Катализатор для дегидрирования алкилароматических углеводородов

Изобретение относится к области катализа. Описан катализатор дегидрирования алкилароматических соединений, включающий оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия и/или рубидия, магния и/или кальция, молибдена и портландцемент, оксид самария при следующем содержании компонентов (в пересчете на оксиды), масс %: оксид калия - 8-22; оксид магния и/или оксид кальция -0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; портландцемент - 5-10; оксид самария - 1-5; оксид цезия и/или рубидия 0,05-5 мас.%; оксид железа - остальное. Технический результат - повышение стабильности катализатора, устойчивости к действию каталитических ядов. 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов дегидрирования алкилароматических углеводородов.

Известен катализатор для дегидрирования этилбензола следующего состава, мас.%: Fe2O3 - 45-90; K2O - 5-40; CeO2 - 0-10; MoO3 - 0-10; CaO - 0-15; порообразующий, связующий и формирующий агент (Заявка ФРГ 3442636, кл. B01J 23/76, 1986).

Недостатком катализатора является относительно невысокая активность и селективность.

Известен катализатор для дегидрирования этилбензола следующего состава, масс.%: карбонат калия - 13-25; оксид магния и/или оксид кальция - 0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; оксид церия - 1-8; портландцемент - 5-10; оксид хрома - 0,5-5; оксид циркония - 0,5-2,5; оксид кремния - 0,5-5; оксид рубидия или оксид цезия - 0,05-5; оксид лантана и/или оксид неодима - 0,05-1; оксид железа - остальное (Патент RU 2076778, МПК6 B01J 23/887, С07С15/46, 1997).

Наиболее близким по предлагаемому решению является катализатор для дегидрирования алкилароматических соединений следующего состава, масс.%: оксид и/или феррит калия - 8-22; оксид и/или феррит магния и/или оксид кальция - 0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; оксид церия - 1-8; портландцемент - 2-12; оксид и/или феррит стронция - 0,5-10; оксид лантана и/или оксид неодима - 0,01-1; оксид железа - остальное. Дополнительно катализатор может содержать оксид и/или феррит рубидия и/или цезия в количестве 0,05-5 мас.% (Патент RU 2187364, МПК7 B01J 23/745, B01J 23/887, 2002).

Недостаток известных катализаторов состоит в том, что промотирующий компонент вымывается при воздействии водяного пара при высокой температуре, вследствие чего катализатор постепенно теряет активность. Это, в свою очередь, приводит к необходимости повышения температуры синтеза и увеличения разбавления реакционной смеси водяным паром, то есть возрастают энергозатраты.

Задачей настоящего изобретения является получение катализатора для дегидрирования алкилароматических углеводородов, обладающего повышенной химической и термической стойкостью.

Указанная задача решается за счет того, что предлагается катализатор для дегидрирования алкилароматических соединений, включающий оксид железа, соединения калия, соединения магния и/или кальция, соединения рубидия и/или цезия, оксид молибдена, портландцемент, оксид самария при следующем содержании компонентов (в пересчете на оксиды), масс %: соединения калия - 8-22; соединения магния и/или соединения кальция - 0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; портландцемент - 5-10; оксид самария - 1-5; соединения рубидия и/или цезия в количестве 0,05-5; оксид железа - остальное.

Отличием предлагаемого катализатора от прототипа является введение в его состав вместо церия и соединений лантана и неодима оксида самария. Ионы самария уменьшают подвижность ионов щелочных металлов в пределах катионопроводящего слоя β"-полиферритной фазы, что позволяет уменьшить потери щелочного промотора в процессе работы катализатора. Это приводит к повышенной стабильности катализатора, устойчивости к действию каталитических ядов.

В качестве сырья для получения заявляемого катализатора могут использоваться оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения перечисленных компонентов.

Предлагаемый катализатор готовят смешением в заданном соотношении тщательно измельченных оксидов или разлагающихся до оксидов соединений железа, оксида и/или легко разлагающихся до оксида соединений молибдена, оксида самария, соединений магния и/или кальция. Компоненты смешивают и пропитывают водным раствором щелочных промоторов, например карбонатами и/или гидроксидами калия, рубидия и/или цезия. Портландцемент вводится на стадии смешения сухих компонентов катализатора.

Катализаторную массу перемешивают в течение 0,5-2,5 ч до получения однородной массы, затем формуют экструзией в жгуты, сушат при 100-170°C и прокаливают при 550-750°C.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Сухие компоненты катализатора, г: оксид железа - 126,1; оксид молибдена - 2; портландцемент - 24; оксид самария - 5; оксид магния - 10, смешивают в течение 1 часа. Добавляют 30 мл водного раствора, содержащего 42 г карбоната калия и 5 г карбоната цезия. Катализаторную массу перемешивают в течение 1,75 час до получения однородной массы, затем формуют экструзией в жгуты диаметром 3,0 мм, сушат при температуре 120°C и прокаливают при 650°C в течение 3 часов.

Получают катализатор 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.

Испытания катализатора осуществляют в реакции дегидрирования этилбензола в стирол при температуре 600…620°C, скорости подачи жидкого этилбензола 0,5…1,5 л/л катализатора в час и массовом разбавлении сырья водяным паром 1: 2…3.

Потери щелочного металла определяли через относительную устойчивость к выщелачиванию.

Данные по испытанию катализатора приведены в таблице.

Пример 2.

Катализатор готовят и испытывают аналогично примеру 1, но вместо оксида магния используют оксид кальция, вместо карбоната калия используют гидроксид калия. Данные по составу (считая на оксиды) и испытанию катализатора приведены в таблице.

Пример 3.

Катализатор готовят и испытывают аналогично примеру 1, но вместо оксида магния используют карбонат стронция, вместо карбоната цезия используют нитрат рубидия. Данные по составу (считая на оксиды) и испытанию катализатора приведены в таблице.

Пример 4.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но испытывают в реакции дегидрирования изопропилбензола в α-метилстирол при температуре 560…620°C, скорости подачи жидкого изопропилбензола 0,5…1,5 л/л катализатора в час и массовом разбавлении сырья водяным паром 1:3. Данные по составу (считая на оксиды) и испытанию катализатора приведены в таблице.

Пример 5.

Катализатор готовят и испытывают аналогично примеру 1, но вместо оксида самария вводят оксид кальция, карбонат стронция, оксид церия и оксид неодима. Данные по составу (считая на оксиды) и испытанию катализатора приведены в таблице.

Достигаемый технический результат заключается в повышении стабильности катализатора, устойчивости к действию каталитических ядов.

Катализатор для дегидрирования алкилароматических углеводородов, включающий оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия и/или рубидия, магния и/или кальция, молибдена и портландцемент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид самария при следующем соотношении компонентов, масс.% (в пересчете на оксиды):
Оксид калия - 8-22
Оксид магния и/или оксид кальция - 0,5-10
Оксид молибдена - 0,5-5
Портландцемент - 5-10
Оксид самария - 1-5
Оксид цезия или рубидия - 0,05-5
Оксид железа - остальное.



 

Похожие патенты:
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 катализаторам гидрирования и дегидрирования. .

Изобретение относится к способу химической переработки смесей газообразных углеводородов (алканов) С1-С 6 в олефины С2-С3 (этилен и пропилен), заключающемуся в осуществлении реакций окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С2-С6, характеризующемуся тем, что осуществляют окислительный пиролиз алканов С2 -С6, который проводят при температуре от 450°С до 850°С, давлении от 1 атм до 40 атм и подаче не более 15 об.% кислорода в присутствии оксидных катализаторов без предварительного разделения исходной смеси газообразных углеводородов (алканов) C1-С6 на составляющие компоненты и/или отделения метана, реакцию окислительной конденсации метана осуществляют в потоке метана, отделенного от продуктов окислительного пиролиза алканов С2-С6, в присутствии оксидных катализаторов при температуре от 700°С до 950°С, давлении от 1 атм до 10 атм и мольном соотношении метана и кислорода в интервале от 2:1 до 10:1, при этом выделение продуктов окислительной конденсации метана проводят совместно или частично совместно с выделением продуктов окислительного пиролиза алканов С2-С 6, а отделенные от реакционных газов метан, этан и алканы С3+ подвергают рециклу и направляют повторно на стадии окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С2 -С6 соответственно.

Изобретение относится к нефтехимическому производству, а также к технологии производства органических веществ из сопутствующих газов и газового конденсата. .

Изобретение относится к области органической химии и нефтехимии, в частности к разработке и использованию катализаторов. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного продукта частичного окисления и/или аммокисления пропилена, выбранного из группы, включающей пропиленоксид, акролеин, акриловую кислоту и акрилонитрил, исходным веществом которого является сырой пропан, при котором а) на первой стадии сырой пропан в присутствии и/или при отсутствии кислорода подвергают гомогенному и/или гетерогенно-катализируемому дегидрированию и/или оксидегидрированию, причем получают содержащую пропан и пропилен газовую смесь 1, b) от полученной на первой стадии газовой смеси 1, от содержащихся в ней, отличных от пропана и пропилена компонентов, таких как водород, моноокись углерода, в случае необходимости, отделяют некоторое количество и/или превращают его в другие соединения, такие как вода, двуокись углерода, причем из газовой смеси 1 получают газовую смесь 1', содержащую пропан и пропилен, а также отличные от кислорода, пропана и пропилена соединения, и на, по меньшей мере, еще одной стадии с) газовую смесь 1 и/или газовую смесь 1' в качестве компонента, содержащего молекулярный кислород, газовой смеси 2 подвергают гетерогенно-катализируемому частичному газофазному окислению и/или частичному газофазному аммокислению содержащегося в газовой смеси 1 и/или в газовой смеси 1' пропилена, где содержание бутена-1 в газовой смеси 2 составляет 1 об.%.
Изобретение относится к модифицированию способа Гудри дегидрирования алифатических углеводородов. .
Изобретение относится к катализатору для процессов дегидрирования алкилароматических углеводородов. .
Изобретение относится к катализатору для процессов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов. .
Изобретение относится к области производства катализаторов, а именно к производству катализаторов дегидрирования алкилароматических углеводородов, и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к области создания и использования катализаторов дегидрирования углеводородов, представляющего собой пористую подложку из нержавеющей стали, никеля или меди, на одну сторону которой нанесен слой пиролизованного инфракрасным излучением полиакрилонитрила (ИК-ПАН), а на другую сторону - слой, содержащий наночастицы сплавов Pt-Ru, Pt-Re, Pt-Rh или Pd-Ru, распределенные в пленке ИК-ПАН.

Изобретение относится к способу каталитического дегидрирования первого ненасыщенного углеводорода для образования второго ненасыщенного углеводорода, который имеет на одну олефиновую ненасыщенную связь больше, чем первый ненасыщенный углеводород.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения пиразола и его производных формулы I в которой радикалы R1-R4 имеют значения, указанные ниже, из ,- ненасыщенных карбонильных соединений формулы II и гидразина либо производных гидразина формулы III H2N-NHR4.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к установкам двухстадийного дегидрирования изопентана, и может быть использовано для совершенствования блока охлаждения в тех отраслях промышленности, в которых присутствуют процессы теплопередачи.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к получению катализатора для дегидрирования циклогексанола. .

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления реактором дегидрирования углеводородного сырья, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить выход целевого продукта за счет поддержания изотермического режимав реакторе.

Настоящее изобретение относится к катализаторам производства метилмеркаптана из оксидов углерода. Описан нанесенный катализатор для получения метилмеркаптана из оксида углерода, включающий: А) оксидные соединения, содержащие Мо и содержащие К, причем Мо и К могут быть составляющими одного соединения; Б) активное оксидное соединение АxОy, где А означает Re, a x и у представляют собой целые числа от 1 до 7.

Изобретение относится к области катализа. Описан катализатор дегидрирования алкилароматических соединений, включающий оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия иили рубидия, магния иили кальция, молибдена и портландцемент, оксид самария при следующем содержании компонентов, масс : оксид калия - 8-22; оксид магния иили оксид кальция -0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; портландцемент - 5-10; оксид самария - 1-5; оксид цезия иили рубидия 0,05-5 мас.; оксид железа - остальное. Технический результат - повышение стабильности катализатора, устойчивости к действию каталитических ядов. 1 табл., 5 пр.

Наверх