Катализатор для дегидрирования алкилароматических углеводородов

Изобретение относится к катализатору для дегидрирования алкилароматических углеводородов, включающему оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия и/или рубидия, магния и/или кальция, молибдена, оксид самария и портландцемент, оксид европия при следующем соотношении компонентов, мас.% (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 - 0,3-1,5, оксид европия - 0,005-0,030, оксид цезия или рубидия - 0,05-1,50, оксид железа – остальное. Технический результат заключается в повышении каталитической активности, устойчивости к действию каталитических ядов и снижении его стоимости. 1 табл., 5 пр.

 

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

Известен 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 В01J 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.

Наиболее близким по предлагаемому решению является катализатор для дегидрирования алкилароматических углеводородов следующего состава: масс. %: оксид калия - 8-22; оксид магния - 0,5-10; оксид молибдена - 0,5-5; портландцемент - 2-12; оксид самария - 1-5; оксид цезия или рубидия - 0,05-5; оксид железа - остальное (Патент RU 2509604 С1, МПК B01J 23/745, B01J 23/887, 2014).

Основным недостатком известного катализатора является высокая стоимость катализатора вследствие использования самария и щелочных промоторов (цезия и рубидия).

Задачей настоящего изобретения является получение катализатора с высокой каталитической активностью и устойчивостью к действию каталитических ядов при более низком содержании оксида самария; расширение ассортимента катализаторов для дегидрирования алкилароматических углеводородов при неизменных высоких технических характеристиках и снижение их стоимости.

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, оксид европия 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 - 0,3-1,5; оксид европия - 0,005-0,030; соединения рубидия и/или цезия в количестве 0,05-1,50 мас. %; оксид железа - остальное.

Отличием предлагаемого катализатора от прототипа является снижение в его составе содержания оксида самария, используемого в качестве стабилизатора активности катализатора и повышения его устойчивости к действию каталитических ядов, путем частичной замены его на небольшое количество оксида европия, а также снижение дозировки оксидов рубидия и/или цезия.

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°С и прокаливают при 550-750°С.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Сухие компоненты катализатора, г: оксид железа - 132,74; оксид молибдена - 2; портландцемент - 24; оксид самария 1; оксид европия - 0,04; оксид магния - 10, смешивают в течение 1 часа. Добавляют 30 мл водного раствора, содержащего 42 г карбоната калия и 0,92 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°С и прокаливают при 650°С в течение 3 часов.

Получают катализатор состава, масс. %: оксид железа - 66,37; карбонат калия - 14,3 (считая на оксид); карбонат цезия (считая на оксид) - 0,8; оксид магния - 5; оксид молибдена - 1; портландцемент - 12; оксид самария - 0,5; оксид европия - 0,02.

Испытания катализатора осуществляют в реакции дегидрирования этилбензола в стирол при температуре 600…620°С, 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 1.

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 1.

Пример 4

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но испытывают в реакции дегидрирования изопропилбензола в α-метилстирол при температуре 560…620°С, 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 1.

Пример 5

Катализатор готовят и испытывают аналогично примеру 1, исключая оксид европия. Данные по составу (считая на оксиды) и испытанию катализатора приведены в таблице 1.

Достигаемый технический результат заключается в получении нового катализатора, обеспечивающего высокую каталитическую активность и устойчивость к действию каталитических ядов, и снижении его стоимости.

Катализатор для дегидрирования алкилароматических углеводородов, включающий оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия и/или рубидия, магния и/или кальция, молибдена, оксид самария и портландцемент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид европия при следующем соотношении компонентов, мас.% (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 0,3-1,5
Оксид европия 0,005-0,030
Оксид цезия или рубидия 0,05-1,50
Оксид железа Остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения железо-калиевых катализаторов для дегидрирования метилбутенов в изопрен. Способ получения железо-калиевого катализатора для дегидрирования метилбутенов осуществляют следующим образом: проводят смешение компонентов катализатора в следующем соотношении, мас.

Изобретение относится к способу пиролиза алканов, включающему ввод потока газообразных алканов С2-С4 в трубу пиролиза, внешний обогрев трубы с нагревом потока алканов стенками трубы, ввод одного или нескольких ограниченных в поперечном сечении пучков излучения в поток алканов.

Изобретение относится к двум вариантам способа дегидрирования углеводорода. Один из вариантов содержит стадию подачи потока сырья, содержащего по меньшей мере один углеводород, над катализатором, содержащим каталитически активную углеродную фазу.

Настоящее изобретение относится к способу приготовления олефинового продукта, содержащего этилен и/или пропилен, который содержит следующие этапы: a) выполняют паровой крекинг парафинового сырья, содержащего C2-C5 парафины, в условиях крекинга, включающих температуру в диапазоне от 650 до 1000°C, в зоне крекинга с получением отходящего потока установки крекинга, содержащего олефины; b) превращают оксигенатное сырье в системе конверсии оксигенат-в-олефины, содержащей реакционную зону, в которой оксигенатное сырье контактирует с катализатором превращения оксигената в условиях превращения оксигената, включающих температуру в диапазоне от 200 до 1000°C и давление от 0,1 кПа до 5 МПа, с получением отходящего потока конверсии, содержащего этилен и/или пропилен; c) объединяют, по меньшей мере, часть отходящего потока установки крекинга и, по меньшей мере, часть отходящего потока конверсии с получением объединенного отходящего потока и выделяют поток олефинового продукта, содержащий этилен и/или пропилен, из объединенного отходящего потока, где отходящий поток установки крекинга и/или отходящий поток конверсии содержит C4 фракцию, содержащую ненасыщенные соединения, и где данный способ дополнительно содержит, по меньшей мере, частичное гидрирование, по меньшей мере, части данной C4 фракции с получением, по меньшей мере, частично гидрированного C4 сырья, и возврат, по меньшей мере, части, по меньшей мере, частично гидрированного C4 сырья в качестве возвращаемого сырья рециркуляции на этап a) и/или этап b).

Изобретение относится к способу получения олефина, который включает в себя стадии: подачи потока сырья, который содержит парафиновый углеводород, в секцию дистилляции; подачи потока, выходящего из секции дистилляции, в реактор и взаимодействие потока, выходящего из секции дистилляции, в реакторе с образованием потока, выходящего из реактора, содержащего олефин; подачи потока сырья отгонной колонны, который сообщается с и находится ниже по ходу потока от потока, выходящего из реактора, в отгонную колонну олефина; подачи потока, выходящего из отгонной колонны, в компрессор теплового насоса; и подачи потока, выходящего из компрессора теплового насоса, в секцию дистилляции и использования тепла из потока, выходящего из компрессора теплового насоса, для подогрева потока секции дистилляции, который содержит непрореагировавший парафиновый углеводород.

Настоящее изобретение относится к способу получения олефинов, включающему: а) паровой крекинг включающего этан сырья в зоне крекинга и в условиях крекинга с получением выходящего из зоны крекинга потока, включающего по меньшей мере олефины и водород; b) конверсию оксигенированного сырья в зоне конверсии оксигената-в-олефины в присутствии катализатора с получением выходящего из зоны оксигената-в-олефины (ОТО) потока по меньшей мере из олефинов и водорода; c) объединение по меньшей мере части выходящего из зоны крекинга потока и части выходящего из зоны ОТО потока с получением объединенного выходящего потока; и d) отделение водорода от объединенного выходящего потока, причем образуется по меньшей мере часть оксигенированного сырья за счет подачи водорода, полученного на стадии d), и сырья, содержащего оксид углерода и/или диоксид углерода, в зону синтеза оксигенатов и получения оксигенатов.

Настоящее изобретение предлагает способ производства этиленоксида, включающий: a. крекинг включающего этан исходного материала в зоне крекинга в условиях крекинга для получения олефинов, включая, по меньшей мере, этилен и водород; b.

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.
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. .

Описаны способ получения катализаторов для получения акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода и способ конверсии олефина, включающий контактирование при повышенной температуре пропилена и/или изобутилена, аммиака и кислорода в паровой фазе в присутствии катализатора.

Описаны каталитические композиции, которые эффективны для обеспечения увеличенного производства акрилонитрила без значительного снижения производства цианистого водорода и/или ацетонитрила и обеспечения общего увеличения производства акрилонитрила, цианистого водорода и ацетонитрила.

Изобретение относится к полиметаллической оксидной массе, оболочечному катализатору, сплошному каталитически активному формованному изделию, способу изготовления полиметаллической оксидной массы, способу гетерогенно-катализируемого частичного окисления в газовой фазе пропена до акролеина и акриловой кислоты.

Предложены каталитическая композиция, применяемая для конверсии олефина, выбранного из группы, состоящей из пропилена, изобутилена и их смесей, в акрилонитрил, метакрилонитрил и их смеси, и способ конверсии.

Настоящее изобретение относится к каталитической композиции для производства спиртов синтезом Фишера-Тропша, включающей кобальт (Со) и молибден (Мо) на подложке активированного угля (С), причем относительные молярные соотношения элементов, входящих в состав указанной композиции, представлены формулой: CoaMobMcC, причем М представляет собой один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из щелочных металлов и щелочно-земельных металлов; а равен 1Е-3 - 0,3; b равен 1Е-3 - 0,9; с равен 0 - 1Е-2.

Изобретение относится к способу повышения селективности при получении акриловой кислоты с помощью оболочечного катализатора для частичного газофазного окисления акролеина до акриловой кислоты, состоящего из полой цилиндрической несущей подложки длиной от 2 до 10 мм, наружным диаметром от 4 до 10 мм и толщиной стенок от 1 до 4 мм, а также нанесенной на наружную поверхность несущей подложки оболочки из каталитически активной оксидной массы общей формулы (I): в которой X1 означает один или несколько элементов из группы щелочных и щелочно-земельных металлов, X2 означает один или несколько элементов из группы кремния, алюминия, титана и циркония, и n означает стехиометрический коэффициент элемента кислорода, который определяется стехиометрическими коэффициентами отличающихся от кислорода элементов, а также их зарядовым числом в формуле (I).

Изобретение относится к способу получения акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода. Способ включает приведение в контакт при повышенной температуре пропилена, аммиака и кислорода в паровой фазе в присутствии катализатора.

Предложен оксидный катализатор для использования в реакции окисления олефина и/или спирта, способ его получения и способ получения насыщенного альдегида в присутствии указанного катализатора.

Изобретение относится к усовершенствованному катализатору для применения в реакции аммоксидирования ненасыщенного углеводорода в соответствующий ненасыщенный нитрил, а именно к композиции, полезной для конверсии олефина, выбранного из группы, состоящей из пропилена, изобутилена или их смесей, в акрилонитрил, метакрилонитрил и их смеси.

Изобретение относится к способ получения катализатора, к способу аммоксидирования олефина и к катализатору. Катализатор представлен следующей формулой: Mo12BiaFebAcDdЕеFfGgCehOx, где А обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из натрия, калия, рубидия и цезия; D обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из никеля, кобальта, марганца, цинка, магния, кальция, стронция, кадмия и бария; Е обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из хрома, вольфрама, бора, алюминия, галлия, индия, фосфора, мышьяка, сурьмы, ванадия и теллура; F обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из редкоземельного элемента, титана, циркония, гафния, ниобия, тантала, алюминия, галлия, индия, таллия, кремния, германия и свинца; G обозначает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из серебра, золота, рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины и ртути; и а, b, с, d, e, f, g, h и n соответственно обозначают число атомов висмута (Bi), железа (Fe), А, D, Е, F, церия (Се) и кислорода (О), приходящееся на 12 атомов молибдена (Мо), где а имеет значение от 0,05 до 7, b имеет значение от 0,1 до 7, с имеет значение от 0,01 до 5, d имеет значение от 0,1 до 12, е имеет значение от 0 до 5, f имеет значение от 0 до 5, g имеет значение от 0 до 0,2, h имеет значение от 0,01 до 5 и х обозначает число атомов кислорода, необходимое для насыщения валентности других имеющихся элементов.

Изобретение относится к способу получения железо-калиевых катализаторов для дегидрирования метилбутенов в изопрен. Способ получения железо-калиевого катализатора для дегидрирования метилбутенов осуществляют следующим образом: проводят смешение компонентов катализатора в следующем соотношении, мас.

Изобретение относится к катализатору для дегидрирования алкилароматических углеводородов, включающему оксиды или разлагающиеся до оксидов соединения железа, калия, цезия иили рубидия, магния иили кальция, молибдена, оксид самария и портландцемент, оксид европия при следующем соотношении компонентов, мас. : оксид калия - 8-22, оксид магния иили оксид кальция - 0,5-10, оксид молибдена - 0,5-5, портландцемент - 5-10, оксид самария - 0,3-1,5, оксид европия - 0,005-0,030, оксид цезия или рубидия - 0,05-1,50, оксид железа – остальное. Технический результат заключается в повышении каталитической активности, устойчивости к действию каталитических ядов и снижении его стоимости. 1 табл., 5 пр.

Наверх