Катализатор для дегидрирования низких парафинов и олефинов

Катализатор для дегидрирования низких парафинов и олефинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К ЛВтОИ:КОММ СВИДЕТЕЛЬСЙ1

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.05.72 (21) 1779332/23с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 11.02.75

1/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. A. Храмова, М. М. Андрушкевич, Р, А. Буянов, В. Г. Ситников, В. С. Бабенко, И. Ш. Итенберг, Л. С. Егорова, А. Л. Цайлингольд и Г. А. Степанов

Институт катализа СО АН СССР и научно-исследовательский институт мопомеров для синтетического каучука (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИ РОВАН ИЯ

НИЗШИХ ПАРАФИНОВ И ОЛЕФИНОВ

Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования низших углеводородов, в частности к катализаторам на основе молибдена кобальта.

Известен катализатор для дегидрирования

Н-бутана и Н-бутиленов на основе молибдата кобальта, обладающий сравнительно низкой активностью. При 500 С он обеспечивает конверсию Н-бутана всего íà 28% при избирательности по бутадиену 46% и по Н-бутиленам 48% . Конверсия Н-бутиленов в присутствии известного катализатора достигает лишь 15%. Кроме того, известный катализатор обладает низкой механической прочностью, неустойчивостью поверхности в условиях реакции и, как следствие этого, быстрым снижением активности катализатора в процессе эксплуатации.

Цель предлагаемого изобретения создание такого катализатора для дегидрирования низших парафинов и олефинов, который бы обладал повышенной активностью, механической прочностью и стабильностью.

Для осуществления указанной цели предлагается катализатор для дегидрирования низших парафинов и олефинов с применением кислорода или без кислорода на основе молибдата кобальта, в состав которого, согласно настоящему изобретению, введен один или несколько щелочноземельных металлов в виде молибдатов. Содержание одного или суммы нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, может колебаться в пределах от 5 до 90 мольных ..

Согласно изобретению, мольное соотношение суммы кобальта и одного или нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, и молибдена изменяется в т0 пределах от 0,5 до 1,4 предпочтительно рав но 1.

Предлагаемый катализатор обладает высокой каталитической активностью в реакциях дегидрирования низших парафинов и олефи1ч нов, повышенной механической прочностью и обладает высокой стабильностью.

В реакциях дегидрирования низших парафинов, например Н-бутана без применения

20 кислорода, в интервале температур 500 ——

650 С объемных скоростях Н-бутана от 25 до

1000 час †и не менее чем пятикратном разбавлении сырья водным паром или другим ипертным разбавителем, например азотом, 2s аргоном, предлагаемый катализатор обеспечивает степень превращения до 35% объемн. при максимальной избирательности по сумме олефин и диолефин не ниже 90% и избирательности по бутадиену не ниже 45%.

440150

45 состав введен один или несколько щелочноземельных металлов в виде молибдатов.

2. Катализатор по п. 1, отличающийся

Составитель П. Чекрий

Техред Е, Борисова

Редактор А. Морозова

Корректор Л. Орлова

Заказ 182/5

Изд. Ко 234

Тираж 651

Подписное

Типография, пр.

Сапунова, 2

В тех же условиях при дегидрирования Нбутиленов достигается 40%-ная конверсия при избирательности по бутадиену 90% .

Длительность режима дегидрирования колеблется от 3 до 5 часов.

В реакциях дегидрирования низших парафинов, например Н-бутана, с применением кислорода при 550 †6 С объемных скоростях Н-бутана от 25 до 300 час †и не менее, чем десятикратном разбавлении водяным паром или другим инертным разбавителем, достигается 40 /о-ная степень превращения.

Избирательность по сумме Н-бутиленов и бутадиена достигает при этом 85 . Количество кислорода в исходном сырье можно менять в пределах от 0,2 — 1,0 моль на моль углеводорода.

Конверсия Н-бутиленов в этих же условиях достигает 50% при избирательности по бутадиену 80 /о.

Пример 1, 145 r Со(ИОз)з 6НзО, 51,5 Mg(NO3) з 6НзО и 44,2 (NH4) аНотОз4 °

° 4НзО растирают с водой до образования однородной пасты. Пасту высушивают при

100 С, затем снова растирают и порошок прокаливают при 500 С в течение 4 — 5 час на воздухе. Полученный порошок таблетируют.

Испытание катализатора проводят в проточном реакторе.

В реакции дегидрирования Н-бутана с применением кислорода при 550 С, объемной скорости 300 час- и мольном соотношении Н-бутан: кислород: водяной пар, равном 1: 0 5: 10 степень превращения составила 28 /о при избирательности по бутадиену 43 /о и по бутиленам — 48%.

В реакции окислительного дегидрирования

Н-бутиленов при 500 С, объемной скорости

150 час и мольном соотношении С4Нз. Оз.

: НзО = 1: 1,0: 8 степень превращения составила 43 при избирательности по бутадиену

44о/ .

В реакции безкислородного дегидрирования

Н-бутана при 600 С объемной скорости

300 час- и мольном соотношении С4Н о ..

: НзО = 1: 20 степень превращения составила

36, избирательность по бутадиену 36, по

Н-бутиленам — 56%.

В реакции безкислородного дегидрирования

H-бутиленов при 550 С, объемной скорости

200 час- и мольном соотношении С,Нз. Н,.О=

= 1: 10 конверсия составила 52 /о при избирательности по бутадиену 82% .

Пр им ер 2. 7,4 Са(ОН)з 9,29 Со(ОН)з и 35,3 г (ХН4)а.Мо70з4 4НзО растирают с водой, формуют, сушат на воздухе и прокаливают при 500 С в течение 4 — 5 часов.

Зо

4

В реакции окислительного дегидрирования

Н-бутана при 600 С объемной скорости

150 час и мольном соотношении С4Ни. Оз .

: НзО = 1: 1: 10 степень превращения составила 32 /о, избирательность по бутадиену

48 /о, по бутиленам — 44 /о.

В реакции безкислородного дегидрирования

Н-бутана при 620 С объемной скорости Н-бутана 120 час- и мольном соотношении С4Н о ..

: НзО = 1: 10 степень превращения — 42%, избирательность по бутадиену — 44 /о, по бутилена м — 52 /о .

В реакции безкислородного дегидрирования

Н-бутиленов при 600 С, объемной скорости

100 час — и мольном соотношении С4Нз.

: Нз0=1: 10 степень превращения — 48%, избирательность по бутадиену — 83%.

Пример 3, Шариковый пористый корунд пропитывают раствором, содержащим

Со (ХОз) ь Sr (ИОз) з и (NH4) аМо7Оз4 при мольном соотношении Со: Sr: Mo = 1: 1: 2 высушивают на воздухе и прокаливают при при 400 С 4 — 5 часов.

В реакции окислительного дегидрирования

Н-бутана при 600 С объемной скорости

25 час- и мольном соотношении С4Нщ . .Og ..

: НзО = 1: 1: 10 степень превращения составила 40 при избирательности по бутадиену 45% и избирательности по бутиленам

40% .

В реакции окислительного дегидрирования

Н-бутиленов при 550 С объемной скорости

50 час — и мольном соотношении С4Нз. Оз.

: НзО = 1: 1: 10 степень превращения 50 / при избирательности по бутадиену — 82%.

Предмет изобретения

1. Катализатор для дегидрирования низших парафинов и олефинов, на основе молибдата кобальта, отличающийся тем, что, с целью повышения активности, механической прочности и стабильности катализатора, в его тем, что содержание одного или суммы нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, составляет

5 — 90 мольных %.

3. Катализатор по п. 1 и 2, отличаюшийся тем, что мольное отношение суммы кобальта и одного или нескольких щелочноземельных металлов, введенных в состав катализатора, и молибдена равно 0,5 — 1,4, предпочтительно 1,