×
06.07.2019
219.017.a8ff

ЖЕЛЕЗООКСИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ТЕРМОЛИЗА ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области катализа и может быть использовано в качестве катализатора в процессе термолиза тяжелых нефтей и нефтяных остатков. Описан железооксидный катализатор для процесса термолиза тяжелого углеводородного сырья, позволяющий увеличить выход светлых фракций и не требующий для проведения процесса использования пара или водорода, который представляет собой микросферический магнитный продукт, выделенный из летучих зол от пылевидного сжигания бурого или каменного угля, фракционированный по размеру в диапазоне 0,05-0,4 мм, состоящий на 80-90 мас.% из оксида железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы, и в котором оксид железа распределен между двумя железосодержащими фазами: 13,0-34,5 мас.% феррошпинели и 35,0-63,0 мас.% гематита. Технический результат - получен катализатор, обладающий повышенной активностью в процессе крекинга тяжелого углеводородного сырья. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области катализа и может быть использовано в качестве катализатора в процессе термолиза тяжелых нефтей и нефтяных остатков для увеличения выхода светлых фракций без использования в процессе термолиза пара или водорода.

Известны катализаторы на основе оксидов железа для получения более легких фракций углеводородов в процессах крекинга тяжелого нефтяного сырья. Известны как синтетические катализаторы, а также техногенного или рудного происхождения. Известные катализаторы проявляют активность в процессах термического крекинга тяжелых углеводородов, если с сырьем одновременно подается пар или водород (процесс гидрокрекинга).

Известен катализатор для переработки мазута, представляющий собой железнорудные окатыши [Авт. свидетельство СССР №1824422, C10G 69/06, опубл. 1993]. В присутствии этого катализатора при термолизе смеси мазута с паром при температурах 530-600°C и с последующей дополнительной стадией гидроочистки полученной отбензиненной газойлевой фракции выход светлых продуктов составляет 46-72 мас.%.

Известен катализатор для процесса крекинга тяжелых углеводородов в легкую нефть с одновременным получением водорода, содержащий не менее 30 вес.% железа в форме оксида, например: латеритовая руда [Патент США №4421635, C10G 47/04, опубл. 1983]. На катализатор, предварительно переведенный в восстановленное состояние, при температурах 500-800°C подается сырье с паром. Выход светлых фракций составляет 8,3-11,5 вес.%.

Известен катализатор для конверсии тяжелой углеводородной нефти в легкую углеводородную нефть, представляющий синтетический или природный оксид железа, например: гематит, лимонит [Патент Японии №56118490 (А), C10G 47/02, C10G 47/00, опубл. 1981]. Гидрогенолиз сырья проводят при температурах 380-480°C и давлении водорода 50-300 ати в присутствии 0,1-20 вес.% катализатора. Выход бензиновой фракции составляет 13,1-13,6 вес.%, выход дизельной фракции не приводится.

Недостатком вышеприведенных катализаторов является их невысокая активность, вследствие чего процесс термолиза тяжелого углеводородного сырья необходимо проводить либо при достаточно высоких температурах 500-800°C, при этом катализатор используется в восстановленном состоянии для получения водорода в реакционной зоне при подаче пара вместе с сырьем, либо процесс проводить при меньших температурах, 360-450°C, но с подачей водорода под высоким, 20-300 атм, давлением.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является катализатор для получения в многостадийном процессе легкой нефти из тяжелой нефти с одновременным получением металлического железа, представляющий собой железосодержащую руду типа магнетита, гематита, лимонита и др. [Патент США №4897179, C10G 11/12; C10G 11/18, опубл. 1990]. На первой стадии проводят процесс крекинга тяжелой нефти в присутствии катализатора при 600-700°C. Выходы светлых продуктов не приводятся. Очевидным недостатком этого катализатора является невысокая активность, так как процесс ведется при высоких температурах. Кроме того, катализатор рудного происхождения представляет собой не стабилизированный по составу продукт, характеристики которого могут меняться.

При создании изобретения - железооксидного катализатора для термолиза тяжелого углеводородного сырья ставилась задача повышения его деструктивной активности в отношении высокомолекулярных углеводородных соединений тяжелого нефтяного сырья, что позволило бы проводить процесс термолиза при более низких, ниже 500°C, температурах и без использования в процессе пара или водорода.

Задача достигается тем, что в качестве железосодержащего катализатора используется микросферический магнитный продукт из летучей золы от пылевидного сжигания бурого или каменного угля. Катализатор используется фракционированный по размеру в диапазоне 0,05-0,4 мм, состоит на 80-90 мас.% из оксида железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы, и в котором оксид железа распределен между двумя железосодержащими фазами: катализатор содержит 13,0-34,5 мас.% феррошпинели и 35,0-63,0 мас.% гематита.

Выделение микросферических магнитных продуктов из летучей золы от сжигания энергетических углей известно [Кизильштейн Л.Я., Калашников А.С. Магнетитовые микрошарики из золы-уноса пылевидного сжигания углей на ТЭС // Химия твердого топлива. - 1991. - №6. - С.128-134]. Предлагаемый железооксидный катализатор для термолиза тяжелого нефтяного сырья представляет микросферический магнитный продукт, фракционированный по размеру в диапазоне 0,05-0,4 мм, состоит на 80-90 мас.% из оксида железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы. Оксид железа в катализаторе распределен между двумя железосодержащими фазами: феррошпинелью и гематитом. Микросферические магнитные продукты из летучей золы от сжигания бурого и каменного углей выделяли из магнитных концентратов, получаемых сепарацией золы в магнитном поле. Высокообогащенный по железу концентрат из летучей золы бурого угля, с содержанием железа в пересчете на Fe2O3 84,56 мас.%, далее разделяли по схеме, которая включает стадию гранулометрической классификации (рассев на ситах) на определенные фракции и стадию сухой магнитной сепарации полученных фракций. Схема разделения магнитного концентрата из летучей золы каменного угля, с содержанием железа в пересчете на Fe2O3 41,56 мас.%, перед стадиями сухой магнитной сепарации, для выделения тяжелой фракции, включает дополнительные стадии гидростатического разделения и гидродинамического разделения в восходящем потоке воды. В результате получают катализатор - фракционированный по размерам микросферический магнитный продукт: ММПБ (микросферический магнитный продукт из золы бурого угля) и ММПК (микросферический магнитный продукт из золы каменного угля), химический состав которых приведен в таблице 1. Катализатор используется в окисленном состоянии, в количестве 10-20 мас.% по отношению к сырью, перед проведением термолиза тяжелого углеводородного сырья катализатор прокаливается в воздушной атмосфере при 800°C в течение 2-6 часов. Фазовый состав полученных магнитных продуктов и после окислительной тренировки приведен в таблице 2.

Пример 1. Железооксидный катализатор, представляющий микросферический магнитный продукт, фракция -0,16+0,1 (мм), выделенный из магнитного концентрата летучей золы от сжигания бурого угля, по химическому составу на 90,36 мас.% в пересчете на Fe2O3 состоящий из железа, остальное оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы (табл.1, обр.1) и содержащий после предварительной тренировки 14,7 мас.% феррошпинели, 55,5 мас.% гематита (табл.2, обр.1), загружается в автоклав в количестве 10 мас.% по отношению к мазуту. Термолиз мазута проводится при 450°С, 2 часа. Выход продуктов дистилляции из обработанного мазута составляет: фракция, выкипающая до 200°C, - 4 мас.%, сумма светлых продуктов составляет 28 мас.%.

Пример 2. Железооксидный катализатор, представляющий микросферический магнитный продукт, фракция -0,4+0,2 (мм), выделенный из магнитного концентрата летучей золы от сжигания бурого угля, по химическому составу на 85,2 мас.% в пересчете на Fe2O3 состоящий из железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы (табл.1, обр.2) и содержащий после предварительной тренировки 13,1 мас.% феррошпинели, 63,0 мас.% гематита (табл.2, обр.2), загружается в автоклав в количестве 20 мас.% по отношению к мазуту. Термолиз мазута проводится при 450°C, 2 часа. Выход продуктов дистилляции из обработанного мазута составляет: фракция, выкипающая до 200°C, - 14,5 мас.%, сумма светлых продуктов составляет 51,0 мас.%.

Пример 3. Железооксидный катализатор, представляющий микросферический магнитный продукт, фракция -0,063+0,05 (мм), выделенный из магнитного концентрата летучей золы от сжигания каменного угля, по химическому составу на 81,67 мас.% в пересчете на Fe2O3 состоящий из железа, остальное оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы (табл.1, обр.3) и содержащий после предварительной тренировки 34,6 мас.% феррошпинели, 35,3 мас.% гематита (табл.2, обр.3), загружается в автоклав в количестве 10 мас.% по отношению к мазуту. Термолиз мазута проводится при 450°С, 2 часа. Выход продуктов дистилляции из обработанного мазута составляет: фракция, выкипающая до 200°C, - 13,5 мас.%, сумма светлых продуктов составляет 47,0 мас.%.

Пример 4. Железооксидный катализатор, представляющий микросферический магнитный продукт, фракция -0,4+0,2 (мм), выделенный из магнитного концентрата летучей золы от сжигания бурого угля, по химическому составу на 85,2 мас.% в пересчете на Fe2O3 состоящий из железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы (табл.1, обр.2) и содержащий после предварительной тренировки 13,1 мас.% феррошпинели, 63,0 мас.% гематита (табл.2, обр.2), загружается в автоклав в количестве 10 мас.% по отношению к тяжелой нефти. Термолиз нефти проводится при 450°С, 2 часа. Выход продуктов дистилляции из обработанной нефти составляет: фракция, выкипающая до 200°C, - 25,0 мас.%, сумма светлых продуктов составляет 70,0 мас.%.

Пример 5. Железооксидный катализатор, представляющий микросферический магнитный продукт, фракция -0,063+0,05 (мм), выделенный из магнитного концентрата летучей золы от сжигания каменного угля, по химическому составу на 81,67 мас.% в пересчете на Fe2O3 состоящий из железа, остальное оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы (табл.1, обр.3) и содержащий после предварительной тренировки 34,6 мас.% феррошпинели, 35,3 мас.% гематита (табл.2, обр.3), загружается в автоклав в количестве 10 мас.% по отношению к тяжелой нефти. Термолиз нефти проводится при 450°C, 2 часа. Выход продуктов дистилляции из обработанной нефти составляет: фракция, выкипающая до 200°C - 27,0 мас.%, сумма светлых продуктов составляет 75,0 мас.%.

Железооксидный катализатор для процесса термолиза тяжелого углеводородного сырья, позволяющий увеличить выход светлых фракций и не требующий для проведения процесса использования пара или водорода, отличающийся тем, что представляет собой микросферический магнитный продукт, выделенный из летучих зол от пылевидного сжигания бурого или каменного угля, фракционированный по размеру в диапазоне 0,05-0,4 мм, состоящий на 80-90 мас.% из оксида железа, остальное - оксиды кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия, марганца, серы, и в котором оксид железа распределен между двумя железосодержащими фазами: 13,0-34,5 мас.% феррошпинели и 35,0-63,0 мас.% гематита.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-4 из 4.
20.06.2013
№216.012.4c08

Способ получения хлора из хлороводорода с помощью вольфрамсодержащих соединений

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения хлора из хлороводорода с помощью вольфрамсодержащих соединений включает хлорирование триоксида вольфрама хлороводородом при температуре более 1400 К. Образующийся диоксидихлорид вольфрама выделяют из газовой смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485046
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.03.2019
№219.016.e92a

Способ конверсии хлороводорода для получения хлора

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ конверсии хлороводорода для получения хлора включает хлорирование оксида железа (III) газовой смесью хлороводорода и водорода, выделение хлорида железа (II) из газовой смеси продуктов хлорирования, окисление хлорида железа (II)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002448038
Дата охранного документа: 20.04.2012
10.04.2019
№219.017.0981

Способ получения дипропионата бетулинола

Изобретение относится способу получения дипропионата бетулинола. Способ включает предварительную активацию измельченной бересты березы водяным паром при температуре 180°С и давлении 3,4 МПа в течение 60-240, и последующее ацилирование пропионовой кислотой при температуре 120-130°С в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002469043
Дата охранного документа: 10.12.2012
29.06.2019
№219.017.9cee

Энтеросорбент

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к энтеросорбенту на основе лигнинсодержащего сырья. Энтеросорбент на основе лигнинсодержащего сырья представляет собой гранулы 1-2 мм, полученные путем измельчения березовой коры, обработки раствором щелочи при определенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002389498
Дата охранного документа: 20.05.2010
Показаны записи 1-9 из 9.
10.02.2015
№216.013.229b

Способ получения магнитного аффинного сорбента для выделения рекомбинантных белков

Изобретение относится к получению сорбентов для выделения и детекции рекомбинантных белков, содержащих полигистидиновые последовательности. Предложен способ получения магнитного аффинного сорбента для выделения рекомбинантных белков. Способ включает нанесение пористого кремнеземного слоя на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540312
Дата охранного документа: 10.02.2015
13.02.2018
№218.016.29ae

Микросферическая газопроницаемая мембрана и способ ее получения

Изобретение относится к области диффузионно-мембранных технологий, направлено на получение селективных мембран и может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности для извлечения и концентрирования целевых компонентов, например гелия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002443463
Дата охранного документа: 27.02.2012
29.03.2019
№219.016.f7df

Огнетушащий порошок и способ его получения

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер представляет собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465938
Дата охранного документа: 10.11.2012
17.04.2019
№219.017.15f9

Способ переработки нефтяных остатков в дистиллятные фракции

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтей в процессе низкотемпературного инициированного крекинга, и может быть использовано для увеличения выхода дистиллятных моторных топлив. Описан способ переработки нефтяных остатков в дистиллятные фракции путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375412
Дата охранного документа: 10.12.2009
17.04.2019
№219.017.15fd

Способ увеличения выхода дистиллятных фракций из тяжелых нефтей

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелых нефтей в процессе низкотемпературного инициированного крекинга, и может быть использовано для увеличения выхода дистиллятных моторных топлив. Способ увеличения выхода бензиновых и дистиллятных фракций из тяжелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375410
Дата охранного документа: 10.12.2009
24.05.2019
№219.017.607b

Способ иммобилизации радиоактивных отходов в минералоподобной матрице

Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов (РАО), преимущественно азотнокислых, содержащих щелочные и щелочно-земельные элементы, в том числе соли натрия, радиоизотопы Cs и Sr. Способ иммобилизации радиоактивных отходов в минералоподобной матрице включает синтез минерала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439726
Дата охранного документа: 10.01.2012
13.06.2019
№219.017.8275

Способ получения магнитных микросфер разных фракций из летучей золы тепловых станций

Изобретение относится к области разделения твердых материалов комбинированными способами и может быть использовано при переработке энергетических зол с получением из них магнитных микросфер узких фракций определенного размера, с заданным составом и магнитными свойствами. Способ получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002407595
Дата охранного документа: 27.12.2010
14.07.2019
№219.017.b468

Способ переработки мазута и тяжелых нефтей в дистиллятные фракции

Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке мазута и тяжелых нефтей в процессе инициированного крекинга, и может быть использовано для получения дистиллятных фракций. Изобретение касается способа переработки мазута и тяжелых нефтей в дистиллятные фракции путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002426765
Дата охранного документа: 20.08.2011
27.05.2023
№223.018.70a0

Способ получения материала, проявляющего газочувствительные и каталитические свойства, на основе cafeo

Изобретение может быть использовано при создании газоаналитических устройств и катализаторов для окислительных процессов. Для получения материала на основе CaFeO, проявляющего газочувствительные и каталитические свойства, готовят шихту из реактивных препаратов, проводят прессование образца и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729783
Дата охранного документа: 12.08.2020
+ добавить свой РИД