Способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена

Способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и . " %Ь ив е в, ОП Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()784907

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 291278 (21) 2704743/23-04 с присоединением эаявки ¹

{51)М. Кл.з

В 01 J 37 00//

С 07 С 29/04

Государственкый комитет

СССР яо делам мзобретеккй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 071280. Бюллетень HP 45

Дата опубликования описания 071280 (53) УДК 66. 097. .3(088.8) К. B. Топчиева, A. А. Кубасов, N. Г. Митиченко, П. И. Маркин и Л. Е. Китаев (72) Авторы изобретения

1 (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРОФОСФАТСОДЕРЖАЩЕГО

КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРАТАЦИИ, ЭТИЛЕНА

Изобретение относится к области по лучения борофосфатного катализатора (BPO4), который может быть использован в процессе прямой гидратации этилена в этанол.

Известен способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена, заключающийся во взаимодействии ортоборной и ортофосфорной кислот, взятых при различных соотношениях и прогретых от 100 до

1000оС 9).

Такой катализатор обладает небольшой механической прочностью из-за гидролиза борофосфата в процессе ра- 15 боты в условиях промышленного реактора.

Ближайшим аналогичным решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 20 .борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении, при 120-200оС с последующим прокаливанием при 600900 С (2 $.

К недостаткам известного способа следует отнести низкую активность и механическую прочность полученного 30 катализ атора. Так, при гидратации этилена в присутствии катализатора, полученного известным способом, съем. спирта к 100 ч работы катализатора составляет 187 г/л кат. ч, а механическая прочность катализатора—

23 кг/см .

С целью получения катализатора с повышенной активностью и Механической прочностью предложен настоящий способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангид рида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении, при

120-200оC с последующим прокаливанием при 600-900оC в присутствии 1050 вес.% диатомита.

Отличительным признаком Изобретения является проведение прокаливания в присутствии 10-50 вес.Ф диатомита.

Способ согласно изобретеьию позволяет по сравнению с известным способом получить катализатор с повышенной активностью и механической .прочностью.

Так, при гидратации этилена .в присутствии катализатора, полученного настоящим способом, съем спирта к 100 часам работы катализатора составляет

784907

« »

Механическая прочность| кг/см

Продолжи- Съем спирта Содержание тельность г/л кат.ч спирта в работы, конденсате ч вес. В.

Катализаторы .

Н, Р04 /S i Og (промышленный) 100

117

210, 13,8

ВРО (прототип) 100

БФСК 100

187

11,7

185

236

15 0

236 г/л кат, ч, а механическая прочность 185 кг/см »

Согласно изобретению, способ получения борофосфатсодержащего катализатора (БФСК) состоит в том, что смешивают эквимолекулярные количества фосфорного ангидрида и борной кислоты, нагревают при 120-200 С, а затем в присутствии 10-50 вес.Ъ диатомита полученную смесь прокаливают при 600- .

900 С.

Пример 1. 115 2 r размолотого диатомита Инзенского месторождения с содержанием, %: S i О 82,58-, Af О

5,9, Fe 0> 2,9, Т i О 1,21, СаО 0,97, Ng0 1,43, п.п.п. 4,95 смешивают с

1152 г размолотого ВРО4, полученного при взаимодействии эквимолекулярных количеств Р О> и Н ВО> при 200 С в течении 2 ч. В полученную смесь добав. ляют 500 мл дистиллированной воды.

Пасту формуют, сушат 15 ч на воздухе, 20 а затем 2 ч при 200 С и прокаливают при 600 С 15 ч. Получено 1221 r борофосфатсодержащего катализатора, который имеет насыпной вес 0,84 г/см >, прочность (раздавливающая нагрузка)

185, кг/см, удельную поверхность

27 м /г.

В ИК-спектре колебаний кристалли-, ческого каркаса борофосфатсодержащего катализатора, наряду с полосами, при- ЭО надлежащими элементам, структуры боро- фосфатов О-В-О и О-Р-О при 550-650 см и 940 см" соответственно, присутствует полоса 932 см"", характерная для связи В-О-Бi. Таким образом, добавление 10% диатомита (от веса исходного

В-.Р04) привело к модифицированню структуры борофосфата в результате образования новых связей В-.О-Si.

Пример 2. 576 г диатомита Инзенского месторождения смешивают с 40

1152 г. размолотого ВР04, полученного

Формула изобретения

Способ получения борофосфатсодержа щего; катализатора для гидратации эти лена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношейии, 65 при взаимодействии эквимолекулярных количеств Р20 и Н ВО при 120 С в течение 2 ч. Дальнейшая обработка ката лизатора аналогична описанной в примере 1. Получено 1682 r борофосфатсодержащего катализатора, который имеет насыпной вес 0,65 г/см, прочность

205 кг/см, удельную поверхность

29,5 м +/ã.

Пример 3. Борофосфатсодержащий катализатор, полученный аналогич но примеру 2, прокаливают при 900 С в течение 5 ч. Полученный катализатор имеет насыпной вес 0,63 г/см>, прочность 220 кг/см удельную поверхность 10,2 м /г. В ИК-спектрах колебаний кристаллического каркаса борофосфатсодержащих катализаторов, описанных s примерах 2 и 3, наряду с полосами, соответствующими колебаниям структуры О-В-О и О-P-О при 550650 см-" и 940 см" соответственно, а также полос 932 и 1400 см, характерных для связи В-О-Si, присутствуют полосы, характерные для P-О-Si связи (область 500-700 см и полоса

1310 см - ). Таким образом, добаВление .50% диатомита (от веса исходного

8P04) привело к дальнейшему модифицированию структуры борофосфата в результате образования как В-О-Si-, так и Р-О-Si-связей, Катализаторы согласно изобретению

1и известные катализаторы были испытаны на установке прямой гидратации этилена при 274 С, давлении 73 атм, объемной скорости подачи этилена

2216 ч- " и мольном соотношении воды к этилену, равному 0,8.

Данные испытаний катализатора сведены в таблицу.

Сравнительные испытания эффективности катализаторов. при температуре 120-200 С с последующим прокаливанием при температуре

600-900 С, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и ме ханической прочностью, прокаливание

784907

Составитель В. Теплякова

Редактор П., Горькова Техред Т.Маточка, . Корректор M. Вигула

Заказ 8705/5 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ведУт в,присутствии 10-50% вес.диатомита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 9 856331, кл. 1 (2) Е, опублик. 1960.

2. Кубасов A.A. и др. Влияние способов получения борофосфатов на их каталитическую активность в реак- ции дегидратации н-бутанола

Ж.-П.Х., 48, 1975, с. 2164 (прототип).