Способ приготовления катализатора для гидрогенизации углеводородов

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ , включающий смешение гидрида металла с носителем, сушку и прокаливание , отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с .повышенной активностью и стабильностью, в качестве гидрида металла используют гидрид сплава циркония или гафния с никелем или кобальтом, в качестве носителя падроксид алюминия или кремния или алюмокремнегель, и прокаливание ведут при 500-550 0.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1187868 (51)4 В 01 J 31/02 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

Н А8ТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3729272/23-04 (22) 26. 01. 84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) Х.Н.Асхабова, X.И.Кадиев, С.Н.Хаджиев и В.В.Лунин (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент ФРГ № 2216975, кл. В 01 J 37/02, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР № 584886, кл. В 01 J 31/00, 1976. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающий смешение гидрида металла с носителем, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с .повышенной активностью и стабильностью, в качестве гидрида металла используют гидрид сплава циркония или гафния с никелем или кобальтом, в качестве носителя гидроксид алюминия или кремния или алюмокремнегель, и прокаливание ведут при 500-550 С.

1187868

Изобретение относится к приготовлению катализаторов.для процесса гидрогенизации углеводородов и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях про- 5 мышленности.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и стабильностью за счет использования в качестве гидрида ме- 1О талла гидрида сплава циркония или гафния с никелем или кобальтом, в качестве носителя — гидроксида алюминия или кремния или алюмокремнегеля и проведения прокаливания при опре- 15 деленной температуре.

Пример 1. 0,5 г гидрида

Zr Ni Н смешивают с 10 г гидроксида алюминия, формуют и сушат при 110 С, прокаливают при 550 С в течение 1 ч. 20

Полученный катализатор имеет состав, мас.7.: Zr Ni Н 10; АЕ2 О> 90.

В реактор помещают 1,75 г полученного катализатора. Процесс. гидрогенизации бензола проводят при 180 С и атмосферном давлении. Бензол подают в токе водорода. Расход бензола

0,5 г/ч ° Скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход циклогексана 807, селективность 1007.. 30

Пример 2. 3,6 r катализатора, полученного в условиях примера 1, 0 помещают в реактор, при 450 С и атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана

1,21 r/÷, скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход метана 827, селектив- ность 100%.

Пример 3. 0,5 г гидрида

ZrNiH смешивают с 10 г гицроксида gg кремния, формуют и сушат при 110 С.

После прокалки при 550 С гидроксид кремния разлагается с образованием оксида SiO . Полученный катализатор имеет состав, мас.%: ZrNiH 10; g$

SiO 90. В реактор помещают 1,75 r о полученного катализатора, нри 180 С и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода. Расход бензола

0,5 г/ч, скорость подачи водорода gg 1,2 г/л. Выход циклогексана 907, селективность 100%.

Пример 4. 1,2 r гидрида

ZrNiH смешивают с 10 г алюмокремнегеля (A(20) 1,7 S10g 52% Н О) 55 формуют и сушат при 120 С. В условиях прокалки при 550 С алюмокремнео гель разлагается с образованием алюмосиликятной матрицы и катализатор имеет состав, мас.7: ZrNi Í 20;

АЕ Оз 1,7 SiO, 80

В реактор помещают 2,6 r полученного катализатора. Процесс гидрогенолиза н-пентана проводят при о

450 С и атмосферном давлении. Н-пентан подают в токе водорода, расхоц

1,21 r/÷. Скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход метана 957., селективность 1007..

Пример 5. 1,75 г катализатора, полученного в условиях примера 4, помещают в реактор, при 180 С и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода. Расход бензола

0,5 г/ч, скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход циклогексана 92%, селективность 1007..

Пример 6. 1,25 г ZrCoH смешивают с 10 r гидроксида алюминия.

Полученный продукт формуют, сушат при

120 С и прокаливают при 500 С. В ре— зультате получают раствор состава, мас.%: ZrCoH 25 А О„ 75. При 180 С и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 92,57, селективность

100%.

Пример 7. 3,6 г катализатора, полученного в условиях примера 6, помещают в реактор, при 450 С и атмосферном давлении подают н — пентан в токе водорода. Расход н-пентана

1,21 r/÷, скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход метана 817, селективность 1007..

Пример 8. 0,5 r гидрида

HfNiH смешивают с 10 r гидраксида алюминия, формуют и сушат, затем прокаливают при 550 С в течение 1 ч.

Полученный катализатор имеет состав, мас.%: Hf NiH 10; А 1! 0 90.

В реактор помещают 3,6 г полученного катализатора, при температуре

500 С и атмосферном давлении подают о н=пентап в токе водорода. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход метана

80,5%, селективность 95%.

Пример 9. 1,2 гидрида

HfNiH смешивают с 10 г алюмокремнегеля, затем формуют и сушат.

В условиях прокалки при 550 С алюмокремнегель разлагается с образованием оксидов А E O 1,7 SiOg и .катализатор имеет состав, мас.7.: HfNiH

20 АЕ,Оз 1,7 SiO, 80.

1187868 данленпи подают н-пентан. Выход метана 80Х, сепективность 1007..

Пример 13 (по прототипу).

3,6 r катализатора 5 мас.7 NbH

95 мас.7 Si 0 помещают в реактор, при температуре 180 С и атмосферном давлении в реактор импульсом вводят

1 мкл бензола. Выход циклогексана

257., селективность 907..

Пример 14. 3,6 г катализатора 5 мас.7 ZrNiH 95 мас.7 SiO> помещают в реактор, при температуре о

180 С и атмосферном давлении в реактор вводят импульсом 1 мкл бензола.

Выход циклогексана 1007., селективность 1007.

Пример 15 (по прототипу).

3,6 r катализатора 5 мас.7 NbH .

95 мас.7 SiO помещают в реактор.

Процесс гидрирования бензола прово— дят в проточном режиме. Бензол подают в токе водорода. Расход бензола 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Температура реакции о

180 С, давление атмосферное. Выход циклогексана 1,5Х.

Пример 16. 3,6 r катализатора 5 мас.7 ZrNiH 95 мас.Х SiO> помещают в реактор. Бензол подают в токе водорода. Расход 0,5 r/÷, скорость подачи водорода 1,2 л/ч.

Выход циклогексана 227., селективность 1007..

Результаты испытания известного и предлагаемого катализаторов при гидрировании бензола и гептена при расходе 0,5 г/ч в импульсном и проточном режимах представлены в табл. 1.

В реактор помещают 3,6 т полученного K;lòëëèç;rroðà, при температуре

500ОС и атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи 5 водорода 1,2 л/ч. Выход метана 957, селективность 907..

П р и и е р 10. 1,2 г гидрида

HfCoH смешивают с 10 г гидроксида алюминия, формуют, сушат, прокали- 10 вают при 550 С. Полученный катализатор имеет состав, мас.7: HfCoH 20;

Al. O 80.

В реактор помещают 3,6 r катализатора, при 500 С и атмосферном 15 давлении подают н-пентан. Расход н-пентана 1,21 r/÷, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход метана 607, селективность 87Х.

Пример 11. 0 5 г гидрида 20

ZrNiH смешивают с .10 г гидроксида алюминия, затем формуют, сушат, прокаливают при 525 С 1 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.7.:

ZrNiH 10 - Af 0 90. 25

В реактор помещают 1,75 r полученного, катализатора, при 180 С и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода. Расхсд бензола

0,5 г/ч, скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход циклогексана 80Х, селективность 100Х.

Пример 12. 1,25 г ZrCoH смешивают с 10 r гидроксида алюминия,35 о 35 формуют, сушат, прокаливают при 525 С

1 ч и в результате образуется катализатор состава, мас.7.: ZrCoH 25;

А110з 75. При 450 С и атмосферном

Таблица 1

Степень гидрирования бензола при 180 С

Катализатор

Импульс- Проточный ный

Импульс- Проточный ный

Известный

100

57 NbH/S O

Предлагаемый

57 ZrNiH/SiOg

100

22,6

100

58 собом,превышает 1000 ч, известным составляет 300 ч.

При этом время работы катализаторов, полученных предлагаемым споСтепень гидрирования гептена при 150 С

Таблица 2

Размер гранул, мм

Степень превращения, X

Катализатор

Бензол

10,0

ZrNiH

25,0

18,0

ZrCoH

6,0

82,0

80,0

90,0

84,0

95,0

92,0

92,5

81,0

Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Митейко Техред О.Неце Корректор Т. Колб

Заказ 6581/7

Тираж 540

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1 .Гидриды сплавов металлов ZrNiH, ZrCoH без носителя и нанесенные на

Si0>, А1 О ч алюмосиликат были испытаны в реакциях гидрирования бензола и гидрогенолиза н-пентана в одинаковых условиях.. На всех катализаторах гидрирование бензола про107. ZrNiH/A Eg O )

10Х ZrNiH/Si0>

20Х ZrNiH/À1 .-Si

257. ZrCoH/ÜГ О

187868 4 водят при 180 " С и расходе бензола 0,5r/÷. Гидрогенолиз н-пентаи

I на при 450 С и расходе н-пента- на 1,21 г/ч. Скорость подачи водорода во, всех случаях 1,? л/ч

Полученные данные сведены в табл. 2 °