Способ приготовления алюмохромового катализатора

 

Использование: нефтепереработка. Сущность изобретения: глинозем, воду и хромовую кислоту перемешивают в течение 5 30 мин. Вводят переосажденный гидроксид алюминия. Смесь пластифицируют при перемешивании в течение 45 мин. Формуют в жгуты. Жгуты подвергают термообработке при 700°С в среде водяного пара. Катализатор содержит 18 мас. оксида хрома и оксид алюминия остальное. Характеристика катализатора: прочность до 86% активность в процессе дегидрирования бутана выход бутилена, считая на пропущенный бутан, 18,9 19,9% на разложенный бутан 28,7 30,1% активность в процессе деалкилирования: содержание ароматических углеводородов в продуктах деалкилирования 50,6 51,1% 3 табл.

Изобретение относится к производству катализаторов, в частности алюмохромового катализатора для процессов дегидрирования и деалкилирования углеводородов. Известен способ приготовления алюмохромового катализатора для гидродеалкилирования и дегидроциклизации углеводородов, заключающийся в многократной пропитке комбинированного носителя, состоящего из 10-50 мас. переосажденного гидроксида алюминия и 90-50 мас. оксида алюминия, водным раствором хромовой кислоты с последующим формованием, сушкой после каждой пропитки и термообработкой. Оксид алюминия в количестве 10-50 мас. от входящего в носитель предварительно размалывают до фракции 1-25 мкм. Способ отличается сложностью технологии, а полученный катализатор обладает недостаточной прочностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алюмохромового катализатора для дегидрирования углеводородов путем двукратной пропитки комбинированного носителя хромовой кислотой, заключающийся в том, что смесь порошкообразного глинозема и переосажденного гидроксида алюминия пропитывают хромовой кислотой, пластифицируют, формуют, высушивают и размалывают. Полученный порошок вновь пропитывают хромовой кислотой, пластифицируют, формуют, сушат и подвергают термообработке в среде водяного пара при 700^оС в течение 10 ч. Однако в процессе длительной эксплуатации катализатора происходит значительное снижение его прочности. При этом образуется большое количество катализаторной пыли, забивающей оборудование. В этой связи повышение прочности является весьма важной задачей. Цель изобретения получение катализатора с повышенной активностью и прочностью. Указанная цель достигается описываемым способом приготовления алюмохромового катализатора для дегидрирования и деалкилирования углеводородов, заключающимся в пропитке глинозема хромовой кислотой в течение 5-30 мин с последующим смешиванием его с переосажденным гидроксидом алюминия, пластификацией, формованием, сушкой и термообработкой. Активационную термообработку катализатора, полученного настоящим способом, можно проводить в среде водяного пара, паровоздушной или пароводородной среде. При этом соотношение пара и газа в парогазовой смеси существенной роли не играет. Пропитка глинозема хромовой кислотой в течение менее 5 мин не приводит к получению желаемого результата, более 30 мин улучшения свойств катализатора уже не происходит. Отличием настоящего способа от прототипа является иная последовательность стадий приготовления. За счет дополнительной пептизации поверхности глинозема в избытке концентрированной хромовой кислоты происходит лучшее склеивание частиц и повышение прочности. Наряду с этим из технологии исключается стадия размола неактивированного катализатора, что существенно улучшает экологию производства. П р и м е р 1. 89,0 глинозема, 22 см³ воды и 45 г хромовой кислоты, содержащей 1000 г/дм³ хромового ангидрида, перемешивают в течение 5 мин. Туда же вводят 67,0 г переосажденного гидроксида алюминия. Смесь пластифицируют при перемешивании в течение 45 мин, формуют в жгуты и подвергают термообработке при 700^оС в среде водяного пара в течение 3 ч. Готовый катализатор содержит 18% оксида хрома, остальное оксид алюминия. Катализатор испытывают в процессе вакуумного дегидрирования бутана на лабораторной установке в проточном реакторе. Условия дегидрирования: температура 600^оС; объемная скорость подачи сырья 400 ч^-1: остаточное давление, 125 мм рт.ст. Состав сырья, бутан 99,4; изобутан 0,6. Результаты испытания приведены в табл.1. Прочность всех полученных образцов катализатора определяют в динамических и строго идентичных условиях по ТУ 38.403.210-88 на алюмохромовый катализатор вакуумного дегидрирования углеводородов. Аналогично определяют прочность образца катализатора по способу-аналогу. В этом случае прочность не превышает 80% П р и м е р 2 (для сравнения). Катализатор готовят и испытывают по примеру 1, но порошки глинозема и гидроксида алюминия смешивают с хромовой кислотой одновременно. П р и м е р 3. Катализатор готовят и испытывают по примеру 1, но термообработку проводят в паровоздушной среде при 650^оС. П р и м е р 4. Катализатоp готовят и испытывают по примеру 1, но пропитку глинозема осуществляют в течение 30 мин, затем вводят переосажденный гидроксид алюминия и массу пластифицируют в течение 30 мин. Результаты испытания приведены в табл.1. Как видно из табл.1, прочность катализатора, полученного по описываемому способу, увеличивается за счет дополнительной пептизации поверхности глинозема, что приводит к лучшему склеиванию частиц и повышению прочности. При этом каталитические свойства образцов улучшаются. Катализаторы, полученные по примерам 1, 3 и 4 испытывают в реакции дегидрирования изопентана. Состав сырья, мас. изопентан 96,0; н-пентан 1,6; изоамилены 1,1; углеводороды С₁-С₄ 1,3. Составы продуктов дегидрирования приведены в табл.2. Из приведенных данных видно, что суммарный выход изоамиленов и изопрена повышается. Следовательно, катализатор полученный по настоящему способу, достаточно активен и может использоваться в процессе дегидрирования изопентана. П р и м е р 5. Катализаторы получают по примерам 1, 3 и 4, но термообработку ведут в смеси водяного пара и водорода. Готовые катализаторы испытывают в реакции деалкилирования толуола на лабораторной установке в проточном реакторе при 645^оС, давлении 30 атм, объемной скорости подачи толуола 0,2 ч^-1, разбавлении водорода и толуола 1:5. Результаты приведены в табл.3. Приведенные данные показывают, что катализатор, полученный настоящим способом, можно использовать в процессе деалкилирования толуола, так как в этом случае повышается выход целевого продукта.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМОХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА для дегидрирования и деалкилирования углеводородов, включающий смешение глинозема с переосажденным гидроксидом алюминия, пропитку раствором хромовой кислоты, пластификацию, формование, сушку, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и прочностью, раствором хромовой кислоты пропитывают глинозем в течение 5 30 мин и затем смешивают его с переосажденным гидроксидом алюминия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2