Способ приготовления катализатора для гидрирования ненасыщенных углеводородов

Способ приготовления катализатора для гидрирования ненасыщенных углеводородов

Реферат

 

Способ приготовления катализатора для гидрирования ненасыщенных углеводородов, включающий смешение интерметаллического соединения, содержащего металл VIII группы, с наполнителем, формование, термообработку и сушку катализаторной массы, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, в качестве интерметаллического соединения используют гидриды циркония и никеля, или циркония и кобальта, или гафния и никеля, в качестве наполнителя используют термостойкое стекло и при смешении добавляют порообразующую добавку - хлористый натрий в объемном соотношении интерметаллическое соединение: термостойкое стекло:порообразующая добавка 0,9-1,1: 2,9-3,1: 0,9-1,1, при этом термостойкое стекло и хлористый натрий имеют фракционный состав 0,1 - 0,063 мм, полученную смесь формуют, термообрабатывают путем сплавления при 850-900^oС в течение 5-6 мин, после чего порообразующую добавку отмывают и катализаторную массу сушат.

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов, используемых в нефтехимической промышленности, в частности к способам приготовления катализаторов для гидрирования ненасыщенных углеводородов. Цель изобретения получение катализатора с повышенной активностью. П р и м е р 1. Берут 1 см³ гидрида металлов ZrNiH_2,7 (соотношение 1:1: 2,7 соответственно) фракционного состава 0,1 0,063 мм, смешивают со стеклом пирекс (фракция 0,1 0,063 мм) и хлористым натрием (фракция 0,1 0,063 мм) в объемном соотношении 1: 3: 1 соответственно. Полученную смесь засыпают в форму, которую помещают в муфельную печь, где сплавляют при 850^oС в течение 6 мин. После охлаждения при комнатной температуре полученный катализатор промывают дистиллированной водой до отсутствия хлористого натрия в расплаве, затем высушивают при комнатной температуре. Готовый таблетированный катализатор в количестве 100 см³ загружают в проточный реактор гидрогенизационной установки. Сверху в реактор подают водород в соотношении 1000 нм³/м³ катализатора в час. В токе водорода поднимают температуру до температуры реакции 150^oC, давление 0,5 МПа. Затем по достижении заданной температуры также сверху в реактор подают сырье толуол (879 г толуола на 1 л катализатора в час и 1000 нл Н₂ на 1 л сырья в час). Отбор продуктов производят с низа реактора после системы охлаждения через заданные промежутки времени. Конверсия толуола составляет 99% выход метилциклогексана 98,5% производительность 865 г/л катализатора в час. П р и м е р 2. Берут 1 см³ гидрида ZrCoH_2,6 (соотношение 1:1:2,6) фракционного состава 0,1 0,063 мм, смешивают с 3 см³ молибденового стекла (фракция 0,01 0,063 мм) и с 1 см³ хлористого натрия (фракция 0,1 0,063 мм) в объемном соотношении гидрид: стекло:хлористый натрий 1:3:1 соответственно. Полученную смесь засыпают в форму, которую затем помещают в муфель, где сплавляют при 900^oC в течение 5 мин. После охлаждения при комнатной температуре полученный катализатор промывают дистиллированной водой до отсутствия хлористого натрия в расплаве, затем высушивают также при комнатной температуре. Полученный катализатор испытывают в реакции гидрирования бензола. Реакция протекает в токе водорода при 200^oC, давлении водорода 0,5 МПа, соотношении водород/сырье 1000 нл/л сырья в час, объемной скорости подачи сырья 1,0 ч^-1 (879 г бензола на 1 л катализатора в час). Конверсия бензола в этом случае 99% выход циклогексана 95 мас. производительность 843,8 г циклогексана/л катализатора в час П р и м е р 3. Берут 1 см³ гидрида HfNiH_2,4 (соотношение 1:1:2,4 соответственно) фракционного состава 0,1 0,063 мм, смешивают с 1 см³ стекла пирекс (фракция 0,1 0,063 мм) и 1 см³ хлористого натрия (фракция 0,1 0,063 мм) в объемном соотношении гидрид: стекло пирекс: хлористый натрий 1:3:1 соответственно. Полученную смесь засыпают в форму, которую затем помещают в муфель и сплавляют при 880^oC в течение 5 мин. После охлаждения при комнатной температуре полученный катализатор промывают дистиллированной водой до отсутствия хлористого натрия в расплаве, затем высушивают при комнатной температуре. Полученный катализатор испытывают в реакции гидрирования бензола. Реакция протекает при 150^oC, давлении водорода 0,5 МПа, соотношении водород/сырье 1000 нл/л сырья в час (879 г C₆H₆ на 1 л катализатора в час), объемной скорости 1 ч^-1. Конверсия бензола составляет в этих условиях 99% выход циклогексана 98,5% производительность 865 г/л катализатора в час. Образец катализатора, приготовленного по примерам 1 3, испытан в реакции гидрирования бензола и толуола. Проработав в течение 205 ч в проточной установке, образец катализатора не снизил за этот период своих показателей по активности и селективности. П р и м е р 4. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 0,9:3:1,1. При испытании полученного катализатора в условиях примера 1 установлено, что в реакции гидрирования толуола конверсия его составляет 98,2% П р и м е р 5. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 1,1:2,9:1,1. При гидрировании толуола на полученном катализаторе в условиях примера 1 конверсия толуола составляет 98,9% П р и м е р 6. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 0,9:3,1:0,9. При гидрировании толуола на полученном катализаторе в условиях примера 1 конверсия толуола составляет 98,5% П р и м е р 7. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение: термостойкое стекло:порообразующая добавка 1,1: 3,0:0,9. При гидрировании толуола на полученном катализаторе в условиях примера 1 конверсия толуола составляет 99,0% По примерам 1 7 был приготовлен катализатор, прочность которого не менее 0,90 кг/мм диаметра гранулы при раскалывании. П р и м е р 8. Берут 1 см³ гидрида HfNiH_2,4 (соотношение 1:1:2,4 соответственно) фракционного состава 0,1 0,063 мм смешивают с 3 см³ стекла пирекс (фракция 0,1 0,063 мм) с 1 см³ хлористого натрия (фракция 0,1 0,063 мм) в объемном соотношении гидрид металла:стекло пирекс:хлористый натрий 1:3:1. Полученную смесь засыпают в форму, которую затем помещают в муфельную печь и сплавляют при 800^oC в течение 6 мин. Полученный катализатор охлаждают при комнатной температуре. Однако при 800^oC степень расплавления стекла пирекс не достаточна для образования прочного сплава между тремя компонентами: гидридом металла, стеклом и хлористым натрием. Полученный катализатор в реактор не загружают. П р и м е р 9. Берут 1 см³ гидрида ZrCoH_2,6 (соотношение 1:1:2,6 соответственно) фракционного состава 0,1 0,063 мм, смешивают с 3 см³ стекла пирекс (фракция 0,1 0,063 мм) и с 1 см³ хлористого натрия (фракция 0,1 0,063 мм) в объемном соотношении гидрид: стекло пирекс: хлористый натрий 1:3:1 соответственно. Полученную смесь засыпают в форму, которую затем помещают в муфельную печь и сплавляют при 950^oC в течение 5 мин. Полученный катализатор охлаждают при комнатной температуре и промывают дистиллированной водой до отсутствия хлористого натрия в расплаве, затем высушивают также при комнатной температуре. Полученный катализатор загружают в реактор и проверяют в реакции гидрирования толуола. Реакция протекает в токе водорода при 200^oC, объемной скорости подачи сырья 1 ч^-1, давлении водорода 0,5 МПа, соотношении водород/сырье 1000 нл/л сырья в час. Очевидно, полученный при 950^oC катализатор оказался перекаленным, так как конверсия толуола в этом случае всего 25% П р и м е р 10. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение: термостойкое стекло:порообразующая добавка 1: 1: 1. Содержание активного компонента (гидрида металла) в полученном катализаторе в 3 раза больше по объему, чем в оптимальном варианте. При гидрирования толуола на этом катализаторе (t 150^oC, P 0,5 МПа) конверсия его составляет 98,9% Однако полученный катализатор значительно менее прочен, чем при оптимальном соотношении компонентов 1:3:1 (менее 0,5 кг/мм диаметра гранулы при раскалывании). П р и м е р 11. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение: термостойкое стекло:порообразующая добавка 1: 4:1. При гидрировании толуола на полученном катализаторе в условиях примера 1 конверсия последнего не превышает 46% (прочность 0,95 кг/мм). П р и м е р 12. Катализатор готовят по примеру 1, но при соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 0,5:3:1. При гидрирования толуола на полученном катализаторе в условиях примера 1 конверсия последнего составляет 95,7% Однако полученный катализатор значительно менее прочен, чем при оптимальном соотношении компонентов (менее 0,5 кг/мм диаметра гранулы при раскалывании). П р и м е р 13. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 1:3:0,5. При гидрировании толуола на полученном катализаторе конверсия последнего составляет 48,6% Столь низкая конверсия объясняется малой пористостью катализатора (0,35 см³/г), обусловленной меньшим, чем в оптимальном варианте, объемом порообразующей добавки. П р и м е р 14. Катализатор готовят по примеру 1, но соотношение компонентов интерметаллическое соединение:термостойкое стекло:порообразующая добавка 1: 3: 2. При гидрировании толуола на полученном катализаторе конверсия последнего составляет 98,5% Однако его механическая прочность не превышает 0,65 кг/мм диаметра гранулы.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для гидрирования ненасыщенных углеводородов, включающий смешение интерметаллического соединения, содержащего металл VIII группы, с наполнителем, формование, термообработку и сушку катализаторной массы, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, в качестве интерметаллического соединения используют гидриды циркония и никеля, или циркония и кобальта, или гафния и никеля, в качестве наполнителя используют термостойкое стекло и при смешении добавляют порообразующую добавку хлористый натрий в объемном соотношении интерметаллическое соединение: термостойкое стекло: порообразующая добавка 0,9-1,1: 2,9-3,1: 0,9-1,1, при этом термостойкое стекло и хлористый натрий имеют фракционный состав 0,1 0,063 мм, полученную смесь формуют, термообрабатывают путем сплавления при 850-900^oС в течение 5-6 мин, после чего порообразующую добавку отмывают и катализаторную массу сушат.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000