Способ регенерации молибденсодержащего катализатора

 

:оюз Советскнх

Соцналнстнческнх

Рвслублнк

О П И С А Н И Е (1)888803

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительный к патенту— (51) М. Кл.

В 01 У 23/36//

С 07 В 3/00 (22) 3анвлеио 190674 (21) 2055025/23-04 (23) Dриоритет — (32) 20. 08, 73 (31) 3901 75 (33) США

Гаеударстаеиний кемитет

СССР аа делам лзееретеннй н отлрытлл

Опубликовано 07,1281.Бюллетень № 45 (53} УЙК 66.094.

° 2 37 3 73 (088. 8) Дата опубликования описания 0712/1

Иностранцы

Джеймс. Льюис Калахан, Артур Фрэнсис и Вильфрид Гарсайд Шоу (США) Иностранная фирма

"Дзе Стандарт Ойл Компани" (США) (72) Авторы изобретения лер (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ИОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩЕГО

КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к области нефтехимической технологии и может быть использовано при проведении процессов окисления, окислительного дегидрирования или окислительного аммонолиэа углеводородов.

Установлено, что определенные молибденсодержащие катализаторы деактивируются в ходе их использования в реакциях окислительного аммонолиза, окис10 ления или окислительного дегидрирования в реакторах с кипящим слоем. Íåсомненно имеется ряд возможных причин дезактивации катализатора.

Так молибденсодержащие катализато- 15 ры, дезактивированные в процессе окислител ьного де гидрирования у глеводородов, могут быть регенерированы путем, обработки псевдоожиженного слоя частиц катализатора воздухом или смесью З1 воздуха и пара при повышенной температуре (1).

Подобная регенерация способна восстановить активность катализатора лишь в том случае, если потеря актив- р ности вызвана превращением молибдата в молибдит или наличием выгорающих загрязнений на поверхности катализатора.

В процессе окислительного аммонолиза, окисления или окислительного дегидрирования углеводорода при темпера- туре около 200-600 С в реакторе с кипящим слоем, в котором используют катализатор окисления в кипящем слое, содержащий молибден, укаэанный катализатор частично дезактивируется за счет потери молибдена.

Известный способ регенерации катализатора не устраняет потерю активности катализатора, вызванную потерей молибдена.

С целью восстановления первоначального содержания молибдена в катализаторе и восстановления его первоначальной активности, вызванной потерей молибденового компонента, предлагает,ся осуществлять регенерацию в присутствии частиц инертного носителя, со888803 ции предлагаемого способа используют физическую смесь носителя и молибдена, которую получают измельчением сухой смеси силикагеля и окиси молибдена, однако предпоч ительным является использование препаративной техники, при которой молибден садится на, носитель.

Регенеративный процесс изобретения происходит путем контактирования частиц кипящего слоя из инертного носителя и молибдена с отработанным катализатором. в условиях, при котооых восстанавливаетет ся акти вност ь кат алиэатора. Предпочтительным является создание условий, аналогичных условиям реакции с регенерацией катализатора

in ы t u, я вляющейся особенно предпочтительной, поскольку она связана с минимальным преры ванием кат алити че ско го про це сс а.

Предпочтительно регенерацию осущеставлять при повышенной температуре (200-600 С). Обнаружено, что регене25 рации способствует присутствие молекулярноо ro ки слорода, обы чно добавляемого в виде воздуха. Водяной пар также способствует передаче ° Особенно предпочтительным является применение

5в комбинации воздуха и водяного пара.

Точный механизм, в соответствии с которым происходит регенерация катализатора, не установлен. Однако известно, что часть молибдена в части35 цах кипящего слоя каким-то образом переходит к дезактивированному катализатору окисления и внедряется в структуру его решетки таким образом, что недостаток молибдена в отработанном катализаторе восполняется и активность катализатора восстанавливается.

Предлагаемый способ регенерации применяют для катализаторов, которые содержат молибден и используются в

45 окислительном аммонолизе, окислении и окислительном дегидрировании . Однако эту технологию используют для широкого круга других реакций, в которых приприменяют молибденсодержащие катализаторы. руется. Однако необходимо, чтобы часть инертного носителя была внедрена в частицу. Предпочтительными являются частицы, которые содержат более 50 вес.3 молибденового компонента.

50 буемых размеров частиц катализатора в кипящем слое. 55

Дпя получения наилучших результатов при приготовлении молибден долдержащего более 50 вес. 3 трехокиси молибдена при 200-600 С.

Упомянутые части цы, конт а ктирующи е с дезактивированным катализатором, могут содержать любую форму молибдена: . металлический молибден, окись, нитрат или галогенид молибдена, причем использование окиси молибдена является предпочтительным вследствие совмеСтимости окисла с катализатором окисления.

Количество молибдена в частице не является критическим и широко варьиДополнительно к молибденовому компоненту частицы кипящего слоя, добавляемого для регенерации катализатора, могут содержать другие элементы, такие как железо, висмут или теллур, которые являются употребительными для регенерации катализатора. Однако оптимальным является применение катализаторов, состоящий в основном из инертного носителя и молибдена или соединения молибдена.

Инертный по природе носитель может быть выбран из любого перечня носителей, применение которых не связано с трудностями. Такие инертные носители дают малые степени конверсии (менее 253) исходных материалов.

Предпочтительными носителями являются силикагель, окись алюминия, алюмосиликат, двуокись циркония, фосфат бора, карбид кремния или двуокись титана. Силикагель является носителем, который особенно пригоден, для регенерации.

Частицы кипящего слоя, применяемые для регенерации, приготавливают различными путями. Предпочтительная методика приготовления включает распылительную сушку водной суспензии, содержащей тонкоразмолотый носитель и тонкоразмолотый молибден или соединение молибдена. Аналогичным образом можно комбинировать раствор соединения молибдена с тонкоразмолотым носителем, а результирующую суспен.зию высушивают и размалывают до трежен садиться на носитель. Дпя реализаДля реализации предлагаемого.способа применяют носители, которые обладают некоторой степенью физической нестабильности после того, как молибден перейдет к катализутору окисления.

Когда концентрация молибдена падает до низкого уровня, катализатор размалывают и сбрасывают в поток, выхо888803 d пар =2:1 при среднем времени контакта4с.

По окончании регенерации окислительный аммонолиэ пропилена с получеу нием акрилнитрила возобновляют при контрольных условиях, описанных выше.

Процент конверсии за проход составляет 70-733 (по сравнению с 62-63 для дезактивированного катализатора). Таким образом, контактирование с молибденсодержащими частицами восстанавливает активность катализатора.

fl р и м е р 2. Регенерация в условиях реактора.

Аналогично описанному в примере 1 регенерацию проводят в ходе реакции.Молибденсодержащие частицы псевдоожиженного слоя загружают к дезакти= вированному катализатору, и реактор

З© работает при 440 С с загрузкой пропилен: аммоний: воздух 4: 1, 1:9,5 при среднем времени контакта 7 с. Через

48 ч работы конверсия за проход составляет более 704, т.е. актИвность каИ тализатора восстановлена.

Как описано выше, регенерируютдругие катализаторы, содержащие молибден и пригодные для реакций окислительного аммонолиза, и катализаторы, 36 содержащие молибден и применяемые в реакциях окисления и окислительного дегидрирования.

Формула изобретения

Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Заказ 10745/19

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 дящий из реактора. Такин образом, имеющиеся запасы катализатора не подвергаются вредным воздействиям со сто роны инертного носителя, остающегося после регенерации.

Пример 1. Регенерация в присутствии водяного пара и воздуха.

Свежий катализатор из 503 К „, Ni<> Со Fe> BiPq Ио«0х, где х— число атомов кислорода для соответствия условиям валентности других при сутствующих элементов, и 504 510 в виде кипящего слоя используют при окислительном аммонолизе пропилена для производст ва акрилонитрила. Реакцию проводят в реакторе с кипящим слоем с внутренним диаметром 1-1/2 при загрузке пропилен: аммиак: воздух1: 1, l:9,3 и температуре 435ОС.

Конверсия за проход (моли образующегося акрилонитрила.100 молей загрузки пропилена) составляет 714.

Катализатор используют непрерывно в окислительном аммонолиэе пропилена до акрилонитрила при жестких условиях. 8 условиях, описанных выше для окислительного аммонолиза пропилена, конверсия за проход составляет 62-633 после дезактивации. После удаления образца катализатора из реактора и анализа было установлено, что он обладает недостатком молибдена.

Частицы кипящего слоя, содержащие

85> ИоО и 153 S10, приготавливают формовкой водной суспензии тонкодис. пергированного триоксида молибдена и золя двуокиси кремния при 25 С. о

Смесь перемалывают в шаровой мельнице в течение 17 ч и затем подвергают распылительной сушке. Высушенный материал нагревают 2 ч при 285ОС и затем 2 ч при 150 С. Часть этого мате-. риала, имеющего распределение частиц по размерам в основном такое же, что и для свежего катализатора, исполь- 4 эуют для регенерации.

В реактор с кипящим слоем, описанный выше, загружают 550 r дезактивированного катализатора, добавляют

35 г молибденсодержащих частиц кипящего слоя, приготовленных ранее.

Реакцию проводят при температуре около 480 C в течение 65 ч с использованием подачи смеси воздух водяной

Способ ре генерации молибденсодержащего катализатора окислительных процессов переработки углеводородов путем обработки псевдоожиженно.го слоя

его частиц воздухом или смесью воздуха и пара при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с цел be восст а новлени я пер вона чал ьно ro содержания молибдена в катализаторе и восстановления его первоначальной активности, обработку ведут в присут" ствии частиц инертного носителя, со" держащего более 50 вес. 3 трехокиси молибдена при 200-600 С.

Источники информации, принятые во внимание flpH экспертизе

1. Патент СшА 11 3692860, 260-680, опублик. 1972 (прототип).