Кристаллический алюмосиликат в качестве основы для компонента катализатора конверсии метилового спирта в углеводороды

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к фосфорсодержащим кристаллическим алюмосиликатам (ФАС), и может быть использовано для катализаторов (КТ) конверсии метилового спирта в углеводороды. Использование нового ФАС в качестве основы для компонента КТ дает возможность увеличить селективность КТ за счет определенного химического состава и новой структуры. ФАС имеет следующий химический состав, мас.%: оксид натрия 2,13-3,18; оксид алюминия 1,03-2,03; оксид фосфора 0,56-0,75; диоксид кремния 88,3-89,9; кристаллизационнаявода до 100 и характеризуется определенной дифракционной картиной. Испытания КТ для конверсии .метанола на основе нового ФАС при , давлении 1,8 бар и объемной скорости подачи 0,4 ч показывают увеличение выхода углеводородов от 0,7 до 31% с преимущественным образованием олефинов С2-е5. 4 табл. . (Л У1

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪВЛИН

„„SU„„1315014

А1. (51) 4 В 01 J 29/28, С 01 В 33/28, С 07 С 1/го

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3652131/23-04 (62) 3548250/22-02 (22) 06.10.83

-(23) 10.01.83 (31) P 3211433.8 (32) 27.03 ° 82 (33) DE (46) 07.06.87. Бюл. Ф 21 . (71) Де гусса АГ, (DE) (72) Михаэль Бааке и Петер Кляйншмит (DE) (53) 66.097..3(088 ° 8) (56) Патент США N 3911041, кл. С 07 С 1/20, опублик. 1975.

Патент Великобритании У 1523176, кл. С 07 С 1/20, опублик. 1978.

Патент США М 4148835, кл. С 07 С 1/20, опублик. 1979.

Патент США Ф 4285922, кл. С 01 В 33/20, опублик. 1981. (54) КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ АЛКИОСИЛИКАТ В

КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ДЛЯ КОМПОНЕНТА КАТАЛИЗАТОРА КОНВЕРСИИ МЕТИЛОВОГО СПИРТА В УГЛЕВОДОРОДЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к фосфорсодержащим кристаллическим алюмосиликатам (ФАС), и может быть использовано для катализаторов (КТ) конверсии метилового спирта в углеводороды.

Использование нового ФАС в качестве основы для компонента КТ дает возможность увеличить селективность КТ за счет определенного химического состава и новой структуры. ФАС имеет следующий химический состав, мас.Х: оксид натрия 2,13-3,18; оксид алюминия

1,03-2,03; оксид фосфора 0,56-0,75; диоксид кремния 88,3-89,9; кристаллизационная- вода до 100 и характери зуется определенной дифракционной 19 картиной. Испытания КТ для конверсии .метанола на основе нового ФАС при

400 С, давлении 1,"8 бар и объемной скорости подачи 0,4 ч показывают увеличение выхода углеводородов от

0,7 до 317 с преимущественным образованием олефинов С -С>. 4 табл..

1 13

Изобретение относится к фосфорсодержащим кристаллическим алюмосиликатам, которые могут быть основой для компонентов катализаторов конверсии метилового спирта в углеводороды.

Цель изобретения — фосфорсодержащий кристаллический алюмосиликат, использование которого в качестве основы для компонента катализатора дает возможность увеличить селективность последнего за счет определенного химического состава и новой структуры указанного алюмосиликата.

Пример 1. 2,5 г тригидрата оксида алюминия растворяют в 50 мл

6,2 н. NaOH и добавляют к суспензии 120 r осажденной кремниевой кислоты (89X Si0 ) в растворе 25 г

Ви Р-(СН2)9 -PBu Brz в 750 мл Н20.

Смесь перемешивают 20 мин при 50 С, переносят в стальной автоклав и перемешивают при 100 С в течение 310 ч.

По окончании кристаллизации кристаллы отфильтровывают, промывают водой и высушивают 12 ч при 120 С.

Пример 2. Повторяют методику примера 1, однако вместо тригидрата оксида алюминия используют такое же количество алюмината натрия, количество NaOH уменьшают до 3,5 г и перемешивают 200 ч при 130 С. о

Пример 3. Синтез ведут аналогично примеру 1, только используют 4,2 r тригидрата оксида алюминия, 16,5 г NaOH и 100 r осажденной кремниевой кислоты и перемешивают 50 ч при 160 С.

Пример 4. Синтез вецут аналогично примеру 1, только используют

6,5 г тригидрата оксида алюминия, 25 r., NaOH 3 10 r осажденной кремниевой

kvcs1oTaâ 60 r Bu>P (CH>)> РВизВг2 ь

2500 мл Н О.

Кристаллизацию проводят в течение

14 ч при 175 С.

В примерах 1-4 получают хорошо закристаллизовавшийся алюмосиликат

Pz 1, химический состав которого и данные рентгеноструктурного анализа представлены в табл. 1 и 2 °

Пример 5. 50 r Pz 1 иэ примера 2 в 500 мл 1 н.НС1 перемешивают

2 ч при 80 С, отфильтровывают, промыо вают водой до нейтральной реакции и высушивают 17 ч при 120 С.

Пример 6. 30 r Pz 1 иэ примера 2 в 300 мл 5 н. раствора NH+Ñ1 о перемешивают 2 ч при 80 С, отфильтро15014 2 вывают, промывают водой до удаления

СГ, высушивают 4 ч при 120 С и кальцинируют при 550 С в течение 16 ч.

В примерах 5 и 6 получают хорошо эакристаллизовавшийся алюмосиликат

Pz 2, химический .состав которого и данные рентгеноструктурного анализа прецставлены s табл. 1 - 3.

Пример 7 (применение) . 50 r

10 порошкообраэного алюмосиликата по примеру 5 или 6 смешивают с 15 мл

40Х-ного киэельэоля и 15 мл воды до пастообразной массы, которую формуют в гранулы. После сушки (4 ч при 170 С)

15 .гранулят прокаливают при 440 С и затем рассевают. Фракцию 0 5-1 5 мм используют для превращения метанола.

Сформованный катализатор сначала

0 активируют при 420 С в азоте. Затем при температуре реакции на катализатор подают метанол. При этом поддерживают следующие условия процесса: общее давление 1 8 бар; подаче

СН ОН/N<= 1 моль/1 моль; температура 400 С; объемная скорость 0,4 ".

Достигают полного (100X-ного) превращения в смесь углеводородов, которая имеет следующий состав, 7.: олефины С -С 50; ароматики 13; насыщенные углеводороды 37.

Сравнительные данные по активности и селективности конверсии метилоо вого спирта при 4ОО С показаны в табл. 4.

Формула изобретения

Кристаллический алюмосиликат, содержащий оксиды натрия, алюминия и

40 фосфора, диоксид кремния и кристаллизационную воду и имеющий следующий химический состав,мас.7:

Оксид натрия 2,13-3,18

Оксид алюминия 1,03-2,03

45 Оксид фосфора 0,56-0,75

Диоксид кремния 88,3-89,9

Кристаллиэационная вода До 100 характеризующийся следующей дифрак50 ционной картиной:

> (A) ° 1/1

9,97

9,18

1315014

7,31

3„15

5,15

4,84

4,55

2,15

4,23

1,88

3,68

1 83 . 6, где g — межплоскостные расстояния;

f5

?/X - относительная интенсивность, в качестве основы для компонента катализатора конверсии метилового спирта в углеводороды.

3 56

3,44

3,30

Таблица 1

Компоненты

Исходная смесь

4,52

НагО

А1 О

SiO2

Н20

3,57

Тешр1ас

Анализ продуктов 1а о

3,18Х

2, 13%

2,36Х

2,55Х

89,5Х 88,6Х

89,9Х

$ 0

88,3Х

1,13Х

1,03Х

2,03Х

0,75Х

1,12Х

А1тОз

0,62Х

0,68Х 0,56Х

Кристаллизационная вода

7,54Х

8,7И

7,10Х

4,54Х

6,38Х

9,00Х

4 88 8 94 8 75

1 . 1 1 I

129,45 144,99 64,21 128,62

3292 3686 . 1961 3949

4 00 2 12 3 28

О,ОЗХ

89,5Х

0,98Х

0,49Х

0,02Х

89,7Х .1,05Х

0 53Х

5 1315014

Таблица 2

Таблица 3

100

15,49

13,48

100

9,97

7,34

9,18

3,55

7,31

3,40

5,15

1,85

4,84

4,55

Т а блица 4

4,23

Состав продуктов конверсии метилового спирта

3,68

3,56

Предлагаемый (на Pz-2) 25 Известный

3,44

3,30

МеОН . 18,3%

МеОМе 57,1%

12Х

2,15

23,9%

Н 0

1,88

35 Углеводороды 0,7%

31Х

1,83

Составитель Т. Белослюдова

Техред М.Ходанич корректор Л. Патай

Редактор А. Сабо

Заказ 2231/3 тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4