Катализатор для дегидрирования низких парафинов и олефинов
ОПИСАНИ
ИЗОБРЕТЕН И
К ЛВтОИ:КОММ СВИДЕТЕЛЬСЙ1
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.05.72 (21) 1779332/23с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.08.74. Бюллетень ¹ 31
Дата опубликования описания 11.02.75
1/32
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Г. A. Храмова, М. М. Андрушкевич, Р, А. Буянов, В. Г. Ситников, В. С. Бабенко, И. Ш. Итенберг, Л. С. Егорова, А. Л. Цайлингольд и Г. А. Степанов
Институт катализа СО АН СССР и научно-исследовательский институт мопомеров для синтетического каучука (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИ РОВАН ИЯ
НИЗШИХ ПАРАФИНОВ И ОЛЕФИНОВ
Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования низших углеводородов, в частности к катализаторам на основе молибдена кобальта.
Известен катализатор для дегидрирования
Н-бутана и Н-бутиленов на основе молибдата кобальта, обладающий сравнительно низкой активностью. При 500 С он обеспечивает конверсию Н-бутана всего íà 28% при избирательности по бутадиену 46% и по Н-бутиленам 48% . Конверсия Н-бутиленов в присутствии известного катализатора достигает лишь 15%. Кроме того, известный катализатор обладает низкой механической прочностью, неустойчивостью поверхности в условиях реакции и, как следствие этого, быстрым снижением активности катализатора в процессе эксплуатации.
Цель предлагаемого изобретения создание такого катализатора для дегидрирования низших парафинов и олефинов, который бы обладал повышенной активностью, механической прочностью и стабильностью.
Для осуществления указанной цели предлагается катализатор для дегидрирования низших парафинов и олефинов с применением кислорода или без кислорода на основе молибдата кобальта, в состав которого, согласно настоящему изобретению, введен один или несколько щелочноземельных металлов в виде молибдатов. Содержание одного или суммы нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, может колебаться в пределах от 5 до 90 мольных ..
Согласно изобретению, мольное соотношение суммы кобальта и одного или нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, и молибдена изменяется в т0 пределах от 0,5 до 1,4 предпочтительно рав но 1.
Предлагаемый катализатор обладает высокой каталитической активностью в реакциях дегидрирования низших парафинов и олефи1ч нов, повышенной механической прочностью и обладает высокой стабильностью.
В реакциях дегидрирования низших парафинов, например Н-бутана без применения
20 кислорода, в интервале температур 500 ——
650 С объемных скоростях Н-бутана от 25 до
1000 час †и не менее чем пятикратном разбавлении сырья водным паром или другим ипертным разбавителем, например азотом, 2s аргоном, предлагаемый катализатор обеспечивает степень превращения до 35% объемн. при максимальной избирательности по сумме олефин и диолефин не ниже 90% и избирательности по бутадиену не ниже 45%.
440150
45 состав введен один или несколько щелочноземельных металлов в виде молибдатов.
2. Катализатор по п. 1, отличающийся
Составитель П. Чекрий
Техред Е, Борисова
Редактор А. Морозова
Корректор Л. Орлова
Заказ 182/5
Изд. Ко 234
Тираж 651
Подписное
Типография, пр.
Сапунова, 2
В тех же условиях при дегидрирования Нбутиленов достигается 40%-ная конверсия при избирательности по бутадиену 90% .
Длительность режима дегидрирования колеблется от 3 до 5 часов.
В реакциях дегидрирования низших парафинов, например Н-бутана, с применением кислорода при 550 †6 С объемных скоростях Н-бутана от 25 до 300 час †и не менее, чем десятикратном разбавлении водяным паром или другим инертным разбавителем, достигается 40 /о-ная степень превращения.
Избирательность по сумме Н-бутиленов и бутадиена достигает при этом 85 . Количество кислорода в исходном сырье можно менять в пределах от 0,2 — 1,0 моль на моль углеводорода.
Конверсия Н-бутиленов в этих же условиях достигает 50% при избирательности по бутадиену 80 /о.
Пример 1, 145 r Со(ИОз)з 6НзО, 51,5 Mg(NO3) з 6НзО и 44,2 (NH4) аНотОз4 °
° 4НзО растирают с водой до образования однородной пасты. Пасту высушивают при
100 С, затем снова растирают и порошок прокаливают при 500 С в течение 4 — 5 час на воздухе. Полученный порошок таблетируют.
Испытание катализатора проводят в проточном реакторе.
В реакции дегидрирования Н-бутана с применением кислорода при 550 С, объемной скорости 300 час- и мольном соотношении Н-бутан: кислород: водяной пар, равном 1: 0 5: 10 степень превращения составила 28 /о при избирательности по бутадиену 43 /о и по бутиленам — 48%.
В реакции окислительного дегидрирования
Н-бутиленов при 500 С, объемной скорости
150 час и мольном соотношении С4Нз. Оз.
: НзО = 1: 1,0: 8 степень превращения составила 43 при избирательности по бутадиену
44о/ .
В реакции безкислородного дегидрирования
Н-бутана при 600 С объемной скорости
300 час- и мольном соотношении С4Н о ..
: НзО = 1: 20 степень превращения составила
36, избирательность по бутадиену 36, по
Н-бутиленам — 56%.
В реакции безкислородного дегидрирования
H-бутиленов при 550 С, объемной скорости
200 час- и мольном соотношении С,Нз. Н,.О=
= 1: 10 конверсия составила 52 /о при избирательности по бутадиену 82% .
Пр им ер 2. 7,4 Са(ОН)з 9,29 Со(ОН)з и 35,3 г (ХН4)а.Мо70з4 4НзО растирают с водой, формуют, сушат на воздухе и прокаливают при 500 С в течение 4 — 5 часов.
Зо
4
В реакции окислительного дегидрирования
Н-бутана при 600 С объемной скорости
150 час и мольном соотношении С4Ни. Оз .
: НзО = 1: 1: 10 степень превращения составила 32 /о, избирательность по бутадиену
48 /о, по бутиленам — 44 /о.
В реакции безкислородного дегидрирования
Н-бутана при 620 С объемной скорости Н-бутана 120 час- и мольном соотношении С4Н о ..
: НзО = 1: 10 степень превращения — 42%, избирательность по бутадиену — 44 /о, по бутилена м — 52 /о .
В реакции безкислородного дегидрирования
Н-бутиленов при 600 С, объемной скорости
100 час — и мольном соотношении С4Нз.
: Нз0=1: 10 степень превращения — 48%, избирательность по бутадиену — 83%.
Пример 3, Шариковый пористый корунд пропитывают раствором, содержащим
Со (ХОз) ь Sr (ИОз) з и (NH4) аМо7Оз4 при мольном соотношении Со: Sr: Mo = 1: 1: 2 высушивают на воздухе и прокаливают при при 400 С 4 — 5 часов.
В реакции окислительного дегидрирования
Н-бутана при 600 С объемной скорости
25 час- и мольном соотношении С4Нщ . .Og ..
: НзО = 1: 1: 10 степень превращения составила 40 при избирательности по бутадиену 45% и избирательности по бутиленам
40% .
В реакции окислительного дегидрирования
Н-бутиленов при 550 С объемной скорости
50 час — и мольном соотношении С4Нз. Оз.
: НзО = 1: 1: 10 степень превращения 50 / при избирательности по бутадиену — 82%.
Предмет изобретения
1. Катализатор для дегидрирования низших парафинов и олефинов, на основе молибдата кобальта, отличающийся тем, что, с целью повышения активности, механической прочности и стабильности катализатора, в его тем, что содержание одного или суммы нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, составляет
5 — 90 мольных %.
3. Катализатор по п. 1 и 2, отличаюшийся тем, что мольное отношение суммы кобальта и одного или нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, и молибдена равно 0,5 — 1,4, предпочтительно 1,
