[go: up one dir, main page]

RU2051741C1 - Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons - Google Patents

Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
RU2051741C1
RU2051741C1 RU93051513A RU93051513A RU2051741C1 RU 2051741 C1 RU2051741 C1 RU 2051741C1 RU 93051513 A RU93051513 A RU 93051513A RU 93051513 A RU93051513 A RU 93051513A RU 2051741 C1 RU2051741 C1 RU 2051741C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
aromatization
zeolite
oxygen
pressure
Prior art date
Application number
RU93051513A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93051513A (en
Inventor
Б.Л. Воробьев
А.А. Харченко
Л.А. Крылова
В.Н. Можайко
В.Ю. Бортов
В.В. Шипикин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Ленар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Ленар" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Ленар"
Priority to RU93051513A priority Critical patent/RU2051741C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2051741C1 publication Critical patent/RU2051741C1/en
Publication of RU93051513A publication Critical patent/RU93051513A/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: petroleum refining. SUBSTANCE: catalyst, containing zeolite, binder and platinum compound, is subjected to heat treatment with a nitrogen-oxygen mixture, containing 20 to 50 volume percent of oxygen, in atmosphere containing water vapor at a pressure of 0.4 to 0.5 MPa and temperature of 400 to 500 C. EFFECT: facilitated procedure. 2 tbl

Description

Изобретение относится к каталитическим процессам в нефтехимии и может быть использовано в нефтехимической промышленности для получения ароматических углеводородов, конкретно к способам повышения каталитической активности цеолитсодержащих катализаторов. The invention relates to catalytic processes in the petrochemical industry and can be used in the petrochemical industry for the production of aromatic hydrocarbons, and specifically to methods for increasing the catalytic activity of zeolite-containing catalysts.

Катализатор представляет собой цеолит L в калиевой форме (KL) со связующим, на который наносят активный компонент, чаще всего платину. Цеолит L является кристаллическим алюмосиликатом, состав которого можно описать следующими молярными соотношениями оксидов
M2/nO.Al2O3.xSiO2 где М один или несколько металлов, чаще всего К, но часть его может быть замещена другими катионами, в частности Na, Mg, Ca, Ba.
The catalyst is zeolite L in potassium form (KL) with a binder on which the active component is applied, most often platinum. Zeolite L is a crystalline aluminosilicate whose composition can be described by the following molar ratios of oxides
M 2 / n O. Al 2 O3 . xSiO 2 where M is one or more metals, most often K, but part of it can be replaced by other cations, in particular Na, Mg, Ca, Ba.

n валентность М
х коэффициент, равный 5,0-7,5 (предпочтительнее 6,5-7,5).
n valency M
x coefficient equal to 5.0-7.5 (preferably 6.5-7.5).

Синтез цеолита L осуществляют известными способами. Процесс приготовления катализаторов ароматизации углеводородов обычно включает следующие основные стадии
Синтез цеолита KL с последующей сушкой.
The synthesis of zeolite L is carried out by known methods. The process for preparing hydrocarbon aromatization catalysts typically involves the following main steps.
Synthesis of zeolite KL followed by drying.

Гранулирование цеолита KL со связующим и сушка гранул. Granulation of zeolite KL with a binder and drying of granules.

Пропитка гранулированного цеолитсодержащего носителя соединением платины с последующей сушкой. Impregnation of a granular zeolite-containing support with a platinum compound followed by drying.

Восстановление водородом. Hydrogen reduction.

С целью улучшения каталитических характеристик цеолитсодержащего катализатора последний в процессе приготовления зачастую подвергается дополнительным операциям термообработки в различных средах. In order to improve the catalytic characteristics of a zeolite-containing catalyst, the latter is often subjected to additional heat treatment operations in various environments during the preparation process.

Так известно, что для повышения стабильности катализатора проводят термообработку цеолита при 300-600оС в среде фреона (6).Since it is known that heat treatment of the zeolite is carried out at 300-600 C in a Freon medium (6) to increase the stability of the catalyst.

Согласно способу (7) готовый катализатор подвергают обработке при 80-600оС галогенсодержащими газами.According to the method (7), the finished catalyst was treated at 80-600 ° C halogen gases.

Известен прием активации катализатора, заключающийся в том, что готовый катализатор после восстановления в среде водорода охлаждают, экспонируют на воздухе, после чего вновь подвергают термообработке в водородной среде. Данный способ позволяет повысить селективность ароматизации и увеличить стабильность работы катализатора (8). A known method of activating a catalyst is that the finished catalyst, after reduction in a hydrogen medium, is cooled, exposed to air, and then again subjected to heat treatment in a hydrogen medium. This method allows to increase the selectivity of aromatization and increase the stability of the catalyst (8).

Наиболее близким известным техническим решением и взятым в качестве прототипа является способ, предусматривающий дополнительную термообработку катализатора в воздухе, содержащем водяной пар (9). В соответствии с прототипом экструдаты цеолита KL со связующим сушат, прокаливают, пропитывают раствором [Pt(NН3)4] (NO3)2 из расчета содержания платины на катализаторе 0,64 мас. и сушат в течение 16 ч при 250оF (120оС). Высушенный катализатор прокаливают при атмосферном давлении при 500оF (260oС) в течение 2 ч в токе воздуха, содержащего 3 или 50% водяного пара. Полученный известным способом катализатор испытывает в процессе ароматизации бензиновой фракции С58, содержащей (мас.) 80,9 парафинов ( в основном С67), нафтенов и 1,7 ароматических углеводородов.The closest known technical solution and taken as a prototype is a method involving additional heat treatment of the catalyst in air containing water vapor (9). In accordance with the prototype, the extrudates of zeolite KL with a binder are dried, calcined, impregnated with a solution of [Pt (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 based on the platinum content on the catalyst of 0.64 wt. and dried for 16 hours at 250 F (120 C). The dried catalyst was calcined at atmospheric pressure at 500 o F (260 o C) for 2 hours in a stream of air, containing 3 or 50% steam. The catalyst obtained in a known manner is tested during the aromatization of a gasoline fraction of C 5 -C 8 containing (wt.) 80.9 paraffins (mainly C 6 -C 7 ), naphthenes and 1.7 aromatic hydrocarbons.

К недостаткам известного способа следует отнести сравнительно невысокие показатели активности и селективности катализатора в процессе ароматизации парафинов. The disadvantages of this method include the relatively low activity and selectivity of the catalyst in the process of aromatization of paraffins.

Целью изобретения является повышение активности катализатора ароматизации парафинов и повышение селективности его работы. The aim of the invention is to increase the activity of the catalyst for aromatization of paraffins and increase the selectivity of its work.

Указанная цель достигается проведением термопаровой обработки катализатора ароматизации под давлением 0,4-0,6 МПа и температуре 400-500оС азото-кислородной смесью, содержащей 20-50 об. кислорода.This goal is achieved by conducting thermocouple treatment of the aromatization catalyst under a pressure of 0.4-0.6 MPa and a temperature of 400-500 about With a nitrogen-oxygen mixture containing 20-50 about. oxygen.

В соответствии с предлагаемым способом активации термопаровой обработке подвергается высушенный при 130оС катализатор ароматизации состава (мас.): цеолит L в калиевой форме 75, платина 0,8, связующее остальное. Термопаровую обработку проводили азото-кислородной смесью с различным содержанием кислорода при объемной скорости 1000 ч-1 в широких интервалах давления и температуры в течение 2 ч. При этом концентрация водяного пара в газовой смеси составляла 25-35% Обработанные таким образом катализаторы испытывали в процессе ароматизации прямогонной бензиновой фракции 62-105оС.In accordance with the proposed method is subjected to activation treatment termoparovoy dried at 130 ° C aromatization catalyst composition (wt.) Zeolite L in a potassium form 75, platinum 0.8, remainder binder. The thermocouple treatment was carried out with a nitrogen-oxygen mixture with different oxygen contents at a space velocity of 1000 h -1 in wide pressure and temperature ranges for 2 hours. The concentration of water vapor in the gas mixture was 25-35%. The catalysts treated in this way were tested during aromatization straight-run gasoline fraction 62-105 about C.

Анализ уровня техники показывает, что технологический прием повышения активности цеолитсодержащих катализаторов термопаровой обработки последних в токе воздуха или азота хорошо известен (9-11). Однако все известные способы не предусматривают применение давления. An analysis of the prior art shows that the technique for increasing the activity of zeolite-containing catalysts for thermocouple treatment of the latter in a stream of air or nitrogen is well known (9-11). However, all known methods do not involve the use of pressure.

Экспериментально установлено, что термопаровая обработка катализатора ароматизации парафинов по предлагаемому способу при атмосферном давлении не приводит к улучшению каталитических характеристик катализатора. Более того, активность его резко снижается по сравнению с образцом катализатора не подвергнутого термопаровой обработке. Повышение же давления термопаровой обработки от атмосферного до 0,6 МПа приводит к росту активности катализатора в реакции ароматизации. При этом одновременно снижается выход газов С14, что свидетельствует об увеличении селективности ароматизации. Дальнейшее повышение давления термообработки с 0,6 МПа до 1,0 МПа практически не оказывает влияния на каталитические характеристики катализатора. Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что предпочтительное давление термообработки в этом случае 0,5-0,6 МПа.It was experimentally established that the thermocouple treatment of a paraffin aromatization catalyst by the proposed method at atmospheric pressure does not lead to an improvement in the catalytic characteristics of the catalyst. Moreover, its activity is sharply reduced in comparison with the sample of the catalyst not subjected to thermocouple processing. An increase in the pressure of the thermocouple treatment from atmospheric to 0.6 MPa leads to an increase in the activity of the catalyst in the aromatization reaction. At the same time, the yield of C 1 -C 4 gases decreases, which indicates an increase in the selectivity of aromatization. A further increase in the heat treatment pressure from 0.6 MPa to 1.0 MPa has practically no effect on the catalytic characteristics of the catalyst. An analysis of the results of experimental studies shows that the preferred heat treatment pressure in this case is 0.5-0.6 MPa.

Термопаровая обработка катализаторов при повышенном давлении требует более высоких температур, чем это принято в известных способах для обработки при атмосферном давлении. Так, согласно прототипу (9), паровоздушную обработку катализатора проводят при 500оС (260оС), в то время как по предлагаемому способу температура термообработки при давлении 0,5 МПа должна быть не ниже 750 (400оС).Thermocouple treatment of catalysts at elevated pressure requires higher temperatures than is conventional in known methods for processing at atmospheric pressure. Thus, according to the prior art (9), the catalyst-steam treatment is conducted at 500 ° C (260 ° C), while on the proposed method of heat treatment temperature at a pressure of 0.5 MPa should be not lower than 750 (400 ° C).

Существенное влияние на каталитические характеристики катализатора при термопаровой обработке по предлагаемому способу оказывает и соотношение азот:кислород в парогазовой смеси. Лучшие результаты эксперимента были получены при термопаровой обработке катализаторов парогазовой смесью, содержащей 20-50 об. кислорода. A significant effect on the catalytic characteristics of the catalyst during thermocouple processing by the proposed method also has the ratio of nitrogen: oxygen in the gas mixture. The best experimental results were obtained by thermocouple treatment of catalysts with a gas-vapor mixture containing 20-50 vol. oxygen.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения со способом по прототипу (9) показывает, что предлагаемый способ отличается давлением термопаровой обработки, температурой, а также составом азото-кислородной смеси. A comparative analysis of the proposed technical solution with the method according to the prototype (9) shows that the proposed method is characterized by the pressure of the thermocouple treatment, temperature, and also the composition of the nitrogen-oxygen mixture.

П р и м е р 1. (Приготовление катализатора). PRI me R 1. (Preparation of catalyst).

Высушенный цеолит L в количестве 60 г (58 г в пересчете на сухое вещество) смешивают с 71,2 г пасты гидроксида алюминия (19,3 г в пересчете на оксид) и 1,3 мл 49%-ной азотной кислоты. Полученную массу тщательно перемешивают и формуют в шнековом экструдате через фильеру диаметром 3 мм. Экструдаты подсушивают при 130оС в течение 4 ч и прокаливают в муфеле при 500оС в течение 2 ч. Получают 73,4 г экструдатов размером 2х(3-5) мм.Dried zeolite L in an amount of 60 g (58 g in terms of dry matter) is mixed with 71.2 g of aluminum hydroxide paste (19.3 g in terms of oxide) and 1.3 ml of 49% nitric acid. The resulting mass is thoroughly mixed and molded in a screw extrudate through a die with a diameter of 3 mm. The extrudates were dried at 130 ° C for 4 hours and calcined in muffle at 500 ° C for 2 hours. The obtained 73.4 g of the extrudates size 2 (3-5) mm.

73,4 г полученных экструдатов пропитывают 103 мл водного раствора, содержащего 0,587 г платины в виде [Pt(NH3)4]Cl2 и подсушивают в сушильном шкафу при 140оС в течение 6 ч.73.4 g of the extrudates were impregnated with 103 ml of an aqueous solution containing 0.587 g of platinum as [Pt (NH 3) 4] Cl 2 and dried in an oven at 140 C for 6 hours.

Приготовленный таким образом катализатор содержит (мас.): 75 цеолита KL, 0,8 платины, оптимальное связующее. Thus prepared catalyst contains (wt.): 75 zeolite KL, 0.8 platinum, the optimal binder.

П р и м е р 2. (Активация катализатора). PRI me R 2. (Activation of the catalyst).

Приготовленную, как указано в примере 1, массу катализатора (100 см3) делят на 8 равных частей и каждую часть термообрабатывают газовым потоком, содержащим 30 мас. водяного пара и подаванием со скоростью 12 л/ч, варьируя при этом температуру обработки, давление и соотношение азот-кислород в газовом потоке. Ниже приведены условия активации катализаторов ароматизации.Prepared, as described in example 1, the mass of catalyst (100 cm 3 ) is divided into 8 equal parts and each part is heat treated with a gas stream containing 30 wt. water vapor and feeding at a speed of 12 l / h, while varying the processing temperature, pressure and nitrogen-oxygen ratio in the gas stream. The following are the activation conditions for aromatization catalysts.

П р и м е р 3. (Испытания катализаторов). PRI me R 3. (Tests of catalysts).

Образцы катализатора 1-8 примера 2 (табл. 1) испытывают в процессе ароматизации прямогонной бензиновой фракции 62-105оС при давлении 1,0 МПа, температуре 480оС, скорости подачи сырья 2 ч-1. и об. соотношении водород сырье 1500. Результаты испытаний через 100 ч работы катализатора представлены в табл. 2.Samples 1-8 of Example 2 catalyst (Table. 1) were tested in the aromatization of straight-run gasoline fraction 62-105 ° C under pressure of 1.0 MPa, a temperature of 480 ° C, the feed rate of 2 hr -1. and about. the ratio of hydrogen raw materials 1500. The test results after 100 hours of catalyst operation are presented in table. 2.

Анализ результатов испытаний показывает, что активация катализатора по предлагаемому способу позволяет существенно повысить активность последнего в процессе ароматизации. Analysis of the test results shows that the activation of the catalyst according to the proposed method can significantly increase the activity of the latter in the process of aromatization.

Предлагаемый способ может быть успешно реализован в крупнотоннажных нефтехимических процессах, в частности, производстве ароматических углеводородов, бензинов, моторных топлив. The proposed method can be successfully implemented in large-scale petrochemical processes, in particular, the production of aromatic hydrocarbons, gasolines, motor fuels.

Claims (1)

СПОСОБ АКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА АРОМАТИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ, состоящего из цеолита L, связующего и соединения платины, путем его термообработки в атмосфере, содержащей водяной пар, отличающийся тем, что термообработку проводят под давлением 0,4 - 0,5 МПа и температуре 400-500oС азотокислородной смесью, содержащей 20-50 об.% кислорода.METHOD OF ACTIVATION OF A HYDROCARBON AROMATIZATION CATALYST, consisting of zeolite L, a binder and a platinum compound, by heat treatment in an atmosphere containing water vapor, characterized in that the heat treatment is carried out at a pressure of 0.4 - 0.5 MPa and a temperature of 400-500 o With nitrogen-oxygen a mixture containing 20-50 vol.% oxygen.
RU93051513A 1993-11-05 1993-11-05 Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons RU2051741C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93051513A RU2051741C1 (en) 1993-11-05 1993-11-05 Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93051513A RU2051741C1 (en) 1993-11-05 1993-11-05 Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2051741C1 true RU2051741C1 (en) 1996-01-10
RU93051513A RU93051513A (en) 1996-12-27

Family

ID=20149121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93051513A RU2051741C1 (en) 1993-11-05 1993-11-05 Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051741C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3121789, кл.23-113, 1965. Патент США N 3867512, кл.C 01B 33/26, 1975. Патент Великобритании N 2121778, кл. C 01B 33/28, 1984. Европейский патент N 0142353, кл. B 01J 29/28, 1985. Европейский патент N 0220881, кл. C 07C 5/41, 1987. Патент США N 4761512, кл. C 07C 2/52, 1988. Патент США N 5091351, кл.B 01J 29/12, 1992. Патент США N 4539305, кл. B 01J 29/06, 1985. Патент США N 4608356, кл. B 01J 29/06, 1986. Патент США N 4326994, кл. B 01J 29/28, 1982. Патент США N 4285922, кл. C 01B 33/20, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6124517A (en) Olefin purification by adsorption of acetylenics and regeneration of adsorbent
EP0148626B1 (en) A process for the preparation of catalysts for use in ether synthesis
US6080905A (en) Olefin purification by adsorption of acetylenics and regeneration of adsorbent
JPH0575796B2 (en)
US3953537A (en) Disproportionating C2 -C6 paraffins over zeolites
EP0425984A1 (en) Sorption of trialkyl arsines
EP0196965B1 (en) Catalyst for the isomerisation of fractions rich in normal paraffins
RU2372988C1 (en) Catalyst for converting aliphatic c2-c12 hydrocarbons and/or aliphatic oxygen-containing c1-c12 compounds, method of producing said catalyst and method of producing high-octane petrol or aromatic hydrocarbons
JP4344853B2 (en) Dealuminated zeolite NU-86 and its use in hydrocarbon conversion
RU2051741C1 (en) Method of activation of catalyst for aromatization of hydrocarbons
JP2708212B2 (en) Method for modifying molecular sieve
RU2739566C1 (en) Method of producing catalyst for isodeparaffinization of diesel fractions for use in catalyst system consisting of hydrotreating catalysts and iso- isodeparaffinization and catalyst obtained using said method
US6034020A (en) Zeolite-based catalyst material, the preparation thereof and the use thereof
JP3741455B2 (en) Hydrocarbon conversion catalyst and method for producing lower olefin and monocyclic aromatic hydrocarbon using the same
CA1262364A (en) Method and catalyst for converting propane to propylene
JP3918048B2 (en) Method for producing lower alkene
US3243470A (en) Separations process
JP2905947B2 (en) Use of catalysts containing zeolites, platinum group noble metals and additional metals in the aromatization of hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms per molecule
RU2306979C2 (en) Paraffin hydrocarbon isomerization catalyst (embodiments)
US5873994A (en) Process for aromatization of a cracked gasoline feedstock using a catalyst containing an acid leached zeolite and tin
US6013849A (en) Toluene disproportionation process using a zeolite/tungsten carbide catalyst
US6090272A (en) Process for converting a cracked gasoline using a zeolite-based catalyst material
US3437709A (en) Disproportionation of alkyl aromatics with a crystalline aluminosilicate and oxygen
RU2108863C1 (en) Paraffin hydrocarbon isomerization catalyst
RU2098455C1 (en) Method for production of high-octane benzenes and aromatic hydrocarbons