Катализатор для высокотемпературной изомеризации н-пентана

Катализатор для высокотемпературной изомеризации н-пентана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора (КТ) для высокотемлературкой () изомеризации и-пеитана. Для повышения селективности и активности Al-Pt-KT в его состав вводят дополнительно фторид бериллия. КТ содержит ,мае. хЕ: Pt 0,3-0,6; фторвд бериллия 2-А и V остальное. Для лучшей активности в КТ вводят дополнительно 2-3,5 Mac.Z фтора. Новый состав КТ обеспечивает степень конверсии н-пента,на в долях от 0,479-0,530; селективность 98,7-98,8%. g В случае введения фтора в КТ кояверсия 0,538-0,604, селективность 98Х. I з.П. ф-лы, табл.9. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИС П4ЧЕСНИ Х

РЕСПУБ ЛИН

ОпиОАние изОБРетениг

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТРЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮЗ (2 1) 4119460/04 (27) 07 ° 07 Яб (46) 07.61.92. Бнщ. 1гг 1 (72) Г.И. Федоров, Ф. Ф. Садыков, К.Л.Ерохина, 1О.И,Федотов, H.Ã.Черемных, Г.И.Абрамов, В.Г.Керосиров, К.Г.Кисельников, Г.И..Васильев и P.И.Измайлов (53) 66.097.3(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11г 118271, кл. С 10 C. 33/085, 1959 °

Патент СИА 11г 3632525, кл. 252-442, опубл. !972.

Бурсиан И.P. и др. Платиновые промотированные катализаторы в процессах изомериэации и дегидрирования парафиновых углеводородов. М,: ЦНИИТЭнефтехим. Сер. Нефтехимия и сланпепереработка. 1981 °, Б0„„ щщщ А1 (51)5 В О! 3 23 58 27/!2. С 07 С 5 22 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ИЗОМЕРИЭАЦИИ Н-ПКНТАНА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора (КТ) для высокотемпературной (365 С) иэомеризации н-пентана. Для повышения селективности и активности

Al-Pt-KT в его состав вводят дополнительно фторид бериллия. KT содераит,мас.3: Pt 0,3-0,6; фторид бериллия 2-4 и g -А1 0 остальное. Для лучшей активности в КТ вводят дополнительно 2-3,5 мас.Х фтора. Новый состав КТ обеспечивает степень конверсии н-пентана в долях от единицы

0,479-0,530; селективность 98,7-98,8Х. а е

В случае введения фтора в КТ конверсия 0,538-0,604, селективность 98Х. ! э.п. ф-лы, табл.9.

С:

1399955

Изобретение относится к катализа- торам парофаэной изометрии н-пентана в частно< ти промотированиьпк алюмоплатиновым катализаторам. з

Белью. изобретения является повышение активности н селективности ка.тализатора за счет дополнительного содержания в его составе фторида бериллия при определенном соотношении компонентов.

I; р и м е р 1. Подготовка носителей алюмоплатиновых катализаторов для иэомернзации н-пентана.

Для приготовления катализатора ис- 15 пользуют промышленный f -Al О марки

Л- 64 с раэмерачн частиц 0,2-0,5 мм, который после сушки при 300 С в течеп е 4 ч имеет следующие адсорбционные характеристики, определенные по 20 ннэкотемпературной десорбции азота: удельную поверхность по БЭТ 185 м /г;

7 предельно сорбнруемый объем 0,44 см /г и бидисперсное распределение объема и<:р по радиусам Кельвина с максимума- 25 ми на кривой распределения в областям

l,4-1,9 н 4,3-9,0 нч.

Про",отнрованне -оксида алюминия фтопо: проводят по следующей методике: 65 г (ll0 см ) высушенного при 30

300пС н течение 4 ч оксида алюминия помещают в стакан иэ фторопласта и заливают 100 см раствора плавиковой

3 кислоты марки вчдав требуемой концентрации. После выдержки 14-16 ч композиц по ставят на водяную баню и доводят до воздушно-сухо-о состояния, Затем носитель пересьп.ают в фарфоровую чашку и сушат при 120 С 4 ч, а потом рокаливают в муфеле при 300 С 40 о в течение 4,ч. Таким образом готовят

Фторировайные образцы -Al>0 с содержанием Фтора, мас.% 1,0; 2,0;

3,5; 5,0. При этом для получения фторированных ндсителей требуется 1,54; 45

3,10; 5,51 и 8,00 r на 100 см раст3 г ора соответственно 457.-ной фтористоводородной кислоты.

Пример 2. Ппиготовчение алюмоплатинового кптаг.изатора изомеризацин н-пец ™ана.

65 r высушенноro g-А1 0З (или

-Al >03+1 ) загружают в фарфоровый стакан и заливают 100 r водного раствора Н (Р С1 ) с добавкой 2-., 3 мас.%

55 ледяной уксусной кислоты. Уксусную кислоту добавляют для равномерно"o распределения платины по глубине зерна носителя. После выдержки в течение 14-Iб ч композицию ставят на водяную баню и доводят до воздушно-су"

xoro состояния. Просуптив ее при 120 С в течение 4 ч в сушильном шкафу, получают алюмоплатиновый катализатор.

60 см этого катализатора отбирают от

3 общей массы и сушат в муфельной печи при 300"С 4 ч, 10 смз высушенного ката"

Ф лнэатора отбирают на определение активности в изомериэации н-пентана.

0сталып|е 5 порций этой серии по

10 см заливают 10 r водного раство3 ра BpF ребуемои концентрации. Для промотирования используют раствор

ВеГ марки "чда", содержащий 58 мас.% соли. Раствор для пропитки подкисляют 2-3 мас .% ледяной уксусной кислоты для предотвращения г идролиэа соли при раэбавлении. Через 14-16 ч все образцы высушивают на водяной бане, о а затеи в ушильном ш"афу при 120 С и в муфельной печи при 300 С. 50 см

o 3 оставшегося катализатора пересыпают в стеклянную трубку подходящего размера „ -. лажняют потоком насыщенного водой при 50 С воздуха и сульфидируют сероводородом, которьп1 получают в алвара;е Киппа, очиг а1 т от примесей Аэ11- слабым раствором соляной з кислоты и дистиллированной воды. Сульфндирование продолжают до равномерно потемнения acего слоя катализатора по i-сей длине трубки, после чего катализатор сушат при 120 С 4 ч и при 300 С 4 ч. По 10 см полученного такчм образом сульфидированного катализа гора промотируют водным раствором ReF по методике, описанной для несульфидированных катализаторов.Для удаления избытка серы все сульфиди.эованные катализаторы сушат в слабом токе технического азота при 300"С в течение 4 ч.

tl р и м е р 3. Промотирование промьппленного катализатора нзомернзации и-пентана ИП-62.

Промьппленный сульфидированный ка-тализатор ИП-62 размельчают и для промотирования отбирают фракцию с рэзмерамн частиц 0,2-0,5 мм. После сушки в муфеле при 300 С в течение

4 ч отдельные порции катализатора по

10 см (6,0 г) засыпают в фарфоровые стаканчики и заливают равным объемом водного раствора ВеГ требуемой концентрации, причем раствор содержит в своем составе 2-3 мас.% .ледяной уксусной кислоты. По истечении

2,0-4,0 з 13999

14-16 ч композиции доводят до воздушно-сухого состояния на водяной бане и сушат при 120 С 4 ч. Составы приготовленных промотированных ката5 лиэаторов ИП-62 и требуемые количества раствора с содержанием BeF 58 мас.7 приведены в табл.1.

При расчете требуемого количества промотора принимают во внимание содер-1о жанне фтора (3,5 мас.Х) и платины (0,55 мас.X) в исходном катали:.;аторе.

Пример 4. Изомеризация н-пентана на катализаторах, содержащих разное количество платины. 15

В табл.2 приведены результаты этик испытаний.

Иэ данных таблицы видно, что независимо от содержания платины в ката.п эаторе добавка 2,5 мас.Ж ВеГ т резко 20 повышает актйцность и селективность кагализаторв, Селективность катализаторов при этои возрастает эа счет уменьшения выхода продуктов гидрокрекинга. 25

П р и м -е р 5. Изомернэация н-пентана на катализаторах, одинаковых по составу, но отличающихся порядком ви сения компонентов. платины и BeF>.

После нанесения первого компонента д0 катализатор, сушат на воздухе при

390 С в течение 4 ч. После нанесения .последующего компонента катализатор вновь подвергают точно такой же температурной обработке.

Из табл.3 видно, что порядок нанесения компонентов катализатора практически не влияет на активность и распределение продуктов реакции.

Пример 6. Иэомеризация н-пен- 4О тана на катализаторах, содержащих одинаковое количество платины -0,6мас.Х, но различное содержание фтора. Ре- . зуЛьтаты представлены в табл.5.

Данные табл.4 показывают, что по- 45 выпение содержания фтора выше

3,5 мас.й не приводит к увеличению активности и селективности.

Пример 7. Иэомеризация н- пентана на несульфидированных алюмоплатиновых катализаторах, промотированных BeF

Указанные катализаторы испытывают для установления оптимального содержания ВеГ на алюмоплатиновом катализаторе, содержащем 0,60 иас.X Pt (см.табл.5), Введение BeF резко уменьшает выход продуктов гидрокрекиига. Опти55

4 малярное содержание фторида бериллия для данной серии катализаторов составляет 6,0 иас.7.

П р и и е р 8. Изоиериэацня н-пентана на сульфидированных алоиоплатиновык катализаторах (АЛК), проиотированных ВеГ, (си.табл.6).

Оптимальное содержание фторида бериллия для сульфидированных катализаторов составляет 4,0 мас.7.

Пример 9, Изомеризация н-пентана на АПК, проиотированных фтором и ВеГ .

Все эти катализаторы содержат

0,6 иас.7. платины и 3,5 мас.1 фтора, но различное количество ВеГ, (см

{табл.7).

Пример 10, Изомеризяция н пентана на фторированнык и сульфидированных АПК, промотированнык BeF .

Эти катализаторы содержат О, 60 мас. X платины и 3,5 иас.7. фтора (си.табл,8)

В табл.9 представлены сравнительные данные испытания катализаторов по изобретенко с промышленным катали" затором ИП-62.

Как следует иэ данных табл.9, катализаторы, промотированные ВеГ обладают более высокой селективностью, чем катализатор ИП-62, за счет умень- шения выхода продуктов гидрокрекинга.

Таким образом, при введении в состав ИП-62 от 1,5 до 2,5 мас.Ж ВеГ можно увеличить производительность катализатора в 2-2,5 раза.

Кроме того, катализаторы по изобретению позволяют работать при более низкой температуре, что приводит к экономии энергоресурсов и увеличению межрегенерационного пробега, а также срока службы катализатора.

Формула и з о б р е т е н и я

l. Катализатор для высокотемпера- турной изомеризации н-пентана, включающий платину и у -оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит фторид бериллия при следующем содержании компонентов, мас.X:

Платина 0,3-0,6

Фторид бериллия

g -Оксид алюминия Остальное

1399955

2.Катализатор пс и. l,о т л и ч а юшийся тем,что,с целью повышения акТаблица I

Промотированные катализаторы ИП-62 (масса одной порции 6,03 r) Содержание промо- Количество раствотора на ИП-62, ра ВеГ,, 58 мас. 1 мас. Х r *10

0,52

0,5

1,0

I 05

l,58

2,67

2,5

4, 3

4,0

6,0

6,63

Таблица2

Активность непромотированных и промотированных аломоп..атиновых катализаторов в реакции иэомериэации н-пентавя (с "365o(. U 3 5 ч 1 Р 0 6 ЧПа) I ре ак".

КатаСодержание кг мпонентов, ма"..É на

f -А1 (i) Состав продуктов ции, мас.Х

Степень rо i ор»«

Селе тидность, ли: я . ии, 3Е(А тор

ZC -С иэо-С

3 н-С

Рt ВеР, l

0„.30

2,0

0,6

3,1

2,5

0,6

98,8

0,60

4,6

77,3

52 3 47 0 С 530 98 7

0,60

0,7

4r

Здесь и далее степень конверсии (с ) выражаетса в долях от единицы1 селективность рассчитана по выходу изопелтана.

0,30

0,45 тивности катализатора, он дополнительно

У содержит фтор в количестве 2 „0-3,5 мас.X.

1l,1 869 0131 84 7

47.,3 52, I 0 ° 0479 98,7

13,8 83Ä1 0,,69 81,6

50 7 48, 7 0513

I5,7 79,7 0,203

1399955

Т а о л и ц а 3!

1орядок нанесения компонентов

Состав продуктов реакции, мас.7

Селективность

Ч, ч

Pt (! ); ВеР (2) 59,3

О, 604

О, 524

О, 608

О, 530

98,2

5,2

0,6

il,8

47,6

98,8

Ве.с ., (1); Ft (2) 3,5

1,3

59,5

97,9, 52,3

47,0

98,7

Таблипа4

Влияние содерзаиия фтора на активность катализаторов в реакции иэомериэации н-пентана (й 365 С, Р 0,6 ИПа) Селек тивность

Содержание э к талиэаторе,мас остав продук тов реакции, мас. Х

ЕС -С иэо-С н-С

1 5 5 пла тины фтора

4,6 15,7 79,7 0,203

77,4

0,6

315

41 5 56 2 О 438 94 7

57,0 41,0 0,590 96,6

585 396 0604 968

52,8 46,2 0,538 98,1

58,6 39,6 0,604 97,0

52,0 47,0 0,530 98,0

3;5

1,0

0„6

0,6

2,0

3,5

2,0

3,5

0,6

3,5

1,9

5,2

1,0

0,6

5,0

3,5

1,8

1,0

5,2

Влияние порядка нанесения компонентов нв «кгивность катализатора 0,607 Pt + 6, ОХ ВеР / У -Al О) (t 365"С, Р = О, б МПа) 1399955

Таблица 5

Влияние содержания ВеРд на активность катализаторов в реакции изомеризации н-пентана (t 365 С, P 0,6 МПа) Состав продуктов реакции, мас.Z

Селек тивность, Z

Содержание, мас.

Ч, ч платины ВеР

1С -С иво-С и-С

79,7

17,4

3 5

0,6

47,0

3,5

98,7

2,5

0,6

98,4

45,1

-31 5

4,0

0,6

39,6

98,2

6,0

0,6

98,8

5,2

47,6

43,6

О,б

8,0

98,4

3,5

10,0

0,6

52,6

98,7

Таблица 6

Влияние содерзэния BeF< на активность сульфидированных АПК (t 365О С, P 0,6 ИПа) Ч, ч

Содержание,мас.Z

Селек тивостав продуктов реакции

ê àñ. 7. ность, мас.Z платины BeF>

С С иво Сь н С

80,0 0,200 88,0

40,8 О, 592 97, 2

3,5

0,6

3,5

0,6

2,5

39,4 0,606

97,7

4,0

47 О О 530 983

5,2

О, 554 97,8

44,6

0,6

3,5

6,0, 8,0

52,3 0,477

97,9

0,6

3 5

4,6 15,7

0,7 52,3

0,9 54,0

l, l 59,3

0,6. 51,8

0.9 55, 5

0,6 46,8

2,4 17,6

1,6 57,6

l,4 59,2

0,9 52,)

l,2 54,2

110 46,1

О, 203

О, 530

О, 549

О, 604

О, 524

О, 564

0,474

l I 1?

Влияние содержзиия В Г на активность фторировалтгк AI1K (e = 365 r., Р = 0,6 ИИч) 13 о9о, 1

Селе к тив—

Сопержание,мас.г.

Состав про, уктов реакции, . яс., кость, 4

» l /

° (--С,«.n-", i «-( в; с

0,6 3,5 - 3," эЯ, 5 9,6 0,604

9Ь,8 ? 8

4Ь,2 0,538

98,! б,".,5 2,5 3,5

Л Ь Зе, 0,607 >1, 2 46,0 0,540

9 7 38,7 0 613

98,2

0,8

98,5

,б 3,5 4,0 3,5

97,4 . *,4 43,5 0,565

98,1

06 35 fi 0 35!

Ä0

5,9 43;1 О 569

98,2

»»» а олица 8

° »

Содержание, иас.7 Vi ч

Состав лродуктов реакции, иас. 7. елективнос ть

ЗеГ, Pt j фтор

С -C иапо-C,. I и-С

) 1,5

S,5

38,1

0,6 3,5

10i 0

43,6

1497

48,7

36,2

3,5

38,1 б 35 15 55

10,0

43,1

14,7

0,6 53,9

2,3 61,2

1,6 60 5

45,5

3,5

36,5

0,635 96,4

37,9

0,621 97,4

А.:вяи. е с-оцержания Вс д иа активчость фторироваииьвс и супrùèïèðîâàii)ûõ АПК (t = 365 С, Р 0 6 ища) 4,5 60,0

2, 1 . 59,8

55,3

0,8 50,5

3,0 60,8

1,8 60;1

0 9 58,0

0s 645 93,0

0,619 96,6

0,564 98 0

0,513 98,4

0ю 638 95,3

0,619 97,1

0,589 98,5

0,545 98 9 мение табл. 8 елептивость, %

147 05 555 440

61,2 36,2

3,5 2,6

06 3 ° 5 40 55 1 6 60е7 37 7!

0 0 0,7 57,5 41,8

52,5 47,! .0,529 99,2!

4,1 0,4

Таблица 9

И,иериэаяия -neNTaaa aa aaTwHsatbyx No Rso6peTeHw аталиааторе 1@-62 (се365 С Р 0,6 ИПа) Kawaлиеатор

Степе н кока ер сии, d а сульФифироаа ра, нас.X,$ -h остальиое

Ю ость, и

0р3О 2,0 2,0

0,619 96,8

2,0 59,9

3,5

1,2 58,0 40,8 0,592 98 0

Овб 52,! 47,3 О, 527 98,9

5,5!

0,0

14,7

03 465 532 0468 994

3,5

29 . 60 1 37 О 8,63Ü, 95 ° 4

2 045 30 30

1,7 59,8 38, 5 0, 615 97 ° 2

5,5

0,9 53,2

459 0 541 98 3

50,6 0,494 99

T! 0,.0

0,5

48,9

14,7

2,6 61,2 36,2 0,638

3 060 35 40

5,5

60,7 37,7

0,7 . 57,7 41,8

10,0

0 4 52 5 47 !

14,7

60,2 37,3

295

3,5

66 35 2 ° 5 100 О, О, 598 98,7

0,560 99,

0,638 95,9

0,623 97,4

О, 582 98,8

0,623

О, 582 ,2

0,5796 ,о

О,:

Продолжение

1399955

«

i Ката лиза тор елек

1 ч став сульфидированн к ра, мас.2, ф -А1 ос тальное остан продуктов реакции, мас. Х теп сть

1С, -С

ВаР >

f,2

58,1 40,7 0 593 98,0

3,5 6,0

".1 60

48,0 0,520 99,0

51,5

БФ5

10„:.

46,4 53,4 0,466 99,6 9,6 37,2 0,628 94,9

58,5 39,6 0,640 96,8

52 5 46 5 0 535 98 l

47,6 51,8 0,482 98,8

14 «/

3,2

ИЛ-62 О, 55

Сос гавигель И.Лутова

Редактор Т.Пилипенко Техре, И.Дидик Коррек тор Г. Решетник, / Тираж 39б Подписное

ВНИИ?Л Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 788

Производственно-.полиграфическое предприятие, г. ужгород ул» Ырааеинйа 4