Катализатор для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта

Катализатор для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта. С целью повышения активности катализатора он имеет-следующее соотношение компонентов, мас.%: триоксид серы 5,0-20,0; у -оксид алюминия 80,0-95,0. Новый катализатор в 100-200 раз активнее известного. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711787/04 (22) 28.06,89 (46) !5.10.91, Бюл. hh 38 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) В.П.Шмачкова, Н.С.Коцаренко и И.Н.Поповская (53) 66.097.3(088.8) (56) Ройтер B.À. Каталитические свойства веществ, Киев; Наукова думка, 1968, с. 439440.

Jin T„Gamaguchi Т.; ТапаЬе K„

Mechanism of Acidity Generation on Sulfur—

Promoted Metal Oxides. — J.Phys. Chem., 1986, ч 90, М 20, р. 4794-4796.

Изобретение относится к катализаторам для реакций, протекающих по кислотному механизму, характеризующихся высокой активностью и термической устойчивостью, в частности для изомериэации бутена и дегидратации иэобутилового спирта.

1.(елью изобретения является повышение активности катализатора за счет нового количественного содержания компонентов.

ll р и м е р 1. 10 г гранул у- А120з (бх6 мм) пропитывают 10 мл раствора серной кислоты 1,3 н. концентрацией, затем сушат на воздухе при 110 С. После этого катализаторы прокаливают в потоке воздуха при 400 С. Содержание сульфата в прокаленном катализаторе в пересчете на $0з составляет 5 мас. .

Испытание каталитической активности проводят в реакциях изомеризации бутвна1 и дегидратации изобутилового спирта. Активность в реакции иэомвризации бутена-1 (st)s В 01 J 21/04, 27/053, С 07 В 35/08 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ

БУТЕНА И ДЕГИДРАТАЦИИ ИЗОБУТИЛОВОГО СПИРТА (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для иэамеризации бутена и дегидратации изобутиловага спирта. С целью повышения активности катализатора ан имеет-следующее соотношение компонентов, мас.,4: триоксид серы 5,0 — 20,0; у -аксид .алюминия

80,0-95,0. Новый катализатор в 100-200 раэ активнее известного. 2 табл. характеризу.ат скоростью реакции PN7/20) при 220 С и степени превращения бутена-1 в бутены-2 207 и начальной канцен1рации бутена-1 в азоте 7 аб. . Активность в реакции дегидратации характеризу а-; константой скорости образования бутенав (k) при

300 С.

Состав катализатора, удельная поверх- р ность и активность в этих реакциях приведены в табл. 1, Пример 2. Аналогично примеру 1.

Отличие состоит в увеличении температуры пракаливания катализатора да 650 С, Пример 3. Аналогична примеру 1.

Отличие состоит в увеличении концентрации прапитачнага раствора кислоты до 3,1 н. и снижении температуры пракаливания да

300 С.

Содержание сульфата в катализаторе составляет 10 мас.g ЯОЗ, Пример 4. Аналогично примеру 3, отличие состоит в увеличении температуры пракаливания до 400 С.

1683811

Прочность катализатора по образующей равна 1,8 МПа. Данные приведены в табл, 2.

Пример 5. Аналогично примеру 3, отличие состоит в увеличении температуры 5 прокаливания до 650 С.

Пример 6. Аналогично примеру 1, отличие состоит в увеличении концентрации пропиточного раствора кислоты до

2,1 н. Содержание сульфата в катализаторе 10 составляет 7 мас. $0з.

Пример 7. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в увеличении концентрации кислоты до 5,2н.

Содержание сульфата в катализаторе со- 15 ставляет 20 мас, ЯОз.Прочность катализатора по образующей 2, t МПа.

Пример 8. Аналогичен примеру 7, отличие состоит в увеличении температуры прокаливания до 650 С, 20

Содержание сульфата 9 мас.% ЯОз.

Пример 9, Аналогичен примеру 1.

Отличие состоит в замене пропиточного раствора кислоты на раствор соли А1 (ЯО4)з

18Н2О с концентрацией 0,4 M. Содержание 25

ЯОз 8 мас.%.

Пример 10. Гранулы у= А120з помещают в сосуд, соединенный с ампулой, наполненной t(z$zQz. Молярное соотношение

К2$207.АЬОз = 1:1. Адсорбцию проводят 30 при комнатной температуре в течение «аса. Затем катализатор прокаливают в потоке воздуха при 400 С.

Пример 11. Аналогично примеру 10. 35

Отличие состоит в увеличении температуры прокаливания до 650 С, Содержание ЯОз

7 мас.%.

П р и:м е р 12 (прототип). Катализатор готовят путем пропитки. В качестве пропи- 40 точного раствора используют раствор серной кислоты 0„8н. Состав катализатора 4 мас, ЯОЗ, 97 мас.% А12ОЗ.

8 табл 1 приведена активность катализатора, прокаленного при 400 С (а),и при 45

650 С(б).

Пример 13 (сравнительный), Аналогичен примеру 1. Отличается концентрацией пропиточного раствора кислоты 6,9н.

Состав полученного катализатора

25 мас. $0ç, 75 мас.% А1 0з.

Пример 14 (сравнительный). Аналогичен примеру 10, отличается температурой адсорбции — 300 С, Содержание $0з

2g мас %

В табл. t приведены данные химического состава катализаторов, полученных по примерам 1-14, величина их удельной поверхности, активность в реакциях изомеризации бутена и дегидратации иэобутилового спирта, а также активность кристаллического сульфата алюминия, промышленных алюмосиликатных катализаторов(НГНПЗ и ОЛУНПЗ) и лабораторного образца. Иэ приведенных результатов видно, что катализаторы по изобретению, содержащие 5-20 мас. ЯОз у= А!20з являются существенно более активными (В 100200 раз), чем исходная у-AtzOa и аморфные. алюмосиликатные катализаторы, широко применяющиеся в промышленности в гетеролитических процессах. Кроме того, при внесении сульфата происходит увеличение механической прочности. Увеличение содержания сульфата выше верхнего значения приводит к заметному растрескиванию гранул оксида алюминия при пропитке столь концентрированным раствором кислоты (6,2н). Использование в качестве пропиточного раствора соли позволяет также получать высокоактивные катализаторы, существенно более активные, чем прототип.

Формула изобретения

Катализатор для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта, содержащий триоксид серы и g -оксид алюминия, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.%:

Триоксид серы 5,0-20,0 у- Оксид алюминия 80,0-95,0

15 3811

Таблица 1

Активность катализаторов в зависимости от химического состава

S, м /г

Пример Химический состав

И 7/20, г/моль/г ч дегплратация изомеризация

5% $0 957А1С

«н

10% SOз90%А1 Оз

240

3,9

2,3

240

4,0

2,5

6,0

230

240

6,2

8,0

9%$0 з91%А1г Оз

7% SO> 93%Аlг О 3

20%$0 80%AI Оз

97БОз 917Аlг Оз

12%$0з887А1 Оз

207БО 807А1 О

7%$0з93%А1г О

47$0з97%А1 Оз

260

5,4

5 6

220

6,0

140

8,4

200

5 8

244

6,5

150

5,1

260

4,1

200

0,2

200

0,2

6,5

1,0

7,4

257 $$75%Alt Оз

29%$0 71%A1 О

14

130

6,5 известные>

Al г (БОд )3

" гОз

1.0%АlгОз90%$10г

ОЛУНПЗ

НГНПЗ .

3,5

0,34

200 ° .

0,03

0,44

200

2,2

4,5

360

0,9

0,7

Та блица 2

Механическая прочность катализаторов (по образующей) -АlгОЗ По примеру 3

«2 «««

По примеру 7

Катализатор

1,4

1,8

Р, МПа

2,1 гСоставитель Н, Путова

Редактор 1 . Самерханова Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3460 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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