Способ получения легкого газойля каталитическим крекингом вакуумного газойля с использованием пилларированного алюминием монтмориллонита

(51) 01 21/04 (2006.01) 01 37/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ 72 выходом целевого продукта при 500 С в реакторе со стационарным слоем катализатора при объемной скорости подачи сырья 1,5 час-1. Описан 15- цеолитсодержащий катализатор,модифицированный лантаном (1,2 мас ), и носитель катализатора, представляющий собой пилларированный алюминием монтмориллонит с массовым соотношением дополнительно внесенного алюминия в виде А 23 к глине 0.06751 без предварительной кислотной активации. Использование для приготовления катализатора носителя пилларированного алюминием монтмориллонита без предварительной кислотной обработки и последующая обработка синтезированного катализатора водяным паром способствуют понижению его кислотности и смещению направления процесса крекинга утяжеленного вакуумного газойля в сторону образования легкого газойля.(72) Закарина Нэлли Аскаровна Волкова Лидия Диодоровна Шадин Нргл Адырбекызы(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ГАЗОЙЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКИМ КРЕКИНГОМ ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИЛЛАРИРОВАННОГО АЛЮМИНИЕМ МОНТМОРИЛЛОНИТА(57) Изобретение относится к способу получения моторных топлив, а именно к получению легкого газойля - компонента дизельного топлива каталитическим крекингом утяжеленного вакуумного газойля с использованием пилларированного алюминием монтмориллонита с Изобретение относятся к способу получения моторных топлив, а именно получению легкого газойля - компонента дизельного топлива каталитическим крекингом утяжеленного вакуумного газойля с концом кипения выше 540 С с получением количественного выхода целевого продукта с использованием в качестве носителя пилларированного алюминием монтмориллонита Ужесточение экологических требований к автомобильному транспорту во всем мире приводит к постепенному переходу от бензиновых двигателей к двигателям дизельным. В связи с этим крекинг вакуумного газойля(ВГ),ориентированный преимущественно на получение легкого газойля компонента дизельного топлива с высоким цетановым числом, являющийся практически готовым продуктом, является актуальным. Существует ряд каталитических способов получения легкого газойля, в том числе крекингом вакуумного газойля. Из проведенного (Капустин В.М, Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти. МРГУ Нефти и газа им. И.М. Губкина. 2013, 496 с.) анализа данных литературы следует, что на известных цеолитсодержащих катализаторах крекинга Цеокар-2, ДА-250 и других, выход легкого газойля не превышает 45,0. Недостатком известных катализторов и способов крекинга утяжеленных вакуумных газойлей на известных цеолитсодержащих катализаторах, направленных на получение с высоким выходом бензинов, является недостаточно высокий выход легкого газойля. Известен способ получения дизтоплива гидрокрекингом вакуумного газойля на никельмолибденовом алюмосиликатном катализаторе (Дик П.П., Климов О.В., Будукова С.В., Леонова К.А.,Перейма В.Ю., Герасимов Е.Ю., Данилова И.Г.,Носков А.С. Никель молибденовые алюмосиликатные катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля,ориентированные на повышенной выход дизельной фракции. //Катализ в нефтеперерабатывающий промышленности. 20143.С.49-58.),а также способ получения катализатора этого процесса (Патент 2472585 РФ. Катализатор, способ приготовления носителя,способ приготовления катализаторов и способ гидроочистки углеводородного сырья, 2013.). При 480 С и давлении водорода 10 МПа выход дизельной фракции (180-360 С) составляет 64-68. Цетановое число 51,5-54,2. К недостатком данного способа можно отнести необходимость использования высокого давления водорода(гидрокрекинг) и недостаточно высокий выход легкого газойля. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является каталитический крекинг ВГ на промышленном цеолитсодержащем в редкоземельной форме (2,2 лантана) КМЦР-катализаторе с добавлением для понижения кислотности катализатора аминосодержащих соединений (Еркин В.Н.,Сериков П.Ю., Гянджонц И.Л., Мелик -Ахназаров Т.Х., Мархевка В.И. Патент 1632013 СССР. Способ получения легкого каталитического газойля компонента дизельного топлива. 1992). При Ткр-480 С выход легкого газойля составляет 59,2. Недостаткам данного прототипа является необходимость использования аминосодержащих добавок и недостаточно высокий выход легкого газойля. Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа получения легкого газойля (205-350 С) каталитическим крекингом утяжеленного вакуумного газойля с использованием пилларированного алюминием монтмориллонита в качестве носителя. Поставленная техническая задача достигается предлагаемым составом цеолитного(1.8 ) катализатора, способом крекинга утяжеленного ВГ,отличительной особенностью которого является 1. Использование цеолитного катализатора после термопаровой обработки 2. Приготовление пилларированного алюминием монтмориллонитового носителя без предварительной кислотной обработки. Для приготовления носителя - пилларированного алюминием монтмориллонита в -глину медленно вводят синтезированный заранее гидроксокомплекс алюминия,отстаивают,отмывают от посторонних катионов, прокаливают. Носитель смешивают с - цеолитом в замещенной редкоземельной - форме (15 масс.). Массовое соотношение дополнительно внесенного А в виде А 23 к глине составляет 0,06751(2,5 ммоль А 3/г ). Полученный катализатор загружают в установку со стационарным слоем твердой фазы (ОСТ-38.011.61.78), активируют в токе воздуха в течение 2-х часов при 550 С,продувают аргоном и проводят крекинг при 500 и 550 С. Сырье подают со скоростью 1,5 час-1. Регенерацию катализатора осуществляют при 600 С в токе воздуха в течение 2-х часов. Крекингу подвергают ВГ с концом кипения не менее 540 С. Полученные результаты иллюстрируют нижеследующие примеры. Пример 1. Готовят 40 г катализатора с массовым соотношением А 3/г 0,06751(2,5 ммоль А 3/г , что соответствует 2,7 г А 3 на 40 г глины. Крекингу подвергают вакуумный газойль с концом кипения 540 С. Температура опыта 500 С. Расчетными показателями в опыте является конверсия, сумма светлых продуктов и сумма продуктов. Таблица 1 Выход продуктов крекинга ВГ на (2.5) - катализаторе при 500 С без паровой обработки Газ Бензин Кокс Легкий газойль (205 - 350 С) Тяжелый газойль Потери Конверсия Сумма светлых продуктов Сумма продуктов Пример 2. Приготовление катализатора, как в примере 1, но опыт проводят при 550 С. Таблица 2 Выход продуктов крекинга ВГ на (2.5) - катализаторе при 550 С без паровой обработки Газ Бензин Кокс Легкий газойль (205 - 350 С) Тяжелый газойль Потери Конверсия Сумма светлых продуктов Сумма продуктов Сравнение примеров 1 и 2 показывает, что повышение температуры приводит к росту выхода бензина и количества образующихся газов. Содержание легкого газойля при этом уменьшается от 55,0 до 45,3. Примеры 3 и 4 иллюстрируют активность(2.5) катализатора после термопаровой обработки при 750 100 паром в течение 6-и часов. Данными по термодесорбции аммиака нами найдено уменьшение кислотности катализатора после термопаровой обработки. Пример 3. Приготовление и испытание катализатора, как в примере 1, но катализатор предварительно подвергают термообработке в токе пара. Таблица 3 Выход продуктов крекинга ВГ на (2.5) - катализаторе при 550 С,с паровой обработкой Газ Бензин Кокс Легкий газойль (205 - 350 С) Тяжелый газойль Потери Конверсия Сумма светлых продуктов Сумма продуктов Из анализа опыта, описанного в примере 3,следует, что в указанных условиях на катализаторе максимальный выход легкого газойля - 72,0,высокий суммарный выход светлых продуктов 79,9 и конверсия, составляющая 92,7. 3 Пример 4 иллюстрирует работу катализатора при Выход продуктов крекинга ВГ на (2.5) - катализаторе при 550 С с паровой обработки Газ Бензин Кокс Легкий газойль (205 - 350 С) Тяжелый газойль Потери Конверсия Сумма светлых продуктов Сумма продуктов Повышение температуры процесса до 550 С приводит к увеличению выхода бензина до 25.5 и снижению выхода легкого газойля до 55,1. Сумма светлых продуктов и конверсия остаются практически такими же. По величине конверсии и сумме светлых продуктов катализатор после термопаровой обработки превосходит тот же контакт до паровой обработки. Цетановое число легкого газойля, определенное ТОО(Ойлсерт Интернеишнл 1123 09.12.2013 на октанометре типа-100 М) составляет 63 единицы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения легкого газойля каталитическим крекингом вакуумного газойля с использованием пилларированного алюминием монтмориллонита и цеолитав замещенной редкоземельной форме с 72 выходом при 500 С в реакторе со стационарным слоем катализатора при скорости подачи 1,5 час-1,отличающийся тем, что в качестве носителя катализатора используют пилларированный алюминием натриевый монтмориллонит с массовым соотношением дополнительно внесенного пилларированием алюминия в виде А 2 О 3 к ,равным 0,06751.