Способ получения катализатора олигомеризации низших олефинов

 

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности, а именно к производству катализаторов олигомеризации низших олефинов. Способ заключается в термокаталитическом пиролизе попутного нефтяного или природного газа при температуре 310-960^oС, объемной скорости подачи сырья 800-1200 ч^-1 в течение 0,3-10 ч в присутствии хлорида никеля с последующим отсевом путем фракционирования образовавшейся катализаторной массы на молекулярных ситах фракции 45-400 мкм. Технический результат: способ решает техническую задачу исключения использования в процессе получения катализатора хлористого диэтилалюминия. 3 табл.

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности, а именно к производству катализаторов олигомеризации низших олефинов. Получаемые олигомеры можно использовать в качестве модифицирующих добавок моторных топлив, для синтеза поверхностно-активных веществ и т.д.

Известен способ получения катализатора для олигомеризации низших α-олефинов (Патент ФРГ 1937232, кл. В 01 J, опубл. 1973 г.), заключающийся во взаимодействии бис-(триизопропилфосфина)-никельдихлорида с поли-(4-винилпиридином) в растворе СHСl₃ с последующей активацией его этилалюминийдихлоридом.

Недостатком известною способа является набухание полимерной основы, что затрудняет подвод сырья к каталитическим центрам и отвод от них продуктов реакции. Нe исключена также возможность загрязнения олигомеров продуктами разложения полимерной основы, которая под действием каталитического комплекса может реагировать с олиюмерами или с исходным мономером.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ приготовления катализатора олигомеризации, в частности димеризации (Патент US 3465056, 02.09.1969 г.), заключающийся в использовании хлорида никеля, реагирующего с хлористым диэтилалюминием, осажденным на углеродной основе. В качестве углеродной основы в известном решении взят активированный уголь.

Недостатком известного способа является использование алюминийорганического соединения, которое относится к разряду высокотоксичных веществ.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу исключения использования в процессе получения катализатора хлористого диэтилалюминия.

Указанный выше технический результат достигается тем, что известный способ приготовления катализатора олигомеризации, заключающийся в использовании хлорида никеля, реагирующего с хлористым диэтилалюминием, осажденным на углеродной основе, в качестве которой взят активированный уголь, согласно изобретению осуществляют термокаталитическим пиролизом попутного нефтяного или природного газа в условиях контакта его с хлоридом никеля при температуре 310-960^oС, объемной скорости подачи сырья 800-1200 ч¹ в течение 0,3-10 ч с последующим отсевом путем фракционирования образовавшейся катализаторной массы на молекулярных ситах фракции 45-400 мкм, которую испытывают в качестве катализатора олигомеризации низших олефинов при 38-153^oС и времени перемешивания 1-5 ч.

Отличительным признаком изобретения является то, что хлорид никеля контактирует в условиях пиролиза с попутным нефтяным или природным газом, в результате чего получают хлорид никеля, нанесенный на углеродное волокно, что позволяет исключить использование в процессе получения катализатора хлористого диэтилалюминия.

Пример. В кварцевый реактор объемом 1 л загружают 1 г хлорида никеля, нагревают до 450^oС, затем осуществляют термокаталитический пиролиз путем подачи в слой хлорида попутного нефтяного газа Туймазинского месторождения (фракционный состав приведен в табл. 1) с объемной скоростью 1000 ч¹. Через 2 ч процесс останавливают. Образовавшиеся на поверхности хлорида углеродные отложения имеют волокнистое строение, при этом обеспечивается равномерное распределение катализатора по всей структуре углеродного волокна (физико-химические свойства полученной катализаторной массы приведены в табл. 2). Далее полученную катализаторную массу охлаждают до 20^oС и подвергают фракционированию на молекулярных ситах, отбирая при этом фракцию 45-400 мкм.

В автоклав из нержавеющей стали емкостью 0,5 л помещают 0,12 г отобранной фракции 45-400 мкм катализаторной массы, продувают осушенным инертным газом. Затем автоклав герметизируют, охлаждают в углекислоте и заполняют 100 г пропилена. Выдерживают 3 ч при 80^oС во вращающейся системе, которая охлаждается, отгоняют невступивший в реакцию пропилен (3 г) и получают 97 г олигомеров пропилена, которые разделяют ретификацией и анализируют хроматографически. При этом получают 67,9 г (70%) димеров пропилена, 12,6 г (13%) тримеров, 10,7 г (11%) тетрамеров и 5,8 г (6%) более высококипящих компонентов. Последние представляют собой бесцветную прозрачную жидкость, отличающуюся от более легких олигомеров меньшей подвижностью и большей вязкостью. Конверсия пропилена составляет 97%. Активность катализатора оценивалась по конверсии исходного мономера.

Примеры приготовления катализатора приведены в табл. 3.

Катализатор согласно изобретению обладает высокой активностью, так как конверсия мономера при олигомеризации низших олефинов составляет 96-99%.

Данное изобретение может найти широкое применение в нефтехимической индустрии, в частности в тонком органическом синтезе. Предлагаемый способ позволяет повысить экономичность процесса за счет применения более доступного и недефицитного углеводородного сырья (попутного нефтяного или природного газа), а также повысить экологическую безопасность, исключив из рецептуры приготовления катализатора стадию активирования каталитической основы высокотоксичным алюминийорганическим соединением.

Формула изобретения

Способ получения катализатора олигомеризации низших олефинов на углеродной основе с использованием хлорида никеля, отличающийся тем, что получение осуществляют термокаталитическим пиролизом попутного нефтяного или природного газа в условиях контакта его с хлоридом никеля при температуре 310-960^oС, объемной скорости подачи сырья 800-1200 ч^-1 в течение 0,3-10 ч с последующим отсевом путем фракционирования образовавшейся катализаторной массы на молекулярных ситах фракции 45-400 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2