способ каталитического риформинга бензиновых фракций

Классы МПК:C10G59/02 только из нескольких последовательных ступеней
C10G35/095 содержащими кристаллические алюмосиликаты, например молекулярные сита
B01J29/50 типа эрионита или оффретита, например цеолит T, приведенный в патентном документе USA 2950952
B01J23/42 платина
B01J27/10 хлориды
B01J27/12 фториды
Автор(ы):, , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Газпром переработка" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-08
публикация патента:

Настоящее изобретение относится к способу проведения процесса каталитического риформинга бензиновых фракций и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности. Изобретение касается способа каталитического риформинга бензиновых фракций при повышенной температуре и давлении в присутствии платиновых эрионитсодержащих катализаторов, осуществляемого в блоке из пяти последовательно расположенных реакторов, в первом из которых (форконтакторе) проводят предварительное дегидрирование циклогексановых углеводородов, находящихся в сырье, в присутствии галогенсодержащего платинового катализатора, а в последующих со второго по пятый реакторах проводят процесс риформинга с постепенным увеличением содержания эрионита в модификациях катализаторов по ходу подаваемого сырья. Процесс риформинга проводят в присутствии катализаторов со следующим содержанием в них эрионита по реакторам: во второй (по ходу сырья) и третий реакторы загружают катализаторы с содержанием эрионита в каждом из них, равном 0,5-3,0% мас., а в четвертый и пятый реакторы - с содержанием эрионита 2,5-3,7% мас., при этом в форконтактор загружают платиновый катализатор, содержащий в качестве галоида смесь фтора и хлора. Технический результат: улучшение показателей процесса риформинга - активности, селективности и стабильности. 1 табл., 2 пр.

Формула изобретения

Способ каталитического риформинга бензиновых фракций при повышенной температуре и давлении в присутствии платиновых эрионитсодержащих катализаторов, осуществляемый в блоке из пяти последовательно расположенных реакторов, в первом из которых (форконтакторе) проводят предварительное дегидрирование циклогексановых углеводородов, находящихся в сырье, в присутствии галогенсодержащего платинового катализатора, а в последующих со второго по пятый реакторах проводят процесс риформинга с постепенным увеличением содержания эрионита в модификациях катализаторов по ходу подаваемого сырья, отличающийся тем, что процесс риформинга проводят в присутствии катализаторов со следующим содержанием в них эрионита по реакторам: во второй (по ходу сырья) и третий реакторы загружают катализаторы с содержанием эрионита в каждом из них, равном 0,5-3,0 мас.%, а в четвертый и пятый реакторы - с содержанием эрионита 2,5-3,7 мас.%, при этом в форконтактор загружают платиновый катализатор, содержащий в качестве галоида смесь фтора и хлора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области каталитического риформинга и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленности в процессе риформинга бензиновых фракций с применением различных каталитических композиций.

Задача увеличения эффективности переработки, в частности октанового числа и выхода целевых продуктов, в первую очередь решается за счет повышения эффективности каталитических процессов, к которым относится каталитический риформинг. Увеличение октанового числа продукта достигается как путем модифицирования катализаторов, в том числе введения в их состав цеолитов, так и за счет оптимизации состава и расположения в разных реакторах катализаторов различного состава.

Нередко применяют прием модифицирования катализаторов путем введения различных добавок кислотного характера. В качестве кислотных добавок используют в том числе кристаллические алюмосиликаты - цеолиты [патент РФ № 2144940, 2000; патент РФ № 2027506, 1995]. Это изменяет соотношение вкладов основных и побочных реакций риформинга, однако в результате внесения в катализаторы компонентов, обладающих высокой кислотностью (цеолиты типа ZSM-5, морденит и другие высококислые цеолиты), обычно возрастает вклад реакций расщепления, в результате чего падает выход жидкого катализата (иногда - до 79-82% мас.).

Известно применение катализаторов с добавками эрионита, который способствует селективному гидрокрекингу линейных парафинов, не затрагивая разветвленных алканов [патенты РФ № 1438228, 1997; № 1438059, 1996]. В указанных патентах катализатор содержит (в пересчете на прокаленное вещество) 10-50% мас. эрионита, а также платину, хлор и, возможно, промоторы, остальное - гамма-оксид алюминия. В этих патентах не предусматривается загрузка катализаторов разного состава в различные реакторы блока каталитического риформинга.

Блок риформинга установки УКР КОМТ Сургутского завода стабилизации газового конденсата (ЗСК) включает пять реакторов одинакового объема, соединенных последовательно [Ишмурзин А.В., Минхайров М.Ф., Першин В.А. и др. Риформинг бензина на алюмоплатиноэрионитном катализаторе. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия». - 2007. - № 12. - с.10-12]. До настоящего времени при эксплуатации во все реакторы этой установки загружали одинаковые катализаторы или катализаторы близкие по составу: в первом рабочем цикле - платиновые катализаторы СГ-3П, содержащие 20-30% мас. эрионита в смеси с гамма-оксидом алюминия [А.с. СССР № 1438059, 1987]. По мере эксплуатации один из реакторов был переведен в режим работы форконтактора, а именно использовался как реактор конверсии (дегидрирования) нафтенов, что, в основном, сводилось к использованию его при пониженной температуре

Во втором цикле в реакторы блока риформинга установки УКР КОМТ загрузили комбинацию платиновых катализаторов СГ-3П-М марки «А» и «Б», содержащих разное количество эрионита - соответственно 3,75-5 и 7,5-10% мас. При этом катализатор с более низким содержанием цеолита (марка «А») был загружен в первые три реактора, считая по ходу сырья, т.е. в форконтактор и два первых рабочих реактора. Катализатор с более высоким содержанием эрионита (СГ-3П-М, марка «Б») был загружен в два «хвостовых» реактора (последних, 4-й и 5-й по ходу сырья). Таким образом, во все реакторы помещались платиновые эрионитсодержащие катализаторы с содержанием цеолита от 3,75 до 10% мас.

При работе на первой загрузке катализаторов СГ-3П (первый рабочий цикл) достигались следующие результаты: активность, выражаемая как октановое число стабильного катализата, составляла 82-83,5 п.п. (МОЧ), селективность или выход стабильного катализата - 83-86% мас.

На второй комбинированной загрузке катализаторов СГ-3П-М получали следующие результаты эксплуатации: активность - 83,5-85 п.п. (МОЧ), селективность - 87-90% мас.

Наиболее близким к предлагаемому является способ каталитического риформинга с применением комбинации эрионитных катализаторов - СГ-3П-М марки А и СГ-3П, содержащих от 4 до 15% мас. эрионита [патент РФ № 2352612, 2007].

Этот способ предлагает проведение процесса при повышенных температуре и давлении с использованием двух марок платиновых эрионитсодержащих катализаторов: СГ-3П-М марки А с содержанием выше 3,75% мас. эрионита и СГ-3П с содержанием 10% мас. эрионита и более. При этом предлагается в первые три (из пяти) реактора загружать катализатор СГ-3П-М марки А, в два остальные - катализатор СГ-3П. В первом реакторе проводят дегидрирование нафтенов при температуре 410 ОС и объемной скорости подачи сырья 20 ч-1, в последующих - непосредственно процесс риформинга при температуре на входе в каждый реактор 490°С, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм33 и объемной скорости подачи сырья 5 ч-1.

Недостатком данного процесса является использование катализаторов с излишне высоким содержанием эрионита, а также использование в форконтакторе цеолитсодержащего катализатора, что приводит к несколько пониженной активности процесса. Активность процесса с применением такого способа не превышает ИОЧ 85 п.п.

Настоящее изобретение решает задачу повышения октанового числа продукта с 94-95 п.п. (ИОЧ) до 96,0-96,2 п.п. при сохранении высокой селективности (выхода стабильного катализата).

Поставленная задача в данном изобретении достигнута за счет использования комбинации платиновых катализаторов с низким содержанием эрионита (не более 3.7% мас.); при этом содержание эрионита повышается в реакторах по ходу сырья, причем катализатор в форконтакторе не содержит цеолита, а в качестве галоида - фтор (0,35% мас.) и хлор (~0,30-0,35% мас.), катализатор в первом и втором рабочих реакторах содержат небольшое количество эрионита (0,5-3% мас.), а два хвостовых реактора (четвертый и пятый по ходу сырья) содержат платиноэрионитный катализатор с содержанием цеолита от 2,5 до 3,7% мас.

Отличие заявляемого способа от известного (прототип) заключается в применении комбинации катализаторов, которая включает загрузку в форконтактор безэрионитного платинового катализатора на носителе, состоящем из гамма-оксида алюминия с добавками фтора и хлора, и в рабочие реакторы - платиновых эрионитсодержащих катализаторов, причем во второй и третий реакторы по ходу сырья загружаются катализаторы с содержанием эрионита 0,5-3,0% мас., а в четвертый и пятый - катализаторы с содержанием эрионита 2,5-3,7% мас.

Предлагаемые катализаторы с указанным содержанием эрионита готовят известным способом путем смешения порошков псевдобемита и эрионита в заданном соотношении, пептизации их кислотой, затем грануляции методом шнековой экструзии либо капельной формовки, сушки и прокаливания носителя с последующим нанесением адсорбционным способом платины и хлора и термообработки катализатора [патенты США № 4021332, 1977; № 3925191, 1975; № 4987109, 1992; № 6066251, 2000],

Сырье - прямогонную широкую бензиновую фракцию, выкипающую в пределах от 85 до 180°С, - подают в систему из пяти реакторов. В первом из них (форконтакторе) проводят дегидрирование циклогексановых углеводородов при температуре 410°С, объемной скорости подачи сырья 20 ч-1, давлении 2,0 МПа, кратности циркуляции ВСГ 1200 нм33. В последующих (рабочих) реакторах проводят собственно процесс риформинга в следующих условиях: температура на входе в реактор - 490°С, объемная скорость подачи сырья - 5 ч -1, давление - 2,0 МПа, кратность циркуляции ВСГ 1200 нм 33.

Продукт характеризуют октановым числом по исследовательскому методу, сокращенно - ИОЧ (активность), и выходом на сырье (селективность). Процесс с использованием предлагаемой комбинации катализаторов позволяет достичь октанового числа (ИОЧ) более 96 п.п. (96,0-96,2) при селективности свыше 89% мас. (от 89,6 до 91).

Промышленная применимость предлагаемого изобретения иллюстрируется нижеследующими примерами и таблицей.

ПРИМЕР № 1

В форконтактор загружают шариковый либо экструдированный катализатор состава: 0,45% Pt, 0,35% F, 0,5% Cl, остальное - гамма-оксид-алюминия.

Во второй реактор по ходу сырья (первый рабочий) загружают катализатор в форме шариков или цилиндрических экструдатов, содержащий 0,40% Pt, 2,875% эрионита, остальное - хлорированный оксид алюминия. В третий реактор загружают катализатор с 0,40% платины и 2,875% эрионита, в 4-й реактор - катализатор с 3,7% эрионита и 0,4% Pt, в 5-й - катализатор с 3,7% эрионита и 0,4% Pt (остальное - гамма-оксид алюминия + хлор). Здесь и далее: все катализаторы могут иметь как сферическую форму гранул, так и цилиндрическую (экструдаты), либо их любую смесь.

Полученный риформат имеет ИОЧ 96,2 п., выход по сырью составил 89,6%.

ПРИМЕР № 2.

В форконтактор загружают, как и в первом примере, фторсодержащий катализатор, но с 0,45% Pt и 0,55% Cl.

Во второй реактор по ходу сырья загружают катализатор, содержащий 0,45% Pt, 1,0% эрионита, остальное - хлорированный оксид алюминия. В третий реактор загружают катализатор с 0,35% платины и 2% эрионита, в 4-й реактор - катализатор с 2,5% эрионита и 0,4% Pt, в 5-й - катализатор с 3,7% эрионита и 0,4% Pt (остальное - гамма-оксид алюминия + хлор). Продукт - риформат, обладающий ИОЧ 96,0 п., а выход жидкого катализата по сырью составил 90,4%.

Таблица
Распределение катализаторов по рабочим реакторам и получаемые результаты
№ примера Содержание эрионита (%)в катализаторе, загруженном в реактор № Результаты применения
12 34 5ИОЧ, п.п. Выход, %
1 02,875 2,8753,70 3,7096,2 89,6
2 0 1,02 2,53,7 96,090,4

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2471855

patent-2471855.pdf

Класс C10G59/02 только из нескольких последовательных ступеней

огневой нагреватель для осуществления процесса конверсии углеводородов -  патент 2489474 (10.08.2013)
способ получения высокооктанового бензина -  патент 2487161 (10.07.2013)
способ получения высокооктанового компонента моторного топлива -  патент 2451058 (20.05.2012)
способ получения компонентов моторных топлив (экоформинг) -  патент 2417251 (27.04.2011)
способ получения компонентов моторных топлив -  патент 2388794 (10.05.2010)
способ каталитического риформинга бензиновых фракций -  патент 2352612 (20.04.2009)
способ получения катализатора на основе благородного металла и его применение -  патент 2351394 (10.04.2009)
способ получения высокооктанового бензина -  патент 2333937 (20.09.2008)
способ получения автомобильного бензина -  патент 2329294 (20.07.2008)
способ получения высокооктанового бензина -  патент 2313564 (27.12.2007)

Класс C10G35/095 содержащими кристаллические алюмосиликаты, например молекулярные сита

катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ получения высокооктанового базового бензина -  патент 2518481 (10.06.2014)
цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ переработки прямогонного бензина в высокооктановый компонент бензина с пониженным содержанием бензола -  патент 2498853 (20.11.2013)
цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола -  патент 2493910 (27.09.2013)
цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановый бензин без и в присутствии водорода -  патент 2480282 (27.04.2013)
цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 и метанола в высокооктановый бензин и ароматические углеводороды -  патент 2478007 (27.03.2013)
гетерогенные катализаторы для получения ароматических углеводородов ряда бензола из метанола и способ переработки метанола -  патент 2477656 (20.03.2013)
способ улучшения катализатора ароматизации -  патент 2476412 (27.02.2013)
катализатор для риформинга бензиновых фракций и способ его приготовления -  патент 2471854 (10.01.2013)
катализатор гидроизомеризации, способ его получения, способ депарафинизации углеводородного масла и способ получения базового смазочного масла -  патент 2465959 (10.11.2012)

Класс B01J29/50 типа эрионита или оффретита, например цеолит T, приведенный в патентном документе USA 2950952

Класс B01J23/42 платина

дизельный окислительный катализатор с высокой низкотемпературной активностью -  патент 2516465 (20.05.2014)
способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
каталитический электрод для спиртовых топливных элементов -  патент 2507640 (20.02.2014)
наноструктурированный катализатор для дожигания монооксида углерода -  патент 2500469 (10.12.2013)
способ каталитического окисления аммиака -  патент 2499766 (27.11.2013)
катализатор сжигания водорода, способ его получения и способ сжигания водорода -  патент 2494811 (10.10.2013)
способ получения дизельного топлива из твердых синтетических углеводородов, полученных по методу фишера-тропша, и катализатор для его осуществления -  патент 2493237 (20.09.2013)
катализатор окисления для оснащенных дизельным двигателем транспортных средств для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ -  патент 2489206 (10.08.2013)
способ электрохимического получения катализатора pt-nio/c -  патент 2486958 (10.07.2013)
высокопористые пенокерамики как носители катализатора для дегидрирования алканов -  патент 2486007 (27.06.2013)

Класс B01J27/10 хлориды

способ приготовления катализатора для получения 3-ацетилгептан-2,6-диона и способ получения 3-ацетилгептан-2,6-диона с использованием полученного катализатора -  патент 2494810 (10.10.2013)
катализатор, способ его приготовления и способ получения этилена -  патент 2438775 (10.01.2012)
способ получения хлора каталитическим окислением хлористого водорода молекулярным кислородом -  патент 2417945 (10.05.2011)
компоненты катализатора для полимеризации олефинов -  патент 2417838 (10.05.2011)
катализатор окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов и способ его получения -  патент 2408426 (10.01.2011)
каталитический способ переработки метана -  патент 2394805 (20.07.2010)
способ реформинга с использованием катализатора высокой плотности -  патент 2388534 (10.05.2010)
способ получения хлора окислением хлористого водорода -  патент 2373139 (20.11.2009)
катализатор, основанный на перовските, способ его изготовления и применения для целей конверсии метана в этилен -  патент 2350384 (27.03.2009)
катализатор дегидрирования 4,5,6,7-тетрагидроиндола в индол и способ его получения -  патент 2345066 (27.01.2009)

Класс B01J27/12 фториды

способ получения катализатора -  патент 2498852 (20.11.2013)
способ получения адамантана -  патент 2494084 (27.09.2013)
способ получения полимера с использованием каталитической композиции и каталитическая композиция на основе никеля -  патент 2476451 (27.02.2013)
способ получения перфторциклоалканов -  патент 2451006 (20.05.2012)
кобальтовый катализатор синтеза углеводородов c5+, способ их получения и способ получения катализатора -  патент 2432990 (10.11.2011)
наноразмерный катализатор прямого электроокисления боргидридов щелочных металлов -  патент 2401695 (20.10.2010)
катализатор и способ гидропереработки нефтяного сырья с его использованием -  патент 2301703 (27.06.2007)
рений-оксидный катализатор метатезиса олефиновых углеводородов, способ его получения и способ синтеза пропилена с его использованием -  патент 2292951 (10.02.2007)
катализатор для окисления этилена и способ получения оксида этилена -  патент 2278730 (27.06.2006)
способ получения модифицированного цеолитосодержащего катализатора -  патент 2275241 (27.04.2006)
Наверх