[go: up one dir, main page]

RU2127632C1 - Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions - Google Patents

Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions Download PDF

Info

Publication number
RU2127632C1
RU2127632C1 RU98113746/04A RU98113746A RU2127632C1 RU 2127632 C1 RU2127632 C1 RU 2127632C1 RU 98113746/04 A RU98113746/04 A RU 98113746/04A RU 98113746 A RU98113746 A RU 98113746A RU 2127632 C1 RU2127632 C1 RU 2127632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zeolite
catalyst
ultra
stabilization
ammonium
Prior art date
Application number
RU98113746/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Б. Бронфин
В.И. Горденко
А.И. Гужелов
В.П. Доронин
кин В.К. Дупл
В.К. Дуплякин
В.П. Коновалова
Т.П. Сорокина
В.М. Фомичев
Original Assignee
Институт катализа им.Г.К.Борескова Сибирского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт катализа им.Г.К.Борескова Сибирского отделения РАН filed Critical Институт катализа им.Г.К.Борескова Сибирского отделения РАН
Priority to RU98113746/04A priority Critical patent/RU2127632C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2127632C1 publication Critical patent/RU2127632C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: petroleum processing catalysts. SUBSTANCE: method consists in using zeolite crystals with specified size, in particular, less than 0.8 mcm. Cation-decationized form of zeolite component with specified proportion of rare-earth elements and ammonium as well as ultrastabilization of zeolite at specified partial water vapor pressure and specified temperature allows high crystallinity of zeolite to be preserved. Matrix components including heat-activated alumina, reprecipitated aluminum hydroxide, kaolin, activated montmorillonite, and amorphous aluminosilicate binder in combination with thus treated fine-crystalline zeolite give rise to higher gasoline yield in crude oil cracking process as compared to known process. EFFECT: increased gasoline yield. 6 cl, 1 tbl, 17 ex

Description

Изобретение относится к способу приготовления цеолитсодержащего катализатора для крекинга нефтяных фракций. Оно может найти применение в процессах приготовления цеолитсодержащих катализаторов в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. The invention relates to a method for preparing a zeolite-containing catalyst for cracking oil fractions. It can be used in the preparation of zeolite-containing catalysts in the oil refining and chemical industries.

Известен способ (авт. свид. СССР 954101, 1982) приготовления цеолитсодержащего катализатора для крекинга нефтяных фракций путем распылительной сушки композиции, состоящей из:
а) редкоземельной формы цеолита типа Y;
б) алюмосиликатного гидрогеля;
в) переосажденной гидроокиси алюминия.
A known method (ed. Certificate. USSR 954101, 1982) of preparing a zeolite-containing catalyst for cracking oil fractions by spray drying a composition consisting of:
a) a rare-earth form of zeolite type Y;
b) aluminosilicate hydrogel;
c) reprecipitated aluminum hydroxide.

Недостатком известного способа является низкая активность получаемого катализатора, связанная с недостаточной термостабильностью цеолитного компонента. The disadvantage of this method is the low activity of the resulting catalyst, associated with insufficient thermal stability of the zeolite component.

Известен способ приготовления цеолитсодержащих катализаторов с высоким содержанием окиси алюминия, вводимой в матрицу из различных источников: гидроокиси алюминия, алюмозоля, термодиспергированной окиси алюминия - χ фазы (J.Scherzer, Octane - Enhancing, Zeolitic FCC Catalysts: Scientific and Technical Aspects, Catal.Rev.-Sci.Eng., 31(3), p.215-354, 1989). A known method of preparing zeolite-containing catalysts with a high content of alumina introduced into the matrix from various sources: aluminum hydroxide, aluminosol, thermally dispersed aluminum oxide - χ phase (J. Scherzer, Octane - Enhancing, Zeolitic FCC Catalysts: Scientific and Technical Aspects, Catal.Rev .-Sci.Eng., 31 (3), p. 215-354, 1989).

Недостатком вышеперечисленных источников окиси алюминия для получения матрицы катализатора является низкая износоустойчивость и низкая активность получаемых катализаторов. The disadvantage of the above sources of aluminum oxide to obtain a catalyst matrix is the low wear resistance and low activity of the resulting catalysts.

Наиболее близким является способ приготовления катализатора крекинга на основе ультрастабильного цеолита типа Y, в котором ультрастабилизацию цеолита типа NH4NaY проводят в среде водяного пара при температуре 650-750oС для цеолитных кристаллов со средним размером около 2 мкм. Стабилизированный цеолит подвергают ионному обмену на редкоземельные элементы и смешивают с матрицей на основе окисей алюминия и кремния, формуют методом распылительной сушки и подвергают термообработке (US, патенты 4826793, 1989; 3957689, 1976; 3402996, 1968).The closest is a method for preparing a cracking catalyst based on ultra-stable type Y zeolite, in which ultra-stabilization of a NH 4 NaY type zeolite is carried out in water vapor at a temperature of 650-750 ° C. for zeolite crystals with an average size of about 2 μm. The stabilized zeolite is subjected to ion exchange for rare earth elements and mixed with a matrix based on aluminum and silicon oxides, formed by spray drying and heat treated (US, patents 4826793, 1989; 3957689, 1976; 3402996, 1968).

Недостатками известного способа являются высокие энергетические затраты на проведение стадии ультрастабилизации и недостаточная активность получаемого катализатора крекинга. Невысокая активность получаемого катализатора связана с миграцией на внешнюю поверхность цеолитных кристаллов внерешеточного алюминия на стадии ультрастабилизации и дезактивации активных центров крекинга, вследствие этого необходимо повышать содержание цеолитного компонента в катализаторе и, следовательно, увеличивать затраты на его производство. Кроме того, при указанных температурах ультрастабилизации происходит значительное снижение кристалличности цеолитного компонента катализатора крекинга. The disadvantages of this method are the high energy costs of carrying out the stage of ultra-stabilization and insufficient activity of the resulting cracking catalyst. The low activity of the resulting catalyst is associated with the migration to the external surface of zeolite crystals of extra-lattice aluminum at the stage of ultra-stabilization and deactivation of active cracking centers; therefore, it is necessary to increase the content of the zeolite component in the catalyst and, therefore, increase the cost of its production. In addition, at the indicated ultra-stabilization temperatures, a significant decrease in the crystallinity of the zeolite component of the cracking catalyst occurs.

Изобретение решает задачу получения катализатора крекинга с высокой активностью и с меньшими энергозатратами. The invention solves the problem of obtaining a cracking catalyst with high activity and with lower energy consumption.

Задача решается тем, что для приготовления катализатора крекинга используют кристаллы цеолита NaY с размером не выше 0,8 мкм. Этот цеолит подвергают ионным обменам на аммоний и редкоземельные элементы с последующей ультрастабилизацией при температуре 500-550oС в течение 1 - 4 ч в среде водяного пара и парциальном давлении паров воды ниже 0,8 атм. Ультрастабилизации подвергают цеолит в смешанной редкоземельно-аммонийной форме с суммарной степенью обмена ионов натрия в цеолите не менее 70%. Эквивалентное соотношение ионов аммония и редкоземельных элементов при ионных обменах на цеолите до ультрастабилизации изменяют от 10 до 2.The problem is solved in that for the preparation of a cracking catalyst, NaY zeolite crystals with a size not exceeding 0.8 μm are used. This zeolite is subjected to ion exchange for ammonium and rare earth elements, followed by ultra-stabilization at a temperature of 500-550 o C for 1 to 4 hours in a medium of water vapor and a partial pressure of water vapor below 0.8 atm. The ultrastabilization is subjected to zeolite in a mixed rare-earth-ammonium form with a total degree of exchange of sodium ions in zeolite of at least 70%. The equivalent ratio of ammonium ions and rare-earth elements during ion exchanges on zeolite before ultra-stabilization is changed from 10 to 2.

Выбранные условия проведения процесса ультрастабилизации не приводят к миграции внерешеточного алюминия на внешнюю поверхность кристаллов цеолита и, следовательно, активные центры на внешней поверхности кристаллов цеолита не дезактивируются. Малые размеры кристаллов цеолита обеспечивают их высокую удельную внешнюю поверхность, что обеспечивает высокую активность в крекинге тяжелой части нефтяной фракции, кроме того, при малых размерах кристаллов цеолита возможно осуществить процесс ультрастабилизации при более низкой температуре (500-550oС). Последнее связано с тем, что кристаллы цеолита малого размера обладают меньшей термоустойчивостью и уже при температурах 500-550oС процесс ультрастабилизации происходит достаточно эффективно.The selected conditions for the ultrastabilization process do not lead to the migration of extra-lattice aluminum to the external surface of zeolite crystals and, therefore, active centers on the external surface of zeolite crystals do not deactivate. The small size of the zeolite crystals provides their high specific external surface, which ensures high activity in cracking of the heavy part of the oil fraction, in addition, with small sizes of zeolite crystals it is possible to carry out the process of ultra-stabilization at a lower temperature (500-550 o C). The latter is due to the fact that small-sized zeolite crystals have lower thermal stability and even at temperatures of 500-550 o With the process of ultra-stabilization is quite effective.

Процесс ультрастабилизации цеолита в смешанной катион-декатионированной форме обеспечивает сохранение высокой кристалличности цеолита в ходе его термообработки. The process of ultra-stabilization of zeolite in a mixed cation-decationized form ensures the preservation of high crystallinity of the zeolite during its heat treatment.

Полученный цеолит подвергают ионному обмену на редкоземельные элементы из раствора их нитратов или сульфатов, смешивают с алюмосиликатным гидрогелем и матрицей и формуют методом распылительной сушки. Прокалку катализатора проводят при температурах 650-750oС.The obtained zeolite is subjected to ion exchange for rare earth elements from a solution of their nitrates or sulfates, mixed with silica-alumina hydrogel and matrix and formed by spray drying. Calcination of the catalyst is carried out at temperatures of 650-750 o C.

В качестве матриц используют переосажденную гидроокись алюминия, термодиспергированную окись алюминия, активированный сернокислым алюминием монтмориллонит, каолин. При этом термодиспергированная окись алюминия является рентгеноаморфной. As matrices, reprecipitated aluminum hydroxide, thermodispersed aluminum oxide, montmorillonite activated aluminum sulfate, and kaolin are used. In this case, thermodispersed alumina is X-ray amorphous.

Относительную кристалличность цеолитного компонента катализатора крекинга определяют методом рентгенофазового анализа. Средний размер кристаллов цеолита определяют методом электронной микроскопии. Химический состав катализаторов и цеолитов определяют после разложения образцов методами атомно-абсорбционного анализа (Na2O и Al2O3) и весовыми (РЗЭ2О3 и SiO2).The relative crystallinity of the zeolite component of the cracking catalyst is determined by x-ray phase analysis. The average size of zeolite crystals is determined by electron microscopy. The chemical composition of the catalysts and zeolites is determined after decomposition of the samples by atomic absorption analysis (Na 2 O and Al 2 O 3 ) and weight (REE 2 O 3 and SiO 2 ).

Сущность изобретения иллюстрируют следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (сравнительный). 20 г цеолита NaY со средним размером кристаллов 2 мкм подвергают двукратному ионному обмену в 200 мл раствора NH4NO3 из расчета 1,0 г-экв на г-экв окиси натрия в цеолите в течение 3 ч. Содержание Na2O в цеолите при этом уменьшается с 13,6 до 4,9 мас.%. Цеолит фильтруют, промывают дистиллированной водой и подвергают ультрастабилизации в токе водяного пара (100% пар) в течение 3 ч при 700oС. Полученный цеолит подвергают ионному обмену при 90oС в 200 мл раствора нитратов смеси редкоземельных элементов (преимущественно лантана и церия) из расчета 1,5 г-экв на г-экв остаточного содержания окиси натрия в цеолите. Остаточное содержание окиси натрия в цеолите составило 0,82 мас.%. Относительная кристалличность цеолита 68%.Example 1 (comparative). 20 g of NaY zeolite with an average crystal size of 2 μm are subjected to double ion exchange in 200 ml of a solution of NH 4 NO 3 at the rate of 1.0 g-equiv per g-equivalent of sodium oxide in zeolite for 3 hours. The Na 2 O content in zeolite at this decreases from 13.6 to 4.9 wt.%. The zeolite is filtered, washed with distilled water and subjected to ultra-stabilization in a stream of water vapor (100% steam) for 3 hours at 700 ° C. The obtained zeolite is subjected to ion exchange at 90 ° C in 200 ml of a solution of nitrates of a mixture of rare earth elements (mainly lanthanum and cerium) at the rate of 1.5 g-equiv per g-equivalent of residual sodium oxide in zeolite. The residual content of sodium oxide in the zeolite was 0.82 wt.%. The relative crystallinity of zeolite is 68%.

Приготовление алюмосиликатного связующего осуществляют следующим образом. 700 мл 1,2 н раствора силиката натрия смешивают с 320 мл раствора сернокислого алюминия (содержание окиси алюминия 18 г/л). Полученный алюмосиликатный гидрогель подвергают синерезису при температуре 25oС в течение 6 ч и затем активации сернокислым алюминием с концентрацией по окиси алюминия 50 г/л. Остаточное содержание окиси натрия в алюмосиликатном связующем составляет 0,2 мас.% в пересчете на абсолютно сухой алюмосиликат.Preparation of aluminosilicate binder is as follows. 700 ml of a 1.2 N sodium silicate solution are mixed with 320 ml of an aluminum sulfate solution (alumina content of 18 g / l). The obtained aluminosilicate hydrogel is subjected to syneresis at a temperature of 25 ° C. for 6 hours and then activated with aluminum sulfate with an aluminum oxide concentration of 50 g / l. The residual content of sodium oxide in the aluminosilicate binder is 0.2 wt.% In terms of absolutely dry aluminosilicate.

Полученный цеолит смешивают с алюмосиликатным гидрогелем и переосажденной гидроокисью алюминия в следующем соотношении на готовый катализатор, мас. %: цеолит 15, переосажденная гидроокись алюминия 15 (в пересчете на Al2O3), алюмосиликатное связующее остальное.The resulting zeolite is mixed with aluminosilicate hydrogel and reprecipitated aluminum hydroxide in the following ratio to the finished catalyst, wt. %: zeolite 15, reprecipitated aluminum hydroxide 15 (in terms of Al 2 O 3 ), aluminosilicate binder the rest.

Полученную смесь формуют методом распылительной сушки и прокаливают при 650 - 700oС. Активность катализатора, приготовленного по данному примеру, невысока из-за потери кристалличности цеолитного компонента катализатора.The resulting mixture is formed by spray drying and calcined at 650 - 700 o C. the activity of the catalyst prepared according to this example is low due to the loss of crystallinity of the zeolite component of the catalyst.

Пример 2 (сравнительный). Цеолит и катализатор готовят, как в примере 1. Отличие от примера 1 состоит в том, что ультрастабилизацию цеолита проводят при температуре 500oС.Example 2 (comparative). The zeolite and the catalyst are prepared as in example 1. The difference from example 1 is that the ultra stabilization of the zeolite is carried out at a temperature of 500 o C.

Остаточное содержание окиси натрия в цеолите 2,1 мас.%. Относительная кристалличность цеолита 98%. Полученный образец катализатора обладает невысокой активностью, так как для кристаллов цеолита больших размеров данная температура не обеспечивает протекания процесса ультрастабилизации. The residual content of sodium oxide in the zeolite is 2.1 wt.%. The relative crystallinity of zeolite is 98%. The obtained catalyst sample has a low activity, since for large zeolite crystals this temperature does not provide the process of ultra-stabilization.

Пример 3. Данный пример приводится для сравнения активностей катализаторов, приготовленных на основе цеолитов с различающимися размерами кристаллов. Цеолит и катализатор готовят, как в пример 1. Отличие от примера 1 состоит в применении мелкокристаллического цеолита со средним размером 0,5 мкм. Example 3. This example is provided to compare the activities of catalysts prepared on the basis of zeolites with different crystal sizes. The zeolite and catalyst are prepared as in Example 1. The difference from Example 1 is the use of fine crystalline zeolite with an average size of 0.5 μm.

Остаточное содержание окиси натрия в цеолите составляет 0,7 мас.%. Относительная кристалличность цеолита 52%. Видно, что высокотемпературные условия ультрастабилизации для мелкокристаллического цеолита приводят к значительному снижению кристалличности цеолита и активности катализатора на его основе. The residual content of sodium oxide in the zeolite is 0.7 wt.%. The relative crystallinity of zeolite is 52%. It can be seen that the high-temperature conditions of ultra-stabilization for small crystalline zeolite lead to a significant decrease in the crystallinity of the zeolite and the activity of the catalyst based on it.

Примеры 4 - 17 описывают предлагаемый способ приготовления цеолитсодержащего катализатора крекинга. Examples 4 to 17 describe the proposed method for the preparation of a zeolite-containing cracking catalyst.

Пример 4. В данном примере ультрастабилизации подвергают цеолит в катион-декатионированной форме и изменен состав применяемой матрицы. 20 г цеолита со средним размером 0,5 мкм подвергают ионному обмену при 25oС в 200 мл раствора нитратов редкоземельных элементов из расчета 0,7 г-экв на 1 г-экв окиси натрия в цеолите, промывают дистиллированной водой, подвергают ионному обмену в 200 мл раствора нитрата аммония из расчета 2 г-экв на г-экв остаточного содержания окиси натрия в цеолите. Соотношение грамм-эквивалентов аммония и редкоземельных элементов при ионном обмене составляло 2,9. Содержание окиси натрия снижается с 13,6 до 3,8 мас.%.Example 4. In this example, the zeolite is subjected to ultra-stabilization in cation-decationized form and the composition of the matrix used is changed. 20 g of zeolite with an average size of 0.5 μm are subjected to ion exchange at 25 o C in 200 ml of a solution of rare earth nitrates at the rate of 0.7 g-equivalent per 1 g-equivalent of sodium oxide in zeolite, washed with distilled water, subjected to ion exchange in 200 ml of a solution of ammonium nitrate at the rate of 2 g-equiv per g-equivalent of the residual content of sodium oxide in the zeolite. The ratio of gram equivalents of ammonium to rare earth elements during ion exchange was 2.9. The content of sodium oxide is reduced from 13.6 to 3.8 wt.%.

Полученный цеолит в смешанной катион-декатионированной форме подвергают ультрастабилизации при температуре 500oС в течение 2 ч в среде водяного пара с парциальным давлением 0,2 атм. Цеолит подвергают ионному обмену при 90oС на катионы редкоземельных элементов в 200 мл раствора их азотнокислых солей из расчета 1,5 г-экв остаточного содержания окиси натрия в цеолите. Остаточное содержание Na2O в цеолите после обмена составляет 1,1 мас.%. Относительная кристалличность составляет 100%.The obtained zeolite in mixed cation-decationized form is subjected to ultra-stabilization at a temperature of 500 ° C. for 2 hours in a water vapor medium with a partial pressure of 0.2 atm. The zeolite is subjected to ion exchange at 90 o C for cations of rare earth elements in 200 ml of a solution of their nitrate salts at the rate of 1.5 g-equiv of residual sodium oxide in the zeolite. The residual content of Na 2 O in the zeolite after exchange is 1.1 wt.%. Relative crystallinity is 100%.

Полученный цеолит смешивают с гидратированной термодиспергированной окисью алюминия и алюмосиликатным связующим в соотношении на готовый катализатор, мас. %: цеолит 15; термодиспергированная окись алюминия 15; алюмосиликатное связующее остальное. The obtained zeolite is mixed with hydrated thermally dispersed alumina and aluminosilicate binder in the ratio of the finished catalyst, wt. %: zeolite 15; thermally dispersed alumina 15; aluminosilicate binder the rest.

Катализатор с цеолитом, приготовленным по данному примеру с применением термодиспергированной окиси алюминия в составе матрицы катализатора, обеспечивает высокую активность. The catalyst with zeolite prepared according to this example using thermally dispersed alumina in the composition of the catalyst matrix provides high activity.

Пример 5. Данный пример приводят для сравнения активности катализатора на основе мелкокристаллического цеолита, приготовленного, как в примере 4. Отличие от примера 4 состоит в том, что на стадии ионных обменов изменяют соотношение (в г-экв) аммония и редкоземельных элементов. В отличие от примера 4 в данном примере это соотношение равно 10. Первый обмен на катионы редкоземельных элементов проводят из расчета 0,3 г-экв на исходное содержание окиси натрия в цеолите, второй обмен на ионы аммония проводят из расчета 3 г-экв на остаточное содержание окиси натрия в цеолите. Увеличение соотношения аммония и редкоземельных элементов при ионных обменах до 10 приводит к снижению кристалличности цеолита при его ультрастабилизации. Степень кристалличности составляет 92% отн., остаточное содержание окиси натрия в цеолите после третьего ионного обмена составляет 1,2 мас.%. Example 5. This example is given to compare the activity of a catalyst based on a fine crystalline zeolite prepared as in Example 4. The difference from Example 4 is that the ratio (in g-equiv) of ammonium and rare-earth elements is changed at the stage of ion exchange. In contrast to example 4, in this example, this ratio is 10. The first exchange for cations of rare-earth elements is carried out at the rate of 0.3 g-eq for the initial content of sodium oxide in the zeolite, the second exchange for ammonium ions is carried out at the rate of 3 g-eq for residual the content of sodium oxide in zeolite. An increase in the ratio of ammonium and rare earth elements during ion exchanges to 10 leads to a decrease in the crystallinity of the zeolite during its ultra-stabilization. The degree of crystallinity is 92% rel., The residual content of sodium oxide in the zeolite after the third ion exchange is 1.2 wt.%.

В качестве компонентов катализатора используют вещества, как в примере 4, в том же соотношении. Полученную смесь формуют и прокаливают, как в примере 4. As components of the catalyst using substances, as in example 4, in the same ratio. The resulting mixture is molded and calcined, as in example 4.

Пример 6. Отличие от примера 4 в том, что при ионном обмене цеолита соотношение грамм-эквивалентов аммония и редкоземельных элементов составило 2. Первый ионный обмен на цеолите проводят из расчета 1,0 г-экв редкоземельных элементов на исходное содержание окиси натрия в цеолите. Второй ионный обмен проводят из расчета 0,5 г-экв аммония на остаточное содержание окиси натрия в цеолите. Относительная кристалличность цеолита составила 100%. Остаточное содержание окиси натрия в цеолите составило 1,45 мас.%. В качестве компонентов матрицы использованы те же вещества, что и в примере 4. Example 6. The difference from example 4 is that in the ion exchange of zeolite, the ratio of gram equivalents of ammonium to rare earth elements was 2. The first ion exchange on zeolite is carried out at the rate of 1.0 g-eq of rare earth elements for the initial content of sodium oxide in zeolite. The second ion exchange is carried out at the rate of 0.5 g-equiv of ammonium per residual sodium oxide in the zeolite. The relative crystallinity of the zeolite was 100%. The residual content of sodium oxide in the zeolite was 1.45 wt.%. As the components of the matrix used the same substances as in example 4.

Повышенное содержание окиси натрия в цеолите приводит к незначительному снижению активности полученного на основе такого цеолита катализатора крекинга. The increased content of sodium oxide in the zeolite leads to a slight decrease in the activity of the cracking catalyst obtained on the basis of such a zeolite.

Пример 7. Данный пример приведен для сопоставления с примером 4 при применении высокого парциального давления паров воды на стадии ультрастабилизации. Цеолит со средним размером кристаллов 0,5 мкм подвергают двукратному обмену на редкоземельные элементы и аммоний, как в примере 4. Остаточное содержание окиси натрия в цеолите составило 4,0 мас.%. Полученный цеолит подвергают ультрастибилизации при парциальном давлении пара 1,0 атм в течение 2 ч при температуре 550oС. Охлажденный до комнатной температуры цеолит подвергают ионному обмену на редкоземельные элементы из расчета 1,5 г-экв на 1 г-экв остаточного содержания окиси натрия в цеолите. Относительная кристалличность цеолита составила 95%. Полученный цеолит смешивают с матрицей, как в примере 4, формуют и прокаливают. Применение высокого парциального давления паров воды на стадии ультрастабилизации приводит к снижению кристалличности цеолитного компонента катализатора.Example 7. This example is given for comparison with example 4 when applying a high partial pressure of water vapor at the stage of ultra-stabilization. Zeolite with an average crystal size of 0.5 μm is subjected to double exchange for rare earth elements and ammonium, as in example 4. The residual content of sodium oxide in the zeolite was 4.0 wt.%. The resulting zeolite was subjected to ultra-stabilization at a partial vapor pressure of 1.0 atm for 2 h at a temperature of 550 o C. Cooled to room temperature, the zeolite was subjected to ion exchange for rare earth elements at a rate of 1.5 g-equivalent per 1 g-equivalent of residual sodium oxide in zeolite. The relative crystallinity of the zeolite was 95%. The resulting zeolite is mixed with the matrix, as in example 4, molded and calcined. The use of high partial pressure of water vapor at the stage of ultra-stabilization leads to a decrease in the crystallinity of the zeolite component of the catalyst.

Пример 8. Отличие от примера 7 состоит в том, что на стадии ультрастабилизации парциальное давление паров воды составило 0,8 атм. Относительная кристалличность цеолитного компонента катализатора составила 98%. Example 8. The difference from example 7 is that at the stage of ultra-stabilization, the partial pressure of water vapor was 0.8 atm. The relative crystallinity of the zeolite component of the catalyst was 98%.

Пример 9. Цеолит и катализатор готовят, как в примере 4. Отличие от примера 4 состоит в том, что в качестве компонента матрицы используют переосажденную гидроокись алюминия. Компоненты катализатора смешивают в соотношении, мас.%: цеолит 15; термодиспергированная окись алюминия 10; переосажденная гидроокись алюминия 5 (в пересчета на Al2O2); алюмосиликатное связующее остальное.Example 9. A zeolite and a catalyst are prepared as in Example 4. The difference from Example 4 is that reprecipitated aluminum hydroxide is used as a matrix component. The components of the catalyst are mixed in the ratio, wt.%: Zeolite 15; thermally dispersed alumina 10; reprecipitated aluminum hydroxide 5 (in terms of Al 2 O 2 ); aluminosilicate binder the rest.

Применение термодиспергированной окиси алюминия совместно с переосажденной гидроокисью алюминия в качестве компонентов матрицы обеспечивает высокую активность образца катализатора. The use of thermodispersed alumina together with reprecipitated aluminum hydroxide as matrix components ensures high activity of the catalyst sample.

Пример 10. Данный пример иллюстрирует влияние увеличения общего содержания окиси алюминия в катализаторе в результате повышения содержания термодиспергированной окиси алюминия и переосажденной гидроокиси алюминия и изменения соотношения между этими компонентами в составе матрицы катализатора на активность катализатора крекинга. Катализатор готовят из следующих компонентов, мас.%: цеолит 15; термодиспергированная окись алюминия 5; переосажденная окись алюминия 20; алюмосиликатное связующее остальное. Example 10. This example illustrates the effect of increasing the total alumina content of the catalyst as a result of increasing the content of thermally dispersed alumina and reprecipitated aluminum hydroxide and changing the ratio between these components in the composition of the catalyst matrix on the activity of the cracking catalyst. The catalyst is prepared from the following components, wt.%: Zeolite 15; thermally dispersed alumina 5; reprecipitated alumina 20; aluminosilicate binder the rest.

Пример 11. Данный пример иллюстрирует влияние увеличения общего содержания окиси алюминия в катализаторе в результате повышения содержания термодиспергированной окиси алюминия и переосажденной гидроокиси алюминия и изменения соотношения между этими компонентами в составе матрицы катализатора на активность катализатора крекинга. Катализатор готовят из следующих компонентов, мас.%: цеолит 15; термодиспергированная окись алюминия 20; переосажденная окись алюминия 10; алюмосиликатное связующее остальное. Example 11. This example illustrates the effect of an increase in the total alumina content of the catalyst as a result of an increase in the content of thermally dispersed alumina and reprecipitated aluminum hydroxide and a change in the ratio between these components in the composition of the catalyst matrix on the activity of the cracking catalyst. The catalyst is prepared from the following components, wt.%: Zeolite 15; thermally dispersed alumina 20; reprecipitated alumina 10; aluminosilicate binder the rest.

Увеличение общего содержания окиси алюминия в катализаторе в результате повышения содержания термодиспергированной окиси алюминия и переосажденной гидроокиси алюминия увеличивает активность катализатора крекинга. An increase in the total alumina content of the catalyst as a result of an increase in the content of thermally dispersed alumina and reprecipitated aluminum hydroxide increases the activity of the cracking catalyst.

Пример 12. Цеолит приготовлен, как в примере 4, но в качестве компонента матрицы используют каолин взамен термодиспергированной окиси алюминия. Содержание компонентов катализатора в пересчете на готовый катализатор, мас.%: цеолит 15; каолин 15; алюмосиликатное связующее остальное. Example 12. The zeolite is prepared as in example 4, but kaolin is used as a matrix component instead of thermally dispersed alumina. The content of catalyst components in terms of the finished catalyst, wt.%: Zeolite 15; kaolin 15; aluminosilicate binder the rest.

Пример 13. Цеолит приготовлен, как в примере 5. Отличие от примера 5 состоит в том, что в качестве компонентов катализатора используют следующие вещества, мас.%: цеолит 15; активированный монтмориллонит 20; каолин 20; алюмосиликатное связующее остальное. Example 13. The zeolite is prepared as in example 5. The difference from example 5 is that the following substances are used as catalyst components, wt.%: Zeolite 15; activated montmorillonite 20; kaolin 20; aluminosilicate binder the rest.

Пример 14. Цеолит приготовлен, как в примере 4. Отличие от примера 4 состоит в том, что в качестве компонентов катализатора используют следующие вещества, мас.%: цеолит 15; каолин 30; активированный монтмориллонит 30; алюмосиликатное связующее остальное. Example 14. The zeolite is prepared as in example 4. The difference from example 4 is that the following substances are used as catalyst components, wt.%: Zeolite 15; kaolin 30; activated montmorillonite 30; aluminosilicate binder the rest.

Пример 15. Цеолит приготовлен, как в примере 4. Отличие от примера 4 состоит в том, что в качестве компонентов катализатора используют следующие вещества, мас. %: цеолит 15; каолин 30; активированный монтмориллонит 45; переосажденная гидроокись алюминия остальное. Example 15. The zeolite is prepared as in example 4. The difference from example 4 is that the following substances are used as components of the catalyst, wt. %: zeolite 15; kaolin 30; activated montmorillonite 45; reprecipitated aluminum hydroxide the rest.

Увеличение содержания окиси алюминия в катализаторе за счет всех ее источников значительно увеличивает активность катализатора. The increase in the content of alumina in the catalyst due to all its sources significantly increases the activity of the catalyst.

Пример 16. Отличие от примера 4 состоит в том, что катализатор готовят из следующих компонентов, мас. %: цеолит 20; термодиспергированная окись алюминия 15; алюмосиликатное связующее остальное. Example 16. The difference from example 4 is that the catalyst is prepared from the following components, wt. %: zeolite 20; thermally dispersed alumina 15; aluminosilicate binder the rest.

Увеличение содержания цеолита увеличивает активность катализатора. An increase in zeolite content increases catalyst activity.

Пример 17. Данный пример иллюстрирует влияние повышения содержания цеолита и общего содержания окиси алюминия в катализаторе на активность катализатора. Цеолит готовят, как в примере 4. Состав катализатора, мас.%: цеолит 18; переосажденная окись алюминия 15; активированный монтмориллонит 40; алюмосиликатное связующее остальное. Example 17. This example illustrates the effect of increasing the zeolite content and the total content of alumina in the catalyst on the activity of the catalyst. The zeolite is prepared as in example 4. The composition of the catalyst, wt.%: Zeolite 18; reprecipitated alumina 15; activated montmorillonite 40; aluminosilicate binder the rest.

Увеличение содержания активированного монтмориллонита и переосажденной гидроокиси алюминия в составе матрицы катализатора при одновременном увеличении содержания цеолитного компонента увеличивают активность катализатора. An increase in the content of activated montmorillonite and reprecipitated aluminum hydroxide in the composition of the catalyst matrix while increasing the content of the zeolite component increase the activity of the catalyst.

Активность полученных образцов оценивалась в крекинге стандартной керосино-газойлевой фракции с пределами кипения 200-350oС, при весовой скорости подачи сырья 20 ч-1 и температуре крекинга 500oС (вторая стабильная активность по принятому в России методу испытаний катализаторов крекинга). Активность при этом оценивают как выход бензина в приведенных стандартных условиях, мас. %. Катализаторы перед испытанием обрабатывают 100%-ным паром при температуре 775oС в течение 6 ч.The activity of the obtained samples was evaluated in the cracking of a standard kerosene-gas oil fraction with a boiling range of 200-350 o С, at a weight feed rate of 20 h -1 and a cracking temperature of 500 o С (the second stable activity according to the cracking catalyst test method adopted in Russia). The activity in this case is estimated as the yield of gasoline under the given standard conditions, wt. % The catalysts before testing are treated with 100% steam at a temperature of 775 o C for 6 hours

Химический состав всех катализаторов по примерам 1-17 и результаты испытаний активности этих катализаторов приведены в таблице. The chemical composition of all the catalysts in examples 1-17 and the test results of the activity of these catalysts are shown in the table.

Как видно из таблицы, заявляемый способ приготовления катализатора крекинга позволяет получить катализатор с высокой активностью. Выход бензина достигает более 60 мас.%. As can be seen from the table, the inventive method of preparing a cracking catalyst allows to obtain a catalyst with high activity. The gasoline yield reaches more than 60 wt.%.

Катализаторы, приготовленные с мелкокристаллическим цеолитом в смешанной катион-декатионированной форме и подвергнутым ультрастабилизации при оптимальных условиях с использованием в качестве компонента матрицы рентгеноаморфной термодиспергированной окиси алюминия, активированного монтмориллонита и переосажденной гидроокиси алюминия, обладают наибольшей активностью по выходу бензина в процессе каталитического крекинга. Catalysts prepared with a fine crystalline zeolite in a mixed cation-decationized form and subjected to ultra-stabilization under optimal conditions using x-ray amorphous thermodispersed alumina, activated montmorillonite and reprecipitated aluminum hydroxide as a matrix component have the highest activity in the release of gasoline during catalytic cracking.

Claims (6)

1. Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для крекинга нефтяных фракций, включающий синтез цеолита типа У с определенным размером кристаллов, ионный обмен на катионы редкоземельных элементов и аммония, ультрастабилизацию цеолита водным паром, смешение с компонентами матрицы катализатора и распылительную сушку полученной композиции, отличающийся тем, что ультрастабилизации подвергают цеолит в катион-декатионированной форме с размерами кристаллов не выше 0,8 мкм при температуре 500 - 550oС и парциальном давлении паров воды ниже 0,8 атм.1. A method of preparing a zeolite-containing catalyst for cracking oil fractions, including the synthesis of type U zeolite with a certain crystal size, ion exchange for rare earth and ammonium cations, ultra-stabilization of zeolite with water vapor, mixing with the components of the catalyst matrix and spray drying of the resulting composition, characterized in that zeolite is subjected to ultra-stabilization in a cation-decationized form with crystal sizes not higher than 0.8 microns at a temperature of 500 - 550 o C and a partial pressure of water vapor the same 0.8 atm. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ультрастабилизации подвергают цеолит в смешанной редкоземельно-аммонийной форме с суммарной степенью обмена ионов натрия в цеолите не менее 70%. 2. The method according to claim 1, characterized in that the ultra-stabilization is subjected to zeolite in a mixed rare-earth-ammonium form with a total degree of exchange of sodium ions in zeolite of at least 70%. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что эквивалентное соотношение ионов аммония и редкоземельных элементов при ионных обменах на цеолите до ультрастабилизации изменяют от 10 до 2. 3. The method according to claim 2, characterized in that the equivalent ratio of ammonium ions and rare earth elements during ion exchanges on zeolite before ultra-stabilization is changed from 10 to 2. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ультрастабилизацию мелкокристаллического цеолита проводят при температуре 500 - 550oС в течение 1 - 4 ч.4. The method according to claim 1, characterized in that the ultra-stabilization of the fine crystalline zeolite is carried out at a temperature of 500 - 550 o C for 1 to 4 hours 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонентов матрицы катализатора используют термодиспергированную окись алюминия, и/или каолин, и/или переосажденную гидроокись алюминия, и/или активированный монтмориллонит. 5. The method according to claim 1, characterized in that the components of the catalyst matrix use thermally dispersed alumina and / or kaolin and / or reprecipitated aluminum hydroxide and / or activated montmorillonite. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что термодиспергированная окись алюминия является рентгеноаморфной. 6. The method according to p. 5, characterized in that the thermally dispersed alumina is X-ray amorphous.
RU98113746/04A 1998-07-28 1998-07-28 Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions RU2127632C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113746/04A RU2127632C1 (en) 1998-07-28 1998-07-28 Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113746/04A RU2127632C1 (en) 1998-07-28 1998-07-28 Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2127632C1 true RU2127632C1 (en) 1999-03-20

Family

ID=20208590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113746/04A RU2127632C1 (en) 1998-07-28 1998-07-28 Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2127632C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2300420C2 (en) * 2005-06-28 2007-06-10 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии наук Method of preparing microspherical oil fraction cracking catalyst
RU2365409C1 (en) * 2008-04-07 2009-08-27 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) Catalyst for deep oil fraction cracking and method of its preparation
RU2367518C2 (en) * 2004-07-29 2009-09-20 Чайна Петролеум Энд Кемикел Корпорейшн Cracking catalyst and preparation method thereof
RU2374178C1 (en) * 2008-10-07 2009-11-27 ООО "Компания Катахим" Method of producing type y high-silica zeolite
RU2417839C2 (en) * 2006-03-30 2011-05-10 Ниппон Ойл Корпорейшн Hydrogen cracking catalyst and method of producing fuel main component
RU2428253C2 (en) * 2006-03-31 2011-09-10 Ниппон Ойл Корпорейшн Hydrogen cracking catalyst and method of producing fuel main component
RU2473384C1 (en) * 2011-08-25 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Microspheric bizeolite catalyst for increasing octane number of petrol of vacuum gas oil cracking and method of its preparation
RU2473385C1 (en) * 2011-08-25 2013-01-27 Окрытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Micropsherical catalyst for oil fractions cracking and method of its making
RU2621345C1 (en) * 2016-08-03 2017-06-02 Акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Method of preparation of craking catalyst with alkaline earth elements
RU2789407C1 (en) * 2021-10-11 2023-02-02 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Micro-spherical catalyst for increasing yield of catalytic cracking gasoline and method for its preparation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US505967A (en) * 1893-10-03 Sterilizing apparatus
EP0109064A2 (en) * 1982-11-16 1984-05-23 W.R. Grace & Co. Hydrocarbon conversion catalysts
EP0122064A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Endless belt member for a continuously variable transmission
EP0256875A3 (en) * 1986-08-15 1988-08-10 Mobil Oil Corporation Cracking catalyst, its preparation and use
US4826793A (en) * 1987-08-12 1989-05-02 Intercat, Inc. Method of incorporating small crystalline catalytic ingredients into an attrition-resistant matrix
US4880787A (en) * 1986-08-15 1989-11-14 Mobil Oil Corporation Cracking catalyst
EP0365336A2 (en) * 1988-10-20 1990-04-25 Engelhard Corporation Zeolite fluid cracking catalysts and preparation thereof
RU2021012C1 (en) * 1991-05-15 1994-10-15 Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт Catalyst for hydrocarbon cracking

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US505967A (en) * 1893-10-03 Sterilizing apparatus
EP0109064A2 (en) * 1982-11-16 1984-05-23 W.R. Grace & Co. Hydrocarbon conversion catalysts
EP0122064A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Endless belt member for a continuously variable transmission
EP0256875A3 (en) * 1986-08-15 1988-08-10 Mobil Oil Corporation Cracking catalyst, its preparation and use
US4880787A (en) * 1986-08-15 1989-11-14 Mobil Oil Corporation Cracking catalyst
US4826793A (en) * 1987-08-12 1989-05-02 Intercat, Inc. Method of incorporating small crystalline catalytic ingredients into an attrition-resistant matrix
EP0365336A2 (en) * 1988-10-20 1990-04-25 Engelhard Corporation Zeolite fluid cracking catalysts and preparation thereof
RU2021012C1 (en) * 1991-05-15 1994-10-15 Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт Catalyst for hydrocarbon cracking

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367518C2 (en) * 2004-07-29 2009-09-20 Чайна Петролеум Энд Кемикел Корпорейшн Cracking catalyst and preparation method thereof
RU2300420C2 (en) * 2005-06-28 2007-06-10 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии наук Method of preparing microspherical oil fraction cracking catalyst
RU2417839C2 (en) * 2006-03-30 2011-05-10 Ниппон Ойл Корпорейшн Hydrogen cracking catalyst and method of producing fuel main component
RU2428253C2 (en) * 2006-03-31 2011-09-10 Ниппон Ойл Корпорейшн Hydrogen cracking catalyst and method of producing fuel main component
RU2365409C1 (en) * 2008-04-07 2009-08-27 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) Catalyst for deep oil fraction cracking and method of its preparation
RU2374178C1 (en) * 2008-10-07 2009-11-27 ООО "Компания Катахим" Method of producing type y high-silica zeolite
RU2473384C1 (en) * 2011-08-25 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Microspheric bizeolite catalyst for increasing octane number of petrol of vacuum gas oil cracking and method of its preparation
RU2473385C1 (en) * 2011-08-25 2013-01-27 Окрытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Micropsherical catalyst for oil fractions cracking and method of its making
RU2621345C1 (en) * 2016-08-03 2017-06-02 Акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Method of preparation of craking catalyst with alkaline earth elements
RU2789407C1 (en) * 2021-10-11 2023-02-02 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Micro-spherical catalyst for increasing yield of catalytic cracking gasoline and method for its preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3930987A (en) Catalyst and method of preparing same
US5051385A (en) Monodispersed mesoporous catalyst matrices and FCC catalysts thereof
JP5135457B2 (en) Catalytic cracking process using a catalyst composition comprising phosphorus-containing zeolite IM-5
CN101537366B (en) Modified molecular sieve capable of improving coking performance
US7067449B2 (en) Y-zeolite-containing composite material and a process for preparing the same
JPH0214102B2 (en)
RU2624443C2 (en) Catalyst for catalytic cracking of hydrocarbons
TW201029928A (en) Extra mesoporous Y zeolite
BRPI0114097B1 (en) CATALYTIC CRUISING CATALYTIC FLUID CATALYST (FCC), A METHOD FOR MANUFACTURING A CATALYTIC CRACKING FLUID CATALYST, AND A METHOD FOR CRACKING HYDROCARBON UNDER FCC CONDITIONS
JPS61278590A (en) Catalytic cracking method
US4125591A (en) Process for producing rare earth exchanged crystalline aluminosilicate
RU2127632C1 (en) Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions
KR102536088B1 (en) High activity, high gasoline yield and low coke flow catalytic cracking catalyst
RU2300420C2 (en) Method of preparing microspherical oil fraction cracking catalyst
EP1152978B1 (en) Faujasite zeolitic materials
JP2024538200A (en) In situ crystallized ultra-low zeolite content fluid catalytic cracking catalyst
RU2473385C1 (en) Micropsherical catalyst for oil fractions cracking and method of its making
KR20000053353A (en) Dealuminised nu-86 zeolite and its use in the conversion of hydrocarbons
JPS62155942A (en) Catalyst composition
JP2006240920A (en) Preparation method of catalyst having nanoporous zeolite catalyst surface
US6077420A (en) Process for cracking hydrocarbon feeds using a catalyst comprising a dealuminated NU-86 zeolite
EP0155851B1 (en) Hydrocarbon catalytic cracking catalyst compositions
JP2933708B2 (en) Modified Y-type zeolite, process for producing the same, and catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons using the same
JPS61103546A (en) Hydrogenating cracking catalyst for manufacturing intermediate fraction containing stabilized zeolite y and cross-linking clay as fundamental component
JP4833460B2 (en) Super stable Y-type zeolite

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20041112

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080729