Катализатор крекинга тяжелого углеводородного сырья

(51) 01 29/00 (2009.01) 01 37/04 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ качестве носителя проявляет недостаточную активность в крекинге вакуумного газойля с концом кипения 460-470 С. Предлагаемый состав катализатора крекинга утяжеленного вакуумного газойля с концом кипения 570-580 С включает цеолит и носитель,особенностью которого является то, что он представляет собой пилларированный алюминием железной монтмориллонит, включающий мас. СаО-0,2 -3,0 23-4,7 260,0 А 2 О 315,0 К 2 О 0,5 2-0,3 2-0,4 неопределяемые компоненты - 18,9 - остальное, при массовом соотношении алюминия в пересчете на металл(0,1220,162)1. Разработанный катализатор обладает повышенной активностью в крекинге утяжеленного углеводородного сырья - вакуумного газойля с концом кипения 570-580 С, что позволяет повысить выход легкого газойля до 82,0-84,1.(72) Закарина Нэлли Аскаровна Волкова Лидия Диодоровна Айтуганова Шолпан Жумакановна(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии имени Д.В. Сокольского(54) КАТАЛИЗАТОР КРЕКИНГА ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к составам катализатора крекинга нефтяного сырья утяжеленного вакуумного газойля с концом кипения 570-580 С. Известный катализатор, включающий высокомодульный цеолит У, редкоземельный элемент-лантан, платину и оксида алюминия в 22651 Изобретение относится к составам катализаторов крекинга утяжеленного вакуумного газойля с концом кипения 570-580 С с получением повышенного выхода светлых продуктов (бензинлегкий газойль) с использованием природной Таганской глины железного слоистого монтмориллонита , модифицированного встроенными А 2 О 3 столбцами, образующимися при пилларировании глины гидроксокомплексом алюминия А 13 О 4 (ОН)24( Н 2 О)127 - далее А 137 с последующим термическим разложением комплекса до А 12 О 3. Известен катализатор крекинга вакуумного газойля с концом кипения 500 С, содержащий 14 мас. природного цеолита- клиноптилолита(месторождение Чанканай, Казахстан), нанесенного на матрицу - Нарынкольскую глину и 0,26 мас. лантана. Выход светлых продуктов (бензинлегкий газойль) при 500 С в воздушной среде составил 53,2, причем содержание бензина 12-15(Ибрашева Р.Х., Матаева З.Т., Жубанов К. .. //. . .- 2001, 3.- с. 97-106). Недостатком известного катализатора является недостаточно высокий выход легкого газойля, в том числе бензина. Известен катализатор крекинга вакуумного газойля с концом кипения 460-470 С на основе пилларированного алюминием натриевого слоистого монтмориллонита при массовом соотношении оксида алюминия к глине в пересчете на металл, равном (0,05400,0675)1. Сумма светлых продуктов составляет 64,2, включая бензин -36,4 и легкий газойль -27,8 (Закарина Н.А., Щукина О.В., Волкова Л.Д.) Крекинг углеводородов нм столбчатом монтмориллоните // Теоретическая и экспериментальная химия. МатериалыМеждународной научно-практической конференций. Караганда 2004. с. 218-220). Недостатком катализатора является недостаточно высокая активность в крекинге вакуумного газойля и недостаточно высокий конец кипения перерабатываемого сырья. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является промышленный шариковый катализатор Ц-100,содержащий 10 высокомодульного цеолита У (5,55,7), 2,3-лантана и 10-3 на А 2 О 3 (Ишмияров М.Х., Рахимов Х.Х., Лукьянчиков И.И., Патрикеев В.А.,Павлов М.Л.,Смирнов В.К.// Нефтепереработка и нефтехимия. - 2003, 10. -с. 56-60). При крекинге вакуумного газойля с концом кипения 460-470 С сумма светлых продуктов составляет 71,6 , в том числе бензина - 33,4,легкого газойля - 38,2. Недостатками катализатора прототипа являются использование высокомодульного цеолита,приготовление которого связано с дополнительными материальными затратами,использование редкоземельных элементов и платины, недостаточная активность в крекинге вакуумного газойля с концом кипения 460-470 С,2 недостаточно высокий конец кипения крекируемого сырья. Технической задачей настоящего изобретения является повышение активности катализатора в крекинге утяжеленного вакуумного газойля с концом кипения 570-580 С(Павлодарский нефтехимический завод). Поставленная техническая задача достигается предлагаемым составом катализатора, включающим железный монтмориллонит, модифицированный встроенными А 12 О 3- столбцами в межслоевые пространства слоистой глины, отличительной особенностью которого от катализатора прототипа является то, что он содержит железную монтмориллонитовую глину Таганского месторождения состава, мас. СаО-1,5 -1,5 2 О 3-5,0 260,0 А 2 О 310,0 К 2 О 0,5 21,5 О 2-0,4 остальные компоненты -19,6. После пилларирования алюминием содержание компонентов в образце составляет СаО-0,2 3,0 23 -4,7 260,0 2315,0 20,5 2- 0,3 2-0,4 остальные компоненты -15,9. Преимущество предлагаемого катализатора состоит в способности крекировать утяжеленный вакуумный газойль с концом кипения 570-580 С,использовании цеолита с модулем 3.9, в отсутствии платины и лантана в катализаторе. Для приготовления столбчатой глины железный активированный кислотой монтмориллонит смешивают с гидроксокомплексом алюминия 134 (ОН)24( Н 2 О)127- далее А 1137 при массовом соотношении 0,135 г А 13 на 1 г . Пилларирующий раствор готовят по известной методике смешением водного раствора АС 3 и водного растворас массовым отношением ОН-/ А 132,2, при медленном прикапывании растворав раствор АС 3 заданной концентрации. Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение. Пример 1 Готовят 22,7 г катализатора с массовым отношением А 13/ глина 0,1351, что соответствует внесению 2,7 г А 3 на 20 г глины. Берут 20 г кислотно-активированной глины и готовят 5 взвесь в воде, которую тщательно перемешивают в течение 6 часов при комнатной температуре. Пилларирующий раствор 134(ОН)24(Н 2 О)127 смешивают при прикапывании с суспензией глины при комнатной температуре и оставляют на 6 часов. Осевшую массу отмывают до отрицательной реакции на С- ионы, смешивают с 15 мас.цеолита формуют катализаторную массу в гранулы,подсушивают последовательно при комнатной температуре, при 150 С и прокаливают при 550 С. Катализатор загружают в установку каталитического крекинга, активируют в течение 1 часа в токе воздуха при 550 С и испытывают в крекинге утяжеленного вакуумного газойля (ВГ) с концом кипения 570-580 С. Испытание активности катализатора ведут при 550 С. Твердый вакуумный 22651 газойль предварительно разогревают и подают в реакторе с объемной скоростью 1,5 час-1 в течение 20 мин. Собирают жидкие и газообразные продукты. Катализатор после опыта регенерируют при 600 С в токе воздуха, после чего проводят повторный опыт. Выход бензина считают с учетом (С 5) и без учета фракции (С 5), которая скапливается в газовой фазе. Содержание продуктов крекинга, мас. - бензина,т.е.фракции, выкипающий до 205 С и легкого газойля- фракции выкипающий в интервале 205350 С, газа, кокса, а также суммарное содержание светлых продуктов бензиналегкого газойля представлено в таблице 1 Таблица 1 Материальный баланс крекинга ВГ при 550 С для катализатора с соотношением 0,135 г А 3/гГаз Бензин (до 205 С) Легкий газойль (205-350 С) Кокс Остатокпотери Итого Сумма светлых продуктов Таким образом сумма светлых продуктов(бензинлегкий газойль) для соотношения А 3 /1,1351 составляет 84,1, в том числе бензина 30,5, легкого газойля 53,6. Пример 2 Приготовление и испытание катализатора проводят аналогично примеру 1, но массовое соотношение А 3/ глина составляет 0,122 г А 3/ 1 г глины. На приготовление 20 г катализатора берут 2,44 г А 3. Результаты испытаний приведены в таблице 2 Таблица 2 Материальный баланс крекинга ВГ при 550 С для катализатора с соотношением 0,122 г А 3/ гГаз Бензин (до 205 С) Легкий газойль (205-350 С) Кокс Остатокпотери Итого Сумма светлых продуктов Выход светлых продуктов для соотношения А 3/0,1221 составляет 8,9, в том числе бензина 30,7, легкого газойля 50,2. Пример 3 Приготовление и испытание катализатора проводят аналогично примеру 1, но соотношение А 3/ глина составляет 0,162 г А 3 / 1 г глины. На приготовление катализатора берут 3,24 г А 3. Результаты испытаний приведены в таблице 3 Таблица 3 Материальный баланс крекинга ВГ при 550 С для катализатора с соотношением 0,162 г А 3/ гГаз Бензин (до 205 С) Легкий газойль (205-350 С) Кокс Остатокпотери Итого Сумма светлых продуктов Сумма светлых продуктов (бензинлегкий газойль) для соотношения 0,162 г А 3 / 1 г глина составляет 82. Пример 4(сравнительный) Приготовление и испытание катализатора проводят, как в примере 1, но соотношение А 3 / глина уменьшено до 0, 0675 г А 3 / 1 г глины. На приготовление катализатора берут 1, 35 г А 3 на 20 г глины. Результаты испытаний представлены в таблице 4 22651 Таблица 4 Материальный баланс крекинга ВГ при 550 С для катализатора с соотношением 0,0675 г А 3/ гБез учета 5 9,8 28,0 43,8 5,7 12,7 100 71,8 Газ Бензин (до 205 С) Легкий газойль (205-350 С) Кокс Остатокпотери Итого Сумма светлых продуктов Уменьшение соотношения 3 / глина по сравнению с заявленным пределом приводит к уменьшению выхода светлых продуктов, в том числе и бензина. Пример 5(сравнительный) Приготовление и испытание катализатора проводят, как в примере 1, но соотношение 3 / глина уменьшено до 0, 2025 г 3 / 1 г глины. На приготовление катализатора берут 4,05 г 3 на 20 г глины. Результаты испытаний представлены в таблице Таблица 5 Материальный баланс крекинга ВГ при 550 С на катализаторе с соотношением 0,2025 г 3/ гБез учета С 5 10,2 27,8 45,0 4,5 12,5 100 72,5 Газ Бензин (до 205 С) Легкий газойль (205-350 С) Кокс Остатокпотери Итого Сумма светлых продуктов Уменьшение соотношения 3/ глина по сравнению с заявленным пределом приводит к уменьшению выхода светлых продуктов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Катализатор крекинга углеводородного сырья,включающий цеолит и носитель, отличающийся тем, что в качестве носителя содержит пилларированный алюминием железный монтмориллонит состава мас.СаО - 0,23,0 е 2 О 34,7 260,0 А 2 О 315,0 К 2 О 0,5 2 - 0,3 2 - 0,4 остальные компоненты 15,9 при массовом соотношении оксида алюминия в пересчте на металл к используемой железной Таганской глине (0,122-0,162) 1