Способ получения катализатора (варианты) и способ алкилирования изобутана бутиленами в присутствии полученного катализатора (варианты)

Изобретение относится к способу производства катализаторов и может быть использовано для процесса алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Для получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас.% сначала получают суспензию цеолита в воде. Полученный цеолит подвергают ионному обмену при атмосферном давлении и температуре 70-85°C в течение 3-9 ч на катионы лантана из водного раствора нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание оксида лантана в конечном катализаторе 0,15÷3,0 мас.%. По первому варианту суспензию цеолита фильтруют, промывают свежей водой, сушат при 110÷130°C в течение 2-4 ч, прессуют в таблетки и прокаливают их при 350°C в течение 1÷2 ч и при 550°C в течение 2÷4 ч. По второму варианту суспензию цеолита смешивают с другой суспензией, полученной пептизацией порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН=1, упаривают, формуют в гранулы и провяливают их при комнатной температуре. Затем сушат и прокаливают, как описано выше. После прокалки на катализатор могут наносить хлорид палладия, предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, обеспечивая содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5 мас.%. Катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 ч. Полученные катализаторы применяют в способе алкилирования изобутана олефинами при повышенных температуре и давлении. В частном случае алкилирование изобутана олефинами ведут при температуре 60÷100°C, давлении 0,85÷1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8÷10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15÷0,2 ч-1 и длительности подачи сырья 24÷36 ч. Технический результат - увеличение срока стабильной работы катализатора и стабильности процесса алкилирования при одновременном повышении конверсии бутиленов и выхода триметилпентанов в углеводородах изо-C8 при осуществлении способа на существующем в отечественной промышленности оборудовании. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к получению катализатора на основе цеолитов и способу алкилирования изобутана бутиленами в его присутствии, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

В связи с возросшими требованиями к качеству автобензина (ограничение содержания ароматических углеводородов) резко возрос интерес к процессу алкилирования изобутана олефинами. Продукт процесса - алкилбензин, состоит практически полностью из изопарафиновых углеводородов, в основном изооктанов. Алкилбензин не содержит ароматических и непредельных углеводородов и сернистых соединений, одновременно обладает высоким октановым числом. В настоящее время для процесса алкилирования в промышленном масштабе в качестве катализаторов используются минеральные кислоты - серная и фтористоводородная. Однако их применение вызывает ряд проблем, связанных с высокой токсичностью и коррозионноактивностью кислот.

Перспективными катализаторами процесса алкилирования изобутана бутиленами являются цеолиты типа фожазита в катионообменной форме. Однако их высокая активность и селективность по изооктановой фракции довольно быстро снижается во времени работы, что затрудняет промышленное применение таких катализаторов. Проблеме увеличения срока службы цеолитных катализаторов в реакции алкилирования посвящено большое количество работ, в которых предлагаются способы синтеза новых катализаторов, их химический состав, условия проведения процесса, способы их активации и регенерации, а также различные технологические приемы. Все эти задачи взаимосвязаны и решаются обычно совместно, так как существенно влияют друг на друга.

Известен способ получения катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас. % для алкилирования изобутана бутиленами, описанный в RU 2482917, B01J 37/02, 27.05.2013 г. Способ включает обработку цеолита водным раствором соли лантана, формование методом экструзии, сушку и прокалку полученного катализатора, причем для обработки цеолита используют водный раствор нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание лантана в конечном катализаторе 0,5-3,5 мас. %, указанную обработку осуществляют при 90-135°C и давлении насыщенных паров, после обработки водным раствором нитрата лантана цеолит дополнительно обрабатывают водным раствором нитрата аммония и получают влажную лепешку, указанную лепешку смешивают с другой влажной лепешкой, полученной из связующего - гидроксида алюминия бемитной структуры, пептизированного при рН в пределах, равных 1÷4, раствором минеральной или органической кислоты, полученную смесь упаривают, после формования экструдаты провяливают, сушку осуществляют при 120°C в течение 5 часов, а прокалку - сначала при температуре 300°C в течение 1,5 часов, а потом при 500°C в течение 2,5 часов, после прокалки на катализатор наносят хлорид палладия, растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака и взятый в количестве, обеспечивающем содержание палладия в готовом катализаторе 0,05-0,3 мас. %, и катализатор снова провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Однако в промышленном производстве цеолитов и катализаторов для осуществления ионного обмена заявленным способом, как правило, не применяют аппараты с мешалкой под давлением при повышенных температурах. Таким образом, для применения данного способа необходима разработка и внедрение в производство специального нового оборудования.

Другим недостатком известного способа является недостаточный срок стабильной работы катализатора (проверенный в лабораторных условиях) - немногим больше 8 часов, что также ограничивает его промышленное применение, и необходимость частого прерывания процесса для регенерации катализатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения катализатора на основе цеолита для алкилирования изобутана бутиленами, описанный в RU 2505357, B01J 37/30, 27.10.2011 г. Согласно известному техническому решению предложен способ получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8% масс., включающий обработку цеолита водным раствором соли лантана, сушку и прокалку полученного катализатора, в котором цеолит при перемешивании сначала пропитывают водным раствором нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание лантана в конечном катализаторе 0,5%÷6,0% масс. - получают суспензию; порошок гидроксида алюминия бемитной структуры пептизируют раствором уксусной кислоты до рН 1÷3 и получают другую суспензию, затем обе суспензии перемешивают, упаривают до состояния формуемости и формуют в гранулы, после чего полученные гранулы провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C в течение 5 часов и прокаливают сначала при температуре 300°C в течение 1,5 часов, а потом при 500°C в течение 2,5 часов.

После прокалки на катализатор может быть нанесен хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание палладия в готовом катализаторе 0,2% масс., и растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, после чего катализатор снова провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Также из RU 2505357 известен способ алкилирования изобутана олефинами в присутствии полученного катализатора. Алкилирование осуществляют при температуре 80°C, давлении 12,3 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15 ч-1, длительности подачи сырья 8 часов.

Этот способ применим на существующих промышленных установках, однако срок стабильной работы катализатора и по этому способу составляет не более 8 часов.

Задача предлагаемого технического решения заключается в разработке способов получения и применения катализатора алкилирования изобутана бутиленами, обладающего высокой стабильностью и сохраняющего высокую активность длительное время, при возможности реализации этих способов на существующем в отечественной промышленности оборудовании.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8% масс., включающий обработку суспензии цеолита водным раствором соли лантана, сушку и прокалку полученного катализатора, в котором сначала готовят суспензию цеолита в воде и полученный цеолит подвергают ионному обмену при атмосферном давлении и температуре 70-85°C в течение 3-9 часов на катионы лантана из водного раствора нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание оксида лантана в конечном катализаторе 0,15%÷3,0% масс. Суспензию цеолита фильтруют, промывают свежей водой, затем осуществляют сушку при 110÷130°C в течение 2-4 часов. Просушенный порошок цеолита прессуют в таблетки и осуществляют их прокалку при 350°C в течение 1÷2 часов и при 550°C в течение 2÷4 часов.

После прокалки на катализатор может быть нанесен хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5% масс., и предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, после чего катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

В качестве варианта возможно формование катализатора в гранулы. При этом суспензию цеолита после ионного обмена смешивают с другой суспензией, полученной пептизацией порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН=1, упаривают и формуют в гранулы, провяливают их при комнатной температуре, затем осуществляют сушку при 110÷130°C в течение 2-4 часов и прокалку при 350°C в течение 1÷2 часов и при 550°C в течение 2÷4 часов, после чего на прокаленную основу наносят хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5% масс., и предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Предложен также способ алкилирования изобутана олефинами при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8% масс., в котором алкилирование проводят в присутствии описанного выше катализатора. Предпочтительно алкилирование изобутана олефинами ведут при температуре 60÷100°C, давлении 0,85÷1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8÷10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15÷0,2 ч-1 и длительности подачи сырья 24÷36 ч.

Технический результат заключается в увеличении срока стабильной работы катализатора, что приводит и к большей стабильности процесса алкилирования, при одновременном повышении конверсии бутиленов и выхода триметилпентанов в углеводородах изо-C8, обусловленном повышением активности катализатора и его селективности по триметилпентанам, при осуществлении способа на существующем в отечественной промышленности оборудовании.

Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение, но никоим образом его не ограничивают.

Пример 1.

0,12 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 150 г дистиллированной воды. В полученный раствор вводят предварительно приготовленную суспензию в воде цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8% в количестве, соответствующем массовому отношению цеолит:раствор =1:5. Из полученного раствора вводят в цеолит лантан методом ионного обмена при атмосферном давлении и температуре 70°C в течение 9 ч при перемешивании с последующей фильтрацией и промывкой, затем образец сушат при 110°C в течение 4 ч.

Просушенный порошок цеолита прессуют в таблетки, затем таблетки прокаливают при температуре 350°C в течение 1 ч и при 550°C в течение 4 ч.

На прокаленную основу катализатора наносят 30 мл раствора, содержащего 0,22 г хлорида палладия, растворенного при нагревании в 7 мл 25%-ного раствора аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C, прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Получают катализатор с содержанием 0,15% оксида лантана и 0,5% оксида палладия (PdO).

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 100°C, давлении 1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,2 ч-1, длительности подачи сырья 24 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример 2.

0,4 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 150 г дистиллированной воды. В полученный раствор вводят предварительно приготовленную суспензию в воде цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8% в количестве, соответствующем массовому отношению цеолит:раствор =1:5. Из полученного раствора вводят в цеолит лантан методом ионного обмена при атмосферном давлении и температуре 80°C в течение 6 ч при перемешивании с последующей фильтрацией и промывкой, затем образец сушат при 130°C в течение 4 ч.

Просушенный порошок цеолита прессуют в таблетки, затем таблетки прокаливают при температуре 350°C в течение 2 ч и при 550°C в течение 2 ч.

На прокаленную основу катализатора наносят 30 мл раствора, содержащего 0,13 г хлорида палладия, растворенного при нагревании в 7 мл 25%-ного раствора аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C, прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Получают катализатор с содержанием 0,5% оксида лантана и 0,3% оксида палладия.

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 60°C, давлении 0,85 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15 ч-1, длительности подачи сырья 36 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример 3.

1,21 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 150 г дистиллированной воды. В полученный раствор вводят предварительно приготовленную суспензию в воде цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8% в количестве, соответствующем массовому отношению цеолит:раствор =1:5. Из полученного раствора вводят в цеолит лантан методом ионного обмена при атмосферном давлении и температуре 85°C в течение 3 ч при перемешивании с последующей фильтрацией и промывкой, затем образец сушат при 120°C в течение 4 ч. Просушенный порошок цеолита прессуют в таблетки, затем таблетки прокаливают при температуре 350°C в течение 1,5 ч и при 550°C в течение 3 ч.

Просушенный порошок цеолита прессуют в таблетки, затем таблетки прокаливают при температуре 350°C в течение 1 ч и при 500°C в течение 4 ч. Получают катализатор с содержанием 1,5% оксида лантана.

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 90°C, давлении 1,62 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 9:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,2 ч-1, длительности подачи сырья 30 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример 4.

2,8 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 150 г дистиллированной воды. В полученный раствор вводят предварительно приготовленную суспензию в воде цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8% в количестве, соответствующем массовому отношению цеолит:раствор =1:5. Из полученного раствора вводят в цеолит лантан методом ионного обмена при атмосферном давлении и температуре 85°C в течение 3 ч при перемешивании с последующей фильтрацией и промывкой и получают суспензию 1.

Пептизируют 7,6 г порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН=1, таким образом, получают суспензию 2.

Затем тщательно смешивают суспензии 1 и 2, упаривают до состояния формуемости и формуют в гранулы. Гранулы провяливают при комнатной температуре, просушивают при 130°C в течение 3 часов и прокаливают при температуре 350°C в течение 1 ч и при 550°C в течение 2 ч. На прокаленную основу катализатора наносят 30 мл раствора, содержащего 0,05 г хлорида палладия, растворенного при нагревании в 7 мл 25%-ного раствора аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C, прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Получают катализатор с содержанием 3% оксида лантана и 0,1% оксида палладия.

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 70°C, давлении 1,1 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 9:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,17 ч-1, длительности подачи сырья 24 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример 5.

0,93 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 150 г дистиллированной воды. В полученный раствор вводят предварительно приготовленную суспензию в воде цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8% в количестве, соответствующем массовому отношению цеолит:раствор =1:5. Из полученного раствора вводят в цеолит лантан методом ионного обмена при атмосферном давлении и температуре 85°C в течение 3 ч при перемешивании с последующей фильтрацией и промывкой и получают суспензию 1.

Пептизируют 7,6 г порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН=1, таким образом, получают суспензию 2.

Затем тщательно смешивают суспензии 1 и 2, упаривают до состояния формуемости и формуют в гранулы. Гранулы провяливают при комнатной температуре, просушивают при 130°C в течение 4 часов и прокаливают при температуре 350°C в течение 1 ч и при 550°C в течение 2 ч. На прокаленную основу катализатора наносят 30 мл раствора, содержащего 0,1 г хлорида палладия, растворенного при нагревании в 7 мл 25%-ного раствора аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C, прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Получают катализатор с содержанием 1% оксида лантана и 0,2% оксида палладия.

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 80°C, давлении 1,32 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 9:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15 ч-1, длительности подачи сырья 24 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Пример 6 (сравнительный).

0,93 г соли La(NO3)3*6 H2O растворяют в 50 мл дистиллированной воды, полученным раствором пропитывают 54,6 г отжатого на фильтре цеолита NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O до 0,8-0,9% масс., полученного по методике, описанной в работе [2], при комнатной температуре, при тщательном перемешивании в течение 10 мин и получают суспензию 1.

Пептизируют 7,6 г порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН=1, таким образом, получают суспензию 2.

Затем тщательно смешивают суспензии 1 и 2, упаривают до состояния формуемости и формуют в гранулы. Гранулы провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C в течение 5 часов и прокаливают при температуре 300°C в течение 1,5 часов и при 500°C в течение 2,5 часов. На прокаленную основу катализатора наносят 30 мл раствора, содержащего 0,1 г хлорида палладия, растворенного при нагревании в 7 мл 25%-ного раствора аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, просушивают при 120°C, прокаливают при 500°C в течение 3 часов.

Получают катализатор с содержанием 1% оксида лантана и 0,2% оксида палладия.

Полученный образец катализатора испытывают в реакции алкилирования изобутана олефинами на лабораторной микропилотной установке, при температуре 80°C, давлении 1,32 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15 ч-1, длительности подачи сырья 24 ч. В качестве олефинов используют смесь бутиленов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Из результатов испытаний катализаторов, приготовленных по примерам 1-5, приведенных в таблице 1, очевидно, что по основным параметрам: конверсии, выходу алкилата, селективности по триметилпентанам, содержащимся в углеводородах изо-C8, полученные заявленным способом катализаторы превышают соответствующие показатели для прототипа. Катализатор по изобретению сохранял высокую активность при работе в течение 24-36 часов, тогда как катализатор по прототипу за 24 часа значительно снизил свою активность, что отразилось в показателях конверсии бутиленов (88 масс. %) и выхода алкилата (164 масс. %) (см. сравнительный пример 6).

Таким образом, предложенный катализатор отличается высокой стабильностью и, кроме того, может быть получен на существующем в отечественной промышленности оборудовании и потому будет, безусловно, представлять интерес для российского рынка.

Источники информации, принятые во внимание

1. RU 2505357, B01J 37/30, 27.10.2011 г.

2. P.P. Шириязданов, У.Ш. Рысаев, С.А. Ахметов, А.П. Туранов, Ю.В. Морозов, Е.А. Николаев. // «Нефтехимия», 2009 г., т. 49, №1, с. 90-93.

1. Способ получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас.%, включающий обработку цеолита водным раствором нитрата лантана, получение суспензии цеолита, сушку, формование и прокалку полученного катализатора, отличающийся тем, что сначала получают суспензию цеолита в воде, полученный цеолит подвергают ионному обмену при атмосферном давлении при 70-85°C в течение 3-9 ч на катионы лантана из водного раствора нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание оксида лантана в конечном катализаторе 0,15÷3,0 мас.%, суспензию цеолита фильтруют, промывают свежей водой, затем осуществляют сушку при 110÷130°C в течение 2-4 ч, формование путем прессования в таблетки и прокалку при 350°C в течение 1÷2 ч и при 550°C в течение 2÷4 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после прокалки на катализатор наносят хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5 мас.%, и предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 ч.

3. Способ получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас.%, включающий обработку цеолита водным раствором нитрата лантана, получение суспензии цеолита, получение второй суспензии пептизацией порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором кислоты до рН=1, смешение ее с суспензией цеолита, упаривание, формование в гранулы, провяливание их при комнатной температуре, сушку и прокалку полученного катализатора, отличающийся тем, что сначала получают суспензию цеолита в воде, полученный цеолит подвергают ионному обмену при атмосферном давлении и температуре 70-85°C в течение 6-9 ч на катионы лантана из водного раствора нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание оксида лантана в конечном катализаторе 0,15÷3,0 мас.%, в качестве кислоты используют азотную кислоту, сушку осуществляют при 110÷130°C в течение 2-4 ч, а прокалку при 350°C в течение 1÷2 ч и при 550°C в течение 2÷4 ч, после чего на катализатор наносят хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5 мас.%, и предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 ч.

4. Способ алкилирования изобутана олефинами при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас.%, отличающийся тем, что алкилирование проводят в присутствии катализатора, полученного по п. 1.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что алкилирование изобутана олефинами ведут при температуре 60÷100°C, давлении 0,85÷1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8÷10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15÷0,2 ч-1 и длительности подачи сырья 24÷36 ч.

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что при получении катализатора после прокалки на него наносят хлорид палладия, взятый в количестве, обеспечивающем содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5 мас.%, и предварительно растворенный при нагревании в 25% растворе аммиака, катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 ч.

7. Способ алкилирования изобутана олефинами при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас.%, отличающийся тем, что алкилирование проводят в присутствии катализатора, полученного по п. 3.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что алкилирование изобутана олефинами ведут при температуре 60÷100°C, давлении 0,85÷1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8÷10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15÷0,2 ч-1 и длительности подачи сырья 24÷36 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу алкилирования изобутана в трехфазном реакторе с неподвижным слоем катализатора бутилены подают на каждый слой катализатора, а изобутан, взятый в избытке, в верхнюю часть реактора, проводят реакцию алкилирования, отделяют и возвращают на рецикл непрореагировавпшй изобутан и выводят полученный алкилбензин.

Изобретение относится к устройству для алкилирования изобутана олефинами на твердом катализаторе в виде ректификационной колонны, содержащему ректификационные секции и реакционные секции с твердым катализатором, которые имеют питающий канал и переливной карман, связанные с ректификационными секциями.

Изобретение относится к галогеналюминатному соединению четвертичного фосфония формулы (I), в которой R1-R3 представляют собой одинаковые алкильные группы, содержащие от 1 до 8 атомов углерода, R4 отличается от R1-R3 и выбран из С4-С12 алкилов, а X представляет собой галоген.

Изобретение относится к области получения катализаторов алкилирования изобутана изобутеном. Описывается способ получения катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O не более 0,8 мас.%, включающий пропитку при перемешивании кристаллов цеолита водным раствором нитрата лантана до содержания в цеолите 3,0 мас.% лантана, смешение со второй суспензией, полученной пептизацией водным раствором HNO3 до рН 1-3 порошка гидроксида алюминия (псевдобемита), гранулирование формовочной массы, провяливание при комнатной температуре 18-24 ч, сушку с подъемом температуры 2 град/мин и выдержкой при 110±10°C не менее 5 ч, прокаливание с подъемом температуры 10 град/мин, выдержкой при 280±10°C не менее 4 ч и при 510±10°C не менее 4 ч; порошки цеолита и гидроксида алюминия имеют размер частиц менее 20 мкм, во вторую суспензию дополнительно вводят раствор сульфата циркония и метасиликат алюминия с размером частиц менее 20 мкм, а формовочную массу с плотностью 1,25±0,05 г/см3 гранулируют методом сферообразования в углеводородной жидкости с последующей коагуляцией в растворе аммиака с концентрацией 17±0,5 мас.%, содержащего 5,5±0,2 мас.% парамодибдата или паравольфрамата аммония, при следующем массовом соотношении компонентов в формовочной массе, %: цеолит типа NaNH4Y - (9,2-10,7), нитрат лантана (0,67-0,77), гидроксид алюминия (псевдобемит) - (11,3-12,4), сульфат циркония - (9,0-12,8), метасиликат алюминия - (0,73-1,0), азотная кислота - (0,36-0,4), вода - до 100.

Изобретение относится к области получения катализаторов алкилирования изобутана изобутеном. Описывается способ приготовления катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y с остаточным содержанием оксида натрия не более 0,8 мас.%, включающий пропитку при перемешивании кристаллов цеолита с водным раствором нитрата лантана в количестве, обеспечивающем содержание лантана в цеолите 3,0 мас.%, смешение образовавшейся суспензии со второй суспензией, полученной пептизацией водным раствором азотной кислоты до рН 1-3 порошка гидроксида алюминия, гранулирование формовочной массы, провяливание при комнатной температуре 18-24 ч, сушку с подъемом температуры 2 градуса в минуту и выдержкой при 110±10°С не менее 5 ч и прокаливание с подъемом температуры 10 градусов в минуту и выдержкой при 280±10°С не менее 4 ч и при 510±10°С не менее 4 ч; порошки цеолита и гидроксида алюминия псевдобемитной модификации имеют размер частиц менее 40 мкм, а в формовочную массу дополнительно вводят при перемешивании порошок сульфатированного тетрагонального диоксида циркония с содержанием 5 мас.% (SO4)2 2- и с частицами размером менее 40 мкм, а также микроигольчатый волластонит немодифицированный - природный силикат кальция CaSiO3 с характеристическим отношением l:d=(12-20):1 и длиной микроигл l<20 мкм, при следующем массовом соотношении компонентов в формовочной массе, %: цеолит типа NaNH4Y - (26,14-30,68), нитрат лантана (1,90-2,22), гидроксид алюминия (псевдобемит) - (14,88-19,40), сульфатированный оксид циркония - (9,90-14,61) и микроигольчатый волластонит - природный силикат кальция CaSiO3, азотная кислота - (0,44-0,57), вода - до 100.

Изобретение относится к способу алкилирования изопарафинов. Способ включает: пропускание изопарафина, содержащего от 4 до 10 атомов углерода, в реактор алкилирования; и пропускание олефина, содержащего от 2 до 10 атомов углерода, в реактор алкилирования, где реактор алкилирования функционирует в условиях проведения реакции и содержит катализатор в виде ионной жидкости на фосфониевой основе для проведения реакции между олефином и изопарафином с получением алкилата, где ионная жидкость на фосфониевой основе представляет собой галогеналюминат четвертичного фосфония, который содержит органический катион на фосфониевой основе и неорганический анион и обладает структурой в форме PhR1R2R3R4, где R1, R2 и R3 включают идентичные алкильные группы, содержащие от 3 до 6 атомов углерода, а алкильная группа R4 содержит, по меньшей мере, на 1 атом углерода больше, чем алкильная группа R1, и имеет от 4 до 12 атомов углерода.
Изобретение относится к технологии производства катализаторов и может быть использовано для процесса алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения алкилбензина путем алкилирования изобутана олефинами в каталитическом реакторе при повышенной температуре и давлении, в котором изобутан подают в верхнюю секцию реактора и последовательно пропускают через все секции с катализатором, а олефинсодержащее сырье распределяют на несколько потоков, число которых равно числу секций катализатора, и подают одновременно в секции с катализатором параллельными потоками для проведения реакции алкилирования, углеводородный поток, содержащий непрореагировавший изобутан и продукты реакции, разделяют на два потока: паровой, полученный путем испарения изобутана, который затем конденсируют и направляют на рецикл, и жидкостной, представляющий собой продукты реакции, который выводят из реакционной системы или частично направляют на рецикл.

Изобретение относится к способам получения катализаторов. .
Изобретение относится к химии гетерогенного катализа, в частности к процессам получения высокооктанового компонента бензина при алкилировании бутан-бутиленовой фракции бутенами на гетерогенных катализаторах.

Изобретение относится к разработке способов и катализаторов дегидрирования алифатических углеводородов с целью получения олефиновых углеводородов. Описан способ получения катализатора на основе цеолита для дегидрирования сжиженных углеводородных газов, характеризующийся тем, что нанесение активного компонента и промотора проводится на цеолитный носитель со структурой типа ВЕА с исходным соотношением SiO2/Al2O3 от 25 до 300, который модифицируют путем многократного повтора процесса деалюминирования с использованием азотной кислоты до соотношения SiO2/Al2O3 более 600.

Изобретение относится к композиции катализатора, пригодной для обработки выхлопного газа, содержащей: а) алюмосиликатный цеолитный материал, включающий в себя диоксид кремния и диоксид алюминия в каркасе СНА и имеющий соотношение оксида кремния и оксида алюминия (SAR) 10–25; b) 1-5 массовых процентов базового металла (ВM), считая на общую массу цеолитного материала, где указанный базовый металл расположен в указанном цеолитном материале в виде свободного и/или внекаркасного обмененного металла; с) щелочноземельный металл (в общем AM), расположенный в указанном цеолитном материале в виде свободного и/или внекаркасного обмененного металла, где ВМ и АМ присутствуют соответственно в мольном соотношении 15:1-1:1, причем диоксид алюминия содержит алюминий (Al), который является частью каркаса цеолита, и композиция катализатора имеет мольное соотношение (ВМ+АМ):Al 0,1-0,4, и AM представляет собой кальций.

Предложены способ модификации цеолитного катализатора флюид-каталитического крекинга фосфором и модифицированный катализатор, полученный указанным способом. Способ модификации цеолитного катализатора Y-типа фосфором включает: обмен между кристаллизованным катализатором и аммониевой солью с целью обеспечить содержание в катализаторе оксида натрия, меньшее чем около 2 мас.% Na2O, обработку аммоний обмененного катализатора первым фосфатным раствором, достаточную для того, чтобы добавить от 0,5 до 2 мас.% Р2О5 в катализатор, аммониевый ионный обмен обработанного фосфором катализатора с возможностью получения катализатора с низким содержанием оксида натрия, которое составляет менее чем около 0,5 мас.% Na2O, обработку катализатора с низким содержанием оксида натрия вторым фосфатным раствором, достаточную для того, чтобы обеспечить содержание Р2О5 в катализаторе в количестве 2-4 мас.%, и ионный обмен катализатора на редкоземельные катионы, следующий за первым аммониевым ионным обменом или за первой обработкой фосфором с возможностью включения от 0,5 до 10 мас.% редкоземельных элементов в виде оксидов редкоземельных элементов в состав указанного катализатора, где после редкоземельного обмена катализатор кальцинируют в таких условиях кальцинации, при которых размер элементарной ячейки цеолита Y-типа значительно не уменьшается и где указанную кальцинацию проводят в отсутствие добавочного пара.

Изобретение относится к области катализа и нефтепереработки, в частности к катализатору, на основе алюмофосфатного цеолита АРО-11 или силикоалюмофосфатного цеолита SAPO-11 с иерархической пористой структурой.

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способам приготовления катализаторов каталитического крекинга нефтяных фракций.

Изобретение относится к области получения катализаторов алкилирования изобутана изобутеном. Описывается способ получения катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y с остаточным содержанием Na2O не более 0,8 мас.%, включающий пропитку при перемешивании кристаллов цеолита водным раствором нитрата лантана до содержания в цеолите 3,0 мас.% лантана, смешение со второй суспензией, полученной пептизацией водным раствором HNO3 до рН 1-3 порошка гидроксида алюминия (псевдобемита), гранулирование формовочной массы, провяливание при комнатной температуре 18-24 ч, сушку с подъемом температуры 2 град/мин и выдержкой при 110±10°C не менее 5 ч, прокаливание с подъемом температуры 10 град/мин, выдержкой при 280±10°C не менее 4 ч и при 510±10°C не менее 4 ч; порошки цеолита и гидроксида алюминия имеют размер частиц менее 20 мкм, во вторую суспензию дополнительно вводят раствор сульфата циркония и метасиликат алюминия с размером частиц менее 20 мкм, а формовочную массу с плотностью 1,25±0,05 г/см3 гранулируют методом сферообразования в углеводородной жидкости с последующей коагуляцией в растворе аммиака с концентрацией 17±0,5 мас.%, содержащего 5,5±0,2 мас.% парамодибдата или паравольфрамата аммония, при следующем массовом соотношении компонентов в формовочной массе, %: цеолит типа NaNH4Y - (9,2-10,7), нитрат лантана (0,67-0,77), гидроксид алюминия (псевдобемит) - (11,3-12,4), сульфат циркония - (9,0-12,8), метасиликат алюминия - (0,73-1,0), азотная кислота - (0,36-0,4), вода - до 100.
Настоящее изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к катализатору и способу его приготовления для осуществления реакций межмолекулярного переноса водорода.

Изобретение относится к области получения катализаторов алкилирования изобутана изобутеном. Описывается способ приготовления катализатора на основе цеолита типа NaNH4Y с остаточным содержанием оксида натрия не более 0,8 мас.%, включающий пропитку при перемешивании кристаллов цеолита с водным раствором нитрата лантана в количестве, обеспечивающем содержание лантана в цеолите 3,0 мас.%, смешение образовавшейся суспензии со второй суспензией, полученной пептизацией водным раствором азотной кислоты до рН 1-3 порошка гидроксида алюминия, гранулирование формовочной массы, провяливание при комнатной температуре 18-24 ч, сушку с подъемом температуры 2 градуса в минуту и выдержкой при 110±10°С не менее 5 ч и прокаливание с подъемом температуры 10 градусов в минуту и выдержкой при 280±10°С не менее 4 ч и при 510±10°С не менее 4 ч; порошки цеолита и гидроксида алюминия псевдобемитной модификации имеют размер частиц менее 40 мкм, а в формовочную массу дополнительно вводят при перемешивании порошок сульфатированного тетрагонального диоксида циркония с содержанием 5 мас.% (SO4)2 2- и с частицами размером менее 40 мкм, а также микроигольчатый волластонит немодифицированный - природный силикат кальция CaSiO3 с характеристическим отношением l:d=(12-20):1 и длиной микроигл l<20 мкм, при следующем массовом соотношении компонентов в формовочной массе, %: цеолит типа NaNH4Y - (26,14-30,68), нитрат лантана (1,90-2,22), гидроксид алюминия (псевдобемит) - (14,88-19,40), сульфатированный оксид циркония - (9,90-14,61) и микроигольчатый волластонит - природный силикат кальция CaSiO3, азотная кислота - (0,44-0,57), вода - до 100.

Изобретение относится к катализатору ароматизации синтетических нормальных жидких парафиновых углеводородов. Данный катализатор содержит носитель из пористого цеолита и связующего и каталитически активное вещество - платину.

Изобретение относится к платиновому катализатору получения аренов из синтетических углеводородов. Данный катализатор содержит носитель из пористого цеолита KL и связующего и каталитически активное вещество - платину.
Изобретение относится к технологии производства катализаторов и может быть использовано для процесса алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу производства катализаторов и может быть использовано для процесса алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Для получения катализатора алкилирования изобутана олефинами на основе цеолита типа NaNH4Y при остаточном содержании оксида натрия не более 0,8 мас. сначала получают суспензию цеолита в воде. Полученный цеолит подвергают ионному обмену при атмосферном давлении и температуре 70-85°C в течение 3-9 ч на катионы лантана из водного раствора нитрата лантана, взятого в количестве, обеспечивающем содержание оксида лантана в конечном катализаторе 0,15÷3,0 мас.. По первому варианту суспензию цеолита фильтруют, промывают свежей водой, сушат при 110÷130°C в течение 2-4 ч, прессуют в таблетки и прокаливают их при 350°C в течение 1÷2 ч и при 550°C в течение 2÷4 ч. По второму варианту суспензию цеолита смешивают с другой суспензией, полученной пептизацией порошка гидроксида алюминия бемитной структуры раствором азотной кислоты до рН1, упаривают, формуют в гранулы и провяливают их при комнатной температуре. Затем сушат и прокаливают, как описано выше. После прокалки на катализатор могут наносить хлорид палладия, предварительно растворенный при нагревании в 25 растворе аммиака, обеспечивая содержание оксида палладия в готовом катализаторе 0,1÷0,5 мас.. Катализатор провяливают при комнатной температуре, сушат при 120°C и прокаливают при 500°C в течение 3 ч. Полученные катализаторы применяют в способе алкилирования изобутана олефинами при повышенных температуре и давлении. В частном случае алкилирование изобутана олефинами ведут при температуре 60÷100°C, давлении 0,85÷1,7 МПа, отношении изобутан:олефины в сырье 8÷10:1, объемной скорости подачи сырья по олефинам 0,15÷0,2 ч-1 и длительности подачи сырья 24÷36 ч. Технический результат - увеличение срока стабильной работы катализатора и стабильности процесса алкилирования при одновременном повышении конверсии бутиленов и выхода триметилпентанов в углеводородах изо-C8 при осуществлении способа на существующем в отечественной промышленности оборудовании. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Наверх