Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДА P СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774223/04 (22) 26.12.89 (46) 30.11.91, Бюл. N. 44 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В,Куйбышева (72) В.Г.Власов, С,M,oâñÿííèêîâ, Б.М.Павлихин, О.А.Каткова и И.М.Герзелиев (53) 66.097.3 (088.8) (56) Овсянников С.M. и др. Шариковые цеолитсОдержащие катализаторы для алкилирования углеводородов. — Нефтехимия, 1989, т.29, М 2, с.197 — 203.

Авторское свидетельство СССР

М 1245337, кл. В 01 J 37/04, 1984. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов, в частности цеолитсодержащих катализаторов (ЦСК), используемых в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для превращения углеводородов, в частности для алкилирования бензола этиленом.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной механической прочностью за счет дополнительной обработки прокаленных гранул 5 — 43 -ным водным раствором фосфата аммония в течение от 5 мин до 4 ч с последующей сушкой и прокаливанием.

Пример 1. Готовят катализатор 1 с

70 мас,% синтетического фожазита РЗЭСаН т .

Берут 120 г влажной лепешки промышленного алюминатного гидроксида алюминия с содержанием сухого вещества

„„5U„„1694292 А1 (ы)Б В 01 J 37!04,29/08,29/28 (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления цеолитсодержещего катализатора для алкилирования бензола этиленом. Цель— повышение механической прочности катализатора. Его готовят смешением цеолита типа фожазита или ультрасила с оксидноалюминиевым связующим, прокаливанием высушенных сформованных гранул, обработкой их 5 — 43%-ным водным раствором (NH4)zHP04 в течение от 5 мин до 4 ч, сушкой и прокаливанием, В этом случае механическая прочность катализатора в 1,5 — 3 раза превышает известную при сохранении всех показателей по активности, селективности и стабильности.

3 табл, 16,35 мас,% ..Для доведения лепешки до оптимальной влажности 86,0 мас.% требуется дополнительно 20 мл воды. В этом количестае воды растворяют пептизатор — 56%ную азотную кислоту — 1,6 мл и полученным раствором пептизируют массу гидроксида алюминия с получением псевдозоля гидроксида алюминия. Цеолит берут в исходной форме РЗЭСаКНчУ с соотношением

Si0z:AIzO3 = 4,0 и содержанием, мас.%:

LA203 17,8; СаО 1,8; Ма20 0,4, в виде влажной лепешки с содержанием сухого вещества 46,6 мас,%. Рассчитанное количество лепешки цеолита — 98,1 r, замешивают в псевдозоль гидроксида алюминия, гомогенизируют смесь в быстроходной мешалке в течение 20 мин и полученный цеолитсодержащий псевдозоль подвергают углеводородно-аммиачной формовке. Для этого

1694202 цеолитсодержащий псевдозоль подают через фильеру с капиллярами диаметром

1,5 мм в формовочную колонну, Образующиеся капли цеолитсодержащего псевдозоля последовательно проходят слой керосиновой фракции высотой 10 мм, где приобретают сферическую форму, затем— слой раствора аммиака концентрации

12,5 мас.%, высотой 1,5 м, где отвердевают. Через 5.ииншарики отделяют от раствора, поодсушивают на воздухе в течение

12 ч, высушивают в токе воздуха при 60 С 2 ч, В0 С вЂ” 2чи115 С вЂ” 2ч,азатемпрокаливают при повышении температуры со скоростью

80 С/ч до 550 С, с Bb держкой при конечной температуре 3 ч, После охлаждения гранулы медленно увлажняют (во избежание растрескивания) 15%-ным водным раствором фосфата аммония (NH<)2HPOq, после чего заливают

15%-ным раствором фосфата аммония таким образом, чтобы обеспечить полное погружение гранул в раствор, но без избытка раствора, т.е. уровень раствора в пропитывателе равняется высоте слоя гранул. Через 15 мин гранулы отделяют от раствора, подсушивают на воздухе в течение 12 ч, высушивают в токе воздуха при 60 С вЂ” 2 ч, B0 С вЂ” 2 ч, 115 С вЂ” 2 ч, а затем прокаливают при повышении температуры со скоро° стью 80 С/ч до 550 С, с выдержкой при конечной температуре 3 ч, Физико-механические характеристики полученных гранул ЦСК 1; диаметр гранул 2,60 мм, насыпная плотность 750 кг/м, механическая прочность на раздавливание 9,0 кг/шар (16,95 МПа), Пример 2. Готовят катализатор 2 с

70 мас,% сверхвысококремнеземного цеолита (СВК) типа ультрасил. Берут 120 г влажной лепешки гидроксида алюминия с содержанием сухого вещества 16,35 мас.%, доводят ее до оптимальной влажности

86,0 мас.% и пептизируют азотной кислотой с получением псевдозоля гидроксида алюминия как в примере 1, Цеолит берут в исходной NH4-форме с соотношением

$102;AI20z = 38 и содержанием Na20

=-0,035 мас,%, в виде влажной лепешки с содержанием сухого вещества 58,0 мас.%.

Рассчитанное количество лепешки цеолита (78,7 r) замешивают в псевдоэоль гидроксида алюминия, гомогенизируют смесь, формуют, сушат и прокаливают сферические гранулы как в примере 1, После охлаждения гранулы пропитывают 15%-ным водным раствором фосфата аммония (NH4)zHP04 в ечение 15 мин, отделяют от раствора, высушивают и прокаливают также как в примере 1. Физико5

50 механические характеристики полученных гранул ЦСК 2: диаметр гранул 2,57 мм, насыпная плотность 670 кгlм, механическая прочность 3 7 кг/шар (7,14 Mila).

Пример 3 (для сравнения), Готовят катализатор 3 с 70 мас.% синтетического фожазита РЗЭСАНУ также как катализатор

1, но не проводят пропитку гранул раствором фосфата аммония. Физико-механические характеристики полученных гранул

ЦСК 3: диаметр гранул 2,62 мм, насыпная плотность 620 кг/м, механическая проч3 ность 3,1 кг/шар (5,75 МПа).

Сравнение показателей катализаторов 1 и 3 показывает, что катализатор, приготовленный по предлагаемому способу, имеет более высокую насыпную плотность и более чем в 1,5 раза выше механическую прочность гранул, Пример 4 (для сравнения). Готовят катализатор 4 с 70 мас.% ультрасила так же, как катализатор 2, но не проводят пропитку гранул раствором фосфата аммония. Физико-механические характеристики полученных гранул ЦСК 4: диаметр гранул 2,56 мм, насыпная плотность 604 кг/м, механичез ская прочность 2,3 кг/шар (4,47 МПа), Сравнение показателей катализаторов

2 и 4 показывает, что катализатор, приготовленный по предлагаемому способу, имеет более высокую насыпную плотность и более чем в 1,5 раза выше механическую прочность гранул, Пример 5. Показывает влияние продолжительности пропитки гранул ЦСК с 70 мас.% цеолита — фожазита или ультрасила на их физико-механические характеристики.

Соответствующие ЦСК 5 — 16 готовят по примерам 1 и 2, но варьируют продолжительность пропитки от 1 мин до 20 ч. Физико-механические характеристики полученных катализаторов приведены в табл,1, Из приведенных данных следует, что для существенного упрочнения гранул ЦСК необходимая и достаточная продолжительность пропитки находится в пределах от 5 мин до 4 ч. Дальнейшее увеличение продолжительности пропитки неэкономично.

Пример 6. Показывает влияние концентрации раствора фосфата аммония на физико-механические характеристики катализаторов с 70 мас,% цеолита — фожазита или ультрасила.

Соответствующие ЦСК 17 — 28 готовят по примерам 1 и 2, но в различных опытах применяют растворы фосфата аммония

1691202 различной концентрации — 5-43 мас,$ (насыщенный раствор).

Физико-механические характеристики полученных катализаторов приведены в табл.2. Существенное упрочнение сферических гранул происходит при концентрации пропитывающего раствора фосфата аммония от 5,0 мас.7 до насыщения раствора—

43 мас. .

Катализаторы, приготовленные по примерам 1 — 4, испытывают на активность, селективность и стабильность в процессе алкилирования бензола этиленом на лабораторной проточной установке в следующих условиях . фожазитсодержащие катализаторы (ФСК): загрузка гранул 8 см, И4в = 2 ч, Т =

-1

=250 С, Р=1,5 МПа, CsH6:C2H4=3:1, t=5 ч; ультрасилсодержащие катализаторы (УСК): загрузка гранул 2 см,946= 8ч, T=

-1

=400 С, Р = 1,5 МПа, С6Н6:CgH4 = 3:1, т = 5 ч.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

Из табл.3 видно, что пропитка водным раствором фосфата аммония не изменяет уровния активности, селективности и стабильности катализаторов.

Таким образом, пропитка цеолитсодержащих катализаторов раствором фосфата аммония по предлагаемому способу приводит к увелич нию механической прочности

5 цеолитсодержащих катализаторов в 1,5-3 раза при сохранении на высоком уровне их активности, селективности и стабильности, Увеличение механической прочности гранул

ЦСК способствует увеличению срока служ10 бы или уменьшению расхода катализатора при эксплуатации в 1,25-2,0 раза.

Формула изобретения

Способ приготовления цеолитсодержа15 щего катализатора для алкилирования бенэола этиленом, включающий смешение цеолита типа фожазита или ультрасила с оксидно-алюминиевым связующим, формовку смеси, сушку и прокаливание пол20 ученных гранул, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической прочностью, после прокаливания гранулы дополнительно обрабатывают 5,0 — 43,0 -ным водным

25 раствором фосфата аммония в течение от

5 мин до 4 ч с последующей сушкой и прокаливанием.

1694202

1 1

1

l

1

1

I !

I

Е I

l

X!

I

l

3 и

1 !

В г4

1 ! f0

1 !

I X

I !»

1 lo х м

К) ь

<"! <и

LO Ь

МГ

Ю О м с l

0 м .О

<О N а мл ь .О ь м (Ч с

Г0 I!

3- !

1!,1 3

I ь

:Г "О а

»- cii

CO (Ч

МГ

<)

<О а

<Ч е

11

<О СО, а м "О

;Е D О а

C") (Ч

ОЪ

LCi ь

< 4

Г мл (4) » мъО х

X Ю Х <О

« шч м <ч

М О

О\

<Г\

LCc CV

Z х л (4 Ъ

° C4

<Г\ <Ч

» сч .Ф

I D! !

1 1

Г !

1 ! ! !

I !

f!

f! !

f! ! ! !

l

1 !

1

1

1

1 х

X л

<Г\

LA

° — с3 л

LCc (Ч

«« мл

1 1

1 1

CD

Ч:) м

--0 сч

У С-"!

О

Ю

f4 СЧ

l 1

1 1 б 1 !

» I

1 <Ч 1 О л (Ч аоь

"О ь м <ч

Ю

«<с<

<Х) Ю

D <О сч

Ю

» «LC)

Ю

Ю а

X х <=!

« м <ч ь

LCi °

«Ч)

CO ь

О а а (ч

X D х io (Г) <Ч

1

1

1

1

I

1 !

1

X

Х О (Ч с \ <Ч м <О х

X х ю

<и< (Ч

0 б

Ю

« О (и<

D аО

LCcf

1- сЧ

1

1

1

1

I

I

1

I

I

1

1

1

1

I

1

1

1

1 .Ъ

Э и(0 (О

ГО .L с

Э

le

)с о

1 !

1 1.1 1 1 Ч) !

1 1

I 1

1 1

"—

I и и

1 !

<Г) 1! 1 б П

1 I

1 1

1 I

I Е 1

Д I

o t !

l 1 1

f0 1,1

Е 1 1

S 1 I

1 1

I0 I м 1

I» 1 1 (0 1 1

М I !

1 4

X 3 1

B I I

f0 I 1

М 1 !

О.! (0 1 <ч си 1

О 1 и

Ц t. 1

X. l б

О

С0 3 1

О. t-I < !

1 1

I c4 1

1 1 1

1

D

1 - I

I 1

1 О б

1 I

1 1 — — 1

1 1

1 I

2j I (ХГ

CL о е t 1

6) 1

Х l б

1 1

Е 1 I

I- 1 1 е

Х 3

6) 1 О

2Г I

ff)

): 1 t

CL l -1

Э 1

CC б 1

O I LC)

u I

). 1 б

С) à — -1 с0 1

)(и 1

8 б

I л х о

О,а о с с х >з

rl Z (C

С g(0

X X Э

)(CLZ

i- X охэх

RCLX C) (= сЧт

5 е

43 C х о

1

1

1 !

1

1

1

1 б

1

1

1

I

1 1

I

l

1 (I

1

1 !

1

I

I

I

1

1

I

1!

I 1

I 1

) 1

1 3

1 1

I <О I б (Ч I

1 1, — 1

1 1

I 1

1 1 ил!

I сч

1 1

3 ! 3

1 I

1 1

I 1

<О 1 сЧ 1

1

à — т

1 .<и I

CL о

<Г)

f0 1 сЧ 1 (0 I

X И 3

С 1 1 (О 1 1

3 1

Ф l

I -Ф I

Э 1 N I

S 1 1

Я 1 t ф I — — I

CL:1

Э 1

О

О 1 И

C.! М I и и <Ч 1

u l

<О 1 а 1 1

I».1 1

Л 1 I

1 <Ч

1 1

I 1 1

I 3 Т

I 1

I 1

3 1

I 1

1 l

1 1

I Ю

t 1

О I

1- I б (О б

Л 1 I

1 О1 I

Е 1 1

1-3 б

Y 3 и

1 1

Э 1 СО 1

1 — 1

Г 1 1

CL I 1

3 Э I 1

1.CC 1 I о о б ! I I

X I 3

1 f0 1 I ! М 1 1 б Д I б

1 I «1

I 1

1 о п) сс

+ X X

u z ахХ С;

0CЕ Х

X (0 å а е

I- 3 О. х v

ЭО40Э в ° * х î е

О е f0 х

CL X (:Х

1

1

1

1

i

1

1

1

М|О I

I

I

1

1

1

1

Ю I

«!

m L4L

1

1

1

ОЮ

1 сч а

I

I

t л

1 мл

I О л (Ч

1

» б

CD а 1 а

СО» б

О,") D а

ОЪ I

I л

LC) б а «

0 <О 1

1

LC) 1

Ф м I

» 1

Мао

1

<Г) 1

О(б 1

° <О 1

Ch с» !

I l

У I о (1 I

C 1 б

<х !

С0 1

Х !

u a

Э е б

3 I

«««е

Х 4) I- C I

I» YX 3

О 1 э о !

z x 1

1694202

Таблица 3

Селектив-ность

Способ приготовления

Активность - выход, нас. ь

Стабильность

Этил-бен" Топуол ПАБ зол (ЭБ) ЭБ через 5 ч

ЭБ через 1 ч .продуктов

Составитель Н.Путова

Редактор Т,Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор С Шевкун

Заказ 4108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Номера катализатора

Фск 3

Уск 4

ФСК 1

УСК 2

Без пропитки

I1

С пропиткой

»Ii»

24,3

29,2

23,9

30,0

0,2

1>2

0 1

0,8

6,1

4,4

6,5

4,5

0,79

0,84

0,78

0>85

0,75

1,0

0,73

1,0

Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для химических процессов

Изобретение относится к технологии катализаторов, в частности неплатиновых катализаторов для окисления аммиака, и может быть использовано в производстве азотной кислоты

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению окисного катализатора для окисления пропилена ф-лы MO<SB POS="POST">A</SB>BI<SB POS="POST">B</SB>CO<SB POS="POST">C</SB>NI<SB POS="POST">D</SB>FE<SB POS="POST">E</SB>NA<SB POS="POST">F</SB>X<SB POS="POST">G</SB>Y<SB POS="POST">N</SB>Z<SB POS="POST">I</SB>SI<SB POS="POST">J</SB>O<SB POS="POST">K</SB>, где X - элемент, выбранный из группы, включающей магний, кальций, цинк, церий или самарий, Y - калий или таллил, Z - фосфор, бор и/или вольфрам, A = 12, B = 1 - 5, C = 2 - 4, D = 0 - 3, причем C + D = 4 - 5, E = 0,3 - 1,0, F = 0,035 - 0,5, G = 0 - 0,6, H = 0,06 - 0,2, I = 0,2 - 1,0, J = 2 - 24, K - число атомов кислорода, удовлетворяющие валентности входящих элементов

Изобретение относится к каталитической химии, s частности к приготовлению никелевого катализатора для гидрогенизации углеводородов Цель - получение катализатора с повышенной активностью

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для дегидрирования этилбензола и н-бутиленов

Изобретение относится к способам получения цеолитсодержащих катализаторов для алкилирования углеводородов, в частности бензола этиленом

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) на основе процессов изомеризации, алкилирования и диспропорционирования

Изобретение относится к производству катализаторов, в частности алюмосиликатных катализаторов, и может быть использовано при изготовлении катализаторов с заданными активностью и селективностью
Наверх