Способ восстановления активности кальцийборфосфатсодержащих катализаторов

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности восстановления активности кальцийборфосфатсодержащих катализаторов (КТ), применяемых для получения изопрена расщеплением 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД). Активность КТ восстанавливают подпиткой его 30-35 г H3PO4 и 2-12 г H3BO3 на 1 т КТ в час. Кислоты подают раздельно совместно с потоками водяного пара с температурой 600-700oC как в ходе цикла контактирования, так и в ходе цикла регенерации. Эти условия повышают активность КТ и удлиняют срок его службы. После 1500 ч эксплуатации КТ конверсия ДМД увеличивается с 67,8 до 75,6% при повышении выхода изопрена на 0,5 мол.% (84%). 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимической технологии, точнее к способам восстановления активности кальцийборфосфатсодержащих катализаторов, применяемых для получения изопрена путем расщепления 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД). Целью изобретения является повышение активности катализатора и продление срока службы за счет определенных условий подпитки катализатора фосфорной и борной кислотами. Пример 1. Промышленный шестисекционный реактор загружают 23,0 т кальцийборфосфатного катализатора КВФ-76 при следующем распределении его по секциям: Номер секции Количество катализатора,т I 4,0 II 4,5 III 4,5 IV 4,0 V 3,5 VI 2,5 После загрузки перед эксплуатацией катализатор активируют смесью фосфорной и борной кислот при 450oC в присутствии водяного пара. После активации катализатор в среднем содержит, мас. CaO 48,96-52,23; P2O5 42,80-45,03; Cl 0,10-0,90; B2O3 0,005-0,15; H2 остальное. Реактор эксплуатируют при средней нагрузке по сырью 33,3 т/ч, что соответствует объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1, разбавлении сырья водяным паром после реактора 1,0: 2,2 (т/т). В отдельной емкости готовят раствор смеси фосфорной и борной кислот с 1,0-1,5% -ной концентрацией фосфорной кислоты, а борной кислоты приблизительно в 1,5 раза меньше. В ходе эксплуатации в цикле контактирования дозировочным насосом раствор смеси кислот подают в линии греющего пара непосредственно перед реактором, где смешивают с водяным паром, и далее подают на катализатор. Насос оттарирован таким образом, чтобы за 1 ч на 1 т катализатора поступило 92 г фосфорной и 60 г борной кислоты. В ходе цикла контактирования катализатор покрывается коксом, что снижает активность катализатора. Поэтому после 2-3 ч эксплуатации цикл контактирования прекращают, для удаления легкой органики катализатор продувают водяным паром в течение 5 мин при температуре приблизительно 400oC, после чего отложившийся кокс выжигают путем подачи воздуха на катализатор. Момент окончания регенерации определяют по концентрации CO2 в газах регенерации, которая не должна превышать 0,2 об. Далее катализатор продувают водяным паром при 400oC в течение 5-10 мин для удаления воздуха, после чего начинают цикл контактирования, в ходе которого его подпитывают смесью фосфорной и борной кислот. Показатели работы катализатора после 1500 ч контактирования (1500 ч эксплуатации без учета времени регенерации) приведены в таблице. Пример 2. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 1, за исключением того, что катализатор подпитывают фосфорной кислотой в количестве 30 г на 1 т катализатора в час и борной 2 г на1 т катализатора в час как в ходе контактирвоания, так и во время регенерации, причем фосфорную и борную кислоты подают в отдельные линии водяного пара с температурой 700oC. Борную кислоту подают в коллектор греющего пара, из которого водяной пар в смеси с борной кислотой распределяется по секциям и далее попадает на катализатор. Раствор фосфорной кислоты подают в отдельный коллектор греющего водяного пара, из которого водяной пар в смеси с фосфорной кислотой также разводится по секциям и далее попадает на катализатор. Пример 3. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 2, за исключением того, что количество фосфорной кислоты составляет 85 г на 1 т катализатора в час, а борной 12 г на 1 т катализатора в час. Пример 4. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 2, за исключением того, что количество фосфорной кислоты составляет 50 г на 1 т катализатора в час, а борной 6 г на 1 т катализатора в час. Пример 5. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 4, за исключением того, что кислоты подают в водяной пар с температурой 600oC. Пример 6. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 2, за исключением того, что кислоты подают в водяной пар с температурой 650oC. Пример 7 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 4, за исключением того, что фосфорную и борную кислоту подают совместно, на каждую секцию реактора. Пример 8 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 2, за исключением того, что количество подаваемой фосфорной кислоты составляет 92 г/т катализатора в час, а борной 25 г на 1 т катализатора в час. Пример 9 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, что описано в примере 2, за исключением того, что количество подаваемой фосфорной кислоты составляет 25, а борной 0,9 г на 1 т катализатора в час. Пример 10 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, что описано в примере 4, за исключением того, что кислоты подают в раздельные линии водяного пара с температурой 550oC. Пример 11 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 4, за исключением того, что кислоты подают в раздельные линии водяного пара с температурой 750oC. Пример 12 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 4, за исключением того, что подпитку кислотами осуществляют только в процессе контактирования. Пример 13. Процесс получения изопрена осуществляют на том же катализаторе и в тех же условиях, как описано в примере 4, за исключением того, что подпитку кислотами осуществляют только в процессе регенерации. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что при подпитке кальцийборфосфатного катализатора фосфорной и борной кислотами в количестве 30-85 г и 2-12 г на 1 т катализатора в час соответственно после 1500 ч эксплуатации конверсия ДМД увеличивается с 67,8 до 75,6% а выход изопрена повышается на 0,5 мол. При этом кислоты подают в раздельные трубопроводы греющего водяного пара с температурой 600-700oC. Отклонение от рекомендованных режимов подпитки ухудшает показатели процесса. Показатели эксплуатации реактора приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ восстановления активности кальцийборфосфатсодержащих катализаторов для получения изопрена путем подпитки катализатора фосфорной и борной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора и продления срока службы, подпитку осуществляют 30 85 г фосфорной и 2-12 г борной кислоты на 1 т катализатора ч, подавая кислоты раздельно в отдельные потоки водяного пара с температурой 600 700oС, в ходе цикла контактирования и в цикле регенерации.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидрохимическим способам утилизации отходов ванадиевых катализаторов, получаемых при производстве серной кислоты контактным методом из газов сжигания серы, из отходящих газов черной и цветной металлургии и др

Изобретение относится к регенерации катализатора из шламовых сточных вод производства синтетических жирозаменителей, образующихся на стадии окисления парафиновых углеводородов , и предназначено для возвращения соединений марганца в процесс окисления парафинов

Изобретение относится к способу регенерации катализатора димеризации и содимеризации низших олефинов и может быть использовано в нефтехимии

Изобретение относится к гидрохимическим способам утилизации отходов ванадиевых катализаторов, получаемых при производстве серной кислоты контактным методом из газов сжигания серы, из отходящих газов черной и цветной металлургии

Изобретение относится к химической и металлургической областям промышленности, производящим серную кислоту и использующим ванадиевые катализаторы, а также к переработке ванадийсодержащих техногенных отходов

Изобретение относится к получению новой фазы тригидроксида алюминия и использованию ее при изготовлении катализаторов

Изобретение относится к области природоохранных технологий, а именно, к процессам утилизации отработанного ртутьсодержащего катализатора процесса гидрохлорирования ацетилена

Изобретение относится к извлечению металлического катализатора из маточного раствора, полученного в синтезе карбоновой кислоты, обычно терефталевой кислоты

Изобретение относится к извлечению металлического катализатора из маточного раствора, полученного в синтезе карбоновой кислоты, обычно терефталевой кислоты
Наверх