Катализатор для риформинга бензиновых фракций

(51)6 01 23/56, 23/16, 27/06, 27/14,32/00, 37/02, 10 35/085 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Закумбаева Гаухар Дауленовна Ван Татьяна Ву-Юновна Егизбаева Райкуль Ляшенко Александр Иванович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан для риформинга бензиновых фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Катализатор для риформинга бензиновых фракций включает платину, рений, хлор, -оксид алюминия и дополнительно фосфор и цеолит типа У при следующем соотношении компонентов,мас. платина - 0,33-0,34 рений - 0,33-0,34 хлор 0,96-0,97 фосфор - 0,97-2,87 цеолит типа У 9,55-9,74 -оксид алюминия - остальное. Благодаря дополнительному содержанию фосфора и цеолита в составе катализатора, усиливается влияние кислотных центров на его изомеризующую способность в процессе риформинга н-октана. 9335 Настоящее изобретение относится к области приготовления катализаторов для риформинга бензиновых фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Известен состав катализатора для риформинга бензиновых фракций (а. с. СССР 1785124, кл. В 01 23/62, 37/02, С 10 С 35/085, 1989), содержащий 50-70 мас. платины в электронодефицитном, а 3050 мас. платины в металлическом состоянии, при следующем составе компонентов, мас. платина электронодефицитная - 0,175-0,5 платина металлическая - 0,175-0,5 хлор - 0,6-1,5 носитель - остальное. Катализатор готовят путем пропитки алюмооксидного оловосодержащего носителя сначала смесью соляной и уксусной кислот для получения поверхностного ацетатохлорида олова, а затем платинохлористоводородной кислотой в условиях интенсивного циркулирования пропиточного раствора в течение 0,5-3 ч. Далее проводят сушку, прокаливание и восстановление. Известный катализатор в процессах риформинга бензиновых фракций обеспечивает конверсию н-гептана до 90 мас. при давлении 1,1 МПа и температуре 480-520 С. Недостатком известного катализатора является то, что процесс риформинга в присутствии вышеуказанного катализатора сопровождается сильным гидрокрекингом (50 мас.) и в составе катализата отсутствуют изо-парафины С 7, повышающие качество целевого продукта. Известен катализатор конверсии углеводородов,содержащий один или несколько благородных металловгруппы и редкоземельный элемент . Катализатор готовят обработкой аморфного и алюмосиликатного носителя (50 кремнезема), содержащего оксид редкоземельного металла (23),компонентом благородного металлагруппы,возможно в комбинации с рением или оловом, с последующей сушкой и прокаливанием (патент США 5208200, кл. В 0121/12, 23/10, 1993). В присутствии этого катализатора конверсия н-гептана составляет 75 , выход изомеров - 40 , выход бензола совместно с толуолом - 19 . Недостатком известного катализатора является то, что при невысокой конверсии наблюдается низкое содержание изомеров в составе целевого продукта и значительное количество бензола и толуола. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является катализатор для риформинга бензиновых фракций(предварительный патент РК 7602, кл. В 01 23/62, 23/56, 23/64, 37/02, С 10 35/085, 1999), содержащий платину, рений, галлий, хлор и -оксид алюминия. Катализатор готовят путем пропитки-оксида алюминия водным солянокислым раствором платинохлористоводородной кислоты и далее раствором, дополнительно содержащим рениевую кислоту, азотнокислый галлий при массовом соотношении 1, равном 1(2-3)(0,16-0,5)(5,08,3), и этиловый спирт при объемном соотношении воды и этилового спирта, равном 11, пропитку носителя ведут в течение 1 часа, а сушку проводят на водяной бане до воздушно-сухого состояния. Ката 2 лизатор обеспечивает конверсию н-октана до 7591 при выходе изо-октана 8-22 и ароматических продуктов 35-65 , при давлении 1,0 МПа 2,0 МПа и температуре 450-500 С. Недостатком известного катализатора является то, что он проявляет активность лишь при повышенной температуре процесса (450-500 С). В процессе риформинга образуются значительные количества бензола и толуола, которые являются нежелательными с экологической точки зрения из-за их высокой концентрации и канцерогенности. Задачей предлагаемого изобретения является разработка катализатора с повышенной активностью и селективностью в отношении реакции изомеризации парафиновых углеводородов в процессе риформинга. Задача достигается предлагаемым составом катализатора для риформинга бензиновых фракций,включающим платину, рений, хлор и -оксид алюминия, отличительной особенностью которого является то, что он дополнительно содержит фосфор и цеолит типа У при следующем соотношении компонентов, мас. платина - 0,33-0,34 рений - 0,330,34 хлор - 0,96-0,97 фосфор - 0,97-2,87 цеолит типа У - 9,55-9,74 -оксид алюминия - остальное. Благодаря содержанию фосфора и цеолита в составе катализатора, помимо ,и С 1, усиливается влияние кислотных центров на его изомеризующую способность в процессе риформинга н-октана. Катализатор проявляет высокую активность и селективность при мягких условиях проведения процесса(Р 1,0-2,0 МПа, Т 350-400 С). Использование катализатора данного состава в процессе риформинга парафиновых углеводородов позволяет при значительной степени превращения алканов достичь высокого выхода изопарафиновых углеводородов до 68 мас. (в том числе изооктана от 26 до 62 мас.). Содержание бензола 1,3 мас.,а толуола 3 мас Для приготовления катализатора используют носитель, содержащий 90 гидроксида алюминия и 10 цеолита У со степенью обмена - 90 . Нанесение активных компонентов проводят методом пропитки носителя раствором, содержащим платинохлористоводородную кислоту, рениевую кислоту,соляную кислоту и фосфорную кислоту при массовом соотношении 1 Р, равном 112,8(2,88,6). Обработку носителя ведут в течение 1 часа,затем формуют в виде частиц диаметром 1,5 мм,сушат на воздухе и прокаливают при 500 С в течение 3 часов. Результаты испытаний предлагаемого катализатора в процессе риформинга н-октана приведены ниже в таблице. Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Носитель представляет собой механическую смесь гидроксида алюминия и цеолита У(степень обмена 90 ) в массовом соотношении 91,соответственно. 10 г носителя обрабатывают в течение 1 часа раствором, содержащим платинохлористоводородную кислоту Н 2 РС 16 (1,84 мл), рениевую кислоту 9335 4 (2,3 мл), соляную кислоту НС 1 (2,61 мл) и фосфорную кислоту Н 3 РО 4 (3,25 мл), всего 10 мл в расчете 0,0035 г - , 0,0035 г -0,01 г - С 1,0,01 г - Р на 1 г носителя. При этом массовое соотношение 1 составляет 112,862,86. Массу формуют в виде частиц диаметром 1,5 мм, сушат на воздухе и прокаливают при 500 С в течение 3 часов. Состав полученного катализатора, мас. платина - 0,34 рений - 0,34 хлор - 0,97 фосфор - 0,97 цеолит типа аУ - 9,74 -оксид алюминия - 87,64. Процесс риформинга октана проводят следующим образом. В трубчатый стальной реактор проточного типа загружают 5 см 3 катализатора, перемешанного с кварцем в соотношении 11, восстанавливают в токе водорода при 450 С в течение 2 часов и проводят риформинг н-октана, который подают с объемной скоростью 1,5 ч-1 молярное отношение Н 2/н-октан 11, давление варьируют в пределах 1,0-2,0 МПа, температуру опыта - 350-400 С. Жидкие продукты собирают в пробоотборнике с водяным охлаждением, газовую фазу конденсируют в пробоотборнике с охлаждением жидким азотом. Продукты анализируют хроматографически. Результаты испытаний представлены в таблице. Пример 2. Катализатор готовят способом, аналогичным описанному в примере 1 с тем отличием,что носитель обрабатывают раствором, содержащим 0,0035 г 0,0035 г 0,01 г С 1 0,02 г Р на 1 г носителя. При этом соотношении 1 составляет 112,865,71. Состав полученного катализатора, мас. платина - 0,338 рений - 0,338 хлор 0,964 фосфор - 1,93 цеолит типа У - 9,64-оксид алюминия - 86,79. Результаты испытаний представлены в таблице. Пример 3. Катализатор готовят способом, аналогичным описанному в примере 1 с тем отличием,что носитель обрабатывают раствором, содержащим 0,0035 г 0,0035 г 0,01 г С 1 0,03 г Р на 1 г носителя. При этом соотношение 1 составляет 112,868,57. Состав полученного катализатора, мас. платина - 0,33 рений - 0,33 хлор 0,96 фосфор - 2,87 цеолит типа аУ - 9,55 -оксид алюминия - 85,96. Результаты испытаний представлены в таблице. Таблица Результаты испытаний катализаторов в процессе риформинга н-октана ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Катализатор для риформинга бензиновых фракций, включающий платину, рений, хлор и -оксид алюминия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фосфор и цеолит типапри следующем соотношении компонентов, мас. Состав продуктов, мас. аром. бензол толуол продукты 8,9 1,4 платина рений хлор фосфор цеолит типа