Способ получения носителя для катализатора гидратации олефинов

Способ получения носителя для катализатора гидратации олефинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРАТАЦИИ ОЛЕФИНОВ путем формования диатомита, прокаливания при повыценной температуре и обработки минеральной кислотой с последующими промывкой и сушкой, о т л ичающийся тем, что, с целью получения носителя с пониженным содержанием Полуторных окислов и повьппенной активностью катализатора на его основе, прокаливание ведут при 400бООс и после сушки обработанный кислотой и промытый диатомит дополнительно прокаливают при 700-1000 С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ABTOPCktONIV, СВИЦЕТЙЛЬСТВУ (21) 3445775/23-04 (22) 31.05.82 (46) 07.05.85. Бюл. 11 17 (72) Б.С.Боуден, Э.А.Жлобич, З.Н.Верховская и Т.В.Осиповская (53) 66.097.5(088.8) (56) 1. Патент США М 2496621, кл. 260-64 1, опублик. 1950.

2. Патент ФРГ В 2809309, кл. С 07 С 31/08, В 01 Л 27/16, опублик. 1978.

3. Патент США Р 2960477, кл. 252-435, опублик. 1960 (прототип),.

„„ЯО„„Я Я9 2

4(51) В 01 J 37/08; В 01 J 21/16 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРАТАЦИИ ОЛЕФИНОВ путем формования диатомита, прокаливания при повыиенной температуре и обработки минеральной кислотой с последующими промывкой и суивсой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения носителя с пониженным содержанием полуторных окислов и повышенной активностью катализатора на его основе, прокаливание ведут при 400600 С и после сушки обработанный кис.лотой и промытый диатомит дополнительно прокаливают при 700-1000 С.

I 1 15? 3.!

H306pf TeHHe Относ HT(. (! к с(((>с О(?лм получения носителей для фосфорнокислотных катализаторов гидрлтлции олефинов.

Известен способ получения носителя $ для катализатора гидратлции олефинон путем спекания природного диатомитл при 800-1400 С f1).

Полученный по указанному способу носитель не обеспечивает достаточной 1О для применения в промышленности активности катализатора, что объясняется высоким содержанием в носителе окислов Железа и алюминия, а также малым объемом пор. tS

Известен также способ получения носителя для катализатора гидратации олефинов путем смешения диатомита, бентонитовой глины и органической выгорающей добавки с водой, формовлния,2р сушки, прокаливания при повышенной температуре 650-815 С, обработки минеральной кислотой при кипячении и промывки водой.

Полученный но ситель пропитывают ор- 5 тофосфорной кислотой и применяют в качестве катализатора в процессе гидратации олефинов при 175-300 С, отноаении водяного пара к олефину

О, 3-1. моль на моль и давлении 25 — 84 ат.

В условиях гидратации этилена (70 ат, 270 С, 1,8 моль этилена на моль водяного пара, скорость подачи реакционной смеси 2000 нл в час на

1 л катализатора), носитель обеспечи- 3$ вает производительность катализатора

144-150,4 кг спирта в час с кубометра катализатора (. 2 J.

Недостатком способа является использование шихты сложного состава Ю для обеспечения высокой активности катализатора на основе данного носителя, что усложняет процесс и требует расхода органической выгорающей добавки, обычно являющейся пищевым продуктом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения носителя для катализатора гидра- $0 тации олефинов путем формования „ диатомита, прокаливания при 8001400 С, обработки минеральной кислотой с последующей промывкой и сушкой . $5

Способ обеспечивает снил(ение содержания полуторных окислов в носителе только до 3,0-3,3Е. Степень конверсии .этиленл в ..(эи(?т при объемной скор(?(Т(! !!О 1?(л((циони(?Й (. .ме (и ? l ч((н

275-285 (,, давлении 70 лти и отноп(ении воды к этилену 0,5? моль/моль составляет 4,3-5,67. В пересчете нл ,производительность клтллизлтора это составляет 95-124 кгlм . ч (33Недо стлтком по?(уче нэ(ого известным способом носителя является недостаточно высокая активность.катализатора на его основе.

Цель изобретения — получение носителя с пониженным содержанием полуторных окислов и повьппенной активностью катализатора на его основе.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения носи теля для катализатора гидратации олефинов путем формования диатомита, прокаливания при 400-600 С, обработки минеральной кислотой с последующей промывкой и сушкой и дополнительным проклливанием при 700-1000 С, прокаливание сформованного диатомита осуществляют при 400-600. С и дополнительное прокаливание при 700-1000 С после сушки обработанного кислотой и промытого диатомита.

Использование изобретения позволяет получить носи"ель с пониженным содержанием полуторных окислов (1,0—

2,2 мас.7. по сравнению с 3,0-.

3,3 мас.7.. При этом активность катализатора на основе этого носителя при испытании его в реакцни гидратации олефина возрастает до 143-155 кг/м

3 катализатора в час.

На стадии прокалки при 400-600 C отформованным гранулам придается некоторая начальная прочность, обеспечивающая сохранение их целостности при обработке кислотой. При температуре ниже 400 С не достигается необходимая для обработки кислотой прочность, при температуре выше 600 С происходит сильное спекание материала, препятствующее удалению из носителя окислов железа и алюминия, предельное содержание которых не должно превышать 2,27..

Температура дополнительной прокалки после обработки кислотой должна быть не ниже 700 С, чтобы обеспечить минимальную допустимую прочность гото вого носителя — 20 кг/см, но не выг ше 1000 С. При температуре выше

1000 С не создается необходимая струк тура носителя — пористость не менее 607, удельная поверхность не менее 12 мфr.

11) 182

Время 11р1 калки может ко>1ебатъся в широки . 1111те рваллх в 3 яв11сим<) сти от тин» 1!рименяемого оборудования, например, н зависимости От толп1ины слоя носителя.

Таблица,1

Характеристика готового носителя

Температура прокалки, С

Кислота для обработки

Пример

Сформован-, Удельная поПористость, %

Суммарное содержание окислов

Прочность на раздавливание, кг/см

Дополнительной верхность, м /г прокалки ных алюминия и гранул железа, мас.%

800

1,6

500

Фосфорная

Серная

Фосфорная

800

1,5

500

1,0

800

400

2,2

800

600

700

500

1,6

500

1000

8 условиях примера 3 на стадии обработки кислотой около 6% гранул подвергались разрушению, что является предельно допустимыми потерями.

Пример 1. i 04 г диатомита с содержанием суммы окислов железа и алюминия 12 мас.% и 96 г воды смешивают до получения однородной пасты.

Пасту формуют.в гранулы диаметром 4 мм и высотой 4-6 мм. Гранулы подсушивают на воздухе и прокаливают в муфельной печи в течение четырех чаПример ы 7 — 13. Готовый носитель пропитывают 64%-ным раствором фосфорной кислоты и высушивают до ос-5О таточной влажности 3%. Полученный фосфорнокислотный катализатор загружают в проточный реактор емкостью 1,5 л.

На этом катализаторе проводят следующие процессы: 55 гидратацию этилена при давлении

70 ат, 270 С, отношении этилена к ноо дяному пару 1,8 моль/моль и объемной е < ) в 1 1 р О к Я, 1 е еl 1! ь1е 1 р а н у > Ibl 3 il л 11» а к) т

60 -н(>Й минеральной кислотой (11о>>торэ объем» раствора на объем гранул) и обрабатывают 4 ч при сл>!бом кипении.

IIo Окончании обработки KHcJI()òë дренируют, а носител!. промывают 1!ятью объемами горячей (90 С) воды. Разрушения гранул в процессе не наблюдалось.

Промытый носитель подсушивают и подвергают дополнительной прокалке в течение четырех часов.

Зависимость характеристики носителя от условий его приготовления представлена в табл. 1.

64 30

64 31

64,5 31

63 25

65 40

60 14 скорости реакционной смеси 2000 ч при длительности испытания 900 ч; гидратацию пропилена при давлении

25 ат, 190 С, отношением пропилена к водному пару 1,75 моль/моль и объемной скорости реакционной смеси

2700 ч " при длительности испытания

500 ч.

Использование носителя для катализатора гидратацин представлены в, таб>л.2.

1153982

Таблица 2

Продолжение табл. 2

Э 1

1 ) 2

152 изи- 5

143 ть алиПример 14 (сравнительный).

Катализатор готовят, как в примерах .7-13 но в качестве носителя используют известный носитель, Производительность катализатора при режиме, указанном в примерах 7,9-13, составила 130 кг этилового спирта íà t u з катализатора в час.

Полученный предложенным способом носитель обладает большой устойчивостью в реакционной среде, и катализатор на его основе сохраняет свою активность на протяжении всего времени испытания (500 ч). ора, м ч 1О

152 танол

fS

250

Изопропанол

Этанол

153

155 20

144

Составитель Т.Белослюдова

Редактор В.Данко . Техред Т.Дубинчак

Корректор И.Эрдейи

Заказ 2570/7 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ó êãîðîä, ул.Проектная, 4