Катализатор для термокаталитическойдеструкции фенольной смолы
Патент 818643
Авторы
Катализатор для термокаталитическойдеструкции фенольной смолы
Иллюстрации
Реферат
О и И с А Н И Е 11,8!8643
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.78 (21) 2691094/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К .
В OIJ 21/12
С 07С 15/46
Государственный комитет (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (53) УДК 66.097.3 (088.8) по делам изобретений и открытии (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
И. М. Колесников, И. Н. Фролова, С. П. Черных и В. В, Юдин
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ
ДЕСТРУКЦИИ ФЕНОЛЬНОЙ СМОЛЪ1
Изобретение относится к производству катализаторов для переработки фенольных смол.
Известен катализатор для переработки фенольных смол, представляющий собой 5 окись алюминия (1).
При деструкции фенольной смолы в присутствии этого катализатора получают
40 вес.% смеси продуктов: фенола, кумола и метилстирола. 10
Недостатком этого катализатора является относительно низкая степень конверсии фенольной смолы.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффек- 15 ту является катализатор для термокаталитической деструкции фенольной смолы, включающий 10 — 13 вес.% силлиманита, 5 — 8 вес. % цеолита типа,NaI и аморфный алюмосиликат (2). Недостатками этого ка- 20 тализатора являются повышенное образование кокса и сложная генерируемость.
Так, при терм ок атал итической деструкции фенольной смолы в присутствии изве- 25 стного катализатора при 250 — 450 С выход жидких продуктов составляет 70 — 80вес.%, выход кокса 3,3 вес., а интенсивность горения кокса при регенерации составляет
29,2 г/ч. 30
Целью изобретения является снижение коксообразования катализатора и улучшение его регенерационной способности.
Поставленная цель достигается предлагаемым катализатором для термокаталитической деструкции фенольной смолы, содержащим силлиманит и аморфный алюмосиликат при следующем содержании компонентов, вес.%: силлиманит 18 — 43, аморфный алюмосиликат — остальное.
Отличительными признаками изобретения являются качественный состав катализатора и соотношение компонентов.
Катализатор согласно изобретению позволяет снизить коксообразование в среднем в 2 раза, при этом скорость выжига кокса при регенерации возросла в среднем в 1,7 раза.
При мер 1. Готовят 1,20н. раствор сернокислого алюминия растворением в дистиллированной воде 133 г/л соли
А1з($04)з 18НеО в количестве 72 г/л. Готовят 1,42 н. раствор жидкого стекла
NaqSiOq с силикатным модулем 2,7 — 2,3.
В раствор жидкого стекла вводят при непрерывном перемешивании силлиманит с размерами зерен 1 — 3 мкм в количестве
28 г/л. Растворы сернокислого алюминия и жидкого стекла с наполнителем силлиманитом смешивают в струйном смесите818643
Таблица 1
43у, силлиманита+57 р;
АСК (пример 3) 10О: силлиманита+8 у, NaI y72y, АСК (прототип) 32о силлиманита+68 у, АСК (пример 2) 18 о,силлиманита+82 у, АСК (пример 1) Продукт
96,3
97,5
98,2
97,1
0,2
Следы
0,1
4,0
23,8
Следы
19,2
31,8
1,8
0,4
0,8
14,2
0,1
Следы
0,2
5,3
21,2
Следы
18,2
32,8
1,7
0,1
1,6
16,3
0,2
Следы
0,2
6,0
24,1
Следы
16,9
29,3
2,3
0,3
1,5
15,4
0,4
Следы
О,1
8,4
19,2
Следы
17,2
31,4
2,1
0,7
1,9
15,7 толуол этилбензол изопропилбензол (кумол) 1,4
0,4
61,6
3,3
0,4
53,4
2,2
0,7
59,0
1,7
0,8
59,3
44,0
50,0
18,0
29,2
34,9
41,7
26,8
40,8 ле в соотношении 1:2. Образующийся в смесителе наполненный алюмосиликатный золь с рН 8,0 поступает в колонку с трансформаторным маслом, где за 5 — 6 с происходит застудневание капелек золя в гидрогель в виде шариков. Сформованные шарики подвергают синерезису в растворе сульфата натрия (30 г/л) при 50 С в течение 8 ч и ионному обмену с раствором сульфата аммония (0,25 н.) при 50 С в течение 20 ч, промывают дистиллированной
Н О при 50 С до полного удаления иона
$0 . Высушивают при 130 — 180 С в течение 6 — 8 ч и прокаливают в токе
100 /я-ного водяного пара при 750 С в течение 6 ч. Получают катализатор состава, мас.% . .18 силлиманита и 82 аморфного алюмосиликата.
Пример 2. Аналогичен примеру 1, но количество вводимого в раствор жидкого стекла силлиманита 56 г/л. Получают катализатор состава, мас.o . .32 силлиманита, 68 аморфного алюмосиликата (АСК).
Пример 3. Аналогичен примеру 1, но количество вводимого в раствор жидкого стекла силлиманита 90 г/л. Получают катализатор состава, Mac. . .43 силлиманита и 57 аморфного алюмосиликата.
Жидкая фракция катализата
В том числе: бензол а-метилстирол диметилфенилкарбинол ацетофенон фенол
Твердый димер а-метилстирола
Жидкий димер а-метилстирола
Кумилфенол
Неидентифицированные высококипящие соединения
Кокс
Углеводородный газ плюс потери
Сумма целевых продуктов (фенол+кумол+-1-а-метилстирол)
Селективность
Приведенная интенсивность горения кокса, г/ч л
Катализаторы испытывают в процессе термокаталитической деструкции фенольной смолы. Процесс проводят в проточном реакторе с неподвижным слоем шарикового катализатора при атмосферном давлении, температуре 300 С, объемной скорости подачи сырья 0,7 смз/смз ч и продолжительности межрегенерационного периода
5 ч. Регенерацию катализатора осущест10 вляют выжигом кокса с его поверхности кислородом воздуха при 600 С.
Состав жидких продуктов реакции определяют хроматографически, количество кокса — аскаритным способом, по погло15 щению двуокиси углерода аскаритом. Регенерационную способность катализатора оценивают по приведенной интенсивности горения кокса в граммах за 1 ч из 1 л закоксованного катализатора при темпера20 туре выжига кокса 600 С. Селективность катализаторов определяют как отношение суммы целевых продуктов — фенола, а-метилстирола и изопропилбензола — к коксу.
Сравнительные результаты термокаталити25 ческой деструкции фенольной смолы на силлиманит- и силлиманитцеолиталюмосиликатном катализаторах приведены в табл. 1.
Выход, мас. y„ на катализаторе
818643
Данные табл. 1 указывают, что катализатор, имеющий в своем составе 18—
43 мас.% силлиманита, по своей селективности в процессе термокаталитической деструкции фенольной смолы превосходит силлиманитцеолитсодержащий в 1,5 — 2,5 раза, по регенерационной способности в
1,4 — 1,7 раза.
В табл. 3 приведены примеры многократного использования силлиманит- и силлиманитцеолитсодержащего катализатора, показывающие преимущества предлагаемо5 го катализатора по сравнению с известным.
Активность силлиманитцеолитсодержащего катализатора после повторных регенераций снижается, а силлиманитсодержащего остается стабильной. Деструкцию проводи)О ли при 400 С, объемной скорости подачи сырья 1,0 смз/смз. ч и продолжительности опыта 2 ч.
В табл. 2 дана характеристика пористости силлиманитцеолит- и силлиманитсодержащих катализаторов.
Таблица 2
Катализатор примера
Показатель прототип
Насыпной вес, г/смэ
Текстура:
Удельная поверхность, м /г
Удельный объем пор, м /г
Средний радиус пор, А
0,66
0,70
0,74
0,64
259
0,56
156
0,35
211
0,45
ЗЗО
0,58
Т а блица 3
Содержание, мас. 4, в продукте на катализаторе примера 3
Состав сырья, мас. прототипе
Компонент после
1 регенерации после
4-х регенераций после
1 регенерации после
4-х регенераций на на свежем свежем
0,7
0,7
0,8
1,3
0,9
1,4
11,7
24,7
14,2
30,6
1,3
2,6
2,5
11,9 (2 фенол-1-ИПБ-)-а-мс) 15,2
67,0
68,1
66,0
63,5
61,5
55,6 соотношении, вес.e : силлиманит 18 — 43, аморфный алюмосиликат — остальное.
15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ № 1121621, кл, 12g 14/02, опублик. 1962, 2. Авторское свидетельство СССР
20 № 583996, кл. С 07С 12/02, 1978 (прототип).
Формула изобретения
Катализатор для термокаталитической деструкции фенольной смолы, включающий силлиманит и аморфный алюмосиликат, отличающийся тем, что, с целью снижения коксообразования катализатора и улучшения его регенерационной способности. он содержит компоненты в следующем
Легкие углеводороды (бензол, толуол, втилбензол)
Изопропилбензол (ИПБ) а-Метилстирол (а-мс)
Ацетофенон фенол
Твердый димер а-мс
Жидкий димер а-мс
Кумилфенол
Неидентифицированные высококипйщие соединения
11,7
15,2
7,3
25,9
33,7
6,2
13,1
25,3
13,8
29,7
1,0
2,0
3,2
11,1
11,7
24,1
12,4
30,2
1,2
2,5
3,1
14,1
11,6
21,7
13,3
30,2
1,8
1,4
4,0
14,7
10,3
23,7
11,8
27,3
1,8
2,7
5,1
16,2
10,5
19,6
12,1
25,5
1,6
3,2
5,4
20,7