Катализатор для пиролиза углеводородного сырья

Катализатор для пиролиза углеводородного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ри988325 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 044ЭЭЯ1 (2Ô) 3275768/23-04 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликоввио 150183. Бюллетень Йо 2

Дата опубликования описаиия150183

Р М Кл з

В 01 J 23/08 .

С 07 С 11/04

Государстеениый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66. 09.7..3(088.8) Ю. Г. Егиазаров, Б.Х. Черчес, Н. П. Кр ть

Л.Л.Потапова,Т.Г.Алхаэов и Б.В.БаГдасарянj .„ 1

Институт физико-органической хнм цт

AH Белорусской ССР (72) Авторы изобретения (71 } Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

8-12

3-5

10-25

75-90 (23

Оксид индия

Пемза

Изобретение относится к катализаторам для пиролиза углеводородного сырья, которые могут быть использованы для получения низкомолекулярных олефинов.

Известен катализатор дЛя пиролиза углеводородного сырья, содержащий оксиды калия, магния и железа (1).

Недостатком этого катализатора является его невысокая активность относительно образования этилена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является катализатор для пиролиза углеводородного сырья, содержащий оксид индия на носителе.

При этом в качестве носителя катализатор содержит пемзу при следующем содержании компонентов, мас.Ъ:

Однако данный катализатор имеет низкую механическую прочность (1416 кг/см ) и высокую степень коксообразования в процессе пиролиза углеводородного сырья. Так, при пиролизе бензиновой фракции содержание кокса через 4 ч работы повышается на

20% 3 п ОЗ (пемэа составляет 8,8 мас.Ъ) а при пиролизе н-гексана íà 10в

3 п20 (пемза - 15,0 мас.%). йель изобретения — снижение степени коксообразования и повышение механической прочности катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор для пиролиза углеводородного сырья, содержаший оксид индия на носителе, в качестве носителя содержит фаянс с диаметром пор

2500-3000 A и дополнительно оксид калия при следующем содержании ком« понентов, мас.Ъ:

15 Окснд индия

Оксид калия

Фаянс с диаметром пор

2500-3000А. Остальное

Использование предлагаемого катализатора дает возможность получить следующий положительный эффект.

Степень коксообразования значи25 тельно снижается - до 3,9-8,7мас.Ъ в зависимости от исходного сырья (против 8,8-15,0 мас.Ъ по прототипу).

Механическая прочность катализатора за счет использования крупнопористо1го фаянса возрастает до 300-400 кг/см .

988325

Крупнойористый фаянс, полученный по способу (3 7, и используемый в предлагаемом катализаторе имеет следующую характеристику

Состав, мас.%:

А! 203 24,4

Fe

Саб 0,6

NqO 0,7

EK O+Na 0 1,1

siO2 Остальное

Поверхность м /r 1,8; пористость, я объем пор, cM /r 0,17; диаметр пор, л 2500-3000.

Катализатор готовят известным 15 способом, Твердый носитель пропитывают водным раствором 3 n(N03) "4,5Н>0 и KNO3 . Иавеску водного азотнокислого индия и азотнокислого калия берут из расчета, чтобы после выпаривания ;20 раствора и прокаливания катализатор. в готовом виде содержал 8-12% 3 п>0> и 3-5% К О от массы катализатора.

Пример 1. 50 r фаянсового носителя, предварительно прокаленного в течение 4 ч при 800, помещают в водный раствор азотнокислого индия и азотнокислого калия, который получают растворением 16,5 r 3 n(NO>)34,5 и 3,2 г KNO в 200 мп дистиллированной воды. Через 16»18 ч раствор упаривают на водяной байе TrpH постоянном перемешивании носителя до сухого состояния. После этого катализатор прокаливают в течение 6 ч при 800 для обеспечения стабильных свойств в условиях пиролиэа. При этом нитраты индия и калия разлагаются до соответствующих оксидов. Полученный катализатор имеет состав, мас.%:

3 ng03 12

40 к о 3

Фаянс с диаметром пор 2500-3000А Остальное механическая прочность на раздав- 45 ливание 300 кг/см

Для сравнения каталитического дей. ствия полученного катализатора с известными были проведены опыты по каталитическому пиролизу бензиновой 50 фракции, выкипающей в пределах 28180, и н-ундекана на лабораторной установке проточного типа, Анализ продуктоь пиролиза проводили газохро,матографически. 55

Опыт по пиролизу н-ундекана проводят при 780 С, Ч = 3 ч "-, массовом отношении водяной пар: сырье = 1г1 в течение 4 ч. При этом конверсия н-ундекана составляет 96,4 мас.%. 60

Выход этилена составляет 47,4 мас.%, пропилена — 24,6 мас.%, сумы непредельных С -С4 77;2 мас.%, выход кокса 0,4 мас.% (в расчете на сырье).

Выход этилена при пиролизе н-ундекана на катализаторе (1) составляет

45 мас.%, сумма непредельных 74 мас.% при конверсии 98 мас.%. Выход кокса

0,5 мас.%.

Пример 2. Катализатор готовят, как указано в примере 1, с той лишь разницей, что 50 r фаянсового носителя помещают в водный раствор.азотнокислых солей индия и калия, который получают растворением 11,0 r

3n(HO3)3-4,5Н>0 и 5,3 r KNOg в

200 мл дистиллированной воды.

Полученный катализатор имеет состав: мас.%: 3 n 03 8

KgO 5

Фаянс с диаметром пор 2500-3000А Остальное

Механическая прочность на раздавливание 400 кг/см .

В табл. 3 приведены основные результаты, характеризующие пиролиз н-гексана в присутствии катализатора по примеру 2 и известного катализатора.

Содержание кокса на поверхности катализаторов 10% 3 п>0 (пемза) и

8% 3 ng03+5% К О (фаяйс) за 4 ч работы составляет 15,0 и 8,7 мас.% соответственно.

Пример 3. Катализатор готовят как указано в примере 1, с той лищь разницей, что 50 г фаянса помещают в водный раствор азотнокислых солей индия и калия, который получаЮт растворением 16,5 г 3 п(NO3) 4,5нф и 4,24 r KN03 в .200 мп дистиллирован"ной воды. Полученный катализатор имеет состав, мас.%| "1 3 Kg

Фаянс с диаметром пор 2500-3000А Остальное

В табл. 4 приведены основные ре-. зультаты пиролиза бензиновой фрак4 4 ции, выкипающей в пределах 28-180 С на лабораторной установке проточного типа.

Содержание кокса на поверхности катализатора 12% Д ПРО+4% К О (фаянс) за 4 ч работы составляет 3,9 мас.%.

По сравнению с известным выход низкомолекулярных олефинов состава

С -C на катализаторе 12% 3 n О +

+4% К О (фаянс) увеличивается на

2,7 мас.%, а содержание кокса на поверхности катализатора снижается в 2,3 раза.

988325

Таблица 1

Выход этилена, пропилена, бутиленов и днвинила, суммы непредельных

С2-С4 мас.Ъ при каталитическом пиролиэе бензиновой фракции 28-180 С (объемная скорость подачи сырья 3 ч, отношение водяной пар:сырье=1:1, температура 780 С) Выход продуктов в расчете на сырье

Газообразование

Катализатор

Е:С4

С2 Н4

90,2

60,3

1,0

17,6 62,8

89,7

18,7

3,2

Таблица

Содержание кокса, мас.Ъ на поверхности известного катализатора и предлагаемого катализатора эа 4 ч работы

Известныйкатализатор 20Ъ Э п<0З (пемза) Катализатор по примеру 1

3,9

8,8

Т а б л и ц а 3

Выход этилена и суммы непредельных С -С при каталитическом

2 пиролизе н-гексана (объемная скорость подачи сырья 1 ч-, отношение водяной пар:сырье = 2:1, температура 780 C), мас.Ъ

Катализатор

Газообразование

Выход продуктов в расчете на сырье

С2И4

Нэвестный10Ъ Э п20 (пемза) 100

66,1

49,7 по примеру 2

100

66,8

49,3

Известный

20Ъ an 0 (пемза) по примеру 1

41,7

40,9

988325

Таблица 4

Выход этилена, пропилена, бутиленов и дивинила, суммы непредельных С2-С4 мас-В при каталитическом пиролизе бензиновой фракции 28«180 С (V = 3 -1, массовое отношение водяной пар: сырье = 1:1, температура 780 С).

Катализатор

Выход продуктов в расчете на сырье

Газообразование Ь Е:С4

Е:С -С4, 12Â 3 оу оу-4ЪК О (фаянс) 41,5 18,4 3,1

63,0

90,0

Формула изобретения

Оксид индия

Оксид калия

Фаянс с диамеуром пор 2500-ЗОООХ

8-12

3- .5

Остальное

Составитель T. Белослюдова

Редактор И. Касарда Техред М.Надь Корректор И. 1цароши г

Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10924/7

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, вл. Проектная, 4

Катализатор для пиролиза углеводо,родного сырья, содержащий оксид ин.дия на носителе, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью снижения степени коксообразования и повышения 3Q механической прочнссти катализатора, в качестве носителя катализатор содержит фаянс с диаметром пор 2500 ЗОООА и дополнительно оксид калия .при следующем содержании компонентов, мас.Ъ.:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 738659, кл. В 01 3 23/78, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 514623, кл. 8 01 3 23/08, 1974 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

9 262855 кл. В 01 J 37/04, 1968.