Способ получения алюмохромового катализатора для дегидрирования
(19)SU(11)707016(13)A1(51) МПК 5 B01J37/04, B01J23/26(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ
Изобретение относится к области производства алюмохромовых катализаторов для дегидрирования. Известен способ приготовления алюмохромового катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов путем пропитывания растворами хромовой кислоты и калиевой щелочи комбинированного носителя, состоящего из технического глинозема и глинистого минерала. Недостатком известного способа является относительно низкая активность полученного катализатора. В лаборатором проточном реакторе во взвешенном слое при объемной скорости подачи н-бутана 400 л/л. кат. ч. и температуре 575оС выходы бутиленов не превышают 40-41 мас.%. Ближайшим решением поставленной задачи является способ приготовления катализатора, заключающийся в смешении растворов хромовой кислоты, калиевой щелочи, силиката щелочного металла с технической окисью алюминия и глинистым минералом, формовании, сушке и прокаливании гранул катализатора. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас.%: Al2O3 73-76 Cr2O3 13-15 SiO2 8-11 K2O 2,5-3,5
Недостатком этого способа является относительно низкая активность избирательность катализатора (выходы бутиленов не превышают 42 мас.%). Причиной низкой активности является использование для приготовления катализатора технической окиси алюминия, получаемой так называемым мокрым способом (способом Байера). Эта окись алюминия обладает относительно крупнопористой структурой и низкой удельной поверхностью (45-60 м2/г). Цель изобретения - повышение активности и избирательности катализатора. Указанная цель достигается способом приготовления катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов путем смешения растворов хромовой кислоты, калиевой щелочи, силиката щелочного металла с окисью алюминия, в качестве которой используют смесь окисей, полученных мокрым способом и способом спекания в соотношении от 90:10 до 60:40, и глинистым минералом, с последующим формованием сушкой и прокаливанием гранул катализатора. Отличием способа от известного является то, что в качестве окиси алюминия используют смесь окисей, полученных мокрым способом и способом спекания, взятых в соотношении от 90:10 до 60:40. В этом случае получается катализатор с разнопористой структурой. Мелкие поры окиси алюминия, полученной спеканием, обеспечивают развитую поверхность и поэтому высокую активность катализатора, крупные поры окиси алюминия, полученной мокрым способом являются "транспортными", они позволяют проводить сырье эвакуировать продукты реакции с поверхности катализатора. Отсутствие диффузионного торможения в крупных порах определяет высокую избирательность катализатора. Предложенными способами получают катализатор состава в мас.%: Al2O3 73-76 Cr2O3 13-15 SiO2 8-11 К2О 2,5-3,5
Для приготовления катализатора, согласно изобретению, используют механическую смесь окисей алюминия, приготовленных мокрым способом и способом спекания. Можно также использовать техническую окись алюминия, приготовленную смешением гидроокисей алюминия, полученных мокрым способом и способом спекания, на стадии разложения алюминатного раствора, тогда в раствор гидроокиси алюминия, полученной мокрым методом в качестве затравки при осаждении вносят гидроокись алюминия, полученную методом спекания. Катализатор, полученный предложенным способом, имеет внутри зерна развитую поверхность и тонкопористую структуру, к которой примыкают относительно крупные "транспортные" поры. Катализатор обладает высокой активностью и избирательностью. П р и м е р 1. В смеситель, снабженный мешалкой, загружают последовательно 42,5 г глинистой суспензии с остатком высушивания 35,0 мас.%, 21,3 л раствора калиевой щелочи с концентрацией 140 г/л; 1,2 л калийного жидкого стекла (К2O - 11,9 мас.%, SiO2 - 26,2 мас.%, модуль - 3,46); 18,5 л раствора хромовой кислоты с концентрацией 860 г/л и 53,7 кг технической окиси алюминия, представляющий собой механическую смесь 48,3 кг (90 мас.%) окиси алюминия, полученной мокрым способом и 5,4 кг (10 мас.%) окиси алюминия, полученной методом спекания. Катализаторную суспензию перемешивают 4 ч. После сушки в распылительной сушилке при температуре 300оС в верхней ее части и в нижней части - 480оС катализатор прокаливают при 660оС в течение 2 ч. Катализатор испытывают в лабораторном проточном реакторе во взвешенном слое в реакции дедгидрирования н-бутана. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. П р и м е р 2. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве технической окиси алюминия используют механическую смесь, состоящую из 40,3 кг (75 мас.%) окиси алюминия, полученной мокрым способом и 13,4 кг (25 мас. %) окиси алюминия, полученной методом спекания. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. П р и м е р 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве технической окиси алюминия используют механическую смесь, состоящую из 32 кг (60 мас.%) окиси алюминия, полученной мокрым способом и 21,5 кг (40 мас. %) окиси алюминия полученной методом спекания. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. П р и м е р 4. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве технической окиси алюминия используют глинозем Павлодарского алюминатного завода, состоящий из 42,9 кг (80 мас.%) окиси алюминия мокрого способа и 10,8 кг (20 мас.%) окиси алюминия способа спекания. В отличие от примеров 1, 2, 3 смесь получена не механическим смешением, а на стадии разложения алюминатного раствора в мокром способе использованием в качестве затравки частиц гидроокиси алюминия, полученных методом спекания. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. П р и м е р 5 (для сравнения). Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве технической окиси алюминия используют глинозем, полученный мокрым способом на Уральском алюминиевом заводе. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. П р и м е р 6 (для сравнения). Катализатор готовят аналогично примеру 1 в качестве технической окиси алюминия используют глинозем, полученный спеканием на Богословском алюминиевом заводе. Результаты испытаний и состав катализатора приведены в таблице. Из приведенных данных видно, что способ, согласно изобретению, позволяет получить катализатор, превосходящий по каталитическим свойствам известный.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1