RU2493910C1 - Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content - Google Patents
Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493910C1 RU2493910C1 RU2012130514/04A RU2012130514A RU2493910C1 RU 2493910 C1 RU2493910 C1 RU 2493910C1 RU 2012130514/04 A RU2012130514/04 A RU 2012130514/04A RU 2012130514 A RU2012130514 A RU 2012130514A RU 2493910 C1 RU2493910 C1 RU 2493910C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- zeolite
- cobalt
- zsm
- hours
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности, к способам получения катализаторов для превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола.The invention relates to the refining and petrochemical industries, in particular, to methods for producing catalysts for converting a straight-run gasoline fraction into a high-octane gasoline component with a low benzene content.
Основным промышленным процессом получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов является каталитический риформинг прямогонных бензиновых фракций на модифицированных алюмоплатиновых катализаторах, который проводится при высоких температурах 450÷570°С, высоком давлении 0,1÷3,5 МПа и в среде водородсодержащего газа. Недостатками процесса каталитического риформинга прямогонных бензинов являются высокая температура и давление процесса, использование дорогостоящего Pt - содержащего катализатора, водородсодержащего газа и повышенное содержание бензола и ароматических углеводородов в продуктах реакции.The main industrial process for producing high-octane gasolines and aromatic hydrocarbons is the catalytic reforming of straight-run gasoline fractions on modified alumina-platinum catalysts, which is carried out at high temperatures of 450 ÷ 570 ° C, high pressure of 0.1 ÷ 3.5 MPa and in a hydrogen-containing gas environment. The disadvantages of the process of catalytic reforming of straight-run gasolines are the high temperature and pressure of the process, the use of expensive Pt-containing catalyst, hydrogen-containing gas and the high content of benzene and aromatic hydrocarbons in the reaction products.
Известен способ приготовления катализатора для олигомеризации и ароматизации низкомолекулярных углеводородов С2÷С12, содержащий цеолит семейства пентасил с силикатным модулем SiO2/Al2O3=20÷80, модифицированный оксидом цинка, платиной и оксидом бора, связующее вещество - оксид алюминия (Пат. RU №2144845, B01J 29/44, C10G 35/095, 1998).A known method of preparing a catalyst for oligomerization and aromatization of low molecular weight hydrocarbons C 2 ÷ C 12 , containing a pentasil family zeolite with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 20 ÷ 80, modified with zinc oxide, platinum and boron oxide, a binder - alumina ( Pat. RU No. 2144845, B01J 29/44, C10G 35/095, 1998).
Недостатками данного катализатора являются использование дорогостоящего Pt - модификатора и не высокий выход 34,7 мас.% жидких продуктов реакции превращения ШФЛУ при 600°С.The disadvantages of this catalyst are the use of an expensive Pt-modifier and a low yield of 34.7 wt.% Of the liquid products of the reaction of NGL conversion at 600 ° C.
Известен способ получения катализатора для превращения низкомолекулярных углеводородов в высокооктановый бензин или ароматические углеводороды, содержащий цеолит семейства пентасил с силикатным модулем SiO2/Al2O3=20÷80, модифицированный оксидом цинка, платиной и оксидом фосфора, связующее вещество - оксид алюминия (Пат. RU №2144846, B01J 29/44, C10G 35/095, 1998).A known method of producing a catalyst for the conversion of low molecular weight hydrocarbons to high octane gasoline or aromatic hydrocarbons containing a pentasil zeolite with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 20 ÷ 80, modified with zinc oxide, platinum and phosphorus oxide, a binder is alumina (Pat . RU No. 2144846, B01J 29/44, C10G 35/095, 1998).
Недостатками данного катализатора являются использование дорогостоящего Pt - модификатора и не высокий выход 54,2 мас.% жидких продуктов реакции превращения ШФЛУ при 600°С.The disadvantages of this catalyst are the use of an expensive Pt-modifier and a low yield of 54.2 wt.% Of the liquid reaction products of the conversion of NGL at 600 ° C.
Известен способ получения высокооктанового бензина с низким содержанием бензола из сырья, включающий каталитический риформинг бензинового сырья с получением катализата, выделение из катализата водородсодержащего газа и выделение из полученного нестабильного продукта риформинга высокооктанового бензина и газов стабилизации (Пат. RU №2213124, C10G 35/095, 59/02, 2002).A known method of producing high-octane gasoline with a low content of benzene from raw materials, including catalytic reforming of gasoline feedstock to produce catalysis, the separation of hydrogen-containing gas from catalysis and the separation of high-octane gasoline and stabilization gases from the obtained unstable product (Pat. RU No. 2213124, C10G 35/095, 59/02, 2002).
Затем из высокооктанового катализата выделяют бензиновую фракцию, содержащую более 5,0 мас.% бензола и алифатические углеводороды, и осуществляют ее контакт с катализатором, включающим цеолит группы пентасилов, в условиях образования ароматических углеводородов из алифатических компонентов фракции и превращения хотя бы части бензола, и полученный продукт смешивают с нестабильным продуктом риформинга.Then, a gasoline fraction containing more than 5.0 wt.% Benzene and aliphatic hydrocarbons is isolated from high-octane catalyzate, and it is contacted with a catalyst including a zeolite of the pentasil group under the conditions of formation of aromatic hydrocarbons from aliphatic components of the fraction and the conversion of at least part of benzene, and the resulting product is mixed with an unstable reformate.
Недостатками данного способа являются многостадийность и сложность проведения процесса получения высокооктановых бензинов.The disadvantages of this method are the multi-stage and complexity of the process for producing high-octane gasolines.
Известен цеолитный катализатор и способ превращения прямогонной бензиновой фракции нефти в высокооктановый компонент бензина (Пат. RU №2323778, B01J 29/42, 2006). Катализатор содержит высококремнеземный цеолит с мольным отношением SiO2/Al2O3=60 с остаточным содержанием Na2O не более 0,02 мас.%, модифицированный металлами Pt, Ni, Zn или Fe, которые входят в состав катализатора в виде наноразмерных порошков и их содержание составляет не более 1,5 мас.%.A known zeolite catalyst and a method for converting a straight-run gasoline fraction of oil into a high-octane gasoline component (Pat. RU No. 23233778, B01J 29/42, 2006). The catalyst contains a high-silica zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 60 with a residual Na 2 O content of not more than 0.02 wt.%, Modified with Pt, Ni, Zn or Fe metals, which are part of the catalyst in the form of nanosized powders and their content is not more than 1.5 wt.%.
Способ превращения бензиновой фракции нефти в высокооктановый компонент бензина осуществляется путем контакта их с катализатором при 300÷400°С, атмосферном давлении и нагрузке катализатора по сырью 2,0 ч-1.The method of converting the gasoline fraction of oil into a high-octane component of gasoline is carried out by contacting them with a catalyst at 300 ÷ 400 ° C, atmospheric pressure and a catalyst load of 2.0 h -1 for raw materials.
Недостатком данного способа является достаточно высокое содержание ароматических углеводородов в катализате.The disadvantage of this method is the rather high content of aromatic hydrocarbons in the catalysis.
Известен катализатор для превращения алифатических углеводородов C2÷C12, способ его получения и способ превращения алифатических углеводородов C2÷C12 в высокооктановый бензин и/или ароматические углеводороды (Пат. RU №2235590, B01J 29/46, 2003). Катализатор содержит железоалюмосиликат со структурой цеолита типа H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=20÷160, SiO2/Fe2O3=30÷5000, который получают гидротермальной кристаллизацией реакционной смеси при 120-180°С в течение 1÷6 сут, содержащей источники окиси кремния, окиси алюминия, окиси щелочного металла, гексаметилендиамин и воду, с дальнейшим смешением железоалюмосиликата с соединениями модифицирующих металлов, упрочняющих добавок и связующим, с последующей механохимической обработкой, формовкой катализаторной массы, сушкой и прокалкой. В качестве модифицирующего компонента содержит по крайней мере один оксид элемента, выбранный из группы медь, цинк, галлий, лантан, молибден, рений в количестве 0,1÷10,0 мас.%.A known catalyst for the conversion of aliphatic hydrocarbons C 2 ÷ C 12 , a method for its production and a method for converting aliphatic hydrocarbons C 2 ÷ C 12 into high-octane gasoline and / or aromatic hydrocarbons (Pat. RU No. 2235590, B01J 29/46, 2003). The catalyst contains an iron aluminosilicate with a zeolite structure of type H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 20 ÷ 160, SiO 2 / Fe 2 O 3 = 30 ÷ 5000, which is obtained by hydrothermal crystallization of the reaction mixture at 120-180 ° C for 1 ÷ 6 days, containing sources of silicon oxide, aluminum oxide, alkali metal oxide, hexamethylenediamine and water, with further mixing of iron-aluminum silicate with compounds of modifying metals, hardening additives and a binder, followed by mechanochemical processing, molding of the catalyst mass, drying and calcination . As a modifying component it contains at least one oxide of an element selected from the group of copper, zinc, gallium, lanthanum, molybdenum, rhenium in an amount of 0.1 ÷ 10.0 wt.%.
Способ превращения алифатических углеводородов C2÷C12 в высокооктановый бензин и/или ароматические углеводороды в присутствии катализатора проводят при 300÷550°С, объемной скорости 0,5÷5,0 ч-1 и давлении 0,1÷1,5 МПа.The method of converting aliphatic hydrocarbons C 2 ÷ C 12 to high-octane gasoline and / or aromatic hydrocarbons in the presence of a catalyst is carried out at 300 ÷ 550 ° C, a space velocity of 0.5 ÷ 5.0 h -1 and a pressure of 0.1 ÷ 1.5 MPa .
Недостатком данного способа является высокое содержание бензола и ароматических углеводородов в катализате.The disadvantage of this method is the high content of benzene and aromatic hydrocarbons in the catalysis.
Наиболее близким по сущности техническим решением является цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ конверсии прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола, принятый за прототип, (Пат. RU №2446882, B01J 29/40, 2010). Цеолитсодержащий катализатор содержит высококремнеземный цеолит типа H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30÷50, в качестве модифицирующего компонента содержит металл, по крайней мере, один из группы: медь, вольфрам, молибден, введенный в высококремнеземный цеолит в виде наноразмерных порошков металлов, в количестве 1,0÷3,0 мас.%; катализатор сформирован в процессе термообработки.The closest in essence technical solution is a zeolite-containing catalyst, a method for its production and a method for converting a straight-run gasoline fraction into a high-octane gasoline component with a low benzene content, adopted as a prototype (Pat. RU No. 2446882, B01J 29/40, 2010). The zeolite-containing catalyst contains a high-silica zeolite of the type H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30 ÷ 50; as a modifying component it contains metal, at least one of the group: copper, tungsten, molybdenum, introduced into high-silica zeolite in the form of nanosized metal powders, in an amount of 1.0 ÷ 3.0 wt.%; the catalyst is formed during the heat treatment.
Цеолитсодержащий катализатор получают гидротермальной кристаллизацией реакционной смеси при 120-180°С в течение 1÷6 сут, содержащей источники окиси кремния, окиси алюминия, окиси щелочного металла, гексаметилендиамин и воду, с дальнейшим смешением высококремнеземного цеолита с наноразмерными порошками металлов, полученных методом электрического взрыва проволоки металла в среде инертного газа аргона, последующей механохимической обработкой, формовкой катализаторной массы, сушкой и прокалкой.The zeolite-containing catalyst is obtained by hydrothermal crystallization of the reaction mixture at 120-180 ° C for 1-6 days, containing sources of silicon oxide, aluminum oxide, alkali metal oxide, hexamethylene diamine and water, with further mixing of high-silica zeolite with nanosized metal powders obtained by electric explosion metal wires in an inert argon gas medium, followed by mechanochemical treatment, molding the catalyst mass, drying and calcining.
Способ конверсии прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола в присутствии катализатора проводят при 350÷425°С, объемной скорости 1,0÷2,0 ч-1 и давлении 0,1÷1,0 МПа.The method of converting a straight-run gasoline fraction into a high-octane gasoline component with a low benzene content in the presence of a catalyst is carried out at 350 ÷ 425 ° C, a space velocity of 1.0 ÷ 2.0 h -1 and a pressure of 0.1 ÷ 1.0 MPa.
Недостатком способа, принятого за прототип, является не достаточно высокий выход высокооктанового компонента бензина в продуктах реакции.The disadvantage of the method adopted for the prototype is not a sufficiently high yield of the high-octane component of gasoline in the reaction products.
Задача изобретения - получение активного и селективного катализатора для процесса превращения прямогонных бензиновых фракций в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола.The objective of the invention is to obtain an active and selective catalyst for the process of converting straight-run gasoline fractions into a high-octane gasoline component with a low benzene content.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый цеолитсодержащий катализатор для переработки прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола получают механохимической обработкой Н-формы высококремнеземного цеолита типа H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30÷50 в вибромельнице в течение 0,1÷24 ч, формовкой катализаторной массы в гранулы, сушкой и пропиткой катализаторной массы солянокислыми растворами соответствующих гетерополисоединений: молибдовисмутата кобальта или молибдофосфата кобальта, в качестве модифицирующей добавки, в количестве 1,0÷6,0 мас.%, с последующей сушкой и катализатор сформирован в процессе термообработки при 540÷550°С в течение 0,1÷12 ч.The technical result is achieved by the fact that the proposed zeolite-containing catalyst for processing straight-run gasoline fraction into a high-octane gasoline component with a low benzene content is obtained by mechanochemical treatment of the H-form of high-silica zeolite type H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30 ÷ 50 in a vibrating mill for 0.1 ÷ 24 hours, molding the catalyst mass into granules, drying and impregnating the catalyst mass with hydrochloric acid solutions of the corresponding heteropoly compounds: cobalt molybdum bismuthate or molybdofo cobalt phosphate, as a modifying additive, in an amount of 1.0 ÷ 6.0 wt.%, followed by drying and the catalyst was formed during heat treatment at 540 ÷ 550 ° C for 0.1 ÷ 12 hours
Под действием механохимической и высокотемпературной обработок цеолита с нанесенными гетерополисоединениями: молибдовисмутата кобальта или молибдофосфата кобальта происходит модифицирование высококремнеземного цеолита H-ZSM-5 активными компонентами гетерополисоединений: молибдовисмутата кобальта или молибдофосфата кобальта, формирование и образование активного и селективного катализатора.Under the action of mechanochemical and high-temperature treatments of zeolite with supported heteropoly compounds: cobalt molybdum bismuthate or cobalt molybdophosphate, the high-silica zeolite H-ZSM-5 is modified by the active components of the heteropoly compounds: cobalt molybdum bismuthate, selective cobalt formation and molybdenum.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. (по прототипу). К 200 г жидкого стекла (29% SiO2, 9% Na2O, 62% H2O) при перемешивании добавляют 11,8 г гексаметилендиамина (R) в 100 мл H2O, 24,15 г Al(NO3)3·9H2O в 160 мл H2O, 1 г "затравки" высококремнеземного цеолита и приливают 0,1 н раствор HNO3. Полученную смесь загружают в автоклавы из нержавеющей стали, нагревают до 175÷180°С и выдерживают при перемешивании 2÷6 сут, а затем охлаждают. Синтезированный продукт промывают водой, сушат и прокаливают при 550÷600°С 12 ч. Для перевода в Н-форму цеолиты декатионируют обработкой 25% раствором NH4Cl (10 мл раствора на 1 г цеолита) при 90°С 2 ч, затем промывают водой, сушат при 110°С и прокаливают при 540°С 6 ч. Получают H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30, степень кристалличности продукта 96%.Example 1. (prototype). To 200 g of water glass (29% SiO 2 , 9% Na 2 O, 62% H 2 O), 11.8 g of hexamethylenediamine (R) in 100 ml of H 2 O, 24.15 g of Al (NO 3 ) are added with stirring. 3 · 9H 2 O in 160 ml of H 2 O, 1 g of “seed” of high-silica zeolite and a 0.1 N HNO 3 solution is added. The resulting mixture was loaded into stainless steel autoclaves, heated to 175 ÷ 180 ° C and kept under stirring for 2 ÷ 6 days, and then cooled. The synthesized product is washed with water, dried and calcined at 550–600 ° C for 12 hours. For conversion to the H form, zeolites are decationed by treatment with a 25% solution of NH 4 Cl (10 ml of solution per 1 g of zeolite) at 90 ° C for 2 hours, then washed water, dried at 110 ° C and calcined at 540 ° C for 6 hours. Get H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30, the crystallinity of the product is 96%.
Затем 10 г H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30 подвергают механохимической обработке в вибромельнице 8 ч, после этого катализаторную массу формуют в гранулы, сушат 2 ч при 20÷30°С, затем при 110°С 4 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Then 10 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30 is subjected to mechanochemical treatment in a vibrating mill for 8 hours, after which the catalyst mass is formed into granules, dried for 2 hours at 20 ÷ 30 ° C, then at 110 ° From 4 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Пример 2. (по прототипу). H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 получают так же, как в примере 1, но вместо 24,15 г Al(NO3)3·9H2O берут 14,475 г Al(NO3)3·9H2O.Example 2. (prototype). H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 was obtained in the same manner as in Example 1, but instead of 24.15 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O, 14.475 g of Al (NO 3 ) were taken 3 · 9H 2 O.
Затем 9,9 г H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 смешивают с 0,1 г наноразмерным порошком (НРП) Мо и подвергают механохимической обработке в вибромельнице 4 ч. Полученную катализаторную массу формуют в гранулы, сушат 2 ч при 110°С и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Then, 9.9 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are mixed with 0.1 g of Mo nanopowder (NRP) and subjected to mechanochemical treatment in a vibration mill for 4 hours. The resulting catalyst mass is formed into granules, dried for 2 hours at 110 ° C and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Пример 3. Так же, как в примере 2, но вместо 9,9 г H-ZSM-5 берут 3,96 г H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 и пропитывают гранулы цеолита солянокислым раствором, в котором растворены 0,04 г гетерополисоединения (ГПС) кристаллогидрата молибдовисмутата кобальта [Co[H3BiMo12O40]·13H2O]·12H2O по влагоемкости цеолита. Пропитку цеолита проводят при 40÷50°С и перемешивании 2 ч, после чего цеолит сушат при 110°С 6 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Example 3. Same as in example 2, but instead of 9.9 g of H-ZSM-5, 3.96 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are taken and the zeolite granules are impregnated with a hydrochloric acid solution in which 0.04 g of heteropoly compound (HPS) of cobalt molybdum bismuthate crystalline hydrate [Co [H 3 BiMo 12 O 40 ] · 13H 2 O] · 12H 2 O was dissolved in terms of the moisture capacity of the zeolite. The zeolite is impregnated at 40 ÷ 50 ° C and stirring for 2 hours, after which the zeolite is dried at 110 ° C for 6 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Пример 4. Так же, как в примере 3, но вместо 3,96 г H-ZSM-5 берут 3,92 г Н-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 и пропитывают гранулы цеолита солянокислым раствором, в котором растворены 0,08 г гетерополисоединения (ГПС) кристаллогидрата молибдовисмутата кобальта [Со[H3BiMo12O40]·13H2O]·12H2O по влагоемкости цеолита. Пропитку цеолита проводят при 40÷50°С и перемешивании 3 ч, после чего цеолит сушат при 110°С 4 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Example 4. Same as in example 3, but instead of 3.96 g of H-ZSM-5, 3.92 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are taken and the zeolite granules are impregnated with a hydrochloric acid solution in which 0.08 g of heteropoly compound (HPS) of cobalt molybdum bismuthate crystalline hydrate [Co [H 3 BiMo 12 O 40 ] · 13H 2 O] · 12H 2 O was dissolved by the water capacity of the zeolite. The zeolite is impregnated at 40 ÷ 50 ° C and stirring for 3 hours, after which the zeolite is dried at 110 ° C for 4 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Пример 5. Так же, как в примере 3, но вместо 3,96 г H-ZSM-5 берут 3,76 г Н-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 и пропитывают гранулы цеолита солянокислым раствором, в котором растворены 0,24 г гетерополисоединения (ГПС) кристаллогидрата молибдовисмутата кобальта [Co[H3BiMo12O40]·13H2O]·12H2O по влагоемкости цеолита. Пропитку цеолита проводят при 40÷0°С и перемешивании 2 ч, после чего цеолит сушат при 110°С 6 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Example 5. Same as in example 3, but instead of 3.96 g of H-ZSM-5, 3.76 g of H-ZSM-5 with silica module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are taken and the zeolite granules are impregnated with hydrochloric acid solution in which 0.24 g of the heteropoly compound (HPS) of cobalt molybdum bismuthate crystalline hydrate [Co [H 3 BiMo 12 O 40 ] · 13H 2 O] · 12H 2 O is dissolved according to the moisture capacity of the zeolite. The zeolite is impregnated at 40 ÷ 0 ° C and stirring for 2 hours, after which the zeolite is dried at 110 ° C for 6 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Пример 6. Так же, как в примере 2, но вместо 9,9 г H-ZSM-5 берут 3,96 г H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 и пропитывают гранулы цеолита солянокислым раствором, в котором растворены 0,04 г гетерополисоединения (ГПС) кристаллогидрата молибдофосфата кобальта [Со3[PMo12O40]·14H2O по влагоемкости цеолита. Пропитку цеолита проводят при 40÷50°С и перемешивании 2 ч, после чего цеолит сушат при 110°С 4 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Example 6. Same as in example 2, but instead of 9.9 g of H-ZSM-5, 3.96 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are taken and the zeolite granules are impregnated with hydrochloric acid solution in which 0.04 g of heteropoly compound (HPS) of cobalt molybdophosphate crystalline hydrate [Co 3 [PMo 12 O 40 ] · 14H 2 O are dissolved in terms of the moisture capacity of the zeolite. The zeolite is impregnated at 40 ÷ 50 ° C and stirring for 2 hours, after which the zeolite is dried at 110 ° C for 4 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Пример 7. Так же, как в примере 6, но вместо 9,9 г H-ZSM-5 берут 3,76 г H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 и пропитывают гранулы цеолита солянокислым раствором, в котором растворены 0,24 г гетерополисоединения (ГПС) кристаллогидрата молибдофосфата кобальта [Co3[PMo12O40]·14H2O по влагоемкости цеолита. Пропитку цеолита проводят при 40÷50°С и перемешивании 3 ч, после чего цеолит сушат при 100°С 4 ч и прокаливают 8 ч при 540÷550°С.Example 7. Same as in example 6, but instead of 9.9 g of H-ZSM-5, 3.76 g of H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are taken and the zeolite granules are impregnated with a hydrochloric acid solution in which 0.24 g of the heteropoly compound (HPS) of cobalt molybdophosphate crystalline hydrate [Co 3 [PMo 12 O 40 ] · 14H 2 O is dissolved by the moisture capacity of the zeolite. The zeolite is impregnated at 40 ÷ 50 ° C and stirring for 3 hours, after which the zeolite is dried at 100 ° C for 4 hours and calcined for 8 hours at 540 ÷ 550 ° C.
Полученный цеолитсодержащий катализатор имеет состав, мас.%:The obtained zeolite-containing catalyst has a composition, wt.%:
Полученные катализаторы испытывают в процессе превращения алифатических углеводородов (прямогонной бензиновой фракции 40÷185°С) в высокооктановый компонент бензина на автоматизированной установке проточного типа со стационарным слоем катализатора при температурах 350÷425°С, объемной скорости подачи сырья 1,0÷2,0 ч-1 и давлении 0,1÷1,0 МПа.The obtained catalysts are tested in the process of converting aliphatic hydrocarbons (straight-run gasoline fraction 40 ÷ 185 ° С) into a high-octane gasoline component in an automated flow-through installation with a stationary catalyst layer at temperatures of 350 ÷ 425 ° С, bulk feed rate 1.0 ÷ 2.0 h -1 and a pressure of 0.1 ÷ 1.0 MPa.
В процессе превращения смеси алифатических углеводородов (прямогонной бензиновой фракции 40÷185°С) с повышением температуры реакции от 350 до 425°С на высококремнеземном цеолите типа H-ZSM-5 протекают реакции крекинга, дегидрирования, изомеризации, дегидроциклизации и ароматизации парафиновых углеводородов с образованием преимущественно на первых стадиях процесса олефиновых углеводородов, которые в дальнейшем превращаются в изопарафиновые и алкилароматические углеводороды.In the process of converting a mixture of aliphatic hydrocarbons (straight-run gasoline fraction 40 ÷ 185 ° C) with an increase in the reaction temperature from 350 to 425 ° C, cracking, dehydrogenation, isomerization, dehydrocyclization and aromatization of paraffin hydrocarbons proceed with the formation of H-ZSM-5 high-silica zeolite mainly in the first stages of the process of olefinic hydrocarbons, which are subsequently converted to isoparaffinic and alkyl aromatic hydrocarbons.
Введение в высококремнеземный цеолит типа H-ZSM-5 модифицирующих добавок в виде гетерополисоединений: молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта в количестве 1,0÷6,0 мас.% позволяет значительно повысить выход высокооктанового компонента бензина, выход алкилароматических углеводородов и понизить выход бензола до 1,0÷2,0 мас.% из прямогонных бензиновых фракций, по сравнению с не модифицированным цеолитом.The introduction of modifying additives in the form of heteropoly compounds into the high-silica zeolite of the H-ZSM-5 type: molybdum bismuthate or cobalt molybdophosphate in an amount of 1.0–6.0 wt.% Can significantly increase the yield of the high-octane gasoline component, the yield of alkyl aromatic hydrocarbons and lower the yield of benzene to 1, 0 ÷ 2.0 wt.% From straight-run gasoline fractions, compared with unmodified zeolite.
Приведенные в таблице примеры уточняют изобретение, не ограничивая его.The examples in the table clarify the invention without limiting it.
Как видно из примеров катализаторов 1÷7 таблицы катализаторы 3÷7 имеют более высокий выход (60÷82%) жидких продуктов реакции - высокооктанового бензина из прямогонных бензиновых фракций, чем катализаторы по прототипу (примеры 1 и 2).As can be seen from examples of catalysts 1–7 of the table, catalysts 3–7 have a higher yield (60–82%) of liquid reaction products — high-octane gasoline from straight-run gasoline fractions than the catalysts of the prototype (examples 1 and 2).
Таким образом, предлагаемые катализаторы для превращения алифатических углеводородов прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина и ароматические углеводороды на основе высококремнеземного цеолита типа H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30-50 и модифицированные гетерополисоединениями: молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта в количестве 1,0÷6,0 мас.% позволяют увеличить выход высокооктанового бензина до 60÷82% и выход алкилароматических углеводородов из алифатических углеводородов прямогонной бензиновой фракции 40÷185°С и понизить содержание бензола в катализате до 1,0÷2,0 мас.%.Thus, the proposed catalysts for the conversion of aliphatic hydrocarbons of a straight-run gasoline fraction into a high-octane gasoline component and aromatic hydrocarbons based on a high-silica zeolite of the H-ZSM-5 type with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30-50 and modified by heteropoly compounds: molybdisulfate or molybdisulfate cobalt in an amount of 1.0 ÷ 6.0 wt.% can increase the output of high-octane gasoline up to 60 ÷ 82% and the yield of alkyl aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons straight-run gasoline FR ktsii 40 ÷ 185 ° C and reduce the benzene content in catalyzate ÷ 2.0 to 1.0 wt.%.
Предварительная механохимическая активация высококремнеземного цеолита типа H-ZSM-5, введение в цеолит гетерополисоединений молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта в количестве 1,0÷6,0 мас.% и последующая сушка и прокалка при 540÷550°С приводит к формированию активных компонентов из гетерополисоединений молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта на поверхности цеолита и позволяет получить высокодисперсный, активный и селективный катализатор. Введение в цеолит гетерополисоединений молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта в количестве 1,0÷6,0 мас.% позволяет увеличить выход высокооктанового бензина до 60÷82% и выход алкилароматических углеводородов из алифатических углеводородов прямогонной бензиновой фракции.Preliminary mechanochemical activation of high-silica zeolite of the type H-ZSM-5, introduction of zeolite heteropoly compounds of molybdum bismuthate or cobalt molybdophosphate in an amount of 1.0 ÷ 6.0 wt.% And subsequent drying and calcination at 540 ÷ 550 ° C leads to the formation of active components from heteropoly compounds molybdum bismuthate or cobalt molybdophosphate on the surface of the zeolite and allows you to get a highly dispersed, active and selective catalyst. The introduction of zeolite heteropoly compounds of molybdenum bismuthate or cobalt molybdophosphate in an amount of 1.0 ÷ 6.0 wt.% Allows to increase the yield of high-octane gasoline to 60 ÷ 82% and the yield of alkyl aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons of straight-run gasoline fraction.
Способ получения высокооктанового компонента бензина с низким содержанием бензола из прямогонной бензиновой фракции в присутствии катализаторов на основе высококремнеземного цеолита типа H-ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30÷50 и модифицированный гетерополисоединениями: молибдовисмутата или молибдофосфата кобальта в количестве 1,0÷6,0 мас.%, позволяют увеличить выход высокооктанового бензина и выход алкилароматических углеводородов из алифатических углеводородов прямогонной бензиновой фракции 40÷185°С, чем в присутствии катализатора по прототипу (пример 1-2).A method of producing a high-octane gasoline component with a low benzene content from a straight-run gasoline fraction in the presence of catalysts based on high-silica zeolite type H-ZSM-5 with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30 ÷ 50 and modified with heteropoly compounds: molybdenum bismuthate or cobalt molybdophosphate 1.0 ÷ 6.0 wt.%, Allow to increase the yield of high-octane gasoline and the yield of alkyl aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons of straight-run gasoline fraction 40 ÷ 185 ° C than in the presence of a catalyst of the prototype (Example 1-2).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130514/04A RU2493910C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130514/04A RU2493910C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2493910C1 true RU2493910C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49253947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130514/04A RU2493910C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2493910C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08119882A (en) * | 1994-10-07 | 1996-05-14 | Chevron Usa Inc | Production of highly pure benzene and predominantly para xylenol by combination of aromatization and selective disproportionation of impure toluene |
RU96103318A (en) * | 1996-02-16 | 1998-01-10 | Н.Н. Ростанин | ZEOLITE-CONTAINING CATALYST AND METHOD OF TRANSFORMING C2 - C12 ALIPHATIC HYDROCARBONS TO HIGH-OCTANE GASOLINE COMPONENT OR AROMATIC HYDROCARBON CONCENTRATES |
DE19949211A1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-05-31 | Veba Oel Ag | Process for the preparation of n-alkanes from mineral oil fractions and catalyst for carrying out the process |
EP1285693A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Intevep SA | Catalytic system for hydroconversion of naphtha |
RU2342996C1 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-10 | Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Method of obtaining zeolite-containing catalyst and method of processing low-octane benzene fractions |
CN101538184A (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for aromatizing light hydrocarbons |
US20110257448A1 (en) * | 2007-03-08 | 2011-10-20 | Cortright Randy D | Synthesis of liquid fuels and chemicals from oxygenated hydrocarbons |
RU2446882C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации | Zeolite-containing catalyst, method of producing said catalyst and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2100075C1 (en) * | 1996-02-16 | 1997-12-27 | Николай Николаевич Ростанин | Zeolite-containing catalyst and method of converting $$$-hydrocarbons into high-antiknock gasoline component or aromatic hydrocarbon concentrate |
-
2012
- 2012-07-17 RU RU2012130514/04A patent/RU2493910C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08119882A (en) * | 1994-10-07 | 1996-05-14 | Chevron Usa Inc | Production of highly pure benzene and predominantly para xylenol by combination of aromatization and selective disproportionation of impure toluene |
RU96103318A (en) * | 1996-02-16 | 1998-01-10 | Н.Н. Ростанин | ZEOLITE-CONTAINING CATALYST AND METHOD OF TRANSFORMING C2 - C12 ALIPHATIC HYDROCARBONS TO HIGH-OCTANE GASOLINE COMPONENT OR AROMATIC HYDROCARBON CONCENTRATES |
DE19949211A1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-05-31 | Veba Oel Ag | Process for the preparation of n-alkanes from mineral oil fractions and catalyst for carrying out the process |
EP1285693A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Intevep SA | Catalytic system for hydroconversion of naphtha |
RU2342996C1 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-10 | Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Method of obtaining zeolite-containing catalyst and method of processing low-octane benzene fractions |
US20110257448A1 (en) * | 2007-03-08 | 2011-10-20 | Cortright Randy D | Synthesis of liquid fuels and chemicals from oxygenated hydrocarbons |
CN101538184A (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for aromatizing light hydrocarbons |
RU2446882C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации | Zeolite-containing catalyst, method of producing said catalyst and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3926782A (en) | Hydrocarbon conversion | |
RU2377230C2 (en) | Method of aromatising alkanes using platinum-zeolite catalyst | |
EP2288575B1 (en) | Selective catalyst for aromatics conversion | |
RU2488442C2 (en) | Catalyst containing izm-2 zeolite and, at least, one metal, its application in the process of hydrocarbon transformation | |
RU2491268C2 (en) | Transalkylation method | |
JP5873570B2 (en) | Catalyst for producing paraxylene by mixed conversion of methanol and / or dimethyl ether and C4 liquefied gas, and its production method and use | |
KR20100041857A (en) | Catalyst composition, its preparation and use | |
US9782758B2 (en) | Method of preparing hydrocarbon aromatization catalyst, the catalyst, and the use of the catalyst | |
US9242233B2 (en) | Catalyst for light naphtha aromatization | |
KR20100016490A (en) | Aromatization of alkanes using a germanium-zeolite catalyst | |
CA2063991A1 (en) | Zeolite ssz-33 | |
JPS6215486B2 (en) | ||
WO2013066509A1 (en) | Catalyst and process for hydrocarbon conversion | |
MXPA01011229A (en) | Zeolite bound catalyst containing at least three different zeolites; use for hydrocarbon conversion. | |
SG184066A1 (en) | Process for the preparation of a catalyst support | |
JP6404352B2 (en) | Composite catalyst, method for producing composite catalyst, method for producing lower olefin, and method for regenerating composite catalyst | |
RU2425091C1 (en) | Method for obtaining high-octane gasoline and/or aromatic hydrocarbons with low benzene content | |
US3852189A (en) | Shape-selective conversion in the liquid phase | |
JPS6024770B2 (en) | Catalytic isomerization method of xylene | |
JP2014024007A (en) | Zeolite catalyst, process for producing zeolite catalyst and process for producing lower olefin | |
JP5723599B2 (en) | High metal content molecular sieves and their manufacturing process | |
US20170157601A1 (en) | Isomerization catalyst | |
RU2446882C1 (en) | Zeolite-containing catalyst, method of producing said catalyst and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content | |
RU2446883C1 (en) | Zeolite-containing catalyst, method of producing said catalyst and method of converting straight-run gasoline fraction to high-octane gasoline component with low benzene content | |
RU2498853C1 (en) | Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline to high-octane gasoline component with low benzene content |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150718 |