Способ приготовления катализатора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Соеетскик

Социалистическик

Республик

:l

Зависимый от патента №

Кл. 12g, 11/00

Заявлено 19.1.1968 (№ 1212810/23-4)

Приоритет 23.1.1967, ¹ 3343/67, Великобрита,ния.

Опубликовано 12.VI11.1969. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 8.1.1970

МПК В 011

УДК 66.097.3 (088.8) Комитет по аелзм изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Франсискус Иоганес Фредерикус Ван Дер Плас и Карел Гарм Флерке (Нидерланды) Иностранная фирма

«111елл Интернешинел Ресерч Маатсхапей Н, В.» (Нидерланды) Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

Известен способ приготовления катализатора, применяемого в процессах с «кипящим слоем», например процессах оксихлорирования, путем пропитки измельченного носителя в псевдоожиженном состоянии растворами каталитически активных веществ, имеющими объем меньше объема пор носителя, при тем.пературе в кипящем слое ниже температуры кипения растворов каталитически активных веществ, с последующей сушкой катализатора. Предпочтительно, чтобы объем пропиточного раствора составлял 75 — 99% объема пор носителя.

С целью получения более эффективного катализатора предложен способ приготовления катализатора, применяемого в процессах с кипящим слоем, например процессах оксихлорирования, путем пропитки измельченного носителя в псевдоожиженном состоянии растворами каталитически активных веществ, имеющими объем меньше объема пор носителя, при температуре в кипящем слое ниже температуры кипения растворов каталитически активных веществ, предпочтительно, не менее, чем на 15 С, с последующей сушкой катализатора, пропиткой его жидкостью, являющейся растворителем для каталитически активных веществ, и повторной сушкой.

Предпочтительно, чтобы объем пропиточного раствора составлял 80 — 95% объема пор носителя. Катализатор, приготовленный предложенным способом, обладает большей способностью к псевдоожижению и большей эффективностью по сравнению с катализатором, приготовленным известным способом.

Пример 1. 5 л (2,5 кг) тонкоизмельченного сил и кагеля с удельной поверхностью

410 м- /г, объемом пор 0,72 мл/г и влагосодер10 жанием менее 1,0 вес. % загружают в вертикальную стеклянную цилиндрическую трубку диаметром 10 см и длиной (высотой) 200 см.

Днище трубки состоит из плоской пористой пластинки из сплавленного стекла, трубка

15 оборудована электрообогревом. Силикагель переводят при 25 С в псевдоожиженное состояние при помощи воздуха, подаваемого через пористое днище. Линейная скорость газа в трубке (с учетом объема занимаемого си20 ликагелем) равна 10 см/сек. В кипящий слой через подводящую трубку, заканчивающуюся на 20 см выше верхнего уровня кипящего слоя, впрыскивают 1,625 л водного раствора с постоянной скоростью 1,3 л/час. 1 л раствора

25 содержит 231г СиС1 2Н О, 224г DiC1„.6Í. О и 98 г КС1 (символ Di означает технический дидим). Псевдоожиженное состояние выдерживают еще 2 час прп той же скорости газа и той же температуре. В результате 90%

30 объема пор носителя заполняется жидкостью.

250761

Катализатор

Результат оксихлорирования из примера 1

Превращение этилена, мол. %

Выход 1, 2-дихлорэтана, мол. о, (в пересчете на прореагировавший этилен) Потери вследствие о6разования СО и СО, мол. (в пересчете на ирореагировавший элилен) 85

92

95

1,8

Пропитанный,носитель подвергают затем сушке, температуру в кипящем слое поднимают до 120 С и затем постепенно до 160 С.

После охлаждения до 25 С материал содержит еще примерно 10,вес. % воды. Затем его вновь пропитывают в псевдосжиженном состоянии, впрыскивая по подводящей трубке при 25 С воду со скоростью 1,4 л/час, и затем в псевдоожиженном состоянии выдерживают еще 2 час при той же температуре. В результате 90% объема пор заполняется водой. После этого сушат, поддерживая температуру в кипящем слое в течение 4 час при 160 С. После охлаждения до комнатной температуры псевдоожижение заканчивают, и катализатор готов. Если учитывать лишь металлы и,носитель, то состав катализатора соответствует

5 вес. % меди, 5 вес. % дидима, 3 вес. % калия и 87 вес. % кремнезема (окиси кремния).

Пример 2. Получают катализатор, как в примере 1 с тем отличием, что пропитывание водой осуществляют в две стадии. На каждой из этих стадий воду подают со скоростью

1,4 л/час, но общее количество таково, что лишь 45% объема пор псевдоожиженного материала заполнены водой. Между первой и второй стадиями пропитывания катализатор сушат в псевдоожиженном состоянии, при этом содержание воды опускается ниже

10 вес. %. После второй стадии сушат так же, как в примере 1, в течение 4 час при 160 С.

Состав готового катализатора такой же, как в примере 1.

Пример 3, Получают катализатор, как в гримере 1 с тем отличием, что пропитывание водным раствором хлоридов металлов осуществляют в две стадии, причем раствор вдвое ниже по концентрации, чем раствор в примере 1, так что в 1 л содержится 115,5 г

СцС1> 2Н20, 112 г Р1С1;, 6Н>О и 49 г КС1.

На обеих стадиях раствор подают с постоянной скоростью 1,3 л/час, а общее количество его подобрано таким образом, что заполняется 90% об.ьема пор носителя. Между двумя стадиями пропитки катализатор сушат в псевдоожиженном состоянии, при этом содержание воды падает ниже 10 вес. %. Получают катализатор того же состава, что и в примерах 1 и2.

Пример 4. Получают катализатор, как в примере 1 с тем отличием, что температуру в кипящем слое в процессе обеих пропиток как раствором, так и водой поддерживают около

70 С. Состав катализатора такой >ке, как в вышеприведенных примерах.

Пр им ер 5. Катализатор из примера 1 и два взятых для сравнения катализатора, полученных другим (не в соответствии с настоящим изобретением) способом, испытывают при реакции оксихлорирования.

Катализатор А получают, как в примере 1 с тем отличием, что не применяют пропитывапия водой. После пропитывания раствором сушат, выдер>кивая,в кипящем слое 4 час при

160 С. На этом катализатор считают готовым.

Состав катализатора такой же, как и в примерах 1 — 4.

Катализатор Б готовят, как в примере 3, т. е. пропитывание раствором осуществляют в две стадии, однако без последующей пропитки водой. Затем сушат, выдерживая в кипящем слое 4 час при 160 С. После этого катализатор считают готовым. Состав его такой же, как в примерах 1 — 4.

При испытаниях производят оксихлорирование этилена,в кипящем слое.

Реактор представляет собой стеклянную трубку диаметром 5 см, длиной 250 см, с рубашкой и электрообогревающим устройством, позволяющим поддерживать заданную температуру в кипящем слое. Смесь этилена, хлористого водорода и воздуха в малярных соотношениях 2,0: 4, 0: 1,05, .предварительно подогретую до температуры реакции (285 С), пропускают через реактор с линейной скоростью 5 см/сек, причем высота слоя псевдоожиженного катализатора составляет 150 см.

Результаты приведены в таблице.

Из проведенного испытания следует, что катализатор по примеру 1 обладает повышенной способностью к псевдоожижению. Колебания в высоте верхней границы кипящего слоя около 5%. Катализаторы А и Б обладают несколько меньшей способностью к псевдоожижению. Колебания в высоте слоя достигают ,примерно 15 jp. Кроме того, в противоположность катализаторам из примера 1, они обладают большой склонностью к «застою», Это оз начает нарушение состояния псевдоожиже. ния, образование довольно больших пузырей газа, движущихся вверх сквозь кипящий слой.

Предмет изобретения

1. Способ приготовления катализатора, применяемого в процессах с «кипящим слоем», например процессах оксихлорирования, путем пропитки измельченного носителя в псевдоожиженном состоянии растворами каталитически активных веществ, имеющими объем меньше объема пор носителя, при температуре в «кипящем слое» ниже температуры кипения растворов катал итически активных ве250761

Составитель T. Комова

Текред Л. К. Малова Корректор P. И. Крючкова

Редактор Е. Хорина

Заказ 3549/!5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ществ, с последующей сушкой катализатора, отличающийся тем, что, с целью получения более эффективного катализатора, высушенный катализатор пропитывают жидкостью, являющейся растворителем для катал итически активных веществ, и сушат повторно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора, обладающего высокой способностью к псевдоожижению, растворитель берут в количестве 80 — 95 об. о а к объему пор носителя.