Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для дегидрирования олефиновых углеводородов. С целью повышения активности и избирательности катализатора он имеет следующее содержание компонентов, мас.%: оксид калия 10,0-20,0, оксид рубидия или цезия 0,1-5,0, диоксид кремния 0,5-1,2, оксид хрома 2,0-5,0, диоксид циркония 1,0-3,0, оксид алюминия 0,1-5,0, оксид железа - остальное. Катализатор обеспечивает повышение активности и избирательности при дегидрировании изоамиленов соответственно на 1,5-2% по активности и 2% по избирательности, в реакции дегидрирования бутиленов на 1% по активности и 0,5% по избирательности. 1 табл.

Изобретение относится к производству катализаторов для получения изопрена и бутадиена дегидрированием соответствующих олефиновых углеводородов. Целью изобретения является повышение активности и избирательности катализатора за счет дополнительного содержания в его составе оксида хрома, диоксида циркония и оксида алюминия при определенном содержании компонентов. П р и м е р 1. Катализатор получают смешением 105 г тонкоразмолотого порошка оксида железа, полученного термическим разложением сульфата закисного железа, с 6,8 г оксида хрома, 3,6 г диоксида циркония и 0,3 г переосажденного гидроксида алюминия. Смесь сухих компонентов перемешивают 2 ч до равномерного распределения их друг с другом, после чего смесь пропитывают 15 мл раствора щелочных промоторов с суммарной концентрацией 850 г/л и соотношением К₂O Rb₂O SiO₂O 9:4:1. Количество раствора щелочных промоторов берут из расчета конечной влажности получаемой катализаторной пасты 12% Смесь после пропитки перемешивают еще 1,5 ч до получения пластичной пасты, затем ее формуют экструзией в "червяк", сушат при 120^oC и прокаливают при 650^oC. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. Оксид калия 10,0 Оксид рубидия 5,0 Диоксид кремния 1,2 Оксид хрома 4,5 Диоксид циркония 2,4 Оксид алюминия 0,1 Оксид железа 76,8 П р и м е р 2. Катализатор готовят по примеру 1, но используют 97,5 г оксида железа, 7,5 г оксида хрома, 4,5 г диоксида циркония, 2,3 г переосажденного гидроксида алюминия, 36,6 г карбоната калия, 0,2 г карбоната цезия и 2,3 г силиката калия. Катализатор имеет следующий состав, мас. Оксид калия 16,6 Оксид цезия 0,1 Диоксид кремния 0,5
Оксид хрома 5,0
Диоксид циркония 3,0
Оксид алюминия 1,0
Оксид железа 73,8
П р и м е р 3. Катализатор готовят по примеру 1, но для приготовления используют оксид железа, полученный терморазложением свежеосажденного карбоната железа, в количестве 90 г, который смешивают с 3 г оксида хрома, 1,5 г диоксида циркония, 14,6 г азотнокислой соли алюминия, а затем пропитывают раствором, содержащим 43,8 г карбоната калия, 1 г карбоната цезия и 3,5 г силиката калия. Полученный таким способом катализатор имеет следующий состав, мас. Оксид калия 20,0
Оксид цезия 0,5
Диоксид кремния 0,9
Оксид хрома 2,0
Диоксид циркония 1,0
Оксид алюминия 5,0
Оксид железа 70,6
П р и м е р 4. Катализатор получают в две стадии. На первой стадии готовят смешанный феррит калия и рубидия тщательным смешением 98,3 г оксида железа, 33,8 г карбоната калия и 4,7 г карбоната рубидия до получения однородной массы, которую формуют, сушат и прокаливают в токе водяного пара при 700^oС. Полученный феррит калия и рубидия размалывают в мельнице до фракции 80-100 мкм, добавляют 3,5 г оксида хрома, 3 г порошка диоксида циркония и 6 г гидроксида алюминия. Смесь перемешивают в смесителе 2 ч и пропитывают 15 мл раствора, содержащего 2 г силиката калия. Катализаторную массу снова формуют экструзией через фильеры размером 3,5 мм, сушат и прокаливают при 650^oC. Катализатор имеет следующий состав, мас. Оксид калия 15,3
Оксид рубидия 2,5
Диоксид кремния 0,5
Оксид хрома 3,5
Диоксид циркония 2,0
Оксид алюминия 2,6
Оксид железа 73,6
П р и м е р 5. Катализатор готовят по примеру 4, но для приготовления используют 124,3 г смешанного феррита калия и цезия, 3,8 г оксида хрома, 2,3 г диоксида циркония и 2,3 г силиката калия. Катализатор имеет следующий состав, мас. Оксид калия 20,0
Оксид цезия 0,1
Диоксид кремния 0,6
Оксид хрома 2,5
Диоксид циркония 1,5
Оксид алюминия 2,0
Оксид железа 73,3
П р и м е р 6. Каталитическую активность катализаторов по примерам 1-5 определяют в изотермическом реакторе на неподвижном слое катализатора. Объем загружаемого катализатора 20 см³, размер гранул 2х3 мм. Опыты проводят при 600^oС, объемной скорости подачи изоамиленов 1 ч^-1 (по жидкости), разбавлении водяным паром в молярном соотношении углеводород водяной пар 1:13 (мол.). Результаты по активности катализаторов приведены в таблице. П р и м е р 7. Катализатор, приготовленный по примеру 4, испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов при 620^oС, объемной скорости подачи газообразного сырья 600 ч^-1 и разбавлении водяным паром 1:13 (мол.). Катализатор в этих условиях обеспечивает выход бутадиена 32,5 мас. при избирательности 83% Известный катализатор аналогичного состава обеспечивает выход бутадиена 31,5 мас. и избирательность 82,4%
Как следует из представленных данных, предлагаемый катализатор обеспечивает повышение активности и избирательности при дегидрировании изоамиленов соответственно на 1,5-2% по активности и 2% по избирательности, в реакции дегидрирования бутиленов на 1% по активности и 0,5% по избирательности.

Формула изобретения

Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов, содержащий оксид железа, оксид калия, диоксид кремния, оксид рубидия или цезия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и избирательности катализатора, он дополнительно содержит оксид хрома, диоксид циркония и оксид алюминия при следующем содержании компонентов, мас. Оксид калия 10,0-20,0
Оксид рубидия или цезия 0,1-5,0
Диоксид кремния 0,5-1,2
Оксид хрома 2,0-5,0
Диоксид циркония 1,0-3,0
Оксид алюминия 0,1-5,0
Оксид железа Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

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: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---