Катализатор гидродеароматизации

(51) 07 5/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области химической,нефтехимической и топливной промышленности, а именно, к производству катализаторов с низким содержанием активных компонентов на носителях,и может быть использовано для гидродеароматизации и удаления непредельных углеводородов из углеводородных фракций,образующихся при производстве моторных топлив. Предлагается катализатор для гидродеароматизации углеводородов, представляющий собой рутений,нанесенный на модифицированный природный бентонит.(72) Бейсембетов Искандер Калыбекович Кенжалиев Багдаулет Кенжалиевич Утелбаев Болысбек Тойчибекович Утельбаева Акмарал Болысбековна Ходарева Татьяна Анатольевна Мельдешов Амангельды Абдихаликович(73) Акционерное общество КазахстанскоБританский технический университет(56) Предварительный патент РК 4017, С 07 С 5/02, 1996 Изобретение относится к области химической,нефтехимической и топливной промышленности, а именно, к производству катализаторов с низким содержанием активных компонентов на носителях,и может быть использовано для гидродеароматизации и удаления непредельных углеводородов из углеводородных фракций,образующихся при производстве моторных топлив,очищенных от серы, прежде всего при производстве синтетических жидких топлив(СЖТ),углеводородные фракции которых обычно содержат олефины С 618 (от 10 до 90 об.) и/или ароматические углеводороды (от 5 до 70 об.). Проблема получения экологически чистых моторных топлив имеет особое значение во всем мире концентрация ароматических углеводородов в бензинах, реактивных и дизельных топливах не должна превышать 20-35 об., в том числе бензола 0,1-1,0 об., а в реактивных и дизельных топливах концентрация ароматических углеводородов не должна быть выше 15-17 об. Уменьшение содержания ароматических и непредельных углеводородов в реактивных и дизельных топливах,кроме того, обеспечивает повышение цетанового числа последних, улучшает их стабильность при хранении. В этой связи необходимость создания новых эффективных катализаторов гидрирования для стадий гидрооблагораживания или гидростабилизации топлив становится все более очевидна. Большинство катализаторов гидрирования непредельных и ароматических углеводородов, а также карбонильных соединений являются катализаторами на носителях (алюмосиликаты,оксид алюминия, цеолиты и т. д.), содержащими малые количества благородных металлови/илии др. Активными катализаторами гидрирования являются катализаторы с высоким содержанием никеля (20 - 50 мас.) в сочетании с оксидами хрома,кобальта, меди, и др. в том числе, на упомянутых носителях и без них. При использовании оксидных добавок типа МоО 3, 3, 2, 23, СоО, оксиды РЗЭ никелевые катализаторы на носителях обычно включают более низкие концентрации металла (от 25 до 3 ма.). Содержание дорогих модифицирующих оксидных добавок в составе таких катализаторов очень высоко и может достигать 3060 ма., либо дополнительно к никелю требуются гидрирующие компоненты, включая металлыгруппы, а также дорогостоящие носители (синтетические цеолиты,алюмофосфаты, 23 особой пористой структуры и т.д.). Гидродеароматизация керосиновых фракций для получения реактивных и дизельных топлив в присутствии никелевого катализатора,модифицированного простым оксидом 3 (до 23 ма.), идет обычно при давлении 5,0-10,0 МПа и температуре 372385 С. В патенте РФ описан алюмоникельмолибденовый катализатор гидродеароматизации, содержащий от 20 до 35 молибдата никеля на оксидалюминиевом носителе,2 промотированном соединениями фосфора. Состав катализатора 5 оксида никеля, 15 оксида молибдена, 3 пятиокиси фосфора, 77 оксида алюминия). Условия гидродеароматизации давление 2,5 МПа, температура 320 С. (Патент 2072386, МПК С 10 65/08, оп. 27.01.1997). В работе (Алиев // Катализаторы и процессы переработки нефти. Москва. 2010. с.389) показано,что большое влияние на активность и селективность процесса гидродеароматизации оказывают свойства носителя. Были изучены бифункциональные катализаторы на основе мезопористых алюмосиликатов и металлов платиновой группы. Алюмосиликаты типа А 1- с различным соотношением /,обладают высокой удельной поверхностью до 1083 м 2/г и проявляют высокую селективность в гидродеароматизации дизельных топлив при температурах 280 - 320 С. Однако синтез 1 достаточно трудоемкий процесс,а воспроизводимость заданной поверхности и пористости недостаточно высока. Наиболее близким по техническому решению и результатам к предлагаемому изобретению является нанесенный катализатор на основе металлов платиновой группы (предварительный патент РК 4017, МПК С 07 С 5/02, оп. 16.12.96, бюл. 4). Катализатор представляет собой родий с добавками платины (9) или палладия ,нанесенные в количестве 5 наА 123. Катализатор проявляет достаточно высокую активность и селективность при гидрировании ароматических соединений в мягких условиях. Катализатор может быть использован в тонком органическом синтезе,например в фармацевтической промышленности для производства дорогостоящих продуктов, однако использование такого дорогостоящего катализатора при производстве топлив нецелесообразно. Целью предлагаемого изобретения является разработка достаточно дешевых катализаторов на носителях для гидрооблагораживания моторных топлив и СЖТ и расширение ассортимента носителя. Цель достигается тем, что в качестве носителя для металлов платиновой группы предлагается использовать модифицированный монтмориллонит(из природного бентонита), а в качестве основы для активной фазы - рутений. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что кислотно-активированный монтмориллонит модифицируют полигидроксокомлексами 3 и 4 металлов с целью получения столбчато-структурных адсорбентов,используемых в качестве носителей благородных металлов платиновой группы. Кислотноактивированные монтмориллониты при нагревании их свыше 140 С теряют пористости и схлопываются, в то время как модифицированные образцы проявляют термическую устойчивость до 600 С. Пример Природный бентонит Келесского месторождения Южного Казахстана подвергался обработке соляной кислотой, при этом модуль кислотности 2/23 образцов составлял 17-20. После кислотной обработки в суспензию бейтонита вводили гидроксокомплексы олигокатионов , ,и ,выдерживали в течение 6 часов, осадок отмывали водой, отделяли центрифугированием и сушили вначале при комнатной температуре, а затем в течении 4 ч. выдерживали при 140 С На полученный таким образом модифицированный бентонит наносили методом пропитки 0,5-1,0 рутения. Активность полученных катализаторов испытывали при гидрировании гомологов бензола толуола, ксилолов, этилбензола, изопропилбензола,которые содержатся в бензиновых фракциях моторных топлив. Гидрирование проводилось при следующих условиях растворитель - н- гексан Мкатализатора 1,0 г С(ароматика)2,5 моль/л РН 22,0 Мпа Т 413 К. В таблице 1 приведены значения конверсии гомологов бензола. Таблица 1 Результаты гидрирования гомологов бензола на катализаторах с различным содержанием рутения. Катализатор Из таблицы следует, что гидрирование гомологов бензола - толуола, ксилолов, этилбензола,изопропилбензола,которые содержатся в бензиновых фракциях моторных топлив,происходит с высокой степенью конверсии ароматических соединений в присутствии нанесенных катализаторов, содержащих 0,25-1,0 рутения. Таким образом, эти катализаторы могут быть использованы для гидродеароматизации моторных топлив. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Катализатор для гидродеароматизации углеводородов, содержащий металл платиновой группы на пористом носителе, отличающийся тем,что в качестве пористого носителя использован модифицированный природный бентонит, а в качестве металла платиновой группы - рутений, при следующем соотношении компонентов, мас.Рутений 0,25-1,0 Модифицированный природный бентонит 99,0-99,75.