Способ регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора

 

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ТВЕРДОГО ФОСФОРНОКИСЛОТНОГО КАТАЛИЗАТОРА |для алкилирования бензоле олефинами или олигомеризации олефинов, вклю чащий обработку дезактивированного катализатора растворителем при повышенной температуре и отделение растворителя , отличаю-щийся тем, что, с целью упрощения способа и восстановления активности катализатора до уровня первоначальной, в качестве растворителя используют Зб,5-88, водный раствор рртофосфорной кислоты и обработку проводят при весовом соотношении катализатор: растворитель . , температуре 80-100 С и атмосферной давлении , а отделенный от растворителя катализатор нагревают до 180-300 C. О) с

5 в Ol J 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМ\(СЮ ДЕТВЪС\ ВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3405405/23-04 (22) И .03.82 (46) 15. 08. 83. Вюл. 8 30 (72) И.Д. Синович, С. В. Эйгин, Г П. Павлов, О.Il,дальнов, В.А.и1абанов, К.Ф.Корепанов и А.Н.Джалилова (53) 66.097 38(088.8) (56) 1. Патент СВА У 2120702, кл..252-435, опублик. 1938.

2. Патент США И 2275182, кл. 252-435, опублик. 1942.

3. Патент СЩА И 4062801, кл.252414, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ТВЕРДОГО ФОСФОРНОКИСЛОТНОГО КАТАЛИЗАТОРА для алкилирования бензола олефинами,SU„„1034760 A или олигомеризации олефинов, включающий обработку дезактивированного катализатора растворителем при повыюенной температуре и отделение раст- ворителя, о т л и и а ю шийся тем, что, с целью упрощения. способа и восстановления активности катализатора до уровня первоначальной, в качестве растворителя используют

36,5-88,03-ный водный раствор ортофосфорной кислоты и обработку проводят при весовом соотношении ката. лизатор: растворитель . 1: 1"3, температуре 80-100 С и атмосферном давлении, а отделенный от растворителя катализатор нагревают до 180-300 С. е

1 1

Изобретение относится к способам регенерации катализаторов, в частности к способу регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора, деэактивированного в процессах алкилирования бензола олефинами или олигомеризации олефинов вследствие накопления в катализаторе высокомолекулярных органических соединений и снижения содержания фосфорных кислот за счет вымывания их из катализатора и уноса с реакционной массой..

Известен способ регенерации твер" дога фосфорнокислотного катализатора, заключающийся в обработке отработанного катализатора перегретым па ром P1).

Известен также способ регенерации твердого фосфорнокислотного катализа тора, заключающийся в обработке отра. ботанного катализатора воздухом при высоких температурах t. 23.

Однако известные способы регенерации имеют ряд недостатков, а имен.но: не гарантируют полного удаления полимерНых отложений; при обработке дезактивированного катализатора воздухом при высокой температуре происходит существенное обезвоживание катализатора, вследствие чего понижается его активность, для восстановления активности катализатор до" полнительно обрабатывают перегретым водяным паром с последующей продувкой инертным газом.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является способ регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора, заключающийся в многократной обработке дез" активированного катализатора органическим растворителем при температуре выше 138 С и давлении выше 7 атм в течейие 6-8 ч с последующим отделением растворителя. В качестве opra" нического растворителя используют ароматические углеводороды или их смеси со стабилизированными углево" дородами риформинга. Углеводороды должны быть очищены от серы j3 3. . Недостатками известного способа являются его сложность вследствие необходимости многократного повторения операций промывки катализатора, которые проводятся при высо" ком давлении и высокой температуре, а также невозможность восстановления активности до уровня первоначальной.

034760 2

Цель изобретения - упрощение способа и восстановление активности ка" тализатора до уровня первоначальной .

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора для алкилирования бензола олефинами или олигомеризации олефинов

I заключающемуся в обработке .деэактивированного катализатора раствори5

10 телем, в качестве растворителя используют 36,5-883-ный водный раствор ортофосфорной кислоты и обработку проводят при весовом соотношении катализатор : растворитель=

1.:1-3, температуре 80-100 С и атмосферном давлении, отделении растворителя и нагревании отделенного от растворителя катализатора до 180300 С.

При нагревании дезактивированного катализатора с водным раствором ортофосфорной кислоты полифосфорные кислоты, содержащиеся в катализаторе, реагируют с водой, превращаясь в ортофосфорную кислоту. 8 реакторе после нагревания смеси при

80-100 С образуется суспензия, представляющая собой смесь водного раствора ортофосфорной кислоты, органического слоя углеводородов и высокомолекулярных соединений и гидролизованного катализатора. Из полученной смеси после охлаждения отделяют органический слой обычным путем, наИ пример, отстаиванием и декантацией, Оставшуюся смесь фильтруют, При этом получает .осадок гидролизованного ка. тализатора и фильтрат, т.е. водный раствор ортофосфорной кислоты. При прокаливании осадка происходит удале ние избытка воды из катализатора и образование полиФосфорных кислот. В результате такой обработки получают катализатор с такой же активностью, как свежеприготовленный, так как из дезактивированного катализатора полностью удалены отложения высокомолекулярных соединений и восполнено содержание полифосфорных кислот.

Пример 1. 100 r дезактивированного фосфорнокислотного катализатора алкилирования (содержание фос форных кислот в расчете на фосфорный ангидрид 61,5 мас.ь ) нагревают при перемешивании с 100 г 36,53-ного водного раствора ортофосфорной кислоты при 80 C в течение 6 ч. Смесь охлаждают, отделяют 0,12 г слоя органнчес -

Содержание в катализаторе фосфорных кислот s расчете на

Р,об, с ä

Селективность превращения бенэола в иэо пропилбензол, Ф.

Образец катализатора

Конверсия пропилена

Алкилирование бензола пропиленом

Свежеприготовленный

62,0

94,6

99,26

99,97

Регенерированный по примеру 1

63 1

94,5

99,92

99,3

Регенерированный по примеру 3

99,21

63,1

99,95

95,1

Э 1034 ких веществ (углеводороды, полимеры олефинов) и оставшуюся массу подвергают фильтрованию. Получают 124,5 r гидролизованногр катализатора и

72,9 г 69,3й-ного водного раствора ортофосфорной кислоты. После нагрева .нии осадка до 180 С получают 79,5 г твердого катализатора (содержание фосФорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид 63,1 мас.Ф 1.

Пример 2. 100 г дезактивированного Фосфорнокислотного катализатора олигомеризации олефинов { содержание фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид 53,5 мас.Ф ) нагре- 1> вают с. 300 г 88,04-ного водного раст-

P вора ортофосфорной кислоты при 100 С в течение 4 ч. Смесь охлаждают, отделяют 0,2 r слоя органических веществ. Иэ оставшейся массы выделяют

125,4 г осадка гидролиэованного ка тализатора и 271,3 r 90,94-ного водного раствора Фосфорной кислоты. После нагревания осадка до 300 С получают 99,1 r катализатора, содержаще- го 64,7 мас. фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид.

Пример 3. 100 г дезактивированного фосфорнокислотного катализатора алкилирования бенэола пропиленом (содержание фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид

760 4

59,53) нагревают с 200 г 73,63-ного водного раствора ортофосфорной кисло-.

I ты при 90 С в течение -1 ч. После ох-; лаждения и отделения 0,1 г слоя органических веществ из смеси выделяют

129,1 r гидролизованного катализатора и 169,2 г 83,93-ного раствора фосфорной кислоты. После нагревания выделенного катализатора до 220 С получают 98,5 г катализатора, содержащего

63,1 мас.Ф фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид.

Регенерированные образцы фосфорнокислотного катализатора из примеров 1 и 3 испытывают в реакции алкилирования бензола пропиленом. Услоо вия алкилирования: температура 230 С,. давление 30 кг/см, молярное соотношение бензол: пропилен . 6:1, скорость подачи бензола составляет 5 объемов на 1. объем катализатора в час.

Регенерированный.фосфорнокислотный катализатор из примера 2 ис" пытывают в реакции олигомеризации пропилена. Условия олигомеризации: температура 200 С, давление 38 кг/см объемная скорость подачи пропан-про-. пиленовой смеси, содержащей 30 мас.Ф пропилена, 3,8 ч !

Результаты испытаний приведены в таблице.

Селективность превращения пропилена, Ф, в . изопропил- тримеры пропилена бензол

1034760

Продолжение таблицы

ЙЪ4О «ею е» ею

Селективность превращения про пилена, 3, в

Конверсия пропилена, 3

Образец катализатора юа «»1ею е». изопропил бензол тримеры пропилена

Олигомеризация пропилена

Свежепри готов» ленный

86,0

92,0

85,9

64,7

92,2

»«ее»»ю е «ее ею

Как видно из таблицы, катализатор, от свежеприготовленного,при этом спорегенерированный предлагаемым спо- соб прост и позволяет возвратить собом, по активности не отличается .в процесс 80-98,53 катализатора.

Составитель H.Ïóòîâà

Редактор А. Химчук Техред И.Тепер Корректор .А.Дзятко

i. .ее е» е»» .Заказ 5703/7 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

» ю » ею»»

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Регенерированный по примеру 2

Содержание в катализаторе фосфорных кислот в. расчете на Р, О, мас.Ф

Селективность преврааения бензол в изопропилбензол, 3