Патент на изобретение №2361667
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых углеводородов. Описан катализатор на основе оксида железа, включающий в себя соединения калия, оксид хрома, оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Технический результат: повышение селективности катализатора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых углеводородов. Известен катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов следующего состава, мас.%: диоксид циркония 1,0-3,0; оксид калия 10,0-20,0; оксид рубидия или цезия 0,1-5,0; диоксид кремния 0,5-1,2; оксид алюминия 0,1-5,0; оксид хрома 2,0-5,0; оксид железа – остальное (патент РФ Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов, содержащий, мас.%: диоксид циркония 1,0-3,0; оксид калия – 10,0-20,0; оксид рубидия или цезия 0,1-5,0; диоксид кремния 0,5-1,7; оксид алюминия 0,1-5,0; оксид хрома 2,0-5,0; оксид магния и/или кальция 1,0-10,0; оксид меди 0,05-2,0; оксид железа – остальное, (патент РФ Недостатками указанных катализаторов являются их относительно невысокие активность, селективность и срок службы. Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение активности и селективности катализатора. Предлагается катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов на основе оксида железа, включающий соединения калия, оксид хрома и дополнительно содержащий оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
В качестве соединения калия катализатор может содержать полиферриты калия состава К2O·5Fе2О3 и/или К2O·11Fe2O3. Предпочтительно катализатор формуется в виде трех-пятилепестковых гранул (фиг.1 и фиг.2). Отличием предлагаемого катализатора от прототипа является дополнительное содержание оксида церия, оксида молибдена и портландцемента и новое соотношение компонентов (качественное и количественное). Дополнительными отличиями являются: – содержание в предлагаемом катализаторе в качестве соединения калия полиферритов калия; – формование катализатора в виде трех-пятилепестковых гранул. В предлагаемом катализаторе новое сочетание всех компонентов позволяет существенно повысить активность и селективность катализатора. Форма катализатора улучшает его эксплутационные характеристики за счет снижения гидравлического сопротивления катализаторного слоя в промышленном реакторе. Предлагаемый катализатор готовят смешением в заданном соотношении тщательно измельченных оксидов или разлагающихся до оксидов соединений железа, молибдена, церия. Щелочной промотор вводят в виде водного раствора соединений калия, а также в виде полиферритов калия. Полиферриты калия готовят смешением в заданном соотношении оксида железа и водного раствора углекислого калия или гидроксида калия в течение 1,5-3,0 часов. Полученную пасту формуют экструзией в цилиндрические гранулы диаметром 2,0-6,0 мм, сушат при температуре 100-150°С и прокаливают при температуре 650-1000°С. Затем размалывают и используют для приготовления катализатора на стадии смешения сухих компонентов. Также возможно получение полиферритов калия прокаливанием самого катализатора при температуре 800-1100°С. Портландцемент вводится на стадии смешения сухих компонентов катализатора. Катализаторную массу перемешивают в течении 0,5-5,0 час до получения однородной массы, затем формуют экструзией в цилиндрические или трех-пятилепестковые гранулы, сушат при 100-200°С и прокаливают при 550-850°С. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Расчетное количество сухих компонентов катализатора: оксид железа ( Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 62,5; К2O – 19,0; Сr2O3 – 2,5; MoO3 – 1,0; СеO2 – 9,0; портландцемент – 6,0. Испытания катализатора осуществляют в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен при температуре 620±20°С, скорости подачи жидких изоамиленов 0,5-1,5 л/л катализатора в час и массовом разбавлении сырья водяным паром 1:4-6. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1. Пример 2. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но вместо раствора карбоната калия используют раствор калиевой щелочи КОН и меняют соотношение компонентов. Получают катализатор состава, мас.%: Fе2O3 – 54,5; К2O – 25,0; Сr2O3 – 3,5; МоО3 – 1,0; СеО2 – 10,0; портландцемент – 6,0. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов. Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 68,5; К2O – 8,0; Сr2O3 – 2,5; МоО3 – 7,0; СеО2 – 1,0; портландцемент – 13,0; Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 4 Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов. Получают катализатор состава, мас.%: Fе2O3 – 71,5; К2O – 8,0; Сr2O3 – 0,7; МоО3 – 7,0; СеО2 – 2,8; портландцемент – 10,0. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 5. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов. Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 67,0; К2O – 20,0; Сr2O3 – 7,0; МоО3 – 0,7; СеО2 – 4,8; портландцемент – 0,5. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 6. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов. Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 70,8; К2O – 18,0; Сr2O3 – 0,7; МоО3 – 2,0; СеО2 – 3,5,; портландцемент – 5,0. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 7. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве соединения калия также используют предварительно приготовленный полиферрит калия. Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 59,00; К2O – 19,5; полиферрит калия (в расчете на К2O) – 1,5; Сr2O3 – 5,0; МоО3 – 1,0; СеО2 – 7,0; портландцемент – 7,0. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 8. Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 – 69,0; К2O – 11,5; Сr2O3 – 0,5; МоО3 – 1,0; СеО2 – 15,0; портландцемент – 3,0. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 9. Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 – 69,0; К2O – 10,0; Сr2O3 – 0,5; МоО3 – 1,0; СеО2 – 12,0; портландцемент – 7,5. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 10. Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 – 68,5; К2O – 21,5; Сr2O3 – 1,5; МоО3 – 2,0; СеО2 – 1,0; портландцемент – 5,5. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 11. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но формуют в трехлепестковые гранулы с d1=3,0 мм; d2=1,9 мм (фиг.1). Катализатор испытывают в реакции дегидрирования изоамиленов при условиях, описанных в примере 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 12. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но формуют в пятилепестковые гранулы d1=3,1 мм; d2=1,6 мм (фиг.2). Катализатор испытывают в реакции дегидрирования изоамиленов при условиях, описанных в примере 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1. Пример 13. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при температуре 620±20°С, скорости подачи сырья (по газу) 600 ч-1 и молярном разбавлении сырья водяным паром 1:13. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1. Пример 14. Катализатор готовят аналогично примеру 2, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при условиях, описанных в примере 11. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1. Пример 15. Катализатор готовят аналогично примеру 3, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при условиях, описанных в примере 11. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1. Пример 16. Для сравнения готовится образец катализатора по прототипу: расчетное количество сухих компонентов катализатора: оксид железа ( Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 – 68,6; К2O – 12,0; Сs2O – 1,6; MgO – 5,0; Сr2O3 – 3,5; СuО – 1,0; SiO2 – 1,2; ZrO – 1,0; Аl2O3 – 2,6; СаО – 3,5. Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.
Формула изобретения
1. Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов на основе оксида железа, включающий соединения калия, оксид хрома, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения калия он содержит полиферриты калия. 3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он сформован в виде трех-пяти лепестковых гранул.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1608917 от 20.09.88 опубл. Б.И. 
-Fe2O3), оксид молибдена, оксид церия, портландцемент, оксид хрома смешивают в течение 1 часа. Добавляют водный раствор карбоната калия. Катализаторную массу перемешивают в течении 1,5 часа до получения однородной массы, затем формуют экструзией в цилиндрические гранулы диаметром 3,0 мм, сушат при температуре 115°С и прокаливают при 650°С в течении 3 часов.
