Катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира

Настоящее изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам, применяющимся для получения смеси жидких углеводородов из диметилового эфира. Такие жидкие углеводороды могут быть использованы не только в качестве компонентов моторных топлив и добавок для получения высокооктановых бензинов, с содержанием ароматических углеводородов не более 20 мас.%, но и как целевые продукты для органического синтеза. Описан катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира на основе цеолитов, включающий оксиды цинка и/или кобальта и связующий компонент - оксид алюминия, отличающийся тем, что в качестве цеолитного компонента он содержит цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит и дополнительно содержит оксид хрома, оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид хрома Cr2О3 - 2.0-4.0; оксид кобальта и/или цинка (СоО/и/или ZnO) - 2.0-4.0; оксид бора В2О3 - 3.0-5.0; цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит - 10-30; оксид алюминия - остальное.

Технический результат - повышение выхода компонентов моторных топлив при содержании ароматических углеводородов, не превышающем 20 мас.% и увеличение стабильности катализатора. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам, применяющимся для получения смеси жидких углеводородов из диметилового эфира. Такие жидкие углеводороды могут быть использованы не только в качестве компонентов моторных топлив и добавок для получения высокооктановых бензинов, с содержанием ароматических углеводородов не более 20%, но и как целевые продукты для органического синтеза. Селективность превращения диметилового эфира в целевые жидкие углеводороды определяется свойствами используемого для этого процесса катализатора.

В настоящее время известно использование модифицированных цеолитных катализаторов для получения жидких углеводородов или олефинов С25 из диметилового эфира /ЕР №0114498, В01J 29/06, С07С 1/20, 1984 г.; ЕР №0448000, С07С 1/20, 1991 г.; патент US №5367100, В01J 29/40, С07С 1/20 1994 г./.

Известен катализатор на основе цеолита ZSM-5, используемый в способе получения изопарафиновых углеводородов из диметилового эфира [патент США №4579999, С07С 1/20; C10G 3/00; C10G 50/00; С07С 1/00; C10G 3/00; C10G 50/00 1986 г./. Катализатор используется и на первой стадии - превращении диметилового эфира в смесь олефинов С24 и на второй стадии - олигомеризации полученных олефинов.

Недостатками данных катализаторов являются их невысокая стабильность и селективность в образовании целевых углеводородов.

Известен катализатор на основе цеолита HNU-3, используемый в способе получения олефинов /патент SU №1194267, С07С 1/20, С07С 11/02 1985/, для увеличения выхода углеводородов состава C2-C4 (при конверсии диметилового эфира >90% и незначительном количестве ароматических соединений).

К недостаткам данного катализатора относится технологическая сложность его приготовления, заключающаяся в многостадийности приготовления катализатора: гидротермальный синтез цеолита в присутствии органического катиона N-метилхинуклидиния, затем прокалка полученного продукта - натрий N-метилхинуклидиний-NU-3 на воздухе (при насыщении водой при 25°С) в течение 8 часов при 450°С, затем обработка раствором HCl для удаления ионным обменом натрия с последующей промывкой водой, сушкой и прокаливанием на воздухе с целью получения каталитически активной формы HNU-3.

Известен катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира на основе цеолита ZSM-5 /Пат. США №3894106, В01J 29/18, В01J 29/40, 1975 г./ (мольное отношение SiO2/Al2О3=25-100, содержание цеолита в катализаторе - 65 мас.%, в качестве связующего используется оксид алюминия - γ-Al2О3). Процесс проводят при температуре 360°С, давлении 0.1-5.0 МПа и массовой скорости подачи сырья 1.44-1.65 час-1. К недостаткам данного катализатора также можно отнести его низкую селективность и стабильность: межрегенерационный пробег составляет 150 часов, выход газообразных углеводородов - до 40%, выход ароматических углеводородов - 36-41%.

Для увеличения селективности процесса превращения диметилового эфира в смесь углеводородов процесс проводят при использовании смеси диметиловый эфир:вода при соотношении реагентов от 50:50 до 30:70.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира /Патент РФ №2160160, B01J 29/40, С07С 1/20, B01J 29/40, 2000 г./, содержащий кристаллический алюмосиликат типа пентасил - ЦВН с величиной мольного отношения SiO2/Al2O3=25-100 и остаточным содержанием натрия - 0.05-0.1 мас.% - 63-70 мас.%; связующий компонент - оксид алюминия, оксид кремния или синтетический алюмосиликат; оксиды редкоземельных элементов (Ge, La, Pr, Nd) - 0.1-5.0 мас.%; оксид цинка - 0.5-3.0 мас.%;

Недостатком данного катализатора является повышенное содержание цеолита в катализаторе (не менее 60 мас.%), многостадийность его приготовления, наличие сточных вод при нанесении активного компонента - Zn методом ионного обмена.

Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного катализатора для конверсии диметилового эфира в жидкие углеводороды.

Поставленная задача достигается тем, что в катализаторе для получения жидких углеводородов из диметилового эфира на основе цеолитов, включающем оксиды цинка и/или кобальта и связующий компонент - оксид алюминия, отличающийся тем, что в качестве цеолитного компонента он содержит цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит и дополнительно содержит оксид хрома, оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома Cr2О32.0-4.0
Оксид кобальта и/или цинка (СоО/и/или ZnO)2.0-4.0
Оксид бора В2О33.0-5.0
Цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит10-30
Оксид алюминияостальное

Катализатор дополнительно содержит оксид вольфрама (VI), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома Cr2O32.0-4.0
Оксид кобальта и/или цинка (СоО/и/или ZnO)2.0-4.0
Оксид бора В2О33.0-5.0
Цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит10-30
Оксид вольфрама WO30,05-0.1
Оксид алюминия остальное

Цеолиты, используемые в составе предлагаемого катализатора, представляют собой отечественный аналог цеолита ZSM-5 (ЦВМ) и природный цеолит клиноптилолит (Холинское месторождение). В качестве связующего компонента используется оксид алюминия.

Для модифицирования цеолитов использовали нитраты Со(II) и Zn(II), в качестве источника Cr - оксид Cr (VI), а в качестве источника W - вольфрамат аммония.

Процесс конверсии диметилового эфира осуществляют в проточном изотермическом реакторе с загрузкой катализатора 5 г при атмосферном давлении, температуре 320°С, объемной скорости подачи сырья 500 час-1 и соотношении ДМЭ:Н2O=1:1. Жидкие и газообразные продукты анализируют хроматографическими методами. Состав катализаторов и полученные экспериментальные данные представлены в таблицах 1 и 2, соответственно.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (прототип).

Катализатор готовят по способу, предложенному в патенте РФ №2160160. Цеолит ЦВН (SiO2/Al2O3=42) получен гидротермальным синтезом с использованием в качестве структурообразующего компонента - моноэтаноламина. Водородная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (0.05-0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в 30%-ном растворе азотнокислого аммония с последующей сушкой, прокаливанием в течение 3-х часов при 500-550°С. Оксид цинка вводят в цеолит при обмене его аммонийной формы с водным раствором нитрата цинка. Расчетное количество Nd2O3 наносили на цеолит методом безостаточной пропитки из водного раствора нитрата неодима. Цеолит с заданным содержанием оксидов получали при прокаливании пропитанного образца при 500-550°С. Расчетное количество прокаленного цеолита смешивают со связующим - гидроксидом алюминия (п.м.п.п.-70%), формуют методом экструзии. Гранулы катализатора (2×2 мм) сушат при 100°С в течение 2-х часов, затем активируют прокаливанием на воздухе при 550°С в течение 3-х часов. Состав катализатора приведен в таблице 1.

Пример 2 (прототип). Катализатор готовят аналогично примеру 1, с той разницей, что на стадии пропитки аммонийной формы цеолита вместо водного раствора нитрата неодима использовали водный раствор концентрата нитратов РЗЭ состава (в расчете на получаемые оксиды): СеО2 - 48%; сумма La2О3, PrO3 и Nd2O3 - 52 мол.%. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика цеолитных катализаторов конверсии диметилового эфира
Состав катализатора, мас.%
ЦВМКлинопт.В2O3Cr2О3СоОZnOМодификаторAl2O3
1 пр.ЦВН-67----2.0Nd2O3=1.030
2 пр.ЦВН-67----2.0РЗЭ=1.030
310-322--83
410-522--81
5 ср.10-44---82
6 ср.10-4-4--82
730-422--62
830-44-4WO3=0.0557.95
9-1044-4WO3=0.1077.9
10-3044-4WO3=0.1057.9
1120104222WO3=0.1059.9
1210204222WO3=0.1059.9
13 ср.10-4--4-82
1430-4222-60
15-304222WO3=0.1059.9

Примеры 3-4. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=45) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 445 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 30 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 100 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 70 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, после перемешивания массы в течение 30 минут и не прекращая перемешивания добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 70 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 4. Катализатор готовили аналогично примеру 3, с той разницей, что на стадии смешивания гидрооксида алюминия с борной кислотой - необходимое количество борной кислоты - 50 г.

Пример 5. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=40) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 440 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 100 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 100 мл дистиллированной воды, после перемешивания массы в течение 30 минут и не прекращая перемешивания добавляют 30 г оксида хрома (VI) - CrO3, 40 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 6. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=35) получен гидро-термальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 440 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 100 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 140 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, после перемешивания массы в течение 30 минут добавляют 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 7. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=50) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 335 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 300 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 70 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, после перемешивания массы в течение 30 минут и не прекращая перемешивания добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 70 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 8. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=50) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 310 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 300 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 70 мл воды и 73 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6Н2О, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.31 г (NH4)6W7O24·4 H2O и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 30 г оксида хрома (VI) - CrO3, 60 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 9. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 415 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 80 г природного цеолита - клиноптилолита (п.п.п.30%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 100 мл воды и 73 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 H2О, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.62 г (NH4)6W7O24·4 Н2О и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 30 г оксида хрома (VI) - CrO3, 50 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 10. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 310 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 240 г природного цеолита - клиноптилолита (п.п.п.30%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 100 мл воды и 73 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2· 6 Н2О, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.62 г (NH4)6W7O24·4 Н2О и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 30 г оксида хрома (VI) - CrO3, 50 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

В таблице 2 представлены данные по каталитическим свойствам предлагаемых катализаторов в превращении диметилового эфира. Как видно из представленной таблицы, в полученных жидких углеводородах содержание ароматических углеводородов не превышает 20 мас.%, при этом содержание изопарафинов состава С5 выше, чем в прототипе.

Таблица 2

Каталитические характеристики цеолитных катализаторов в превращении диметилового эфира
№ кат-раУсловия проведения опытаКонверсия ДМЭ, %Состав полученных углеводородов, мас.%
Т, °СР, МПаC1-C4изо-С5С5С6-аром.
1 пр.3201.099.114.933.823.527.8
2 пр.3201.099.514.234.224.227.4
33200.199.013.536.033.816.7
43200.199.613.836.233.116.9
5 ср.3200.199.014.035.034.416.6
6 ср.3200.199.013.935.234.516.4
73200.199.714.438.827.918.9
83200.199.614.038.029.618.4
93200.194.015.034.034.516.5
103200.199.0.13.535.033.518.0
113200.199.514.736.030.618.7
123200.199.414.034.633.218.2
13 ср.3200.199.013.434.231.418.0
143200.199.715.038.827.219.0
153200.199.013.937.630.518.0

Пример 11. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 300 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 200 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%) и 80 г природного цеолита - клиноптилолита (п.п.п.30%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 100 мл воды и 36.5 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 Н2O и 35 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.62 г (NH4)6W7O24·4 Н2О и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 50 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 12. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 300 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 100 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%) и 160 г природного цеолита - клиноптилолита (п.п.п.30%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 100 мл воды и 36.5 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 Н2O и 35 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.62 г (NH4)6W7O24·4 Н2O и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 50 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 13. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=40) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 440 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 100 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 100 мл дистиллированной воды и 73 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 Н2O не прекращая перемешивания. После перемешивания в течение 30 мин добавляют 40 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 14. Цеолит ЦВМ с силикатным модулем (SiO2/Al2O3=50) получен гидротермальным синтезом без использования органического структурообразующего компонента. Аммонийная форма цеолита с заданным остаточным содержанием Na2O (менее 0.1 мас.%) получена при двукратном обмене натрия в водном растворе азотнокислого аммония с концентрацией СNH4NO3=30 г/л при температуре 60-80°С. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 335 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 300 г цеолита ЦВМ в аммонийной форме (п.п.п.50%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, затем добавляют 35 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, после перемешивания массы в течение 30 минут и не прекращая перемешивания добавляют 36.5 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 Н2О и не прекращая перемешивания добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 70 мл дистиллированной воды и 13 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Пример 15. Для приготовления катализатора в месильной машине смешивают 310 г гидроксида алюминия (влажность 20%) с 40 г борной кислоты. Перемешивание ведут в течение 30 минут, после чего добавляют 240 г природного цеолита - клиноптилолита (п.п.п.30%). Полученную массу тщательно перемешивают в течение 30 минут, добавляют 100 мл воды и 36.5 г гексагидрата нитрата цинка - Zn(NO3)2·6 H2O, затем не прекращая перемешивания добавляют 35 мл раствора нитрата кобальта с концентрацией Со2+=445.7 г/л, затем в 10 мл дистиллированной воды при кипячении растворяют 0.62 г (NH4)6W7O24·4 H2O и полученный раствор добавляют в полученную катализаторную массу. После перемешивания полученной смеси в течение 30 минут добавляют 15 г оксида хрома (VI) - CrO3, 50 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную катализаторную массу перемешивают до однородного состояния в течение 0.5-1.0 часа (при необходимости избыток влаги упаривают в месильной машине, не прекращая перемешивания), а затем формуют экструзией в виде цилиндрических гранул диаметром 1-2 мм. Полученные гранулы провяливают на воздухе 10-12 часов при комнатной температуре, затем прокаливают при 500°С в течение 4-5 часов, медленно поднимая температуру ˜100 град/час. Состав полученного катализатора приведен в таблице 1.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение выхода компонентов моторных топлив при содержании ароматических углеводородов, не превышающем 20 мас.%, и увеличение стабильности катализатора.

1. Катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира на основе цеолитов, включающий оксиды цинка и/или кобальта и связующий компонент - оксид алюминия, отличающийся тем, что в качестве цеолитного компонента он содержит цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит и дополнительно содержит оксид хрома, оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома Cr2О32,0-4,0
Оксид кобальта и/или цинка (СоО/и/или ZnO)2,0-4,0
Оксид бора В2О33,0-5,0
Цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит10-30
Оксид алюминияостальное

2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид вольфрама (VI), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома Cr2О32,0-4,0
Оксид кобальта и/или цинка (СоО/и/или ZnO)2,0-4,0
Оксид бора В2О33,0-5,0
Цеолит ЦВМ и/или клиноптилолит10-30
Оксид вольфрама WO30,05-0,1
Оксид алюминияостальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, к способам получения катализатора для конверсии метанола в олефиновые углеводороды. .
Изобретение относится к способу очистки углеводородной смеси от метанола и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии. .

Изобретение относится к технологии производства пропилена, более конкретно, к способу получения пропилена из метанола. .
Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений и, более конкретно, к каталитическому превращению алифатических спиртов в смесь изоалканов С4-С16.

Изобретение относится к области гетерогенно-каталитических превращений органических соединений и, более конкретно, к каталитическим превращениям алифатических спиртов в изоалканы C8 или С10.
Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности, в частности к способу получения катализаторов конверсии метана в ароматические углеводороды в неокислительных условиях.
Изобретение относится к органической химии, а именно, к способам получения углеводородов и, в частности, к получению С5+ углеводородов каталитической конверсией смеси СО, Н2 и CO2 (далее именуемой синтез-газом).
Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности, в частности к способу получения катализаторов конверсии метана в ароматические углеводороды в неокислительных условиях.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам получения катализаторов конверсии алифатических углеводородов С2-С12 в высокооктановый бензин и/или ароматические углеводороды.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам получения катализаторов превращения алифатических углеводородов С2-С12 в высокооктановый бензин и/или ароматические углеводороды.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и посвящено созданию катализаторов, используемых в переработке алифатических углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина.
Изобретение относится к синтезу катализаторов, используемых, в частности, для превращения углеводородного сырья в компоненты высокоактивного моторного топлива, в ароматические углеводороды.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору прямой гидратации этилена до этанола, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к способу уменьшения содержания оксидов азота в газах, в частности в технологических и отходящих газах, а также к применяемому для этого устройству.
Наверх