Способ приготовления катализатора для алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами

Способ приготовления катализатора для алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалмстинеских

Республик (11) 8073 5О

К АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 20.01. 7 2 (21) 1740011/23-4 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.03.76.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания.09.04.76 (51) М. Кл. .й

В 01 Д 21/16

1осударственный комитет

Совете Нннистров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3 (0e8. 8) (72) Авторы X. М. Миначев, Е,. С, Мортиков, Н. В. Мостовой, С. М. Зеньковский, изобретения Н. Ф. Кононов, Q. В. Иванюков, Л. И. Голомшток и Г„М. Липкин

Всесоюзный научно -исследовательский и проектный институт нефтеперерабатываюшей и нефтехимической промышленности (71) Заявитель (.=.4) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ

АЛКИЛИРОВАНИЯ ИЗОПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ОЛЕФ ИНАМ И

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов аля химических реакций, в частности к способу приготовления катализатора для алкилирования иэопарафиновых углевоаародов олефинами. 5

Известны способы приготовления катализаторов аля алкилирования изопарафиновых углеводородов олефинами путем многократной обработки неолита растворами солей редкоземельных элементов и солями аммония тп с сушкой и прокалкой после каждой пропитки, а также путем обработки неолита водным раствором солей реакоземельных элементов и солями аммония с последуюшими промывкой водой, сушкой и обработкой водя- 1а ным паром в течение 24 час при 650 С и давлении 0,2 атм.

Известен способ приготовления катализатора аля алкилирования изопарафинов олефинами из исходной натриевой формы неолита Я

+ путем частичного замешения ионов Йа ионами реакоэемельных элементов и ионами аммония.

Обмен на ионы редкоземельных элек ентов осушествляют иэ раствора их хлоридов ß5

:следуюшего состава: Се — 48% вес„ага†24 Рг- 5, Й4-17, 3мв — 3, Gd - 2, - 0,2, прочие — 0,8, Другой раствор .имел состав; а — 45 - 46ьес, % CC— 1- 2, Рг-9- 10, É3-32-33, ;8 — 5 — 6Ä 6d - 3-4, (-0„4, прочие. — 1 - 2. Обмен на водородный ион

:проводят из раствора хлористого аммония. Обмен катионов. натрия проводят с примене нием обычной техники, затем катализатор промывают водой, сушат и поавергают обработке водяным паром в течение 24:час при

650 С и 0,2 атм.

Неаостатками известного способа являются низкая активность и селективность катао лизатора: при 204 С, 21 атм, весовоч от;ношении изобутана к пропилену 8:1 в тече ние 2 час работы в проточных условиях иэ

10,2 r пропилена было получено 3 r жиакого продукта, что составляет 15,7% на олефин.

С пелью устранения указанных недостатков предлагается неолит перед обработкой ,солями редкоземельных элементов преавари тельно формовать в гранулы, сушить при

507350 о о

100 - 150 С, прокаливать при 380 — 550 С и обрабатывать водным раствором солей металлов Я группы Периодической системы, например солью кальция, с последующей сушкой и прокалкой. б

Исходный неолит формуют в гранулы, сушат при 100 — 150 С, прокаливают при о

380 — 550 С, обрабатывают водными раст ворами солей металлов «У группы Периодио, ческой системы при 40 — 90 С, вторично )О о сушат при 100 — 150 С и прокаливают прее о о

380 - 550 С, обрабатывают при 40- 90 С водными растворами солей редкоземельных элементов, затем обрабатывают водными рао створами солей аммония при 70 - 90 С, l5 о

После прокалки при 380 — 500 С аммоний» ная форма переводится в водородную.

Полученный катализатор содержит катионы металлов g группы со степенью обмена 5 — 90% от теоретического, катионы ред- О коземельных элементов со степенью обмена

20 — 90% от теоретического, водородную, форму со степенью обмена 5 - 50% от теоретического, Приготовленный таким образом катализа- тор позволяет эффективно проводить реакцию! алкилирования изобутана олефиновыми углеводородами С вЂ” С

Пример 1. Катализатор готовят из ЗО цеолйта,ф ее Ц, формованного с 30% А f, О., в виде гранул диаметром 3 мм и длиной

5 мм, соотношением &ь 0: АЬ О, рав-

Ж

HblM 4 — 5.

Исходный цеолит в количестве 980 г обменивают на катион кальция, обрабатывая о цеолит при 70 С 6,4 л, 1,5 н. раствора хлористого кальция, взятого из расчета 3 40 экв. кальция на 1 экв. натрия, Степень обмена равна 78 — 80%. Полученный образец о цеолита СаУ прокаливают при 500 — 600 С и подвергают обмену сначала на редкоземель; ные элементы, затем на аммоний, используе-, © мые в виде раствора их хлористых солей.

Состав концентрата редкоземельных элементов следующий: СеΠ— 66%, (à 0 — 19%, 2 2 3

М 0 — 10%, Р1" 0 — 4%,, остальные

1%. Можно применять концентраты редкоземельных элементов другого состава.

Раствор, солей редкоземельных элемен тов берут в количестве 1,8 л из расчета.

1,5 кв, íà l экв. натрия. РастЬор хлорис- того аммония берут в количестве 4л из рас- чета 0,5 экв. M Н на 1 экв. Na. Сначала

4 " о» катализатор обрабатывают при 85 — 90 С в течение часа 2,8 л раствора хлористого 5©

7,7

С6

6,5

С7

7,6

59,8

С и выше 18,4

Содержание триметилпентанов во фракции С составляет 83%. Суммарный выход алкилйрованного продукта равен 65,3%, П Р и м е Р 2. На том же образце катализатора алкилируют изобутан индивидуальным бутеном — 1. Алкилирование ведут при 60, 10 атм и соотношении изобутана к бутилену, равном 8,2:1, Иэ 9,2г бутена — 1 получают 8,31 г продукта, с держащего 86% насыщенных углеводородов, Выход продуктов алкилирования в расчете

4 аммония, промывают водой и сушат при о.

350 С в течение 3 час. Затем обработку ведут оставшимися 1,2л раствора также б при 85-90 С, в течение часа, промывают водой до полного отсутствия ионов хлора и прокаливают при 550 С в течение 6 час. Ка-тализатор после обмена промывают дистиллированной водой до отсутствия иона С4 в промывных водах и п окаливают в токе воздуха при 400 — 500 С. Степень обмена на редкоземельные элементы полученного образца составляет 47 - 50% на аммонийную группу - 14%, механическая прочность равна 0,63 кгГмм, насыпной вес 0,6 г/см

Приготовленный катализатор в количест3 ве 60 см (36,4г) загружают в стальной проточный изотермический реактор с внутренним диаметром 200 мм и длиной 1 м.

Перед опытом реактор заполняют изобутаном, чтобы снизить коксообразование за счет полимеризации олефина в начальный момент реакции.

Предварительно приготовленну1о смесь иэобутана и бутилена в мольном соотношении 8,6:1 насосом подают в реактор восходящим потоком с объемной скоростью 0,75 час . Реакцию проводят в жидкой фазе о при температуре 40 С и давлении 10 атм, Берут 8,8 г бутиленов. Получают 7,1 r жидког продукта, состоящего главным образом из смеси насыщенных углеводородов (81%},. имеющих, по данным хроматографического анализа, следующий состав, %.

507350

П P и м е Р 4. Ллкилируют и::«» ган п1 пиленом, пропуская их над 75 см катали» ,:затора, Реакцию проводят при 10 (. атм, объемной скорости 1 ° 2 час и весовом отношении изопарафин: олефпн, раннол(<0 15,6. За 5 час получают 7,7С(r х,идкого продукта, содержашего 7,24 г посыл(енных .углеводородов, из 15,55 г пропилена, содержащегося в сырье.

1,2

С

С7

3,0

4,3

80,6

С8

С и выше 109

B данном случае наблюдается увеличение 15 по сравнению с алкилированием бутеном - 2 выхода фракции углеводородов С, причем содержание триметилпентанов и диметилгексанов во фракции составляет соответственно 922 и 78%. 20

Пример 3. Ллкилируют изобутан изоо бутиленом при температуре 60 С, давлении

10 атм, объемной скорости 0,75 час " и мольном отношении изобутан: изобутилен, равном 8:1. За 4 час из 11,2 г изобутилена получают 14,4 r жидкого продукта, содержашепо 4,9 r насышенных углеводородов. Состав алкилата характеризуется вы соким содержанием фракции углеводородов

С и выше, образуюшихся, по-видимому, 9

Составитель Н. Путова

Редактор Н. Джарагетти Техред,A. Демьянова Корректор В. Микита

Заказ Я,ф Тираж g50/ Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СоветааМинистров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, l0 1. на бутилен составляет 76%. Состав насыщенных углеводородов алкилата {в вес. %), полученного в течение первых двух часов опыта: в результате реакции Il("ë(л 1щ. шлп и пос— ледуюшего переноса водоролч, (1Fи нь преврашения изобутилена равич 1(>(1 -, ..формула изобретен ия

Способ приготовления катализатора лля алкилирования изопарафиновых углев(поро дов олефинами путем обработки неолита пол.ным раствором солей редкоземельных элементов и солями аммония, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, ;неолит перед обработкой солями редкоземель:ных элементов предварительно формуют в и гранулы, сушат при 100 — 150 С, прокао ливают при 380 — 550 С и обрабатiæÿtî.ã водным раствором солей металлов 11 группы Периодической системы, например солью кальция, с последующей сушкой и пр»кал кой.