Описаны основные этапы разработки технологии производства катализатора на основе высококремноземного цеолита ZSM-5 для процесса олигомеризации бутан-бутиленовой фракции (ББФ). Благодаря применению новой процедуры модифицирования поверхности цеолита, достигаются более высокие значения селективности и выхода целевого продукта (по сравнению с известными аналогами), возможно получение более разветвленных (следовательно, более высокооктановых) олигомеров при более низком давлении. За счет введения металла-промотора Ga обеспечено увеличение выхода целевой бензиновой фракции на 0,9 % по сравнению с образцом катализатора, не содержащим промотора. Проведены сравнительные пилотные испытания образцов промышленного (БАК-70У) и разработанного (Ga-ZSM-5/Al2O3) катализаторов олигомеризации ББФ при следующих условиях: давление 1,5 МПа, начальная рабочая температура 300 °C, объемная скорость подачи сырья 1,5 мл ББФ/(мл кат·ч). Показано, что при использовании катализатора на основе модифицированного ZSM-5 выход целевой бензиновой фракции на 7 % выше по сравнению с БАК-70У. В течение всего периода испытаний (191 ч) отмечалось более высокое качество олигомеризата, полученного на Ga-ZSM-5/Al2O3: показатели МОЧ на 2 единицы выше, а концентрации смол в 2 раза ниже. По результатам исследований и испытаний была разработана и принята к реализации в промышленных условиях технология производства цеолитсодержащего катализатора олигомеризации КОБ-1: на сентябрь 2016 г. на промышленной площадке ЗАО «Редкинский катализаторный завод» наработано 2,5 т промышленного катализатора. Следующий важный этап в реализации стратегии инновационного развития «Газпром нефть» в нефтепереработке – проведение опытного пробега нового катализатора олигомеризации в условиях промышленной комбинированной установки по производству МТБЭ и олигомеризата «Газпромнефть-МНПЗ». Внедрение катализатора КОБ-1 на НПЗ «Газпром нефть» станет важным шагом к повышению эффективности технологий получения высокомаржинальных продуктов – компонентов товарного автомобильного бензина.
Main steps of the development of the technology for synthesis of a catalyst based on high-silica zeolite ZSM-5 for oligomerization of butane-butylene fraction (BBF) are reported. Application of a new procedure for the zeolite surface modification makes it possible to improve the selectivity and yield of the target product (against the known analogues), to synthesize more branched (and, hence, with a higher octane numbers) oligomers at lower pressures. Introduction of a metal-promoter, Ga, provides 0,9 % higher yield of the target gasoline fraction
as compared to that over the non-promoted catalyst. Comparative pilot testing of the samples of industrial (BAC-70U) and developed (Ga-ZSM-5/Al2O3) catalysts for BBF oligomerization at 300 °C, feed flow rate 1,5 mL BBF/(mL cat·h) showed that the yield of the target fraction
is 7 % higher over the modified ZSM-5 than over BAC-70U. Throughout the testing (191 h), a higher quality of the oligomerizate produced over Ga-ZSM-5/Al2O3 was observed: MON was 2 points higher and concentration of gums twice as little. The results obtained during studies and
testing were used for the development and industrial implementation of the technology for the production of the zeolite-containing catalyst COB-1 for oligomerization. A 2,5 t batch of the industrial catalyst was produced by September 2016 at the facilities of the Redkino Catalyst
Company. The next important step in the implementation of the Gazpromneft strategy for innovative development in oil refining is to achieve a test run of the new catalyst using the industrial combined setup for the production of MTBE and oligomerizate at the Gazpromneft-Moscow Refinery. The use of COB-1 at the Refinery will be an important step to improve efficiency of the process for synthesis of high-margin products – components of the commercial motor gasoline.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.