Катализатор и способ ароматизации с3-с4 газов, легких углеводородных фракций алифатических спиртов, а также их смесей

Катализатор и способ ароматизации с3-с4 газов, легких углеводородных фракций алифатических спиртов, а также их смесей

Реферат

Изобретение относится к технологии переработки углеводородного сырья, в частности к катализаторам и технологии ароматизации углеводородных газов С₃-С₄, легких низкооктановых углеводородных фракций (в частности, широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), газовых конденсатов и прямогонных бензинов, а также легкой нафты процесса Фишера-Тропша и др.) и кислородсодержащих соединений (алифатических спиртов C₁-С₃,), а также их смесей с получением концентрата ароматических углеводородов (КАУ).

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для компаундирования прямогонных бензинов получаемым высокооктановым КАУ, а также для получения индивидуальных ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов), выделенных при ректификации КАУ и являющихся широко востребованными растворителями и реагентами для получения более сложных органических веществ, например кумола.

В традиционных способах ароматизации носителем тепловой энергии, необходимой для осуществления реакции образования ароматических углеводородов, является сырье. Для достижения высокой степени конверсии сырья необходимо его значительное перегревание относительно температуры реакции, что приводит к быстрому закоксованию катализатора и труб теплообменников. В настоящем изобретении проблема энергетического обеспечения эндотермической реакции ароматизации парафиновых углеводородов (у/в) решена непосредственным введением в зону реакции оксигенатов (алифатических спиртов C₁-С₃), при дегидратации которых выделяется тепловая энергия, необходимая для обеспечения высокой степени превращения у/в сырья в ароматические углеводороды (АрУ).

Попытки реализовать процесс ароматизации легких парафиновых углеводородов были предприняты в начале 1990 годов. Наиболее известной и проработанной среди остальных является процесс «Циклар», совместная разработка «Бритиш Петролеум» и «Юниверсал Ойл Продактс». Для процесса используется установка с движущимся слоем катализатора, разработка фирмы «Юниверсал Ойл Продактс», с регенерацией закоксованного катализатора вне реактора и рециркуляцией непревращенных продуктов. Для отделения водорода в этом процессе предлагается использование криогенной секции. В качестве сырья используют сжиженные нефтяные газы, в основном, пропан и бутаны. Выход ароматических углеводородов по превращенному сырью составляет 55-63% по весу в зависимости от состава сырья. Данный процесс был доведен до опытно-промышленного уровня и затем был законсервирован в связи с экономической нецелесообразностью его промышленной реализации.

В патенте РФ №2377230 описан способ ароматизации легких алканов, содержащих от одного до четырех углеродных атомов, заключающийся в контактировании газового сырья с катализатором Pt/ZSM-5, содержащим платину, осажденную на MFI цеолит, решетка которого состоит из алюминия, кремния и кислорода. Использование данного катализатора в процессе ароматизации алканов подавляет образование метана и повышает селективность по бензол-толуол-ксилольной фракции (БТК). Высокое содержание этана относительно количества метана в легкой газовой фракции позволяет использовать отходящий газ в качестве сырья для установки крекинга.

Процесс ароматизации легких парафиновых углеводородов С₅-С_7, так же как и в случае пропан-бутановой фракции, основан на протекании реакций: крекинга, олигомеризации, диспропорционирования, дегидроциклизации, деалкилирования. В результате протекания реакции крекинга образуются олефины C₂-C₄, которые вступают в реакции олигомеризации с образованием олефиновых углеводородов С₆-С₁₂, которые в дальнейшем в ходе реакции дегидроциклизации образуют ароматические углеводороды.

В патенте РФ №2163623 низкооктановые прямогонные бензиновые фракции подвергают риформингу в присутствии одно- или двухатомных спиртов, взятых в количестве 0,2-5,0 мас.%. Катализатором процесса является механическая смесь двух катализаторов - цеолитсодержащего катализатора и алюмокобальт(никель)-молибденового оксидного катализатора. Процесс проводят при 460-510°С и объемной скорости подачи сырья 0,3-0,9 ч^-1. Преимуществом указанного способа является возможность существенного (на 10-15 пунктов) увеличения октанового числа бензинов, однако недостатками указанного способа является высокая температура процесса, невысокая производительность из-за низкой объемной скорости подачи сырья и высокая чувствительность оксидного катализатора к серусодержащим примесям.

В патенте РФ №2337127 описан способ каталитического риформинга бензиновых фракций в присутствии водородсодержащего газа в системе из нескольких последовательно соединенных реакторов с платинусодержащими катализаторами при повышенном давлении и температуре, который осуществляют в три стадии. На первой стадии проводят ароматизацию циклоалканов и алканов контактированием углеводородных компонентов с алюмоплатинорениевым катализатором при массовой скорости подачи сырья в расчете на массу катализатора 4-8 час^-1 и температуре 460-480°С, на второй стадии проводят гидроизомеризацию аренов, циклоалканов и алканов на цирконосульфатном катализаторе, содержащем платину, при массовой скорости подачи сырья в расчете на массу катализатора не менее 8 час^-1 и температуре 150-200°С, и на третьей стадии вновь проводят ароматизацию циклоалканов на алюмоплатинорениевом катализаторе при массовой скорости подачи сырья также не менее 8 час^-1 и температуре 360-400°С, при этом давление на входе системы реакторов риформинга составляет 1,5 МПа, а водородсодержащий газ поступает на вход системы реакторов в количестве, соответствующем мольному отношению водород/сырье не менее 8. Недостатками указанного способа являются использование дорогостоящих катализатора, содержащих благородные металлы, а также сложность технологической схемы, поскольку предлагается использовать нескольких последовательно соединенных реакторов, работающих при повышенном давлении.

В патенте РФ №2307117 описан способ получения катализатора ароматизации и способ ароматизации алканов, имеющих от двух до шести атомов углерода в молекуле. Описан способ ароматизации углеводородов, заключающийся в том, что а) контактируют алкан, содержащий от 2 до 6 атомов углерода в молекуле, по меньшей мере, с одним катализатором, содержащим алюминий-кремний-германиевый цеолит, на который осаждена платина; и б) выделяют продукт ароматизации. Описан способ синтеза алюминий-кремний-германий-платинового цеолитного катализатора, заключающийся в том, что он содержит следующие стадии: 1) получают цеолит, содержащий алюминий, кремний и германий; 2) осаждают платину на микропористый алюминий-кремний-германиевый цеолит; и 3) прокаливают цеолит. Описан также способ предварительной обработки катализатора для ароматизации углеводородов, который заключается в том, что содержит следующие стадии: 1) на алюминий-кремний-германиевый цеолит осаждают платину; 2) катализатор дополнительно обрабатывают водородом и далее соединением серы; и 3) катализатор второй раз обрабатывают водородом. Технический эффект - повышенная стабильность катализатора. Однако существенным недостатком этого и других традиционных способов ароматизации (риформинга) является низкий выход АрУ и использование в составе катализаторов благородных металлов.

В патенте РФ №2372988 описан катализатор для превращения алифатических углеводородов С₂-С₁₂ и/или алифатических кислородсодержащих соединений C₁-C₁₂ в высокооктановый бензин или ароматические углеводороды, включающий цеолит типа пентасила, промотор ароматизации - цинк и связующее. Указанный цеолит характеризуется величиной мольного отношения SiO₂/A₂O₃ в диапазоне 20-80 с остаточным содержанием ионов натрия менее 0,1%, промотор ароматизации введен любым из известных методов при следующем соотношении компонентов: цеолит - 30,0-90,0 мас.%; цинк - 0,5-8,0 мас.%; связующее - остальное, при этом катализатор дополнительно обработан раствором фторида аммония после введения в него цинка.

Технический эффект - создание высокоактивного и стабильного катализатора, обеспечивающего переработку широкого спектра углеводородсодержащего сырья. Недостатком указанного катализатора является быстрое падение его активности и, как следствие, необходимость в частых окислительных регенерациях катализатора.

Аналогом разработанного способа является патент РФ №2440189, в котором описан похожий катализатор получения высокооктановых бензинов с низким содержанием бензола и дурола, в котором увеличение октановых характеристик конечного бензина достигается в ходе ароматизации парафиновых у/в в исходном сырье с получением высокооктановой фракции ароматических у/в (ФАУ). В качестве катализатора используется механическая смесь цеолита типа пентасила с силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=18-25, не содержащего модификаторов, предварительно обработанного водным раствором щелочи, и цеолита типа пентасила с силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=70-90, модифицированного оксидом магния в количестве 0,5-3,0 мас.%, взятых в соотношении от 1/1 до 1/10, а также связующее в количестве от 20 до 25 мас.% от массы катализатора. Описан также способ получения высокооктановых бензинов с высоким (до 50% мас.) содержанием ароматики. Катализатор нагревают в изотермическом реакторе с тепловыми трубами до температуры 280-320°С, а процесс контактирования сырья с катализатором, нагретым в изотермическом реакторе с тепловыми трубами, осуществляют при давлении 0,1-1 МПа при подаче в реактор сырья с объемной скоростью подачи 1-5 ч^-1 (по жидкости) и инертного газа при объемной скорости подачи инертного газа 1000-10000 ч^-1 после испарения сырья в преднагревателе. Существенным недостатком предлагаемого способа является то, что для последующего получения индивидуальных АрУ (бензола, толуола, ксилолов) из бензина с содержанием АрУ не выше 50,2% требуется достаточно сложная экстракционная ректификация, поскольку в составе ФАУ присутствуют алифатические у/в.

Наиболее близким аналогом разработанного изобретения является патент РФ №2277524, характеризующий способ получения ароматических углеводородов из углеводородного сырья, содержащего алифатические углеводороды. При реализации способа использован катализатор, приготовленный по патенту РФ №2165293, который имеет следующий состав, мас.%: цеолит группы пентасилов (SiO₂/Al₂O₃=60, содержание оксида натрия менее 0,1 мас.%) - 62; оксид цинка - 1,8; оксид церия - 0,3; оксид лантана - 1,5; оксид магния - 0,2; оксид алюминия - 34,2. Способ ароматизации включает конверсию сырья (пропан-бутановая фракция, содержащая 0,8 мас.% этана, 14,0 мас.% пропана, 1,5 мас.% изо-бутана и 80,6 мас.% н-бутана и 3,1 мас.% пентана) при его контакте с катализатором, размещенным в двух зонах, отличающихся условиями конверсии алифатических углеводородов в ароматические, и для выделения из полученных продуктов углеводородов С₅₊ (КАУ), содержащих ароматические углеводороды, сырье направляют в низкотемпературную зону конверсии более активных алифатических углеводородов, из полученного продукта выделяют поток углеводородов С₅₊, а остальные углеводороды продукта низкотемпературной зоны направляют в высокотемпературную зону конверсии менее активных алифатических углеводородов. Выход КАУ за один проход сырья не превышает 38,4%, при этом содержание ксилолов в КАУ составляет 21,8%. При использовании же рециркуляция газов сепарации (в потоке 13) с выходом 52,6% на сырье получается КАУ с общим содержанием ароматики 94,1% (бензол 14,1%, толуол 45,3%, ксилолы 23,0%, С₉₊ 10,7%).

Недостатком предлагаемого способа является очень высокая температура нагрева сырья в рекуперационных теплообменниках и печи (до 575°С), что приводит к коксованию теплообменников, а также высокая температура самого процесса (520-550°С). Следует отметить также сложное аппаратурное оформление процесса, поскольку в 2-х зонах реакции (реакторах) используется повышенное давление (0,8-2,0 МПа), а также рециркуляция газов сепарации. Кроме этого, без использования рециркуляции газов для сырья, содержащего 85 мас.% углеводородов С₄₊, наблюдается низкий выход АрУ.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в создании высокоэффективного катализатора ароматизации у/в сырья и алифатических спиртов, обеспечивающего повышенный выход АрУ в образующемся КАУ, а также в разработке более простого и менее энергозатратного способа ароматизации С₃-С₄ газов, легких низкооктановых углеводородных фракций в смесях с алифатическими спиртами C₁-С₃, отличающегося повышенным содержанием высоковостребованных ксилолов.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого изобретения, состоит в достижении более высокого выхода АрУ при практически полной конверсии у/в сырья и оксигенатов, повышенной селективности в отношении образования ксилолов в составе КАУ, при одновременном упрощении технологического оформления процесса за счет использования пониженного (в т.ч. атмосферного) давления.

Кроме этого, за счет использования в составе у/в сырья дополнительного количества алифатических спиртов, а также более высоких объемных скоростей подачи газового сырья достигаются высокие значения производительности по АрУ.

Для достижения указанного технического результата предложен катализатор, который содержит механическую смесь 2 цеолитов типа пентасила с различным силикатным модулем: 1) цеолита с SiO₂/Al₂O₃=20, предварительно обработанного водным раствором щелочи, модифицированного оксидами редкоземельных элементов (РЗЭ) - 0,5-2,0 мас.% от массы первого цеолита и 2) цеолита с SiO₂/Al₂O₃=82, модифицированного оксидом магния - 0,5-5,0 мас.% от массы второго цеолита, взятых в массовом соотношении от 1,7/1 до 2,8/1, а остальное связующее (предпочтительно, оксид кремния, возможно с добавкой оксида алюминия в количестве до 25 мас.% от массы связующего), в количестве от 20 до 25 мас.% от массы катализатора.

Предварительная обработка щелочью и модифицирование цеолитов оксидами магния и РЗЭ проводили при комнатной температуре в ходе пропитки цеолитов (по влагоемкости) водными растворами щелочи (NaOH), нитратов магния или РЗЭ.

Отличительной особенностью катализатора является то, что в предлагаемом катализаторе в составе механической смеси 2 цеолитов типа пентасила преобладает низкомодульный цеолит с SiO₂/Al₂O₃=20, обладающий повышенной кислотностью, которая при повышенных температурах процесса способствует более полной ароматизации у/в части сырья с образованием КАУ, а также то, что комбинированный алюмосиликатный катализатор одновременно обладает активностью в реакциях ароматизации и одновременно в реакциях алкилирования бензола олефинами С₂-С₄, образующимися (in suti) в ходе превращения оксигенатов, что приводит к получению КАУ с повышенным содержанием ксилолов.

Предпочтительное использование в качестве связующего для катализатора оксида кремния, не обладающего кислотными свойствами, по сравнению с используемым в изобретении-прототипе оксидом алюминия, отличает катализатор существенно меньшей активностью в реакциях крекинга и приводит к большей селективности по АрУ. Помимо этого, катализатор обладает большей механической прочностью при работе в области высоких температурах в присутствии реакционной воды.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать предлагаемый в изобретении способ ароматизации С₃-С₄ газов, низкооктановых углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей, согласно которому катализатор указанного выше состава, нагревают в изотермическом реакторе (см. ближайший аналог) до температуры 400-500°С, а процесс контактирования испаренного в преднагревателе и нагретого до температуры 150-250°С газообразного сырья с катализатором осуществляют как при атмосферном, так и повышенном давлении (до 18 атм) при объемной скорости подачи 300-1500 ч^-1 (по газу).

Использование смесей алифатических спиртов и углеводородного сырья способствует тому, что процесс ароматизации протекает в более мягких условиях, поскольку тепловая энергия, выделяющаяся в ходе протекающих и сопровождающих процесс ароматизации экзотермических реакций превращения диметилового эфира (ДМЭ) (промежуточного продукта, образующегося в ходе дегидратации спиртов) в олефины, олигомеризации олефинов и алкилирования низшей ароматики оксигенатами и образующимися из оксигенатов олефинами), идет на подпитку эндотермической реакции ароматизации углеводородов. В результате этого, а также за счет присутствия в реакционной смеси воды, образующейся при дегидратации спиртов, происходит существенное снижение метано- и коксообразования, что приводит к увеличению срока стабильной работы катализатора.

Кроме этого, превращение сырья за один проход и отсутствие в предлагаемом способе рециркуляции газов сепарации существенно снижает затраты на проведение процесса.

Отличительной особенностью предлагаемого способа ароматизации является также более широкий спектр у/в сырья, в качестве которого может использоваться смесь парафиновых и олефиновых С₃-С₄ газов, ШФЛУ, различных бензинов (н.к - 200°С) и оксигенатов, а также смесей у/в с оксигенатами (алифатическими спиртами C₁-С₃) с содержанием оксигенатов от 10 до 50% об.

Предлагаемый способ может быть использован в местах, где имеются газоконденсатные месторождения, попутный нефтяной газ, а также источники низкооктановых бензинов и отходы спиртовых производств. Получаемый по предлагаемому способу КАУ может быть использован для получения индивидуальных АрУ (в т.ч. востребованных ксилолов) с дальнейшим их использованием в процессах химического синтеза.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Катализатор содержит механическую смесь 2-х цеолитов - 75 мас.% в составе катализатора: 1) цеолита с силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=20, предварительно обработанного водным раствором щелочи (содержание Na₂O - 0,5% мас. в расчете на этот цеолит) и модифицированного оксидом лантана - 2,0 мас.%, и 2) цеолита с SiO₂/Al₂O₃=82 с остаточным количеством оксида натрия 0,04 мас.%, модифицированного оксидом магния - 0,5 мас.%, взятых в соотношении 2,8/1; остальное связующее - 25 мас.% оксида кремния.

Пример 2. Катализатор, содержит механическую смесь 2-х цеолитов - 80 мас.% в составе катализатора: 1) цеолита с силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=20, предварительно обработанного водным раствором щелочи (содержание Na₂O - 0,5% мас. в расчете на этот цеолит) и модифицированного оксидом церия - 0,5 мас.%, и 2) цеолита с SiO₂/Al₂O₃=82 с остаточным количеством оксида натрия 0,04 мас.%, модифицированного оксидом магния - 5,0 мас.%, взятых в соотношении 1,7/1; остальное связующее - 20 мас.% (смесь оксида алюминия и оксида кремния, взятых в массовом соотношении 1/4).

Примеры 3-9. Процесс осуществляли в проточном изотермическом реакторе с электрообогревом при давлении в диапазоне 1-18 атм, при контактировании 100 см³ катализатора, полученного по примерам 1 и 2 (высота слоя катализатора 25 см) и нагретого до температур 400-500°С, с сырьевым газом, представляющим собой нагретые в преднагревателе до 150-250°С у/в газы С₃-С₄, различные низкооктановые углеводородные фракции (ШФЛУ) или бензины и оксигенаты (метанол, этанол, изопропанол), а также смеси у/в со спиртами при объемной скорости подачи газового сырья 300-1500 ч^-1.

Полученный в ходе реакции КАУ накапливали в течение 24 часов, а затем хроматографически определяли его состав по ASTM 6729. В примерах №6 и 10 (сравнительном) время проведения непрерывных экспериментов составило 300 часов.

Углеводородный состав сырья приведен в таблице 1.

Пример 10 (сравнительный). Процесс осуществляли по примеру 3, за исключением того, что процесс проводили при температуре 520°С и давлении 8 атм (как в изобретении прототипе), а в качестве сырья использовали ПБФ без добавок оксигената (метанола).

Таблица 1.
Состав, % мас.	Широкая фракция легких у/в (ШФЛУ)	Пропан-бутановая ф-я (ПБФ)	Смесь ППФ + ББФ (50/50 об.)
метан	0,1	-
этан	3,4	0,3
пропан	26,2	38,6	3,4
пропилен	-		28,5
изобутан	12,2	20,7	29,6
н-бутан	25,0	35,9	6,8
бутилены	-		31,7
изопентаны	10,3
циклопентан	0,8
н-пентан	10,5	4,1
н-гексан	3,0	0,4
изогексаны	3,8
циклогексаны	0,9
гептаны	2,9
октаны	0,9
ИТОГО	100	100	100

В таблице 2 представлены конкретные данные о превращении различных видов газового, жидкого низкооктанового углеводородного сырья и алифатических спиртов, а также их смесей в зависимости от условий проведения процесса ароматизации.

Таблица 2.
Материальные балансы ароматизации
Пример №	3	4	5	6	7	9	10 (срав)
Катализатор по примеру №	1	2	1	1	1	2	2
Температура, °С	500	490	400	500	480	450	520
Давление, атм	18	8	4	6	1	6	8
Объемная скорость подачи по газу, ч-1	300	1000	500	300	300	1500	300
Состав сырья, об.%
Н-бутан	100
ШФЛУ		100			75
метанол			100	30	25
ПБФ				70			100
ППФ + ББФ (50/50 об.)						80
изопропанол						20
ИТОГО:	100	100	100	100	100	100	100
Конверсия оксигенатов, %	-	-	100	100	100	99,8	-
Выход КАУ за проход сырья (на у/в часть сырья*), % мас.	34,6	46,4	50,5*	38,1*	52,2*	78,2*	29,2
Состав газа, % мас.
СН4	17,3	6,8	17,1	14,3	10,0	6,8	43,7
С2Н6	18,2	25,9	5,0	10,6	17,3	20,8	24,6
С2Н4	0,1	0,3	11,5	5,8	5,9	3,3	след
С3Н8	35,7	37,1	26,4	32,2	31,8	32,1	25,0
С3Н6	0,2	0,5	12,0	8,1	6,3	4,5	0,2
i-С4Н10	2,0	10,5	8,9	5,5	9,7	10,5	1,1
n-С4Н10	23,7	15,0	12,6	18,2	13,8	18,3	1,9
C4H8	0,2	0,8	4,2	2,2	2,5	2,7	0,1
Н2	2,6	3,1	1,7	2,9	2,6	1,0	3,4
COx	-	-	0,6	0,2	0,1	-	-
Итого, % мас.	100	100	100	100	100	100	100
Состав КАУ, % мас., в т.ч.:
алифатика	0,9	19,2	0,8	0,4	1,2	8,2	0,9
бензол	14,9	12,0	7,5	8,2	7,8	6,1	21,0
толуол	30,1	30,8	36,4	27,8	24,8	32,2	37,1
ксилолы + этилбензол	31,9	22,8	44,6	41,6	38,1	36,4	22,7
алкшароматика С9+	22,2	15,2	10,7	22,0	28,1	18,1	18,3
Итого АрУ в составе КА У:	99,1	80,8	99,2	99,6	98,8	91,8	99,1
Время 20% снижения выхода АрУ, ч				270			185
* - поскольку в составе сырья используются оксигенаты (спирты), содержащие в своем составе кислород, выход КАУ рассчитывается на у/в часть сырья (как пример, в молекуле метанола - СН3ОН углеводородная часть это - СН2, т.е. она составляет 43,8 мас.%).

Технический результат, полученный при реализации предлагаемого изобретения, состоит в достижении повышенного выхода КАУ (за один проход сырья без рециркуляции газов сепарации) и селективности по ксилолам. Так, при сравнении показателей реакции ароматизации ПБФ по предлагаемому способу (пример №6) с добавлением к у/в сырью оксигената (метанола) и по прототипу (сравнительный пример №10, без добавок оксигенатов) видно, что на предлагаемом в настоящем изобретении катализаторе при более низкой температуре (500 вместо 520°С) и давлении (6 вместо 8 атм) достигается более высокий выход КАУ за один проход сырья (38,1% против 29,2%). Кроме этого, в составе АрУ по предлагаемому способу преобладают широко востребованные ксилолы (концентрация ароматической фракции C₈ в составе КАУ до 41,6%), в то время как в примере №10 ее концентрация не превышает 22,7%.

Аналогичная картина наблюдается и при ароматизации ШФЛУ. Из сравнения примеров №7 и 4 видно, что добавка к у/в сырью 25 об.% метанола приводит к увеличению выхода КАУ на 5,8%, при этом концентрация фракции С₈, содержащей ксилолы, в составе КАУ возрастает с 22,8 до 38,1%, при этом используется атмосферное давление, а температура процесса в примере №7 (с добавлением оксигената) на 10°С ниже. Следует отметить, что при совместной переработке олефинсодержащей смесевой фракций (ППФ + ББФ) и изопропанола (пример №9) уже при достаточно низкой температуре 450°С выход КАУ достигает значения 78,2%.

Существенным результатом предлагаемого изобретения является то, что в результате смешения газообразного у/в сырья с оксигенатами отпадает необходимость его предварительного перегрева до температур около 550-575°С, как это делается в изобретении-прототипе при ароматизации ПБФ, поскольку в ходе превращения оксигенатов выделяется дополнительное, необходимое для проведения реакции ароматизации тепло. Потоки сырья на входе в реактор следует подогревать лишь до 150-250°С, а это можно обеспечить рекуперацией тепла от горячего газового потока продукта на выходе из реактора, что позволяет отказаться от использования многосекционных печей (огневых подогревателей).

В предлагаемом способе отпадает необходимость превращения индивидуальных у/в С₃₊ и С₅₊ в отдельных последовательных зонах с различным температурным режимом, а также необходимость рециркуляции газов. Это приводит к существенному снижению энергозатрат при одновременном упрощении технологического оформления процесса.

Кроме того, в предлагаемом способе ароматизации С₃-С₄ газов, низкооктановых углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей существенно возрастает срок стабильной работы катализатора, поскольку в ходе превращения оксигенатов образуется реакционная вода, а процесс протекает в более мягких условиях (температура, давление). Об этом свидетельствует представленное в табл.2 время 20% снижения выхода АрУ, которое по предлагаемому способу возрастает как минимум в 1,5 раза.

1. Катализатор ароматизации С₃-С₄ газов, легких углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей, содержащий цеолиты группы пентасилов, отличающийся тем, что он содержит механическую смесь двух цеолитов, первый из которых охарактеризован силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=20, предварительно обработан водным раствором щелочи и модифицирован оксидами редкоземельных элементов в количестве от 0,5 до 2,0 мас.% от массы первого цеолита, а второй охарактеризован силикатным модулем SiO₂/Al₂O₃=82, содержит остаточные количества оксида натрия 0,04 мас.% от массы второго цеолита, модифицирован оксидом магния в количестве от 0,5 до 5,0 мас.% от массы второго цеолита, причем цеолиты использованы в массовом соотношении от 1,7/1 до 2,8/1, а связующее содержит, по меньшей мере, оксид кремния и использовано в количестве от 20 до 25 мас.% от массы катализатора.

2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержит оксид алюминия в количестве не свыше 25 мас.% от массы связующего.

3. Способ ароматизации С₃-С₄ газов, низкооктановых углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей, включающий стадию контактирования нагретого газообразного сырья с цеолитсодержащим катализатором при повышенном давлении и температуре, отличающийся тем, что используют катализатор по п.1, и процесс проводят в изотермическом реакторе при температуре катализатора 400-500°С в диапазоне давлений от 1,0 до 18 атм без использования рециркуляции газов сепарации путем контактирования стационарного слоя катализатора с испаренным и нагретым в преднагревателе до температуры 150-250°С газообразным сырьем при объемной скорости его подачи 300-1500 ч^-1.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве сырья используют смесь парафиновых и олефиновых С₃-С₄ газов, широкую фракцию легких углеводородов, различных бензинов с н.к - 200°С и оксигенатов, а также смесей углеводородов с оксигенатами, в качестве которых используют алифатические спирты C₁-С₃ с содержанием оксигенатов от 10 до 50% об.