Способ определения устойчивости катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов



Способ определения устойчивости катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов

 


Владельцы патента RU 2508163:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)

Предлагается способ определения устойчивости к действию каталитических ядов катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащего в своем составе щелочной металл, заключающийся в том, что катализатор обрабатывают смесью, содержащей алкилароматический углеводород и 1-10% водный раствор хлороводородной кислоты при соотношении 1:2…1:3, при температуре 550-650°C, выдерживают образец в течение 3 часов, для дегидрирования алкилароматических углеводородов определяют степень выщелачивания по формуле:

α = n ( M e + ) и с х о д н . n ( M e + ) п о л у ч . n ( M e + ) и с х о д н . ,

где α - степень выщелачивания;

n(Me+) - количество вещества щелочного промотора, моль.

Достигаемый технический результат заключается в разработке метода оперативного определения устойчивости катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащего в своем составе щелочной металл, к действию каталитических ядов. Это позволит прогнозировать потери щелочного промотора в процессе эксплуатации катализатора на стадии корректировки рецептуры без проведения долгосрочных испытаний. 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к способам определения устойчивости катализаторов для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащих в своем составе щелочные металлы, к действию каталитических ядов.

Известны методы определения устойчивости катализаторов к потере компонентов, описанные в ряде патентов. Все они требуют длительного времени испытания, не отличаются оперативностью, необходимой для постоянного мониторинга состава катализатора.

Так в патенте RU 2283178 для измерения устойчивости катализатора парового крекинга углеводородов к потере каталитического компонента катализатор помещают в реактор при температуре 880°C при инжектировании в него 2,8 г водяного пара в минуту и измеряют количество каталитического компонента через 10 часов.

В патенте RU 2199388 устойчивость катализаторов в реакции глубокого окисления оксида углерода в газовых выбросах к водяному пару оценивают путем обработки катализатора водяным паром при температуре 450°C и составе исходной смеси CO:воздух:H2O=0,3:29,7:70 (об.%) в течение 107 часов.

Водяной пар является разновидностью каталитических ядов. Под его воздействием каталитический компонент вымывается из состава катализатора и последний теряет свою активность. Оперативная оценка состава катализатора через определенные промежутки времени позволит прогнозировать динамику падения его активности, что имеет значение при выборе модифицирующих добавок, придающих катализатору оптимальное сочетание свойств - высокой каталитической активности и устойчивости к действию каталитических ядов.

Задачей настоящего изобретения является разработка экспресс-метода, позволяющего оперативно определять устойчивость катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащего в своем составе щелочной промотор, к действию каталитических ядов.

Указанная задача решается тем, что катализатор обрабатывается хлористым водородом при температуре дегидрирования в течение определенных промежутков времени и определяется содержание промотирующего компонента (щелочного металла). С этой целью в испаритель подается углеводород и раствор с массовой долей хлороводородной кислоты 1…10% в массовом соотношении 1:2…1:3 при температуре 550-650°C. Полученная газообразная смесь направляется в реактор, содержащий катализатор, при нормальном давлении и температуре 550-650°C, где выдерживается в течение 3 часов. Через каждые 15-30 минут осуществляется отбор проб катализатора и проводится анализ на содержание щелочного промотора.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Образец катализатора состава, масс.%: оксид железа - 63; карбонат калия - 14,3 (считая на оксид); карбонат цезия (считая на оксид) - 2,17; оксид магния - 5; оксид молибдена - 1; портландцемент - 12; оксид самария - 2,5, помещают в реактор и пропускают газообразную смесь, полученную испарением смеси этилбензола и раствора с массовой долей хлороводородной кислоты 1% в массовом соотношении 1:2, при температуре 600°C в течение 3 часов. Определяют содержание щелочного металла методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Рассчитывают степень выщелачивания α, показывающую мольную долю щелочного промотора, которая теряется в процессе испытания катализатора:

α = n ( M e + ) и с х о д н . n ( M e + ) п о л у ч . n ( M e + ) и с х о д н . ,

где α - степень выщелачивания;

n(Ме+) - количество вещества щелочного промотора, моль.

Пример 2.

Образец катализатора состава, описанного в примере 1, испытывают аналогично примеру 1, с той разницей, что используют раствор с массовой долей хлороводородной кислоты 5%.

Пример 3.

Образец катализатора состава, описанного в примере 1, испытывают аналогично примеру 1, с той разницей, что используют смесь этилбензола и раствора с массовой долей хлороводородной кислоты 5% в массовом соотношении 1:3 и процесс проводят при температуре 550°C.

Пример 4.

Образец катализатора состава, описанного в примере 1, испытывают аналогично примеру 1, с той разницей, что используют смесь этилбензола и раствора с массовой долей хлороводородной кислоты 10% в массовом соотношении 1:2.

Пример 5.

Образец катализатора состава, описанного в примере 1, отличающийся тем, что содержит в своем составе вместо оксида самария оксид церия. Испытывают аналогично примеру 4.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Из таблицы следует, что образец, содержащий оксид церия, имеет высокую степень выщелачивания несмотря на высокие каталитические показатели. Следовательно, данный катализатор имеет невысокую устойчивость к действию каталитических ядов.

Достигаемый технический результат заключается в разработке метода оперативного определения устойчивости катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащего в своем составе щелочной металл, к действию каталитических ядов. Это позволит прогнозировать потери щелочного промотора в процессе эксплуатации катализатора на стадии корректировки рецептуры без проведения долгосрочных испытаний.

Способ определения устойчивости к действию каталитических ядов катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, содержащего в своем составе щелочной металл, отличающийся тем, что катализатор обрабатывают смесью, содержащей алкилароматический углеводород и 1-10% водный раствор хлороводородной кислоты при соотношении 1:2…1:3, при температуре 550-650°C, выдерживают образец в течение 3 часов, для дегидрирования алкилароматических углеводородов определяют степень выщелачивания по формуле:
α = n ( M e + ) и с х о д н . n ( M e + ) п о л у ч . n ( M e + ) и с х о д н . ,
где α - степень выщелачивания;
n(Me+) - количество вещества щелочного промотора, моль.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каталитическому дегидрированию углеводородов. Изобретение касается способа, в котором углеводородное исходное сырье первоначально разделяют и первую часть исходного сырья вводят в первую зону реакции дегидрирования, функционирующую без окислительного повторного нагревания, а получающийся в результате отходящий поток вводят во вторую зону реакции дегидрирования, функционирующую без окислительного повторного нагревания.

Изобретение относится к способу управления активностью катализатора процесса дегидрирования высших н-парафинов. .
Изобретение относится к материалу, пригодному в качестве катализатора для дегидрировании алканов, к способу его получения и способу каталитического дегидрирования содержащих алканы газовых смесей.
Изобретение относится к способу дегидрирования алканов, по которому смесь, содержащую углеводороды, в частности алканы, которая может содержать водяной пар, подают непрерывно через слой катализатора при обычных условиях дегидрирования.

Изобретение относится к катализаторам дегидрогенизации. .

Изобретение относится к способу получения низших олефиновых углеводородов, включающему пиролиз углеводородного сырья в присутствии металлического катализатора, нанесенного на носитель, расположенный внутри реактора.

Изобретение относится к способу теплоснабжения процесса химической конверсии и, в частности, к способу для производства олефина, особенно стирола дегидрированием этилбензола.

Изобретение относится к разработке катализатора для дегидрирования алифатических углеводородов С2-С 5 в соответствующие олефиновые углеводороды С2 -С5, способу его получения и способу получения олефиновых углеводородов.
Изобретение относится к области производства катализаторов, конкретно, к производству катализаторов для процесса дегидрирования изоамиленов. .

Изобретение относится к способам получения предшественника катализатора, катализатора синтеза Фишера-Тропша и к самому способу синтеза Фишера-Тропша. Способ получения предшественника катализатора синтеза Фишера-Тропша включает стадии, на которых: (i) используют раствор карбоксилата Fe(II); (ii) если молярное отношение карбоксильных и карбоксилатных групп, которые вступили в реакцию или способны вступать в реакцию с железом, и Fe(II) в растворе, используемом на стадии (i), не составляет, по меньшей мере, 3:1, в раствор добавляют источник карбоксильной или карбоксилатной группы, чтобы упомянутое молярное отношение составляло, по меньшей мере, 3:1, до завершения окисления карбоксилата Fe(II) на следующей стадии (iii); (iii) обрабатывают раствор карбоксилата Fe(II) окислителем, чтобы преобразовать его в раствор карбоксилата Fe(III) в условиях, исключающих такое окисление одновременно с растворением Fe(0); (iv) осуществляют гидролиз раствора карбоксилата Fe(III), полученного на стадии (iii), и осаждение одного или нескольких продуктов гидролиза Fe(III); (v) восстанавливают один или несколько продуктов гидролиза, полученных на стадии (iv); и (vi) добавляют источник активатора в форме растворимой соли переходного металла и химический активатор в форме растворимой соли щелочного металла или щелочноземельного металла во время или после осуществления любой из предшествующих стадий, чтобы получить предшественник катализатора синтеза Фишера-Тропша.
Изобретение относится к области катализа. Описан способ обессеривания сырья, содержащего кислородсодержащие соединения, углеводородсодержащие соединения и серосодержащие органические соединения, улавливанием серы на улавливающей массе, содержащей оксиды железа или оксиды цинка и более 20 мас.% феррита цинка, причем вышеупомянутый способ осуществляют в присутствии водорода при температуре, находящейся в интервале от 200°С до 400°С.

Изобретение относится к катализатору и к устройству для очистки выхлопного газа Катализатор очистки выхлопного газа содержит сложный оксид, представленный общей формулой (1): где компонент А представляет собой лантан (La), компонент А' представляет собой барий (Ва), компонент В представляет собой железо (Fe), компонент В' представляет собой ниобий (Nb) и компонент (РМ1) (благородный металл) представляет собой палладий (Pd) и где х находится в интервале от более чем 0,30 до 0,95 или менее, у находится в интервале от 0,07 или более до 0,94 или менее и z находится в интервале от 0,01 или более до 0,10 или менее.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к способам получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода, и может быть использовано в нефтепереработке, нефтехимии, газохимии, углехимии.

Изобретение относится к производству катализаторов для парового риформинга углеводородов метанового ряда C1 -C4. .
Изобретение относится к области производства катализаторов, конкретно, к производству катализаторов для процесса дегидрирования изоамиленов. .

Настоящее изобретение относится к технологии получения катализаторов, содержащих галогены; катализаторам, содержащим фториды, а именно к получению катализатора фторида цезия CsF, нанесенного на активированные угли.
Наверх