735298 - Катализатор для гидрогенизации примесей ацетиленовых углеводородов

Катализатор для гидрогенизации примесей ацетиленовых углеводородов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСЛНИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ СТВУ

Союз Соеетсник

Социалистичесник республик

< и 735298 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 18,05.77(2() 2486293/23 04 (5II)М. Кл.

В 01 7 25/02//

С 07 В 1/ОО с присоединением. заявки М

Гасударственный квинтет (23) Приоритетпа делам наабретеннй и етнрмтнй

Опубликовано,25.05.80. Бюллетень рй 19 (53) УДК66.097.. . 3 (088.8) Дата опубликования описания,26 .05.80

Т. К Кабиев, Д. В. Сокольский, В. В. Кафаров, В. Н. Писаренко, A. Ш. Зиятдинов,, А. С. Хасанов, A. Г. Свинухов, B. П. Кичигин, П. А. Вернов, П. Е. Буруленков, T. М. Сапаров и B. И. Муратова (72) Авторы. изобретения

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико- гехнологический тенститут имени Д, И. Менделеева (7() Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ПРИМЕСЕЙ

AUETH ЛЕНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к приготовлению катализаторов для гидрогенизапии примесей ацетиленовых углеводородов, присутствуккцих в олефиновых и диолефиновых углеводородах - сырье для произ5 водства синтетических каучуков, Известен катализатор для селективного гищирования ацетиленовых углеводородов иэ олефиновых и диопефиновых фракций, представлякяций йалладий, на.-. несенный на носитель t1) .

Недостаток катализатора - относительно низкая активность и .селективность иэ-эа быстрого отравления сернистыми соединениями, которые присутствуют в пе-. рерабатйваемом: сырье. Кроме того иэ-за прйменения драгметалла этот катализатор имеет высокую стоимость в процессе eicплуатации.

Известен также катализатор, представляккций собой никель, нанесенный на кйэельгур (2) .

Этот катализатор, при гидрогениэапии апетиленовых примесей из олефиновых фрак«

2 ций требует большого расхода водорода и обладает относительно низкой селективностью. Из-за этого в процессе,: очистки олефиновых фракций теряется 2,5-3,5% олефинов.

Наиболее близким к изобретению явпйется катализатор для гидрогенизапии примесей ацетиленовых углеводородов, содержащихся в олефиновых и диолефиновых углеводородах на основе вытцелоченного алтомо-никель-мол ибденового .сплава (3) .

Однако от этого катализатор имеет относительно низкую активность и селективность, Так степень очистки этиленовой фракции, содержащей 0,8 вес.% ацетилена составляет 0,0004% потери этилена составляют ., 1.29 вес.%.

Geab изобретения повышение активности и селективности известного к талиэатора.

Поставленная пель достигается тем, что катализатор для гядрогенизапии примесей ацетиленовых углеводородов, содержащихся в олефиновых и диолефиновых

7352

20,углеводородах на основе вышелоченного ашомо-никель-молибденового сплава, дополнительно содержащего медь при следующем содержании компонентов каталйзатора, вес.%:

Никель 38,7-50,2 . Молибден 0,56-9,0

Медь 1,1-12,1

Алюминий Остальное.

В результате потери олефиновых фракций сокращаются в среднем в 13-25 раз, т.е. селективность увеличивается в 1325 раз, а активность возрастает в среднем в 4,2 раза.

Пример 1. Сплавной К1 ММоСо

"катализатор готовяг в высокочастотной индукционной печи, Дпя этого 530 г алюминия расплавляют в графитовом тигле, 0 температуру доводят до 950-1000 С, вносят 420 г никеля, 30 г молибдена и 50 г меди, расплавляют и тщательно перемешивают, Перемешивание сплава индукционным способом после алюмотермической реакции при 1700- 1800 С

25, длится 2-3 мин. Расплав разливают в чугунные изложницы, охйаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (0,81,2 мм). Состав полученного сплава, sec.% N 42, М 50, Мо 3, Си 5.

Активацию катализатора проводят по .следующей. методике. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, емкостью 2 л вносят 100 r лодпежащего вьицелачиванию алюмо-никель-молибден-медного сплава. В колбу добавляют 200 мп дистилпи35 рованной воды и включают мешалку. Скорость вращения мешалки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу ностепенно приливают 20%-ный водный раст40 вор едкого кали при объемной скорости его подачи, обеспечивающей поддержание температуры раствора в пределах 50-60С и скорости выделения водорода в пределах 200-250 мл/мин. (контролируется

45 азовым счетчиком.).

При снятии 10% АЕ, от общего веса сплава, равного 100 r, объем выделившегося водорода должен составить при нормальных условиях 12,5 л. При

$0 скорости газовыделения в 200-250 мп/мин продолжительность выщелачивания лежит в пределах 50-63 мин. Количество изpacxoäoâàHHoé 20%-ной;водной щелочи составляет 150 г. Состав полученного

55 катализатора, вес.% 1Ч1 46,7 М 44,4

I4o 3,3, Сv 5,6.

По завершении процесса выщелачива ния раствор щелочи над катапизаторо

4 сливают и последний промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по фенолфгапеину. Необходимый объем дистиллированной воды при этом составляет 2,5-3,0 л.

Продолжительность отмывки щелочи

3,5-4,0 ч.

В проточный реактор внутренним диаМетром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненны и дистиллированной водой, загружают 10 мл катализатора.

Затем дистиллированную воду из реакто ра вытесняют водородом. Устанавливают

4 расход водорода, 0,50 и/ч (50.0 час ) и поднимают температуру в реакторе в течение 15 20 мин до 120 С. Сушку катализатора при 120 С осуществляют о

2 ч. После этого в реактор подают поток исходного газа состава, вес.%: этипен

96,0, ацетилен 3,44, этан 0,56. Очистку ведут при 40 С, объемной скорости газа 900 час, мольном соотношении

Н С2Н =3 9, давлении 1 атм.

Исходное сырье и продукты реакции после гидрировання анализируют методом газожидкостной хроматографии с точностью до » 0,0001 вес.% по ацетилену.

Очищенный продукт имеет остаточное количество ацетилена не более 0,00015 вес %.

Этилена в продуктах реакции 96,2%. Потери этилена при гидрировании не происходит (увеличение содержания этилена на

0,4% за счет гидрирования ацетилена).

При необходимости алюмо-никель-молибден-медный катализатор легко регенерируют дополнительным снятием 4-10% алюминия от общего веса регенерируюшего катализатора. Регенерация апюмоникель-молибден-медного катализатора (состав, вес.%: Мч 46,7, А 44,4, Мо 3,3, Си 5,6) проводится по следующей схеме.

В круглодонную колбу с мешалкой емкостью 2 л вносят 100 г N А IAoCu катализатора. В колбу добавляют 200 мл дистиллированной воды и включают мешалку. Скорость ее вращения доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20 /-ный водный раствор едкого кали при ооъемной скорости, обеспечивающей поддержание температуры

Ф раствора в пределах 50-60 C и скорости. выделения водорода 150-200 мл/мин (контролируется газовым с четчиком).

При снятии 4% АС от общего веса кагализатора, равного 100 г, объем выде лившегося водорода составляет при нор мальных условиях 4,98 л. При скорости

5 7382 газовыделения в 150-200 мл/мин продолжигепьность выщелачивания 25-33 мин.

Количество израсходованной 20%-ной вод- ной щелочи 70 r. Состав полученного катализатора, вес.%: Н1 48,6, АС 42,1, Мо 3,5, Сц 5,8. Затем раствор щелочи над катализатором сливают и катализатор промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Необходимый объем дистиллированной во-, 10 ды составляет 2-2,2 и. Продолжительность отмывки щелочи 1,0-1,2 ч.

В проточный реактор внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, пред- варительно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мл катализатора.

Затем дистиллированную воду вытесняют из реактора водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 п/ч (50 час ) и поднимают температуру в реакторе в теЧе- 20 ние 15-20 мин до 120 С. Сушку катаО лизатора при 120 С осуществляют 2, ч.

После этого в реактор подают поток исходного газа. состава, вес,%:- этилен

96,0, ацетилен;3,44 этан 0,56. Очистку ведут при 40ОС, объемной скорости

-9 газа 900 ч, мольном соотношении :

: G> Н =3,9, давлении 1 атм.

Исходное сырье и продукты реакпии после гидрирования анализируют методом 30 газожидкостной хроматографии с точно-. стью до 0,0001 вес.% по ацетилену.

Очищенный продукт имеет остаточное ко- пичество ацетилена не более 0,00015вес.%, Этилена в продуктах реакции 96,2%. По- зз тери этилена при гидрировании не происФ ходит. (Увеличение содержания этилена на 0,2% за счет гидрирования ацетилена).

Пример 2. Сплавной %А0 МоСц 40 катализатор готовят, аналогично примеру 1.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой250 мм, предварительно заполненный дистиллированной 45 водой загружают 10 мп приготовленного катализатора. Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 л/ч (50 час ) и поднимают температуру в течение 15-20 мин до 120 С. Сушку катализатора при 120 С осуществляют (2,0 ч. После этого в реактор подают исходный газ состава, вес.%: этилена

98,7, ацетилен 0,81, этан 0,49. Очистку ведут при 90 С, объемной скорости

1230 ч мрпьном соотношениями .С йу2,9 давлении 1 атм. Очищенный газ имеет остаточное количество ацетилена не более

0,0002%. Содержание этилена в продук гах реакции 98>65%. Потери этилена сос гавляют 0,05%.

Затем температуру в реакторе повью шают до 150 С, объемную скорость уве . пичивают до 2000 ч при давлении 1 атм, мольное соотношение Н .С И =2,9. По установлении стационарйого режима работы реактора очищенный газ имеет остаточное количество I ацетиленй не более

0,0002 вес.%. Содержанйе этилена в продуктах реакции 99,2%. Потери этилена отсутствуют (увепичение его содержания на 0,5% происходит за счет гидрирования ацети пена 7 ."

Пример 3. Сплавной И А6 ВоСц катапйзатор готовят, аналогично примеру 1.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллированной водой загружают 10 мл приготовленного катализатора. Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом.

Устанавливают расход водорода 0,5 л/ч (50,0 ч ) и поднимают температуру в .м о реакторе в течение 15-20 мин до 120 С

Сушку катализатора при 120 С осуществляют 2 ч. После этого в реактор подают исходныйгаз состава, sec.%: этилен

98,5, ацетилен 0,87, этан 0,63. Очист- ку ведут при 150 С, объемной скорости

7450 ч, мольном соотношении Í .С НР,8, давление 6 атм. Очищенный газ имеет достаточное количество ацетилена не более 0,0002%. Зтипен в продуктах реакции 98,96%. Потери этилена отсутствуют, увеличение его содержания на 0,46% происходит за счет гидрирования ацетилена.

В табл.. 1 приведены основные покьеатели работы промышленных катализаторов очистки природы. (735298

Табл ица 1

13,3

0,16

0,3

С2Н

0,3

25,24.

25,24

С Н 25,24

2 Д.

С Н 9,87 ь

9,87

37,9

СН4

8,93

1,43

Давлеже, атм 30

Температура, С 100

80.

Объемная скорость, ч

8000

18000

8000

Потери этйлена, вес.% абс.

2,0

1,5

0,15

Продолжительность безрегенерационного цикла е 0,5

0,38

0,4

0,8

Пример 4. Сплавной Nj At MoCo катализатор готовят яналогичнО lIpHM8

m 1

Состав пирогаза, об.%

СЭН4

Остаточное содержание С Н в очищенной фракции 1. 10 вес.% б

Стоимость 1 м катализатора

1О ООО руб.

37,9

8,93

По завершении процесса выщелачивания раствор щелочи над катализатором сливают и последний промывают горячей

9 о дистиллированной водой при 50 С до не тральной реакции по фенолфталеяну.

Расход воды составляет 2,5-3,0 л, продолжительность отмывки от щелочи

3,5-4 ч.

В проточный реактор с внутренним ди метром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мл приготовле ного катализатора. Затем дистиллирован ную aogy иэ реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода

0,5 л/час (50,0 ч" ) и поднимают тем пературу в реакторе в течение 15-20 ми до 120 С. Сушку катализатора при

1 о

120 С осуществляют 2,0 ч.

После этого в реакторе подают исхо ный газ состава, вес.%: иэопрен 80,05 ацетиленовые углеводороды (АУ) 0,06, остальное изопентан при объемной скорос ти подачи 1-3 ч соотношении II АЧ= 20

« о

20 С давлении 1 атм. При степени кон

7 версии АУ 99,3-99,9% потери изопрена за счет гидрирования составляют 0,30,88 вес.%.

Пример 5. Сплавной Nj И, МоС катализатора готовят в высокочастотнои индукционной печи. Для этого 530 г алюминия расплавляют в графитоврм тит ле температуру доводят до 950- 1000оС, вносят 455 г никеля, 5 г молибдена и

10 г меди, расплавляют и тщательно пе мешивают. Перемешивание сплава индук онным способом после алюмотермическо о реакции при 1700-1800 С длится 2-3

Расплав разливают в чугунные изложни охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (0,8-1,2 мм). Состав полученного сплава, вес.%: М 45,5, Д 53,0, Мо 0,50, Сц 1,0.

Активацию катализатора проводят сл дующим образом. В круглодонную колбу снабженную мешалкой, емкостью 2 л вносят 100 r подлежащего выщелачива нию алюмо-никель-молибден-медного сп ва. В колб у добавляют 200 мл дистиллированной воды и включают мешалку.

Скорость вращения мешалки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20%-ный водный рас вор едкого кали (-г.кон =25 С) пря объемной скорости его подачи, обеспечивающей поддержание температуры раствор о. в пределах 50-60 С и скорости выделе ния водорода в пределах 200-250 мл/ (контролируется газовым счетчиком).

При снятии 10% А6 от общего вес сплава, объем выделившегося водорода

735298

10 и жен составить (при нормальных условиях)

12,5 л. При скорости газовыделения в

200-250 мп/мин продолжительность выцепачивания лежит в пределах 50-63 мин.

Количество „израсходованной 20%-ной вода ной щелочи составляет 140 г. Состав полученного катализатора, вес.%: 8< 50,2, АС 47,1, Мо 0,56, Сц 1,1. н» По завершении процесса выщелачивания

10 раствор щелочи над катализатором сливают и последний промывают горячей дис» тиллированной водой (t»=50 Ñ) до нейтральной реакции по фенолфгалеину. н . Необходимый объем дистиллированной воIs ды составляет 2,6-3,2 л. Продолжительность отмывки щелочи 3,5-4,0 ч.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллиро20 ванной водой, загружают 10 мл катали.5р затора. Затем дистиллированную воду из

° у реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 .л/ч (50,0 час ) и поднимают температуру

25 в реакторе до 120 С. Сушку осущестv вляют при 120 С 2 ч. После этого в реактор подают исходный гаэ состава, вес,%: этилен 98,7 ацетилен 0,81, этан

0,49. Очистку ведут при обьемной ско30 рости 2200 ч, при мольном соотноше нии водород, ацетилен = 2,7, 159 С и о давлении 1 атм, При этом остаточное количество ацетилена составляет 0,0002, и потери этилена 0,4%. н)5 В реактор подают исходное сырье состава, в вес,%: изопрен 86,2, АЧ 0,053, Р изопентан остальное. Очистку ведут при объемной скорости подачи сырья 3 ч.

1 о

20 С, давлении 1 атм и мольном соотно пении водород: иэопрен=80. При остжочном,количестве. ДЧ 0,0002, потери иэопрена составляют 1,42 вес.%.

Пример 6. Сплавной И1АЕМоСи катализатор готовят в высокочастотной ла 45" индукционной печи. Для

50 перемешивают. Перемешивание сплава индукционным способом после алюмотермитной реакции при 1700-1800 С длится а

2-3 мин. Расплав разливают в чугунные-. йзложницы, охлаждают на воздухе, дробил; от„щн у бирают нужную фракцию (0,8-1,2 мм). Сосрают нужную фракцию (0,8-1,2 мм). Сосгав полученного сплава, вес.%: Й 35, дол» И 45, Мо 8 Cg 12.

735298

Активацию катапизатора проводят по спедующей методике. В кругподонную копбу, снабженную мешапкой, емкостью 2 п вносят 100 r подпежащего выщепачиванию апюмо-никель-молибден-медного

5 сплава. В колбу добавляют 200 мп дистиппированной, воды и . вкпючают мешалку.

Скорость вращения мешалки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20% ный водный раствор едкого кали („„=25 С) при объемной скорости его подачи, обеспечивающей поддержание температуры раствора в пределах 50-60 С и скорости выделения водорода в предепах 200-250 мп/мин.>5 (контропируется газовым счетчиком).

При этом при снятии 20% Af от общего веса апюминия в сплаве объем выдепйвшегося водорода должен составить (при нормальных условиях) 11,3 п. При скорости газовыдепения в 200-250 мп/мин продолжительность выщепвчивания лежит в пределах 45-57 мин. Количество израсходованной „,20%-ной водной щелочи сос25 тавпяет:160 г. Состав полученного катапизаторв, вес. /î. М 38,7, А5 41,2

Мо 9, Ctl 12,1.

По .завершении процесса выщепвчивания раствор щелочи нвд катапизатором сливают и последний промывают горячей дистиллированной водой (<во ъ,-5О С) до нейтральной реакции по феноп тапеину.

Необходимый объем дистиллированной воды составляет 2,5-3 О п. Продопжитепь- M ность отмывки щелочи 3,5-4,0 ч.

В проточный реактор с: внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиппированной водой, загружают 10 мп катализатора. Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом, Устанвв1 пиввют расход водорода 0,5 п/ч. (50,0 ч ) и поднимают температуре в реакторе до о

120 С. Сушку осуществляют при 120С

2 ч. Поспе этого в реактор подают исходный газ состава, вес.%: этипен 98,7, ацетилен 0,81, этан 0,49; Очистку ведут при объемной скорости подачи газа

2200 ч, при 150 С, давлении 1 атм., мопьном соотношении H> С2Н =2,7, При остаточном количестве этипенв О, 0002 вес.% потери этилена отсутствуют.

В реактор подают исходное сырье состава, вес.% . изопренв 81,9; A (0,055, остапьное изопентан. Очистку проводят о при объемной скорости 2 ч 20 С давпении 1 атм. и при соотношении Н, М =40.

При степени очистки от АУ до 0,0001 потери изопрена составляют 0,7%.

Пример 7. Сппавной Ni MT1 катализатор готовят в высокочастотной индукционной печи. Дпя этого 530 г апюминия расппавпяют в графитовом тигле температуру доводят до 950-1000 С, вносят 470 г никеля и 30 г титана, расппавпяют и тшвтепьно перемешивают.

Перемешивание сплава индукционным спо собом после апюмотермической реакции при 1700-1800 С дпится 3-4 мин. Fbcппав разливают в чугунные изложницы, охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (0,8-1,2 мм). Состав попученного сплава, вес.%: И147, Я50, Т1 3.

Активацию катализатора проводят по спедуюшей методике. В кругподонную копбу, снабженную мешапкой, емкостью 2 п вносят 100 r подпежашего вышепачива нию апюмо-никель-молибден-медного сппвва. В колбу добавляют 200 мп дистиппироввнной воды и включают мешалку.

Скорость вращения мешалки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20о/-ный водный раствор едкого 1 а щ (4 =25 С ) при объQ емкой скорости его подачи, обеспечивающей поддержание температуры раство-о ра в пределах 50 60 С и скорости выделения водорода в пределах 2 00-250 пl мин.

При снятии 10% АС от общего веса сплава, равного 100 г, объем выделившегося водорода должен составить (при нормальных условиях) 12,5 п. При скорости газовыдепения в 200-250 мп/мин. продолжительность выщепачиванйя лежит в в пределах 50-63 мин. Количество израсходованной 20%-ной водной щелочи составпяет 160 г, Состав полученного катапизатора, вес.%. М 52 2, At 45 6, т1 3,2.

По завершении процесса вышепачивания раствор щелочи над катализатором сливают и последний промывают горячей дистиппированной водой (4 „=50 С) до нейтральной реакции по фепойфтапеину.

Необходимый объем дистиллированной воды сбставпяет 2,5-3,0 п, Продопжитепьность отмывки щепочи 3,5-4,0 ч.

В проточный реактор с внутрейним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предваритепьно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мп катализатора.

Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 п/час (500 ч ) и

-М

13 7352 поднимают температуру в реакторе в течение 15-20 мин до 120 С. Сушку катализатора при 120 С осуществляют

2,0 ч.,Поспе этого в реактор подают исходный газ состава вес.%: этилен 98,7, ацетилен 0,81, этан 0,49.

Очистку ведут при объемной скорости

600 ч, 100 С, давлении 1 атм и мольном соотношении Hq С =3,8. При остаточном содержании ацетилена

0,08% потери этипена равны 3,5%.

В реактор подают исходное сырье состава вес.%: изопрена 89,7, A. 1 0,06, остальное изопентан. Очистку ведут при объемной CKopwTH подачи 2 ч, 20 С 15 давпения 1 атм. и мопьном соотношении Н: A;(=ЗО. При степени очистки от АУ 0,00012% потери изопрена составляют 1,77%.

Пример 8. В реактор загружают промышленный катализатор никель на кизепьгуре фракции 0,8-1,2 мм. Активацию проводят по промышленной методике, о т.е. активируют при 280-300 С в токе водорода в течение 8 ч. В реактор подают исходное сырье состава, вес.%: изопрена 81,3, ацетилена 0,068, остапьное изопентан. Очистку проводят при объемной скорости 2 ч, при 20 С, давлении о

1 атм. и при мопьном соотношении

Н, А3 =50. При степени очистки по

АУ 0,0002% потери изопрена составпяют 2,5%.

Пример 9. Сплавной N MNo« катализатор готовят, аналогично. примеру

1. Дпя этого 530 r алюминия расппавпяют в графитовом тигле, температуру доводят до 950-1000 С, вносят 420 г о никеля, 30 г молибдена и 50 г меди, расппавпяют и тщательно перемешивают.

Перемешивание сплава индукционным способом пос ле апюмотермической реакции при 1700-1800 С длится 2-3 мин. Расппав разливают в чугунные изпожницы, 45 охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (3,0-5,0 мм). Состав полученного сплава, вес.%: l4j 42, М

50, No 3,0 Сц 5,0.

Активацию катализатора проводят, как

50 указано в примерах 1-3. Состав попу ченного катализатора, вес.% . М1 46,7, А6 44,4, No 3,3 Сц 5,6.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предваритепьно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мп попученного ка» тапизатооа. Затем дистиппированную воду из реактора вытесняют водородом. Уста98 f4 навпивают расход водороде 6,5 ч (50,0 ч ) и поднимают температуру

4 реакторе до 120 С. Сушку осуществляют при 120 С 2 ч. После этого в реактор подают исходный газ (пирогаз} состава, об.%: 13,3 водорода, метипацетипен

0,16, ацетипен 0,3, этипен 25,24, этан

9,87, метан 37,9, пропипен 8,93, пропан 1,43. Очистку проводят при 85 С, =1 объемной скорости 16000 ч и давпении

30 атм. При степени очистки по метипацетипену и ацетилену 1 ппм, потери этилена и пропипена не происходит (увепичение содержания на 0,1 об.% пропипена и этилена происходит за счет гидрирования соответственна метипацетипена и ацетилена)

Пример 10. Сплавной N A69oCv катапизатор готовят в высокочастотной индукционной печи. Дпя этого 530 -, amo» минин расплавляют в графитовом тигпе, температуру доводят до 950-1000 С, вносят 420 г никепя, 30 г мопибдена и 50 г меди, расплавляют и тщатепьно перемешивают. Перемешивание сплава индукционным способом после апюмотермической реакции при 1700-1800 С длится 2-3 ми@. Расплав разпивают в чугунные изложницы, охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (3-5 мм), Состав полученного сплава, вес.%: N 42, АС 50,Мо3,Сц5.

Активацию катапизатора проводят спедующим образом.

В кругподоннуюкопбуснабженнуюмешапкой, емкостью 2 п вносят 100 гподпежащего

Ьыщепачиванию апюмо-нике пь-мопибденМедного сплава. В копбу добавпяют 200 мп дистиллированной воды и включают мешалку.

Скорость вращения мешадки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20%-ный водный раствор едкого кали. (1„он =25 С) при объемной скорости его подачи, обеспечивающий поддержание температуры раствора в пределах 50-60 С и скорости выдепь- о ния водорода в пределах 200-250 мп/мин (контропируется газовым счетчиком).

При этом при снятии 10% АВ от общего веса сппава, равного 100 r объем выдепившегося водорода допжен составить при нормальных условиях 12,50 и. При скорости газовыдепения в 200-250 мпlмин продолжительность выщепачиваняя лежит в предепах 50-63 мин. Копичество израсходованной 20%-ной водной щепочи составляет 150 г. Состав полученного катализатора, вес.%: N 46,7, М 44,4

Мо33, Сц 56.

15 7352

По завершении процесса выщелачивания раствор щелочи над катализатором сливают и последний промывают Горячей дисО тиллированной водой (50 С) до нейтральной реакции по фенолфгалеину, Необходи- 5 мый объем дистиллированной воды составляет 2,0-2 л. Продолжительность . отмывки от щелочи 3,5-4,0.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мл катализатора. Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом. Уста навливают расход водорода 0,5 л/ч (50„0 ч ) и поднимают температуру в

-» реакторе в течение 15-20 мин до 12ОС, Сушку катализатора при 120 С осуществляют 2,0 ч. После этого в реактор подают исходный газ состава, вес.%: эти лен 75,3, ацетилен 1,22, этан 23,48.

Очистку ведут при объемной скорости

1250 ч, 120 С, давлении 1 атм и моль» о ном соотношении Hz Ñzéz -3,5. При степени очистки 0,0001%. по ацетилену по25 терн этилена отсутствуют.

Пример 11. Повторную активацию проводят в реакторе. Для этого снизу в реактор, загруженный 10 мп катализатора состава, вес.%: N» 42, AC 50, Мо 5, Си 3, подают 20%-ный водный раствор, подогретый до температуры 40о

50 С, при объемной скорости 400 мл/ч.

Вышелачивают 5% алюминия от первона чального веса сплава. Количество вы- M шепоченного алюминиъ контролируют по количеству выделенного водорода газовым счетчиком. Общий объем выделившегося вбдорода сбставляет при,нормальных условиях 6,25 л, Время выщелачивания

2 ч, необходимое количество щелочи

800 мл.

По завершении выщелачивания подачу водной щелочи в реактор прекращают и подают дистиллированную воду (4 =,50 С) 45 при объемной скорости 500 мл/ч. Окончание отмывки катализатора от следов щелочи контролируют нофенолфгалеину. Цро-должительность отмывки целочи 5 час.

Необходймое количество дистиллированной воды 2,5 л. Состав полученного катализатора, вес.%: И» 44,2, AE 47,4, Мо 3,2, Сц 5,2.

Сушку катализатора .проводят при

140 С под током водорода. Расход водорода 500 мл/ч. Время сушки 2 ч.

В реактор подают очищаемое сырье состава, вес.%: этилен 75,3%, ацетилен

08 16

1,22, этан 23,48. Очистку ведут при объемной скорости 1800 ч, 120 С, атмосферном давлении и мольном соотношении Н . C< z =2,8 при степени очистки 0,001% по ацетилену потери этилена не происходит.

Пример 12. Сплавной N» KOo катализатор готовят в высокочастотной иидукционной печи. Для этого 530 г алюминия расплавляют в графитовом тигле, 1 о температуру доводят до 950-1000 С, вносят 450 г никеля, 50 r молибдена расплавляют и тщательно перемешивают.

Перемешивание сплава индукционным способом после апюмотермической реакции . при 1700-1800 С длится 2-3 мин. Расплав разливают в. чугунные изложницы, охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (3-5 мм}. Сост;1в полученного сплава, вес.%: N» 45, АЕ 50,0, Мо 5.

Активацию катализатора, проводят ио следующей методике. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, емкостью 2 л вносят 100 г подлежащего выщепачиванию алюмоникельмолибденового сплава. В колбу добавляют 200 мл дистиллированной воды и включают мешалку. Скорость вращения мешалки доводят до 220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20%-ный водный раствор едкого кали (t . „=25 С) при объемной скорости его подачи, обеспечивающей поддержание температуры раствора в пределах

50-60 С и скорости выделения водорода в пределах 200-250 млlмин.

При снятии 10% А5 от общего веса сплава, равного 100 г, объем выделившегося водорода должен составить при нормальных условиях 12,5 л. При скорости газовыделения в 200-250мл/мин продолжительность выщелачивания лежит в пределах 60-63 мин. Количество израсходованной 20%-ной водной щелочи составляет 150 г. Состав полученного катализатора, вес.%: N» 50,0, Ы 44,4

No 5,6.

По завершении процесса выщелачивания раствор щелочи над катализатором

1 сливают и последний промывают горячей дистиллированной водой (1 =,50 С) до нейтральной реакции по фенолфтапеину.

Необходимый объем дистиллированной воды составляет 2,5-3,0. и. Продолжительност отмывки щелочи 3,5-4,0 ч.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллиро17 ванной водой, загружают 10 мп катализатора. Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 л/час (500 ч ) и поднимают температуру в реакторе в течение 15-20 мин. до 120 С. о

Сушку катализатора при 120 С осущест вляют 2,0 ч. После этого в реактор подают исходный гаэ состава, вес.%! этипен 98,85, ацетилен 0,8, этан 0,35.

Очистку ведут при объемной скорости

1800 ч, 100 С, мольном соотношении а

Н ; С, Н = 4,0, давлении 1 атм, При степени очистки 0,0004% по ацетилену потери этилена составляют 1,29%.

Пример 13. Сплавной N AP C< катализатор готовят: в высокочастотной индукционной печи. Для этого 530 г amoминия расплавляют в графитовом тигле о температуру доводят до 950-1000 С, вносят 420 г никеля, и 100 г меди расплавляют и тщательно перемешивают. Перемешивание сплава индукционным способом после апюмотермической реакции при

1700-180С С длится 2-3 мин. Расплав разливают в чугунные изложницы, охлаждают на воздухе, дробят, отбирают нужную фракцию (3-5 мм). Состав полученного сплава, вес.%: М140, Ю 50, Сц 10.

Активацию катализатора проводят по следующей методике. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой, емкостью 2 л вносят 100 г подлежащего выщепачиванию алюмоникельмолибденмедного сплава. В колбу добавляют 200 мл дистиллированной водь| и включают мешалку.

Скорость вращения мешалки доводят до

220-240 об/мин. Затем в колбу постепенно приливают 20% водный раствор едкого кали (с „=25 С ) при объемной скорости его пода .и, обеспечивающей поддержание температуры раствора в пределах 50-60 С и скорости выделения водорода в пределах 200-250 мл/мин (контролируется газовым счетчиком).

При этом при снятии 10% от общего веса сплава, равного 100 г объем выделившегося водорода должен составить при юрмапьных условиях 24,9 п. При скорости газовыделения в 200-250 мл/мин продолжительность выщелачивания лежит в пределах 50-63 мин. Количество израсходованного 20%ной водной щелочи составляет 150 r. Состав полученного катализатора, вес.%: М 44,4, Ю 44,4, Са 11,2.

По Завершении процесса выщелачивания раствор щелочи над катализатором сливают и последний промывают горячей дистиллиРованной водой (гавр „, -50оС) до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Необходимый объем дистиллированной воды составляет 2,5-3,0 и. Продопжительность отмывки щелочи 3,5-4,0 ч.

В проточный реактор с внутренним диаметром 10 мм, высотой 250 мм, предварительно заполненный дистиллированной водой, загружают 10 мл катализатора.

Затем дистиллированную воду из реактора вытесняют водородом. Устанавливают расход водорода 0,5 n/÷Lñ (50,0 ч ) и поднимают температуру в реакторе в течение

15-20 мин до 12О С. Сушку катализатора при 1200С осуществляют 2,0 ч.

По пе этого в реактор подают исходный . гаэ состава, вес.%: этилен 96,88%, ацетилен 0,74, этан 0,38. Степень очистки по ацетилену 0,0005% достит ается при объемной скорости 800 ч, давлении

41 атм, 100 С и соотношении Н С Н = 4.

При этом потери этилена составляют

0,98%.

Пример 14. В изотермический реактор загружают 3 л промышленного катализатора 8-1 (РЙ на окиси циркония) фракции 3-6 мм и активируют по промь шпенной методике водородом при

450 С в течение 16 ч при объемной скорости 900 ч . В реактор подают при

120 С, давлении 30 атм и объемной скорости 7000 ч исходное сырье (яирогаэ)

-4 состава об,%: водород 13,2, метилацети пен 0,1, ацетйлен 0,32 этилен 29,91, этан 5,51, метан 41,19, пропилен 7,48, пропан 0,9. При степени очистки по метииацетилену 0,06 и ацетилену 0,04 потери этилена составляют 2,5%

В табл. 2 приведены основные показатели работы катализаторов очистки этанэтиленовой фракп:ии пирогаза; в табл. 3 приведены основные показатели работы катализаторов очистки изопрена.

Таб лица 2

0,25

0,2

0,10

1,54

1,15

2,1

25,30

28,00

20,2

72,63

0,43

77,0

СН, С Н

0,6

0,5

Давление, атм. 20

9 -146 . 80-160 90

1:4

1:5

1:3

1 3-3,5

1:3

10000 . 3200

2600 15000 3500

2,5

0,1

0,6

0,1

2,1

П родолжительность безрегенерационного пробега, год 1, 3

Стоимость 1 м катализатора, тыс. руб.

0,5

4,0

3,8

38,5

8,0

7,8

Состав втанэтиленовои фракции,, об,%

С Н. Температура, С

Соотношение .

С Н:Н (моль/ моль) Остаточное со держание ацетилена в очищаемой фракции, 1,1б; обЛ

Объемная скор рость, ч

Потери этилена, обЛ

77,0 70,00

0,25

0,15

28,00

70,00

Таблица 3

96,8

0,1

А цетиленовые

0,2

1,2

1,6

0,02

0,01

0,02

1,2

Объемная скорость, ч

1:50

1:40

1:60

3,5

0,5

2,0-2,3 катализатора, тыс. ру6.

3,8

И зон рен-ректификат, Вес.%

Изопрен о(.,, н-амилены 0,2

Р -изоамилены 1,2 -изоамилены 1,6

H -пентан 0,02 -с -С

Давление, атм

Температура, С

Соотношение ацетиленовые: водород, (мопь/моль) Остаточное содержание ацетиленовых, 1 10 sec.% 10

Потери изопрена, абс.вес.%

Стоимость 1 м

Продолжитель ность безрегенерац ионного цикла, год формула и4обретения

Катализатор для гидрогенизации примесей ацетиленовых угпеводородов, содержащихся. В олефиновых и диодефиновых уг» леводородах на основе выщелоченного алюмо-никедь-молибденового сплава, о т л и23 - 735 ч а ю щ и и с а тем, что, с целью повывЂ” шениа активности и селективности, исходный сплав дополнительно содержит медь при следующей содержании компонентов катализатора, вес.%:

- "- - Никель 38,7-50,2

Молибден 0,56-9,0

Медь, 1,1 -12,1

Алюминий Остальное

298

Источники и нформации принятые во внимание при акспертизе

1. Патент США ¹ 3549720, кл. 260-677, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 134686, кл. С 07 С 11/18, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР № 184256, кл. B Ol 3 21/06, 1966 (прототип).

Составитель В. Карпов

Редактор Т. Киселева Техред М. Петко Корректор Т. Вашкович

Заказ 2241/1 Тираж 809 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Щ-35, Раушскаи наб., д. 4/5

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

Катализатор для гидрогенизации примесей ацетиленовых углеводородов

Патент 735298