Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций

 

Изобретение касается каталити ческой химии, в частности приготовления цеолитсодержащего катализатора гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций. Цель изобретения - упрощение способа. Его ведут введением в цеолитсодержащий носитель |методом ионного обмена марганца из водного раствора хлористого марганца, обработкой 2-5%-ным водным раствором аммиака в течение 0,25-1 ч, введением палладия из водного раствора тетрааминхлорида палладия, сушкой, прокаливанием и восстановлением. Эти условия позволяют исключить промежуточные стадии сушки и прокаливания, что позволяет сократить продолжительность получения катализатора в 3 раза при сохранении его высокой активности и селективностио 3 табл. сз Ш м fSSU %И35 с с

С(".Коз сонетсн!лх

COLylfë (стичЕсних

РЕСГ(У БЛИН

„„SU „„1703173

Щ) В 01 „1 37/30 29/12 29/f6

ОГИОАНКЕ ИЗОБРЕ7ЕИМЯ с

Ц ДЕД ОРСИОМУ СВНДЯУЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОУЯТЕТ п0 ижзБРетенийм и о п Рцтия14

ПРИ ГКНТ СССР

У

1 (21) 4765834/04 (22) 05.12.89 (46) 07.01.92. Бвл. W 1 (71) Институт Физико-органической химии АН БССР: (72) 10.Г.Егиазаров,. Э.Я.Устиловская, Е,Н.Заяшников, А.З.Мельман, А.Ç.Вройтман, М.сь. Савчиц, Л.А.Агабе кова, В.Ф.Иелязков, В;А.вязков и В.С.Мнлвткин (53) 66.097.3 (088.8) (56) Бурсиан Н.P. и др. Изомеризация парайиновых углеводородов на цеолитном и оксидноалвминиевом:катализаторах - Каталитические превращения па раФиновых углеводородов: Сб. научн. трудов ВНИИнефтехим. Л., 1976, с. 56-63.

Авторское свидетельство СССР .Р 1015582 кл. С 07 С 5/27, 1981. (54) СНОСОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕОЛИТСОЦЕРИА(ЯЕГО КАТАЛИЗАТОРА ЦИ ГИДРОИЗО

- Изобретение относится к приготов ленив катализаторов для гидроизомеризации н-пентана и легких бензино вых Фракций с целью повышения их де тонационной стойкости.

ПОвынеыие детонацнонной стойкости легких фракций автомобильных бензи-. нов, выкипавщих до 60-. 7(> С, может быть достигнуто лишь путем изомери- . зациопных превращений н-алканов

С .-С в изоалканл(, поскольку вл(сокооктановые компоненты топлива - ароматические -углеводороды и технический изооктан — имеют температуру кипения выше 7(10C

МЕРИЗАЦИИ М-ПЕНТАНА И ЛЕГКИХ БЕНЗИ

НОВЫХ ФРАКЦИИ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления цеолитсодержащего катализатора гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых Фракций. Цель изобретения - упрощение способа. Его ведут

:введением в цеолитсодержащий носитель методом ионного обмена марганца из водного раствора хлористого марганца, обработкой 2-5Х-ным водным раствором аммиака в течение 0,25-f ч, введением палладия из водного раствора тетрааминхлорида палладия, сушкой, прока ливанием и восстановлением. Эти услоg вия позволяют исключить промежуточные стадии сушки и прокаливания, что поз- .: /:"И воляет сократить продолжительность получения катализатора в 3 раза при сохранении его высокой активности и селектнвности. 3 табл, Ф

Целью изобретения является упрощение способа приготовления цеолитсодержащего катализатора для гидроизомеризацин н-пентана и легких бен зиновых Фракций при сохранении высо кой активности и селективности.

Приготовление катализатора для гпдропзолсеризации и-пентана и легких бензиновых Фрак(сий осуществляют путем введения в цеолитсодержапусй носитель методом ионного обмена марганца нзводного раствора хлористого марганца с последующей обработкой носителя

25/-ным водным раствором амлсиака в течение 0,25-1 ч, введением палладия-, 1

1703173

9,2

8,7

12,2 из водного раствора тетрааминхлорида палладия, с, кой, ирокаливанием и восстановлением.

TI р и м е р 1. В качестве носителя используют цеолптсодержщкй носитель содержаср и 18 мас.% цеолита У с силикатным модулем 4,2 в катион-декаги-.r." нированной Лорке, диспергированный аморфной алюмосииикатиой матрице (катализатор АИКЦ-3). 100 r носителя з=,;квант 165.мл раствора хлористого марганца содержащего 3 О мг Ип в.

1 кп; и выдерживают в течение 1 ч, Затем избыточный раствор сливают, атглизатор промывают дистиллирован .ной водок. до отсутствия ионов Cl в промывных водах, Степень извлечения марганца из раствора 32 4%. Модифици . рованный марганцем носитель заливают

124 мл 5Х-ного раствора аммиака и вьдерживают в течеиие 1 ч, после чего раствор сливают.-Затем носитель зали" . вают 116 мл раствора М(ИН )4С1, 1содержащего 5,9 мг Pd в 1 ип, и выl держивают 15 мин. При этом обеспечива-. ется практически полное извлечение палладия цеолитсодержанр м носителем з раствора тетрааминхлорида паллаия. Далее раствор сливают, катализа .

I 30

:тор промывают дистиллированной водой до отсута1вия ионов С1 в промывных

:водах, суяат при комнатной температу " ре 8-10 ч, при 110-120 С вЂ” 8-10 ч, прокаливают на воздухе при 400 С в течение 4 ч. Продолжительность приготовления катализатора 30 ч.

После восстановиения катализатор имеет следующий состав, иас./:-палла . днй 0,7, марганец 0 11, цеолитсодер-: жащий носитель - остальное. . 40

П р и и е р 2 (для сравнения)

Катализатор готовят аналогичцо примеру 1, однако марганец вводят из раствора азотнокислого марганца.

После восстановления Катализатор имеет следующий состав, мас.Х: палла; дий 0,7, марганец А,2 цеолитсодержа". щий нОсятел " Ост льное

П р -.- м е р ы -11. Образцы ката» гл

:".: заторов получают аналогично пр. меру 1, варьируя концентрацию ЛпС1 в растворе, продож ительность введения марганца в цеолитсодержащий но

Гитель ионным Обменом, концентрацию рас;вора аап.ака и продолжительность обработки модифи11ированного марганцем цеолитсодержящего носителя водным раствором аммиака, 4

Пример 12 ° Катализатор гото» вят аналогично примеру 1, однако в качестве. носителя используют цеолитсодержащий носитель, содержащий

8 мас./ цеолита У с силикатным моду лем 4,4 в РЗЭ-с орме, диспергирован ный в аморфной алюмолнсикатной матри це (катализатор ОП К-ÇP3}.

После восстановления катализитор имеет следующий состав, rmñ.%: палла» дий 0;5, марганец 0,12, носитель остальное.

If р и м е р 13. Катализатор гото- вят аналогично примеру 1, однако в качестве носителя используют кальций декатиоиированный цеолит.У, степень декатионирования 69%, силикатный модуль 3,8.

После восстановления катализатор имеет следующий состав, мас.%: палла дий 0,5; марганец 0 2, носитель остальное.

Пример 14, Катализатор гото вят аналогично примеру 1, однако в качестве носителя используют дека- .. тионированный морденит, степень дека". тионировання 90%, силикатный модуль, .

11,9. I:

После восстановления катализатор имеет следующий состав, мас./:. пал". ладий 0,5, марганец 0,2,(носитель: остальное..

Данные по условиям приготовления и составу катализаторов представлены в табл.1.

Полученные образцы катализаторов истытывают в процессе изомеризации и-пентана и легкой бензиновой фракции без предварительного разделения на компоненты, без обессеривания и обез воживанкя. Содержанке серы в бензиновой фракции Тн 62 С 0,01 мас.Х влаги - 0,04 мас,%," октановое число

70 пунктов по исследовательскому методу.

Ниже углеводородньй состав бензи новой фракции Tg к 62 С следующий, мас.Х:

Изобутан 0,1 и-Бутан 2,7

Изопентан 14 6 н-Пентан 27,8

2. 2-Диметнлбутан О, 1

2,З-Диметилбутан . с

2-Хетилпентап

З-,Иепшиентан

Цнгч оп е нта и н-Гексан

1 7{131 73

Таблица 1

4,2) 60

60 бб бо

Зо

15 б

120 ййа-3 (склмаатный ходуль

О,7 О,!7

О,7 О,{О

О,7 О,{7

0,7 О,!7

0, 7 0,17

0,7

О 7 0.17 ,0,7 О,17

О,7 0,17

1 3 ° 1{r

2,5 ° 10

1,7 10, 5,1,10

1,{{.10

1,9 10

6,7 10

1,7 {О

30 зо

30 ,30

29,5 зо зо

3i кпсга з,о

Хп(к01) 3,0

Кпег 3,О

НпС1а 3,0

КпС1 3 0

Нпсг 3,0

Кпег, 3,Î

Кое{, 3,0

КСг, 3,О

5

2

3

5

Ç2,4

17,7

З2,4

32,4

32 4

32,4

32,4

32.4

32,2

2 . 3

5

7 е9

Метилцнклопентан

2, 2-Лиметилпентан

3, 3-Диметилпента н 0, 5

2-11етилгекca н

2, 3-Лиметилпентан 0, 4

3-Метилгексан

Бензол 0,3

Испытайня образцов катализатора в процессе гидроиэомеризации н-пен-. тана и легких бензиновых фракций .;проводят на установке проточного типа- при 350-39{! С, давление 2,53,0 К1а, объемной скорости подачи сырья 1-,1,54 R H MoJIRpHoH QTHoole» нии Н, сырье=2,1-4,5. Перед опытами образцы катализатора восстанавливают в токе водорода при 35{1 С в течение

8-10 ч.

В табл.2 гриведены данные по гидроиэомеризации н-пентана на цеолитсодержащих катализаторах; в табл.3данные по гидроизомеризации бензиновой фракции Т 62 С на цеолитсодержащих катализаторах, 25

Иэ данных, представленных в табл.1, видно, что природа соли играет существеннув роль при введении марганца в цеолитсодержащий носитель, степень

- извлечения марганца из раствора и. 3О содержание Хп в катализаторе при перехода от Кп(ИО ) к МпС12 увеличиваются почти в 2 раза..Это позволяет сократить продолмстельность ионного . обмена с 24 до 1 ч. При обработке модифицированного марганцем цеолитсодержащего носителя 2-5Х-ным раствором аммиака обеспечивается необходи-. мое-для осаждения гидроксида марганца рН раствора 9-10 и практически весь

:-марганец осатдается в порах носителя.

Количество марганца, извлекаемого из гранул носителя при последующем введении палладия ионным обменом, при этом минимальное, Использование

l .. растворов с концентрацией аммиака менее 2 и более 5Х ухудшает осаждение марганца в гранулах носителя.

Продолжительность обработки модифицированных марганцем гранул цеолит содержащего носителя раствором аммиака 0,2-1 ч, тогда как .продолжитель» ность стадий сушки и opoKBJIHBRHHR, после введения марганца при известном

{способе 26-30 ч, исключение лромежу-: ! точных стадий сушки и прокаливания позволяет сократить затраты энергии при приготовлении катализатора. в 2 раза;

Таким образом, по сравнению с известным способом достигается значи-, тельное упрощение способа приготовления цеолитсодержащего катализатора гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций, сокращение продолжительности получения катализатора в 3 раза и энергоемкости в 2 раза при сохранении высокой активности и селективности получаемого катализа тора.

Формула изобретения

Способ приготовления цеолитсодер» жащего катализатора для гидроизомери зации н-пентана и легких бензиновых фракций, включающий введение в цеолитсодержащий носитель методом ионного обмена марганца из водного раствора его соли и палладия из водного раст вора тетрааминхлорида палладия, суш» ку, прокаливание и восстановление, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве соли марганца используют хлористый марганец и после введения марганца носитель обрабатывают 2-5У.-ным вод» ным раствором аммиака в течение Q,25

1 ч.! 703173

Продолжение табл.1

20)9 5 60 - О 5 050 30

20 9 5 60 % r 1 ° О Ов50.. 30

tff+-ЗРЗ (сюикатньа! модуль 4,4)

74э8 5 60 1э9 1О Îэ5 ОЙ!2, 30

НсаУ (силикатный модуль 3,8) 30,4 5 . . 60 0 ° 5 Оу20 30

НИ (сижкатнмй модуль 11,9)

1.- 31,2 5 . 60 " 0,5 0,20 . ЗО

24;- - -:,. - . 0 72 0) t7 98

24 -, -, . -;. -, 0,5 0,5

1О ИпС1а 14,5

11 МпС1ь 14,5

1г МпС1 1,0 f3 МпС1а 3,5

14 Ип01.ь З,5 . + Н (ВО,>, 2,2 (иэве- . а;. --; стный)

16 Мп(НОЗ)а 5,0

{H9B8 стный)

17 Мп(КОЗ)а 5,0 (иааестхый) 98

1,0 0,5

Таблнцаг

ИЛП(-3 (ситикатнмй модуль 4,2) 350 : 2,5 1,22 . 2,7 .. ,350. 2,5 . 1,22 2,7

370 гьS : 1в54: 4э4

370:... 2,5: . 1,64, 4,5 °

370 3,0 1,! S 0

370 30. !1 50

390 . 2,5 ". t,0 .: 4,0

390 2,5 . 1,0 4,0

370: . гэ5 - . 1э! - 4э5

370 2 5 1 1 : 4 5 !

18(Е-ЗРЗ (силикатный модуль 4,4)

370 - 3,0 1 4

НСаУ (силикатный модуль 3,8)

370 : 3 0 - i 4

НИ (силикатный модуль 11,9)

300 3>0 1 3

63,-

65э3 97 i

65,0 98 ° 1

63,8

66,0

68рг 96,8

ТабЛИЦаЗ

+Y т (!Ри7

1 1-ФЛ с!

IO

1е

Ю !

11

17

11

t

11

t5 16

17

370 .370

З90

370

2 5

2,5

2,5

2,5

3,0

3,0

2,5

2,5

2,5

2,5

1,22

1,22

1,54

1,.54 1,!

1,!

1,0

1,0

1,1

1,!

62,1

6f 5

62,6

62,9

62,5

62,4

61,4 . 61,8

61,8

6f,5

297

2,7

4,5

4,5

5,0

5 0

4,0

4,0

4,5

4ь5

63,8

63,3

64,6

65,2

65,3

64,6

67,2

68,0

64,9

65е1

97,4

97,8

97,3

97,4

97,2

97,6

97 0

96,8

97,5

96,5

97эЗ

97 f

96,9

96 S

95,7

96,6

91;4

90,9

95,2

94,5

78,2

77,8

80,5 80,4

79,4

79,0

79,0

78,9

79,8

79,4