[go: up one dir, main page]

RU2840865C1 - High-silica zeolite-containing oligomerisation catalyst, method for preparation and use thereof - Google Patents

High-silica zeolite-containing oligomerisation catalyst, method for preparation and use thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2840865C1
RU2840865C1 RU2024139156A RU2024139156A RU2840865C1 RU 2840865 C1 RU2840865 C1 RU 2840865C1 RU 2024139156 A RU2024139156 A RU 2024139156A RU 2024139156 A RU2024139156 A RU 2024139156A RU 2840865 C1 RU2840865 C1 RU 2840865C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zeolite
catalyst
zsm
calcination
added
Prior art date
Application number
RU2024139156A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Геннадьевич Попов
Андрей Владимирович Ефимов
Александр Николаевич ЛЕВЧЕНКО
Ирина Игоревна Иванова
Артем Анатольевич Шелдаисов-Мещеряков
Юнир Азаматович Хамзин
Алексей Андреевич Пимерзин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Application granted granted Critical
Publication of RU2840865C1 publication Critical patent/RU2840865C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a zeolite-containing oligomerisation catalyst, a method for preparation and use thereof. Described is a method which includes preparing a support obtained with the addition of a binding component, which is added without pre-wetting the zeolite with water, using as a peptizing module an aqueous solution of nitric acid with concentration of 15-30 wt.%, decontaminating the outer surface of the crystalline zeolite of type ZSM-5 by treating with an organosilicon compound at a catalyst moulding step and subsequent calcination, wherein active component used is zeolite ZSM-5 with molar ratio Si/Al equal to 20-1070. Invention also describes a zeolite-containing oligomerisation catalyst and use of the zeolite-containing catalyst for oligomerisation of olefin-containing fractions of hydrocarbons.
EFFECT: zeolite-containing oligomerisation catalyst with improved properties which enable to reduce coke formation and prolong the duration of the cycle between regeneration runs, a method for preparation and use thereof.
10 cl, 1 tbl, 13 ex

Description

Группа изобретений относится к цеолитсодержащему катализатору олигомеризации, способу его приготовления и применения.The group of inventions relates to a zeolite-containing oligomerization catalyst, a method for its preparation and use.

Из уровня техники известны способы получения цеолитов с дезактивированной поверхностью. Цеолиты, подвергнутые модификации с целью дезактивации внешней поверхности, рекомендованы для применения в каталитических процессах. Различные способы модификации приводят к получению цеолитов, обладающих различными свойствами, и поэтому от способа модификации цеолита напрямую зависит область его использования.The prior art provides methods for producing zeolites with a deactivated surface. Zeolites modified to deactivate the outer surface are recommended for use in catalytic processes. Various modification methods result in zeolites with different properties, and therefore the area of use of the zeolite directly depends on the method of modification.

Известен способ получения цеолита ZSM-5, включающий его модификацию кремнийорганическими соединениями в газовой фазе. Способ включает обработку цеолита парами кремнийорганического соединения, содержащего, по крайней мере, два атома кремния. Полученный модифицированный цеолит рекомендован для превращения ароматических углеводородов в продукты, содержащие пара-изомеры диалкилбензолов (US 5516736, 14.05.1996).A method for producing zeolite ZSM-5 is known, including its modification with organosilicon compounds in the gas phase. The method includes treating the zeolite with vapors of an organosilicon compound containing at least two silicon atoms. The resulting modified zeolite is recommended for converting aromatic hydrocarbons into products containing para-isomers of dialkylbenzenes (US 5516736, 14.05.1996).

Известен способ получения селективной металлосиликатной композиции, используемой для конверсии алкилароматических соединений. Способ предусматривает контакт мезопористого металлосиликата с кремнийорганическим соединением в растворителе, взаимодействие металлосиликата, обработанного кремнийорганическим соединением, с водой, повторение вышеуказанных этапов и прокаливание катализатора в кислородсодержащей атмосфере (US 7094941, 22.08.2006).A method for producing a selective metallosilicate composition used for converting alkylaromatic compounds is known. The method involves contacting a mesoporous metallosilicate with an organosilicon compound in a solvent, reacting the metallosilicate treated with the organosilicon compound with water, repeating the above steps, and calcining the catalyst in an oxygen-containing atmosphere (US 7094941, 22.08.2006).

Известен способ обработки молекулярных сит типа SAPO или ZSM-34 тетраэтилортосиликатом или триметилэтилсиликатом в жидкой или газовой фазе в закрытой системе в течение более 20 дней с последующей высокотемпературной кальцинацией. Полученный продукт предложено использовать для получения олефинов из кислородсодержащего органического сырья (US 2005/0003957, 06.01.2005).A method is known for treating molecular sieves of the SAPO or ZSM-34 type with tetraethyl orthosilicate or trimethylethyl silicate in the liquid or gas phase in a closed system for more than 20 days, followed by high-temperature calcination. The resulting product is proposed for use in producing olefins from oxygen-containing organic raw materials (US 2005/0003957, 06.01.2005).

Известен способ модифицирования цеолита MFI, который предварительно кальцинируют, затем модифицируют раствором кремнийорганического соединения в органическом растворителе, после чего смешивают со связующим агентом и подвергают гранулированию. Цеолит рекомендован для использования в процессах конверсии углеводородов при получении пара-ксилола (US 6066770, 23.05.2000).A method for modifying MFI zeolite is known, which is pre-calcined, then modified with a solution of organosilicon compound in an organic solvent, after which it is mixed with a binding agent and subjected to granulation. The zeolite is recommended for use in hydrocarbon conversion processes in the production of paraxylene (US 6066770, 23.05.2000).

Известен способ конверсии легких олефинов на цеолитах с дезактивированной внешней поверхностью кристаллов, которая дезактивирована путём обработки цеолита из группы: ZSM-22, ZSM-23, ZSM-57 оксидами редкоземельных металлов или иттрия. Процесс олигомеризации проводят при 200-300°C, 0,18-10 ч-1 и давлении 5 МПа. Конверсия 2-бутена в этих условиях достигает 91 % при селективности в жидкие продукты С5+ до 97%.A method is known for converting light olefins on zeolites with a deactivated outer surface of the crystals, which is deactivated by treating the zeolite from the group: ZSM-22, ZSM-23, ZSM-57 with oxides of rare earth metals or yttrium. The oligomerization process is carried out at 200-300 °C, 0.18-10 h -1 and a pressure of 5 MPa. Conversion of 2-butene under these conditions reaches 91% with selectivity into liquid products C 5+ up to 97%.

Недостатками способа являются высокое давление в ходе олигомеризации, наличие в продуктах высококипящих олигомеров С16+, а также низкая степень разветвления олигомерных продуктов, что негативно влияет на октановое число жидкой фракции (US 7759533, 2010).The disadvantages of the method are high pressure during oligomerization, the presence of high-boiling oligomers C 16+ in the products, as well as a low degree of branching of the oligomeric products, which negatively affects the octane number of the liquid fraction (US 7759533, 2010).

Известен способ модифицирования цеолита типа ZSM-5, включающий его обработку реагентом, выбранным из тетраэтилортосиликата, или гептамолибдата аммония, или фосфорнокислого соединения, в котором исходный цеолит не прокаливают до модификации. Полученный модифицированный продукт имеет блокированные центры в порах и поверхностные кислотные центры с защищёнными кислотными центрами. Продукт рекомендован для конверсии кислородсодержащего сырья, включающего углеводороды, метанол и диметиловый эфир, в высокооктановый бензин (US 8450545, 28.05.2013).A method is known for modifying a ZSM-5 type zeolite, including its treatment with a reagent selected from tetraethyl orthosilicate, or ammonium heptamolybdate, or a phosphoric acid compound, in which the original zeolite is not calcined before modification. The resulting modified product has blocked centers in the pores and surface acid centers with protected acid centers. The product is recommended for the conversion of oxygen-containing raw materials, including hydrocarbons, methanol and dimethyl ether, into high-octane gasoline (US 8450545, 28.05.2013).

Недостатком известного способа является то, что полученный продукт не обладает селективностью в процессах каталитического получения бензина из бутан-бутиленовой фракции (ББФ).The disadvantage of the known method is that the obtained product does not have selectivity in the processes of catalytic production of gasoline from the butane-butylene fraction (BBF).

Известен способ модифицирования кристаллического цеолита типа ZSM-5, включающий дезактивацию его внешней поверхности путём обработки исходного цеолита кремнийорганическим соединением и кальцинированием обработанного цеолита. Обработку цеолита осуществляют методом пропитки по влагоёмкости раствором тетраэтилортосиликата или полиметилсилоксана (ПМС) в органическом растворителе.A method for modifying a crystalline zeolite of the ZSM-5 type is known, which includes deactivation of its outer surface by treating the original zeolite with an organosilicon compound and calcining the treated zeolite. The zeolite is treated by impregnation according to its moisture capacity with a solution of tetraethyl orthosilicate or polymethylsiloxane (PMS) in an organic solvent.

К преимуществам данного способа относятся повышенная селективность и высокая степень конверсии при получении фракции С5+.The advantages of this method include increased selectivity and a high degree of conversion when obtaining the C 5+ fraction.

Недостатком метода является то, что на стадии пропитки используют органический растворитель, а также то, что обработка кремнийорганическим соединением и кальцинирование обработанного цеолита являются отдельными технологическими стадиями (патент РФ №2555879, 29.11.2013).The disadvantage of the method is that an organic solvent is used at the impregnation stage, and also that the treatment with an organosilicon compound and the calcination of the treated zeolite are separate technological stages (RU Patent No. 2555879, 11/29/2013).

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ приготовления цеолитсодержащего катализатора типа ZSM-5, включающий дезактивацию его внешней поверхности путём обработки исходного цеолита кремнийорганическим соединением на стадии формовки и кальцинирование обработанного цеолита, причем в качестве активного компонента используют цеолит типа ZSM-5 с мольным отношением Si/Al, равным 20-60.The closest to the proposed method in technical essence is a method for preparing a zeolite-containing catalyst of the ZSM-5 type, including deactivation of its outer surface by treating the initial zeolite with an organosilicon compound at the molding stage and calcination of the treated zeolite, wherein a zeolite of the ZSM-5 type with a molar ratio of Si/Al equal to 20-60 is used as the active component.

К преимуществам данного способа относятся сокращение количества технологических стадий приготовления катализатора с дезактивированной внешней поверхностью при сохранении высоких конверсии и селективности при получении целевой фракции С5+.The advantages of this method include a reduction in the number of technological stages for preparing a catalyst with a deactivated outer surface while maintaining high conversion and selectivity in obtaining the target C 5+ fraction.

Недостатком способа является высокое коксообразование, которое приводит к снижению межрегенерационного пробега в длительных экспериментах (патент РФ №2633882, 20.07.2016).The disadvantage of this method is high coke formation, which leads to a decrease in the inter-regeneration mileage in long-term experiments (RU patent No. 2633882, 20.07.2016).

Техническим результатом настоящего изобретения является цеолитсодержащий катализатор олигомеризации с улучшенными свойствами, позволяющими уменьшить коксообразование и увеличить длительность межрегенерационного пробега, способ его приготовления и применения.The technical result of the present invention is a zeolite-containing oligomerization catalyst with improved properties that make it possible to reduce coke formation and increase the duration of the inter-regeneration run, a method for its preparation and use.

Технический результат достигается тем, что предложен способ, включающий приготовление носителя, полученного с добавлением связующего компонента, вносимого без предварительного смачивания цеолита водой, использование в качестве пептизирующего модуля водного раствора азотной кислоты с концентрацией 15-30% мас., дезактивацию внешней поверхности кристаллического цеолита типа ZSM-5 путём его обработки кремнийорганическим соединением на стадии формовки катализатора и последующее кальцинирование, причем в качестве активного компонента используют цеолит типа ZSM-5 с мольным отношением Si/Al, равным 20-1070.The technical result is achieved in that a method is proposed that includes preparing a carrier obtained with the addition of a binding component introduced without preliminary wetting of the zeolite with water, using an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 15-30% by weight as a peptizing module, deactivating the outer surface of a crystalline zeolite of the ZSM-5 type by treating it with an organosilicon compound at the stage of forming the catalyst and subsequent calcination, wherein a zeolite of the ZSM-5 type with a molar ratio of Si/Al equal to 20-1070 is used as the active component.

При этом сохраняется высокая селективность и конверсия олефинсодержащего сырья в целевую фракцию С5+. Кроме того, предлагаемый способ оптимизирует рецептуру получения носителя за счёт смешения порошков цеолита и связующего без предварительного смачивания цеолита водой, применения водного раствора азотной кислоты с концентрацией 15-30% мас. и не требует высокотемпературной обработки катализатора паром перед эксплуатацией для увеличения его устойчивости к дезактивации.At the same time, high selectivity and conversion of olefin-containing raw materials into the target fraction C 5+ are maintained. In addition, the proposed method optimizes the formulation for obtaining the carrier by mixing zeolite and binder powders without preliminary wetting of the zeolite with water, using an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 15-30% by weight, and does not require high-temperature steam treatment of the catalyst before operation to increase its resistance to deactivation.

Предпочтительно, в качестве кремнийорганического соединения используют тетраэтоксисилан (ТЭОС) либо полиметилсилоксан (ПМС).Preferably, tetraethoxysilane (TEOS) or polymethylsiloxane (PMS) is used as the organosilicon compound.

Предпочтительно, в качестве связующего компонента носителя используют γ-оксид алюминия в количестве 20-60% масс.Preferably, γ-aluminum oxide is used as a binder component of the carrier in an amount of 20-60% by weight.

Предпочтительно, кальцинирование формованного катализатора проводят при температуре 450-600°С.Preferably, calcination of the molded catalyst is carried out at a temperature of 450-600°C.

Предпочтительно, в качестве пептизирующего раствора при изготовлении носителя используют азотную кислоту с концентрацией 15-30% мас.Preferably, nitric acid with a concentration of 15-30% by weight is used as a peptizing solution in the manufacture of the carrier.

В качестве варианта реализации способ может предусматривать дополнительную стадию, на которой формованный катализатор пропитывают водным раствором соли металла, выбранного из ряда: Ga, Zn, La, с последующим кальцинированием.As an embodiment, the method may include an additional stage in which the formed catalyst is impregnated with an aqueous solution of a metal salt selected from the series: Ga, Zn, La, followed by calcination.

В качестве варианта реализации способ может предусматривать внесение в формовочную массу носителя дополнительного компонента – пластификатора, предпочтительно, в качестве пластификатора используют глицерин либо этиленгликоль. As an embodiment, the method may provide for the introduction of an additional component - a plasticizer - into the carrier molding mass; preferably, glycerin or ethylene glycol is used as the plasticizer.

При проведении способа в объёме совокупности признаков, указанной выше, получен продукт, представляющий собой цеолитсодержащий катализатор типа ZSM-5 с дезактивированной внешней поверхностью для использования в процессе олигомеризации олефинсодержащей фракции углеводородов.When carrying out the method in the volume of the set of features indicated above, a product is obtained which is a zeolite-containing catalyst of the ZSM-5 type with a deactivated outer surface for use in the process of oligomerization of an olefin-containing fraction of hydrocarbons.

Предпочтительно, используют H-форму цеолита ZSM-5.Preferably, the H-form of zeolite ZSM-5 is used.

Предложенная группа изобретений обеспечивает возможность производства автомобильного бензина из олефинсодержащей фракции углеводородов. Процесс получения сводится к контакту олефинсодержащего сырья при температуре 300-450°С, давлении 1,5 МПа, объемной скорости подачи жидкого сырья 1,5 ч-1 на стационарном слое твёрдых частиц катализатора, в качестве которого используют приготовленный по предложенному способу катализатор с дезактивированной внешней поверхностью.The proposed group of inventions provides the possibility of producing motor gasoline from an olefin-containing hydrocarbon fraction. The production process is reduced to contact of the olefin-containing raw material at a temperature of 300-450°C, a pressure of 1.5 MPa, a volumetric feed rate of liquid raw material of 1.5 h -1 on a stationary bed of solid catalyst particles, which is a catalyst prepared according to the proposed method with a deactivated outer surface.

Предпочтительно, в качестве олефинсодержащих фракций используют бутан-бутиленовую, пропан-пропиленовую или пентан-амиленовую фракции. Как подтверждено ниже представленными примерами осуществления заявленного способа приготовления катализатора и результатами по использованию катализатора в реакции олигомеризации, достигается заявленный технический результат.Preferably, butane-butylene, propane-propylene or pentane-amylene fractions are used as olefin-containing fractions. As confirmed by the examples of the implementation of the claimed method for preparing the catalyst and the results of using the catalyst in the oligomerization reaction presented below, the claimed technical result is achieved.

Катализатор получают следующим способом.The catalyst is obtained in the following way.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 с мольным соотношением Si/Al= 20-1070. В цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит: окись алюминия = (60-80) : (40-20) в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ТЭОС или ПМС, затем добавляют водный раствор азотной кислоты (HNO3) с концентрацией 15-30% мас., формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при температуре от 450 °С до 600 °С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 with a molar ratio of Si/Al = 20-1070. Pseudoboehmite is added to the zeolite in a ratio of zeolite: aluminum oxide = (60-80) : (40-20) based on dry weight, after mixing the dry mass, water and TEOS or PMS are added, then an aqueous solution of nitric acid (HNO3) with a concentration of 15-30% by weight is added, extrudates are formed and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at a temperature of 450°C to 600°C.

В качестве варианта реализации изобретения добавляют в формовочную массу носителя в качестве пластификатора глицерин либо этиленгликоль.As an embodiment of the invention, glycerin or ethylene glycol is added to the molding mass of the carrier as a plasticizer.

В некоторых вариантах исполнения в катализатор добавляют модификаторы. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли металла, выбранного из ряда: Ga или La или Zn и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при температуре от 450 °С до 600 °С.In some embodiments, modifiers are added to the catalyst. For this purpose, the formed catalyst after calcination is impregnated with an aqueous solution of a metal salt selected from the series: Ga or La or Zn and dried at 110°C. After this, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at a temperature of 450°C to 600°C.

Олигомеризацию олефинсодержащей фракции углеводородов в общем виде осуществляют следующим образом. Предварительную подготовку катализатора производят путем его нагревания в токе инертного газа (азот, гелий) до 300°С и прокаливания при этой температуре в течение 30 мин. Олефинсодержащую фракцию углеводородов подают в реактор проточного типа с неподвижным слоем катализатора. На выходе из реактора полученные продукты разделяют на жидкие и газообразные, компонентный состав определяют хроматографическим методом. По мере дезактивации катализатора для компенсации снижения конверсии температуру катализатора постепенно повышают. Межрегенерационный пробег определяют по времени достижения в слое катализатора температуры 450°С.Oligomerization of the olefin-containing hydrocarbon fraction is generally carried out as follows. Preliminary preparation of the catalyst is carried out by heating it in a stream of inert gas (nitrogen, helium) to 300°C and calcining at this temperature for 30 minutes. The olefin-containing hydrocarbon fraction is fed into a flow-type reactor with a fixed catalyst bed. At the reactor outlet, the products obtained are separated into liquid and gaseous, the component composition is determined by the chromatographic method. As the catalyst is deactivated, the catalyst temperature is gradually increased to compensate for the decrease in conversion. The interregeneration run is determined by the time it takes for the catalyst bed to reach a temperature of 450°C.

Ниже представлены примеры, иллюстрирующие изобретение, но не ограничивающие его.Below are examples illustrating the invention, but not limiting it.

Пример 1.Example 1.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=130), ТЭОС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит: окись алюминия = 70 : 30 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ТЭОС, затем добавляют водный раствор азотной кислоты (HNO3 с концентрацией 15-30% мас.) формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 600°С. Затем в катализатор добавляют модификатор - 1,0 мас. % Ga. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли галлия и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при 600°С.The starting products are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=130), TEOS and pseudoboehmite, which are molded and calcined. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in a ratio of zeolite: aluminum oxide = 70:30 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and TEOS are added, then an aqueous solution of nitric acid ( HNO3 with a concentration of 15-30% by weight) is added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at 600°C. Then a modifier is added to the catalyst - 1.0 wt. % Ga. For this purpose, after calcination, the molded catalyst is impregnated with an aqueous solution of gallium salt and dried at 110°C. After that, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at 600°C.

Катализатор помещают в проточный реактор, продувают азотом при температуре 300°C и давлении 1,5 МПа в течение 1 часа, затем при тех же температуре и давлении подают сырье - бутан-бутиленовую фракцию, содержащую 71% бутиленов и 28% бутанов, с массовой скоростью 1,5 ч-1. По мере дезактивации катализатора для компенсации снижения конверсии температуру катализатора постепенно поднимают с 300 до 450°С. Межрегенерационный пробег определяют по времени достижения в слое катализатора температуры 450°С.The catalyst is placed in a flow reactor, purged with nitrogen at a temperature of 300°C and a pressure of 1.5 MPa for 1 hour, then the feedstock is fed at the same temperature and pressure - a butane-butylene fraction containing 71% butylenes and 28% butanes, with a mass velocity of 1.5 h -1 . As the catalyst is deactivated, the catalyst temperature is gradually raised from 300 to 450°C to compensate for the decrease in conversion. The interregeneration run is determined by the time it takes for the catalyst layer to reach a temperature of 450°C.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 41 сутки, содержание кокса на катализаторе после пробега - 0,25 г/г катализатора. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.The catalyst's interregeneration run was 41 days, the coke content on the catalyst after the run was 0.25 g/g of catalyst. The results of the experiment are presented in Table 1.

Пример 2.Example 2.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что при синтезе катализатора используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=80).The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference is that the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=80) is used in the synthesis of the catalyst.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 32 дня, содержание кокса на катализаторе после пробега - 0,27 г/г катализатора. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.The catalyst's interregeneration run was 32 days, the coke content on the catalyst after the run was 0.27 g/g of catalyst. The results of the experiment are presented in Table 1.

Пример 3.Example 3.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что при синтезе катализатора используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=1070).The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference is that the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=1070) is used in the synthesis of the catalyst.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 37 суток, содержание кокса на катализаторе после пробега - 0,21 г/г катализатора. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.The catalyst's interregeneration run was 37 days, the coke content on the catalyst after the run was 0.21 g/g of catalyst. The results of the experiment are presented in Table 1.

Пример 4. (Сравнительный)Example 4. (Comparative)

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что при синтезе катализатора используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=20).The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference is that the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=20) is used in the synthesis of the catalyst.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 33 суток, содержание кокса на катализаторе после пробега - 0,35 г/г катализатора. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.The catalyst's interregeneration run was 33 days, the coke content on the catalyst after the run was 0.35 g/g of catalyst. The results of the experiment are presented in Table 1.

Сравнение примеров 1, 2, 3 и примера 4 иллюстрирует преимущества предлагаемого способа приготовления катализатора, поскольку использование цеолита с высоким соотношением Si/Al = 20-1070 позволяет увеличить межрегенерационный пробег катализатора и одновременно уменьшить коксообразование.A comparison of examples 1, 2, 3 and example 4 illustrates the advantages of the proposed method for preparing the catalyst, since the use of a zeolite with a high Si/Al ratio of 20-1070 allows for an increase in the catalyst's regeneration life and, at the same time, a reduction in coke formation.

Пример 5.Example 5.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что в качестве катализатора используют катализатор, как в примере 1, но без добавления модификатора.The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference is that the catalyst used is the same as in example 1, but without adding a modifier.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Пример 6.Example 6.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=130), ТЭОС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит : окись алюминия = 60 : 40 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ТЭОС, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 450°С. Затем в катализатор добавляют модификатор - 1,0 мас. % Zn. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли цинка и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при 450°С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=130), TEOS and pseudoboehmite, which are subjected to molding and calcination. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in the ratio zeolite: aluminum oxide = 60: 40 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and TEOS are added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at 450°C. Then a modifier is added to the catalyst - 1.0 wt. % Zn. For this purpose, after calcination, the molded catalyst is impregnated with an aqueous solution of zinc salt and dried at 110°C. After that, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at 450°C.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1. Показатели процесса представлены в таблице 1.The oligomerization process is carried out as in example 1. The process indicators are presented in table 1.

Пример 7.Example 7.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=130), ПМС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит : окись алюминия = 80 : 20 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ПМС, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 480°С. Затем в катализатор добавляют модификатор - 1,0 мас. % La. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли лантана и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при 500°С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=130), PMS and pseudoboehmite, which are subjected to molding and calcination. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in the ratio of zeolite: aluminum oxide = 80: 20 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and PMS are added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at 480°C. Then a modifier is added to the catalyst - 1.0 wt. % La. For this purpose, after calcination, the molded catalyst is impregnated with an aqueous solution of lanthanum salt and dried at 110°C. After that, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at 500°C.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1. Показатели процесса представлены в таблице 1.The oligomerization process is carried out as in example 1. The process indicators are presented in table 1.

Пример 8.Example 8.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 3, отличие состоит в том, что в качестве катализатора используют катализатор, как в примере 3, но в качестве модификатора используют соль цинка вместо галлия, а также в том, что в качестве сырья используют пропан-пропиленовую фракцию, содержащую 80% пропиленов и 20% пропанов.The oligomerization process is carried out as in example 3, the difference is that the catalyst used is the same as in example 3, but zinc salt is used as a modifier instead of gallium, and also that a propane-propylene fraction containing 80% propylene and 20% propane is used as raw material.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Пример 9.Example 9.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=1070), ПМС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит : окись алюминия = 70 : 30 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ПМС, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 480°С. Затем в катализатор добавляют модификатор - 1,0 мас. % La. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли лантана и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при 450°С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=1070), PMS and pseudoboehmite, which are subjected to molding and calcination. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in the ratio of zeolite: aluminum oxide = 70:30 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and PMS are added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at 480°C. Then a modifier is added to the catalyst - 1.0 wt. % La. For this purpose, after calcination, the molded catalyst is impregnated with an aqueous solution of lanthanum salt and dried at 110°C. After that, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at 450°C.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 3, отличие состоит в том, что в качестве катализатора используют катализатор, как в примере 3, но в качестве модификатора используют соль лантана вместо галлия.The oligomerization process is carried out as in example 3, the difference is that the catalyst used is the same as in example 3, but lanthanum salt is used as a modifier instead of gallium.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 3, отличие состоит в том, что в качестве катализатора используют катализатор, как в примере 3, но в качестве модификатора используют соль лантана вместо галлия.The oligomerization process is carried out as in example 3, the difference is that the catalyst used is the same as in example 3, but lanthanum salt is used as a modifier instead of gallium.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Пример 10. Example 10.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что при синтезе катализатора используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=660).The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference is that the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=660) is used in the synthesis of the catalyst.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Пример 11.Example 11.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=1070), ПМС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит : окись алюминия = 60 : 40 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ТЭОС, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 500°С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=1070), PMS and pseudoboehmite, which are subjected to molding and calcination. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in a ratio of zeolite: aluminum oxide = 60:40 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and TEOS are added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110°C, after which they are calcined at 500°C.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что в качестве сырья используют пентан-амиленовую фракцию, содержащую 40% амиленов и 60% пентанов.The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference being that the pentane-amylene fraction containing 40% amylenes and 60% pentanes is used as raw material.

Пример 12.Example 12.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1, отличие состоит в том, что в качестве сырья используют пропан-пропиленовую фракцию, содержащую 80% пропиленов и 20% пропанов.The oligomerization process is carried out as in example 1, the difference being that the propane-propylene fraction containing 80% propylene and 20% propane is used as raw material.

Пример 13.Example 13.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 (Si/Al=130), ТЭОС и псевдобемит, которые подвергают формовке и кальцинированию. Для этого в цеолит добавляют псевдобемит в соотношении цеолит : окись алюминия = 60 : 40 в расчете на сухой вес, после вымешивания сухой массы добавляют воду и ТЭОС, затем добавляют пластификатор – глицерин, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего кальцинируют при 450°С. Затем в катализатор добавляют модификатор - 1,0 мас. % Ga. Для этого формованный катализатор после кальцинирования пропитывают водным раствором соли галлия и высушивают при 110°С. После этого образец помещают в реактор и кальцинируют в токе сухого воздуха при 550°С.The initial products used are the H-form of zeolite ZSM-5 (Si/Al=130), TEOS and pseudoboehmite, which are subjected to molding and calcination. For this purpose, pseudoboehmite is added to the zeolite in the ratio zeolite: aluminum oxide = 60: 40 based on dry weight, after mixing the dry mass, water and TEOS are added, then a plasticizer - glycerin - is added, extrudates are molded and dried at room temperature, then at 110 ° C, after which they are calcined at 450 ° C. Then a modifier is added to the catalyst - 1.0 wt. % Ga. For this purpose, after calcination, the molded catalyst is impregnated with an aqueous solution of gallium salt and dried at 110 ° C. After that, the sample is placed in a reactor and calcined in a stream of dry air at 550 ° C.

Процесс олигомеризации ведут как в примере 1. Показатели процесса представлены в таблице 1.The oligomerization process is carried out as in example 1. The process indicators are presented in table 1.

Показатели процесса представлены в таблице 1.The process indicators are presented in Table 1.

Таблица 1 - Показатели процессаTable 1 - Process indicators № примераExample No. Приготовление катализатораPreparation of the catalyst Содержаниие связующего (γ-Al2O3) в катализаторе, масс. %Content of binder (γ-Al 2 O 3 ) in the catalyst, mass % Углеводородная фракцияHydrocarbon fraction Каталитические свойстваCatalytic properties Состав формуемой смесиComposition of the molded mixture Мольное отношение Si/Al в исходном цеолитеSi/Al molar ratio in the starting zeolite Температура кальцинирования, °СCalcination temperature, °C Металл-модификаторModifier metal Межрегенерационный пробег, сутInter-regeneration mileage, days Содержание кокса, г/г катализатораCoke content, g/g catalyst 11 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
130130 600600 GaGa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 4141 0,250.25
22 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
8080 600600 GaGa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3232 0,270.27
33 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
10701070 600600 GaGa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3737 0,210.21
44 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
2020 600600 GaGa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3333 0,350.35
55 ZSM-5
псевдобеми
ТЭОС
ZSM-5
pseudo-bemi
TEOS
130130 600600 -- 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3939 0,240.24
66 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
130130 450450 ZnZn 6060 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3535 0,220.22
77 ZSM-5
псевдобемит
ПМС
ZSM-5
pseudoboehmite
PMS
130130 480480 LaLa 2020 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 4040 0,270.27
88 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
10701070 500500 ZnZn 3030 Пропан-пропиленоваяPropane-propylene 3535 0,230.23
99 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
10701070 450450 LaLa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 3737 0,220.22
1010 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
660660 500500 GaGa 3030 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 4040 0,230.23
1111 ZSM-5
псевдобемит
ПМС
ZSM-5
pseudoboehmite
PMS
10701070 500500 -- 40 40 Пентан-амиленоваяPentane-amylene 3535 0,230.23
1212 ZSM-5 псевдобемит ТЭОСZSM-5 pseudoboehmite TEOS 130130 600600 GaGa 3030 Пропан-пропиленоваяPropane-propylene 3737 0,240.24 1313 ZSM-5
псевдобемит
ТЭОС
глицерин
ZSM-5
pseudoboehmite
TEOS
glycerol
130130 550550 GaGa 4040 Бутан-бутиленоваяButane-butylene 4242 0,250.25

Claims (10)

1. Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора олигомеризации, включающий приготовление носителя, полученного с добавлением связующего компонента, вносимого без предварительного смачивания цеолита водой, использование в качестве пептизирующего модуля водного раствора азотной кислоты с концентрацией 15-30% мас., дезактивацию внешней поверхности кристаллического цеолита типа ZSM-5 путём его обработки кремнийорганическим соединением на стадии формовки катализатора и последующее кальцинирование, причем в качестве активного компонента используют цеолит типа ZSM-5 с мольным отношением Si/Al, равным 20-1070.1. A method for preparing a zeolite-containing oligomerization catalyst, including preparing a carrier obtained with the addition of a binding component introduced without preliminary wetting of the zeolite with water, using an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 15-30% by weight as a peptizing module, deactivating the outer surface of a crystalline zeolite of the ZSM-5 type by treating it with an organosilicon compound at the stage of forming the catalyst and subsequent calcination, wherein a zeolite of the ZSM-5 type with a molar ratio of Si/Al equal to 20-1070 is used as the active component. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического соединения используют тетраэтоксисилан или полиметилсилоксан.2. The method according to paragraph 1, characterized in that tetraethoxysilane or polymethylsiloxane is used as the organosilicon compound. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что носитель содержит в качестве связующего компонента γ-оксид алюминия в количестве 20-60% масс.3. The method according to claim 1, characterized in that the carrier contains γ-aluminum oxide as a binding component in an amount of 20-60% by weight. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кальцинирование проводят при температуре 450-600°С.4. The method according to item 1, characterized in that calcination is carried out at a temperature of 450-600°C. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катализатор модифицируется способом пропитки водным раствором соли металла, выбранного из ряда: Ga, Zn, La после формования, с последующим кальцинированием.5. The method according to item 1, characterized in that the catalyst is modified by impregnation with an aqueous solution of a metal salt selected from the series: Ga, Zn, La after molding, followed by calcination. 6. Способ по п. 1-3, отличающийся тем, что в формовочную массу носителя вносится в качестве пластификатора глицерин или этиленгликоль.6. The method according to paragraphs 1-3, characterized in that glycerin or ethylene glycol is added to the molding mass of the carrier as a plasticizer. 7. Цеолитсодержащий катализатор олигомеризации, полученный способом по п. 1.7. A zeolite-containing oligomerization catalyst obtained by the method according to item 1. 8. Цеолитсодержащий катализатор олигомеризации по п. 6, отличающийся тем, что используют H-форму цеолита ZSM-5.8. A zeolite-containing oligomerization catalyst according to claim 6, characterized in that the H-form of zeolite ZSM-5 is used. 9. Применение цеолитсодержащего катализатора олигомеризации по п. 6 для олигомеризации олефинсодержащих фракций углеводородов.9. Use of a zeolite-containing oligomerization catalyst according to paragraph 6 for the oligomerization of olefin-containing hydrocarbon fractions. 10. Применение цеолитсодержащего катализатора олигомеризации по п. 8, отличающееся тем, что в качестве олефинсодержащих фракций используют бутан-бутиленовую, пропан-пропиленовую или пентан-амиленовую фракции.10. The use of a zeolite-containing oligomerization catalyst according to paragraph 8, characterized in that butane-butylene, propane-propylene or pentane-amylene fractions are used as olefin-containing fractions.
RU2024139156A 2024-12-24 High-silica zeolite-containing oligomerisation catalyst, method for preparation and use thereof RU2840865C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2840865C1 true RU2840865C1 (en) 2025-05-29

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516736A (en) * 1992-03-12 1996-05-14 Mobil Oil Corp. Selectivating zeolites with organosiliceous agents
US5541146A (en) * 1993-02-25 1996-07-30 Mobil Oil Corporation Extrusion-modified molecular sieve
US6066770A (en) * 1998-11-05 2000-05-23 Phillips Petroleum Company Selectivated zeolitic hydrocarbon conversion catalyst
RU2555879C2 (en) * 2013-11-29 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть-МНПЗ") Method of modifying crystalline zeolite zsm-5 and use of obtained zeolite with deactivated external surface
RU2633882C1 (en) * 2016-07-20 2017-10-19 Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") Zeolite-containing oligomerization catalyst and method of its production
RU2792590C1 (en) * 2022-03-23 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") High-silicon zeolite-containing oligomerization catalyst, method for its preparation and use

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516736A (en) * 1992-03-12 1996-05-14 Mobil Oil Corp. Selectivating zeolites with organosiliceous agents
US5541146A (en) * 1993-02-25 1996-07-30 Mobil Oil Corporation Extrusion-modified molecular sieve
US6066770A (en) * 1998-11-05 2000-05-23 Phillips Petroleum Company Selectivated zeolitic hydrocarbon conversion catalyst
RU2555879C2 (en) * 2013-11-29 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть-МНПЗ") Method of modifying crystalline zeolite zsm-5 and use of obtained zeolite with deactivated external surface
RU2633882C1 (en) * 2016-07-20 2017-10-19 Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") Zeolite-containing oligomerization catalyst and method of its production
RU2792590C1 (en) * 2022-03-23 2023-03-22 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") High-silicon zeolite-containing oligomerization catalyst, method for its preparation and use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2528881B1 (en) Method for making a catalyst comprising a phosphorus modified zeolite to be used in an alcohols dehydration process
KR101217957B1 (en) Dehydration of alcohols on crystalline silicates
KR101593467B1 (en) Catalyst for the production of para-xylene by interconversion of methanol and / or dimethyl ether and C4 liquefied gas, its preparation method and its application
RU2563648C2 (en) Improved method of producing zeolite-based catalyst for converting methanol into olefins
KR101743760B1 (en) Method for manufacturing of SSZ-13 zeolite catalyst and the SSZ-13 zeolite catalyst thereby
RU2563649C2 (en) Method of producing zeolite-based catalyst for converting methanol into olefins
CN102205251A (en) Molecular sieve P-IM-5 and its application in toluene alkylation reaction
RU2555879C2 (en) Method of modifying crystalline zeolite zsm-5 and use of obtained zeolite with deactivated external surface
JP7307807B2 (en) Calcination of microporous molecular sieve catalysts
JP5894559B2 (en) Y-85 and modified LZ-210 zeolite
RU2633882C1 (en) Zeolite-containing oligomerization catalyst and method of its production
RU2840865C1 (en) High-silica zeolite-containing oligomerisation catalyst, method for preparation and use thereof
RU2644781C2 (en) Method for producing petrol fuel hydrocarbons from olefins
KR100638444B1 (en) Hydrocarbon Decomposition Catalyst Using Chemical Liquid Vapor Deposition and Its Manufacturing Method
CN104718024A (en) Process for dimerization of olefins
RU2792590C1 (en) High-silicon zeolite-containing oligomerization catalyst, method for its preparation and use
JP5987957B2 (en) Propylene production catalyst production method
EA050055B1 (en) HIGH SILICON ZEOLITE-CONTAINING CATALYST
WO2023182906A1 (en) High-silica zeolite-containing catalyst
RU2700792C2 (en) Method of producing catalyst for carrying out process of alkylating paraffin with olefins
RU2557240C1 (en) Method of producing isobutylene by skeletal isomerisation of n-butylenes and method of producing catalyst therefor
RU2772462C1 (en) Catalyst for transalkylation of diisopropylbenzenes with benzene into isopropylbenzene and method for its preparation
RU2782893C1 (en) Method for producing a metathesis catalyst for lower olefins, catalyst and application thereof
KR102239941B1 (en) Synthesis method of SSZ-13 zeolite with high performance for methanol to light olefin conversion
RU2498853C1 (en) Zeolite-containing catalyst, method for production thereof and method of converting straight-run gasoline to high-octane gasoline component with low benzene content