Способ получения носителя для катализатора гидратации олефинов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРАТАЦИИ ОЛЕФИНОВ путем формования диатомита, прокаливания при повыценной температуре и обработки минеральной кислотой с последующими промывкой и сушкой, о т л ичающийся тем, что, с целью получения носителя с пониженным содержанием Полуторных окислов и повьппенной активностью катализатора на его основе, прокаливание ведут при 400бООс и после сушки обработанный кислотой и промытый диатомит дополнительно прокаливают при 700-1000 С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ABTOPCktONIV, СВИЦЕТЙЛЬСТВУ (21) 3445775/23-04 (22) 31.05.82 (46) 07.05.85. Бюл. 11 17 (72) Б.С.Боуден, Э.А.Жлобич, З.Н.Верховская и Т.В.Осиповская (53) 66.097.5(088.8) (56) 1. Патент США М 2496621, кл. 260-64 1, опублик. 1950.

2. Патент ФРГ В 2809309, кл. С 07 С 31/08, В 01 Л 27/16, опублик. 1978.

3. Патент США Р 2960477, кл. 252-435, опублик. 1960 (прототип),.

„„ЯО„„Я Я9 2

4(51) В 01 J 37/08; В 01 J 21/16 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРАТАЦИИ ОЛЕФИНОВ путем формования диатомита, прокаливания при повыиенной температуре и обработки минеральной кислотой с последующими промывкой и суивсой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения носителя с пониженным содержанием полуторных окислов и повышенной активностью катализатора на его основе, прокаливание ведут при 400600 С и после сушки обработанный кис.лотой и промытый диатомит дополнительно прокаливают при 700-1000 С.

I 1 15? 3.!

H306pf TeHHe Относ HT(. (! к с(((>с О(?лм получения носителей для фосфорнокислотных катализаторов гидрлтлции олефинов.

Известен способ получения носителя $ для катализатора гидратлции олефинон путем спекания природного диатомитл при 800-1400 С f1).

Полученный по указанному способу носитель не обеспечивает достаточной 1О для применения в промышленности активности катализатора, что объясняется высоким содержанием в носителе окислов Железа и алюминия, а также малым объемом пор. tS

Известен также способ получения носителя для катализатора гидратации олефинов путем смешения диатомита, бентонитовой глины и органической выгорающей добавки с водой, формовлния,2р сушки, прокаливания при повышенной температуре 650-815 С, обработки минеральной кислотой при кипячении и промывки водой.

Полученный но ситель пропитывают ор- 5 тофосфорной кислотой и применяют в качестве катализатора в процессе гидратации олефинов при 175-300 С, отноаении водяного пара к олефину

О, 3-1. моль на моль и давлении 25 — 84 ат.

В условиях гидратации этилена (70 ат, 270 С, 1,8 моль этилена на моль водяного пара, скорость подачи реакционной смеси 2000 нл в час на

1 л катализатора), носитель обеспечи- 3$ вает производительность катализатора

144-150,4 кг спирта в час с кубометра катализатора (. 2 J.

Недостатком способа является использование шихты сложного состава Ю для обеспечения высокой активности катализатора на основе данного носителя, что усложняет процесс и требует расхода органической выгорающей добавки, обычно являющейся пищевым продуктом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения носителя для катализатора гидра- $0 тации олефинов путем формования „ диатомита, прокаливания при 8001400 С, обработки минеральной кислотой с последующей промывкой и сушкой . $5

Способ обеспечивает снил(ение содержания полуторных окислов в носителе только до 3,0-3,3Е. Степень конверсии .этиленл в ..(эи(?т при объемной скор(?(Т(! !!О 1?(л((циони(?Й (. .ме (и ? l ч((н

275-285 (,, давлении 70 лти и отноп(ении воды к этилену 0,5? моль/моль составляет 4,3-5,67. В пересчете нл ,производительность клтллизлтора это составляет 95-124 кгlм . ч (33Недо стлтком по?(уче нэ(ого известным способом носителя является недостаточно высокая активность.катализатора на его основе.

Цель изобретения — получение носителя с пониженным содержанием полуторных окислов и повьппенной активностью катализатора на его основе.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения носи теля для катализатора гидратации олефинов путем формования диатомита, прокаливания при 400-600 С, обработки минеральной кислотой с последующей промывкой и сушкой и дополнительным проклливанием при 700-1000 С, прокаливание сформованного диатомита осуществляют при 400-600. С и дополнительное прокаливание при 700-1000 С после сушки обработанного кислотой и промытого диатомита.

Использование изобретения позволяет получить носи"ель с пониженным содержанием полуторных окислов (1,0—

2,2 мас.7. по сравнению с 3,0-.

3,3 мас.7.. При этом активность катализатора на основе этого носителя при испытании его в реакцни гидратации олефина возрастает до 143-155 кг/м

3 катализатора в час.

На стадии прокалки при 400-600 C отформованным гранулам придается некоторая начальная прочность, обеспечивающая сохранение их целостности при обработке кислотой. При температуре ниже 400 С не достигается необходимая для обработки кислотой прочность, при температуре выше 600 С происходит сильное спекание материала, препятствующее удалению из носителя окислов железа и алюминия, предельное содержание которых не должно превышать 2,27..

Температура дополнительной прокалки после обработки кислотой должна быть не ниже 700 С, чтобы обеспечить минимальную допустимую прочность гото вого носителя — 20 кг/см, но не выг ше 1000 С. При температуре выше

1000 С не создается необходимая струк тура носителя — пористость не менее 607, удельная поверхность не менее 12 мфr.

11) 182

Время 11р1 калки может ко>1ебатъся в широки . 1111те рваллх в 3 яв11сим<) сти от тин» 1!рименяемого оборудования, например, н зависимости От толп1ины слоя носителя.

Таблица,1

Характеристика готового носителя

Температура прокалки, С

Кислота для обработки

Пример

Сформован-, Удельная поПористость, %

Суммарное содержание окислов

Прочность на раздавливание, кг/см

Дополнительной верхность, м /г прокалки ных алюминия и гранул железа, мас.%

800

1,6

500

Фосфорная

Серная

Фосфорная

800

1,5

500

1,0

800

400

2,2

800

600

700

500

1,6

500

1000

8 условиях примера 3 на стадии обработки кислотой около 6% гранул подвергались разрушению, что является предельно допустимыми потерями.

Пример 1. i 04 г диатомита с содержанием суммы окислов железа и алюминия 12 мас.% и 96 г воды смешивают до получения однородной пасты.

Пасту формуют.в гранулы диаметром 4 мм и высотой 4-6 мм. Гранулы подсушивают на воздухе и прокаливают в муфельной печи в течение четырех чаПример ы 7 — 13. Готовый носитель пропитывают 64%-ным раствором фосфорной кислоты и высушивают до ос-5О таточной влажности 3%. Полученный фосфорнокислотный катализатор загружают в проточный реактор емкостью 1,5 л.

На этом катализаторе проводят следующие процессы: 55 гидратацию этилена при давлении

70 ат, 270 С, отношении этилена к ноо дяному пару 1,8 моль/моль и объемной е < ) в 1 1 р О к Я, 1 е еl 1! ь1е 1 р а н у > Ibl 3 il л 11» а к) т

60 -н(>Й минеральной кислотой (11о>>торэ объем» раствора на объем гранул) и обрабатывают 4 ч при сл>!бом кипении.

IIo Окончании обработки KHcJI()òë дренируют, а носител!. промывают 1!ятью объемами горячей (90 С) воды. Разрушения гранул в процессе не наблюдалось.

Промытый носитель подсушивают и подвергают дополнительной прокалке в течение четырех часов.

Зависимость характеристики носителя от условий его приготовления представлена в табл. 1.

64 30

64 31

64,5 31

63 25

65 40

60 14 скорости реакционной смеси 2000 ч при длительности испытания 900 ч; гидратацию пропилена при давлении

25 ат, 190 С, отношением пропилена к водному пару 1,75 моль/моль и объемной скорости реакционной смеси

2700 ч " при длительности испытания

500 ч.

Использование носителя для катализатора гидратацин представлены в, таб>л.2.

1153982

Таблица 2

Продолжение табл. 2

Э 1

1 ) 2

152 изи- 5

143 ть алиПример 14 (сравнительный).

Катализатор готовят, как в примерах .7-13 но в качестве носителя используют известный носитель, Производительность катализатора при режиме, указанном в примерах 7,9-13, составила 130 кг этилового спирта íà t u з катализатора в час.

Полученный предложенным способом носитель обладает большой устойчивостью в реакционной среде, и катализатор на его основе сохраняет свою активность на протяжении всего времени испытания (500 ч). ора, м ч 1О

152 танол

fS

250

Изопропанол

Этанол

153

155 20

144

Составитель Т.Белослюдова

Редактор В.Данко . Техред Т.Дубинчак

Корректор И.Эрдейи

Заказ 2570/7 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ó êãîðîä, ул.Проектная, 4