Способ регенерации катализатора на основе окислов магния и молибдена для окислительного дегидрирования углеводородов

Патент 521922

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н М Е !(„)б2хвл2

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено24.05,74 (21) 2О2742О/О4 с присоединением заявки № (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 25.О7. 76,Бюллетень №27 (45) Дата опубликования описания;16.1О.76 (;-) p, y » е

В О1 Х гиго

В Ql е 23/92

Тоаудвратвеннв!й «ои«тот

Совете М«ннотров СССР ва дслви «еобретевнй и откр«!тнй (53) VPg 66,G97.38 (оье.e ) (72) Авторы В. А. Левин, A. Л. Цайлингольд, В. Б, Белехов„ нзобРетениЯ т A. Степанов Б В. Сироткин и тт. В. Мезенцев

{7l) Заявитель! (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА КА ОСНОВЕ

ОКИСЛОВ МАГНИЯ И МОЛИБДЕНА ДЛЯ ОКИСЛИТЕЧЬИОГО

ДЕГИЛРИРОВАИИЯ У1 ЛЕВОДОР ОйОВ

Изобретение относится к окислительному;

«дегидрированию углеводородов, в частности к способам регенерации катализатора для этого процесса.

Известен способ регенерации окисных ! висмутсодержащих катализаторов для окис«лительной конверсии олефинов путем обра ;,,6îòêè дезактивированногс катализатора ам;миачной водой с лоследующими сушкой и прокаливанием. 10 !

Однако использование аммиачной воды является дорогим и нетехнологичным приемом. !

Известен также способ регенерации ка-! тализатора на основе окислсв железа и, молибдена путем обработки химическими 15

I ,реагентами, в качестве которых используют воду, либо водные растворы оксалата аммо ,иия, шавелевой кислоты или их смесей, либ ! ! воднь!е растворы нитрата аммония и аммо-

i ,тийной соли молибденовой кислоты при рН 20 раствора ниже 2, либо водные растворы

«азотной кислоты с концентрацией 0,1-50%.

Способ сложен и продолжителен. Так, «например, промывку катализатора водой ве:.дут в течение 3 суток. И

Цел ьто из обречия является оазр!:,,, ";о и, более простого способа регенерации к.зталтт-"затора на основе окислов маги:::; и мот- "-.вЂ” дена, позволяюшего п.-лно-:тью .зосстана!."ли ( вать активность катализе-.:"..;ра.

Указанная цель досT r..-âeêñí ;-:м, что

I ! дезактивированный катализа::ор обрабаты !вают водой при рН 2- н темпера-. туре О,5-10ооС.

Дезактивированный катализа:ор дробят

«до частиц размером не более 1 мм и загр ф,жают в емкость с мешалкой. Туда же за „ливают воду. Пред!точтительт!ь!й интерва;

«температур воды 1О-95оС, рН 5,.5-$.

Суспензию zrтализатора в воде переме,шивают в течение 2--1О час Во время пе-:.

«ремешивания целесос« разно несколько р зз

«сменить воду. Расход воды на т кг ката-лизатора сост зияет 1G-1ОО л, s-" едпо .-.тительно ЗО-5О л. П!осле обработки ката«лизатор сушат при го" С 8 теч.=:;!ие 2-6 ч= :„, -- атем при т 1О-12О С в течение 1(Ъ..1! 2:.;ь;::. и прокаливают при /ОО С a:. еченне 1О ч: "

5 2 1 322

Предлагаемый способ Hpffrоден для реге- нерации как непромотированного окисного маГен?й м блибде Нового катализатора, так и катализатора, содержашего в качестве промотора окиси или смесь окисей кобальта, железа, никеля, хрома, ванадия, крее?епея, бора, галлия,,гадолиния, дяспрозия, титана,?

i а;иркония, ниобия, сурьмы, висмута, мярган ца,. Меди. После проведения регенерации активность катализатора полностью восстя-Ф ев на влив ае Гс я. 1

Предлагаемый способ . регенерацееи ката-

Е. . Йизатора ня ОсБОВе ОкислОВ мягегия и мОля. 3! дена позроляет восстанавливать активность ) ,ка Гализатора, дезактнвированноГ о в Резупь " 16 тате воздействия перегрева до высоких темпера Гур и длительной експлуатапии, I Возмс жность перегрева KQTG2 HGQTQp& ! Вьеше температуры дегидрирования (для и бутана те?„?пера турец ей интеруал Heда-,ееи Я(? процесса составляет 5ВО-830 С) обуслов-, лена особенностями процесса оккслительного дегидрированиа, Этот ffpoffecc я? ?еяетбя?

cильнО зкзотеоми ень?м If в c gae тео;еш?е. ?

Бия теплоотвода (Ba?Tpff ?vtep, х?ре? е?роведении ? процесса в аппарате с еееподвеокнь?м cffoeult

? катализятора) Возможнь? 3?faчее " ь"еь?е мести- le перегревы Kpov;e Tor о катя?п?зя.Тор ua основе окислов магния и е?олеебдеееа„ являеTÔ - f мелкопористь?м (сродне?й радиус пор не превышает 2 0 A ) „При испсГ?е=зо.--, aaffHH катализатора в виде граецгд ряэ .?о:ром 1 мм и более, как показали лаборятсрные исследования„возможно внутридиффузионное торможение пронесся, внутри зерен, катализатора происход;ет сгорание

??poled%òÎÂ реакции, в результате чего наблюдается значительное повышение температурь, дезактивация катал??затора связаr

Ha„во-первых: с уменьшением его удельной поверхности вследствие спекяния, и, вО-ВТОРЬ?Х, I, Ч ГО бОЛЕЕ СУЕПЕСТВЕЕЕЕЕО, изменением фазового состава каталиэяторя

Если уменьшекие удельной f?oaepr focти il Ф ьУ катализатора приводит к снижению конвер- сина -бутана и выхода целевого продукта, вЂ” дивиниля, .то изменение фазового состава помимо резкого уменьшения выходя целе- вого продукта выэывает также и умень- д шение избирательности процесса, т.е. увеличивает относительнуео gof!fo выхода побочных продуктов. Механиз? ? дезак?.ъ Яцкн катализатора аналогичен и в случае его длительной эксплуатации, Однако, дезах Б.-. Я вяция катал??затора происходит при этом с гораздо меньшей скоростью (в течение нескольких месяцев). достоинство предлагаемого способа регенерации заключается в возможности N восстановления акгивносеи катализатора, дезяк гивирОВанного п13?? д?пительных испытаниях. Так, ьеапре?мер„образец катализатора, исеп.етывавшийся в течение нескольких месяцев Ба цеховой установке, был

Ве егружен с зонде?еу ной ??оверхееостьео j 4 м/г р f

?одержание активной фазы суецественно уменьшилось, а кяталеетическяя акч-ивность

I сокрятилясь Ба 5О-6С%. После регенеря-I j

? off предлагаемым способом удельная по- ). верхность катялизато «а стала 32 м /г, а кяталитическая aK ?HHHocTü aoccTBHQMffacb

HP BKTF"àЕСКИ ПОЛНОС«ТЬЮ. е аким Образйм; предлагаеьцей спОсОб регенерации поэвОляет зна петеееьно повысить срок службы катаееизатсоа, сократить за-

Траты иа его приготовление и, .следовятел

BQ, повысить екОнбмическ. чо эффективность проц -ск а ОK?ff"чпГ ?ельного дегидрирования„

Р г ? ер» -?ееа атае ?затора эак?еючается в восстановх.енин его исхОдной удельнОй поверхнос«x ? и фазовогО состаВЯ пу юем Об

p 6oTf»- водой ffpf? ?,--300 C щ едпочтиТ;.Пьно ??pf.: 80-95 C. В результате обработки Водой из деэакти-, Виоованного е?атялиэяторя получаеот катали затор с более высокой удельной поверхHocTûo обееадаеоеций Tpeáуемым фазОВ»м

"«оставое е Ь,ята.етитчческая акт?евееость ре ге?еерировантеое о та?;-.Бм способом образца ffoc-

c рана . Пе;.Ваe:<ся еерактически ня ООЯ, ? бработкя .--=езяктивированного образца дпя регее?ераеп?и обы п?ьеми, ранее известны

МИ MeтОДЯМЫр КЯК ПОКЯЗЯХПЕ ИССЛЕДОВЯНИЯр

;не HaeT ?fof?oaf??Te??sfforo эффекта. Например, обработка гаром ее?еи наро-Воздушной смес прп высоких тем?еерятурах Не приводи Г к восстаееовленеею BKTffBHocTH. Бойее тогО, Об работка f;aTafH?aaTooa: ïàðî-воздушной смес в Te еьпие длительного Времени, кяк пока зал спеееияльеп?й эксперимент, приводит да- же к ееоглженепо каталитической активности

Так образец катализатора с удельной по.х . верхнос".-ью ЗО м /г в TeseHHeI 680 час

Непрерывно обрабатывали наро-воздушной смесью при GGCPC. После обработки удель ная поверх??ость Образца составляла 24,5 м г, т.е. сократилась на 2О%. Соответственно поегизилась и кятялитическяя активность.

Пример 1. 100 г оки.ного магний-, молибденового катализатора с атомным оч4

Ношением No?Mg $:32,4, предварит .Пьно t

I испытанного в процессе окислительееого дегидр.?ровае?ия .Б -бутана, прокаливают при 900 С в тече?пее 4 Нас. Затем проводят повторное е?ель?тяееие на активность. После этого ка"- ? тале?затор обрабатывают водой при 8О C В

efefVfe 2 час, меняя воду через каждьее

521922

30 мин. Объем воды 1 л, воду подкисляют уксусной кислотой до рН 5,5. После обра-,: ! ботки водой катализатор сушат при 20 С н течение 2 час, затем при 110-120 С в течение 12 час и прокаливают в течение

lO час при 700 С.

10 смз регенерированного таким образом катализатора испытывают в! процессе окислительного дегидрированиа н-.бутана.

Процесс проводят в реакторе проточного типа. н-бутан в смеси с воздухс м и водя-.

> ным паром подают в верхнюю часть реак! тора, контактный газ отбирают с нижней части и анализируют хрсаматографическим

II методом, Условия и результаты испытания

j êàTåëèçàòîðà до и после дезактивации, а ! также после регенерации приведены в таб лице.

Пример 2. 100 r окисного магний ! молибденового катализатора, содержаще го 1% О, с удельной поверхностью 38 м/г прокаливают при 900оС в течение 4 час,, Удельная поверхность уменьшилась д о 8, 5 м г, б по данным рентгенографического анализа активная фаза при этом исчезает. Затем катализатор обрабатывают и испытывают аналогично примеру 1. Температура воды, взятой для обработки, 95-100 С, а рН6,5.

10 Условия и результаты испытаний приведе- ,ны в таблице.

Пример 3. 100 r окисного магниймолибденового катализатора, содержаше-

15 го 1% VtOy" и 0,5% 0, обрабатывают и испытывают аналогично примеру 1. Темо пература воды, взятой для обработки, 60 С:, рН 7. Условия и результаты испытаний .- Iприведены в таблице.

20,.

g) сц CD ю О а

tQ и ) с CD

0) с о сО су Dl Г

1сб с ) Р) р) Ю

1-1

СО co

Ю Л . ю

СО

Ф СЯ (p ° с) (, в О

g4 сО Л

О в

О-С 1-1

° ° ФС

О- О- (O

%" 1

° "1

СО

° 1

Ф" 4

8 г г,о о г.И аL

1 Я

3 Iu

Од а8

OF CcD а

° °

° Ф

1-1

<р;Q Во

1ИС

С у с ; о сО с, сч с0

0 с в .

lQ ;О

1 в% о

1-1

° °

Ckf @, сО о ,% ч |Ф э ч У о о

СЧ N

<Овв СО

\ 1 Ф 1!

521922

Формула изобретения за

Способ:,регенерации катализатора на ос-, 1 нове окислов магния и молибдена для окислнтельного дегидрирования углеводородов пу тем обработки дезактивированиого катали1О тора химическими реагеижьщ с последуюшими сушкой и активацией, о т л н вЂ”, ч и ю ш и и с я тем, что, g целью восстановления актщщости катализатора, и качестse реагента берут воду и обработку ката)лизатора проводят при 0,5-1ЛО С ирН 2« .7.

Составитель Ю.,Петров Редактор О. Кувнепова Техреду Лихсаич . Заказ 3922 341 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113O3S, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4