CS270156B1 - SpSeob katalytickej dahydrogenécie alkánických uhíovodikov - Google Patents

Description

CS 270 156 B1 1

Vynález ea týká sposobu výroby alkénov Cg - katalytickou dehydrogonéciou alká- nov o rovnakej dížke refazca za použitia katalyzátorových sústav obsahujúcich platinualebo jej zlúčeniny. Procea dehydrogenácle prebieha nepřetržíte - cyklicky minimálně vdvoch resktoroch a maximálně pletich* Pozoatáva z periody dehydrogenačnej a z periodyoxidačno-dehydrogenačnej. Ροδββ dehydrogenačnej periody sa n-alkány Cg - C2Q privádzajúparalelné do minimálně dvoch reektorov za prítomnoeti vodika, připadne ináho inertnéhozrieďovadla ako je Ng,’ C02, CH4; HgO - para pri tlaku 0/1 MPa, po dobu 0*5 - 500 h aobjemovej rychlosti 5 - 100 objemov kvapalného uhíovodika ne objem katalyzátora za ho-dinu pri teploto 400 - 650 °C. Počaa oxidačno-dehydrogenačnej periody prebieha oxidá-cia v jednom připadne v jednotlivých reaktorech pri aúčaanej dehydrogenácii v druhompřipadne v ďaláich reaktorech* pričom qxidácia ee robi e kyellkom o koncentrácii 0,1 -20 % hmot* zriedenáho N2,' C02*‘ HgO vo formě pery po dobu 0*1 - 10 h; pri teplote 400 -650 °C. Oehydrogenácia v tejto periodo prebieha za podmienok obdobných ako počaa dehy-drogenačnej periody a výhodou pri dvojnáeobnej objemovej rýchloeti suroviny toku počaadehydrogenačnej periody. V ča. autorském osvědčeni 201 784 ea chráni izotermická reaktorová zariadenie prekatalyzovaná reakcie a zvléát pre dehydrogenáciu n-alkénov, ktorá pozoatáva z nádoby vktorej aú umieetnená viacchodová rúrková zvazky* kterými aa privádza teplo pre dehydro-genačnú reakciu a z vestavby umožňujúcej radiálny alebo axlálny privod reegujúcich lá-tok na katalyzátor umiestnený v medzirúrkovom prieatora. US patent 3 742 078 opisuje epósob výroby oleflnov obeehujúcich 4-30 uhlíkovýchatómov v molekule za přítomnosti katalyzátorovej súetavy pozostávajúcej z kyaličnlkovhUnika,' z prvkov skupiny platiny; germánla a lltia. US patent 3 310 599 chrání dehydrogenáciu alkánov za použitia katalyzátorov obsa-hujúcich vzácné kovy zvláát platinu ako aj za použitia lltia a selánu, připadne ichzlúčenln nanesených na kysličníku hlinitom. ČSSR AO 161 633 chráni dehydrogenáciu alkánov na katalyzátorech obsahujúcich pla-tinu v kombinácii s oxidom antimonu* cínu/ mangánu,' berýlie/ alkalických kovov a zmes-ných oxidov hlinlke a horčika. ČSSR AO 206 291 opisuje dehydrogenáciu alkánov obsahujúcich 2-25 uhlíkových ató-mov v molekule na katalyzátorových sústavách obsahujúcich prvky skupiny platiny v kom-binácil s prvkami vzácných zemin e prvkami podskupiny skandla nanesených na anorganic-kých žlaruvzdorných látkách. V ČSSR patente 179 765 sa popisuje spoeob katalytickej dehydrogenácle alkánickýchuhlovodikov alebo dve lóžka katalyzátora a potom sa po prehriatl zmieáa zrieďovadlo auhíovodlkml a vzniknutá zmes sa přivedlo na jeden alebo dva katalyzátory.

Podstata sposobu katalytickej dehydrogenácle alkánických uhlovodikov Cg - C20 naalkány podlb vynálezu spočívá v tom,’ že sa dehydrogenácle robi minimálně v dvoch reak-torech a v periodo dehydrogenácle prebieha len dehydrogenácle/ kým v perioda oxidačno-dehydrogenačnej minimálně v jednom prebieha oxldácia a v minimálně druhom dehydrogenácle

Počas dehydrogenačnej periody dochádza jednak k postupnému zanááaniu katalyzátorov/na báze platiny/ uhlíkatými látkami a pravděpodobně aj k znlženiu vaznosti niektorýchprvkov ako sú napr. CeO2, SbOg,’ NiO,! ktorá nioktoré katalyzátory obsahujú. čaláim faktorom ovplyvňujúcim konverziu a selektivitu procesu dehydrogenácle jezniženie aktivity katalyzátorov náaledkom dlhodobej práce, zniženie pevnosti vazieb vkrystalických átruktúrach ako aj vnááanie stopových nečistot Mo, S*’ P,' N do katalyzáto-rových syatémov* ktorá vedú k znlženiu celkovej aktivity a znlženiu konverzil pri de-hydrogenácii. Odstranovanie uhlíkatých látok ako aj obnovenie povodnej aktivity násled-kem zniženia vaznosti dehydrogenačných katalyzátorov a zniženie pevnosti vazieb v kryš-

Claims (2)

1. 2 CS 270 156 B1 telických Strukturách ako aj vplyv stopových nečistot može sa eliminovat navrhovanýmsposobon dehydrogenácie· Maximálna dahydrogenačnó aktivita katalyzátorových sústav sa dosahuje v prvých ho-dinách dshydrogsnačných period· V případe vyeokej aktivity katalyzátorový kde Jej zni-ženie je závislé len na množstve uhlíkatých látok a vazieb; je preto možné volit dehy-drogenačné periody dlhéie - maximálně do 500 h, a výhodou sa voli doba kratéia 40 -100 h, kedy nedochádza k tvorbě tažšie regenerovatelného grafitu z katalyzátorovéhosystému. Zniženie vlastnej aktivity katalyzátore sa kompenzuje častejéou regenerácioukatalyzátorových sústav. Uvedený je systém/ pri ktorom pri dížke dehydrogenačnej peri-od/ představuje regenerácia v jednom reaktore v oxidačno-dehydrogenačnej perioda maximálne 10 % z celkovej doby dehydrogenácie avSak s výhodou aa pohybuje v oblasti 1 - 3 %. , Regenerácia prebieha postupné v jednotlivých reaktoroch tým sposobom/ že celý průd uhřo- vodikovej suroviny počas oxidačnej regenerácia v Jednom reaktore sa vedle do druhéhoreaktora. 3e véak možné tento prúd znlžiC a tým pracovat pri rovnakej konverzi!, aváakznlženej kapacitě zarladenia počas oxidačno-dehydrogenačnej periody v prvou reaktore.Vzhradom k podstatné zvýšenej aktivito katalyzátorových sústav pre dehydrogenáciu pooxldácii je v začiatočnej fáze výhodné pokračovat a dvojnásobným objemovým zatažením ka-talyzátorov, pričom je možné týmto spoaobom výhodná znlžlt tvorbu uhlíkatých úsad. Zni-ženie aktivity/ katalyzátorov dehydrogenačných vedle k súčasnému znlženiu aktlvnych cen-tier a teda nie len k nižéaj dehydrogenačnej aktivitě ale aj k znlženiu tvorby uhlíka-tých látok. Uvedená okolnost znamená/ že celkový podlel oxidačnej periody v oxidačno-de-hydrogenačnej jperióde zostéva vzhZadom k perioda dehydrogenačnej v přibližné rovnakompercentuálnom pomere. Přiklad 1 { N-dodekán predohriaty na teplotu 460 °C sa dávkoval v množstve 3/7 1/h spolu s vo-díkem v molórnom pomere 1 : 10 do dvoch izotermicky pracujúcich reaktorov o objeme100 cm obsahujúcich katalyzátory AL20g - Pt - Ce - Li v množstve 50 cm v každou re-aktore. Reaktory sú na vstupnej a výstupnej straně opatřené uzavierajúciml armatúramiktorýml je možné prúd uhZovodlkovej suroviny s vodlkom odstavit a do reaktora privád-zat dusík a zmes dusík + vzduch. Vstupná surovina prechádzala paralelné cez reaktorypo dobu 120 h. Konverzia na n-dodecény bola přitom 12 - 10 % hmot. v priemere 11 % hmot.při selektiýita 94 % hmot. Po 120 h sa perioda dehydrogenácie přeměnilo naetavenie ar-matúr a celý prúd sa viedol len do jedného reaktora/ pričom v druhem reaktore aa popropláchnuti dusíkem prlvádzala zmes duelk-vmduch pričom koncentrácia kysllka sa měni-la od 1 - 3 %» Počae regenerácia sa udržiavala teplota maximálně o 60 °C vyášia v pr-vých minútach ako pri vlastnej dehydrogenácli/ pričom po 60 minútach sa dosiahla rov-naká teplota katalyzátorovom ložku ako bola pri dehydrogenácli. Po tejto době sa přepo-jením armatúr přepustil celý prúd suroviny s vodlkom do zregenerovaného reaktora pričomsa regenerácia urobila v druhou reaktore za dobu 60 mlnút. Po tejto době sa prúd suro-viny a vodika zapojením reaktora na dehydrogenačnú periodu znovu rozdělil do dvoch pa- „ ralelne pracujúcich reaktorov. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Sposob katalytickej dehydrogenácie alkánických uhtovodikov Οθ - na alkény o rovnakej dížke retazca za použltla katalyzátorových aústav obsahujúcich platinu, res- pektive jej zlúčeniny/ vyznačený tým; že proces dehydrogenácie prebieha nepřetržíte cyklicky a pozostáva z periody dehydrogenačnej a oxidačno-dehydrogenačnej; pričom počas dehydrogenačnej periody sa n-alkány Οθ - privádzajú do systému minimálně dvoch a CS 270 156 Bl 3 maximálně piatich paralelné pracujúcich reaktorov bez zrieďovadla alebo za přítomnostivodika, připadne ináho inertnáho zrieďovadla ako dueika, vodnej páry; kysličnika uhli-čitého, metánu pri celkovom tlaku 0,1 - 1J0 MPa po dobu O,'5 - 500 h prl teploto 400 -650 °C, 8 výhodou prl tlaku 0^2 - 0;6 MPa po dobu 10 - 150 h, pri objemovej rýchloati5 - 100 objemov kvapalného uhfovodlka / objem katalyzátore .ha počae oxldačno-dehy-drogenačnej periody ea robi etrledavo oxidáeia v jednotlivých reaktoroch prl eúčaenejdehydrogenácii minimálně v 1 maximálně v 5 reaktoroch, prlčom oxidáeia ee robi e kyeli-kom o koncentrácii 0,1 - 20% hmot. β výhodou 1-5% hmotnoatných zriedeného duaikom,kyellčnikoM uhličitým, vodnou parou, po dobu 0;i - 1,0 h 8 výhodou 0,2 - 3 h pri teplo-tě 400 - 660 °C.
2. 2. Spoeob podTa bodu 1 vyznačený tým, že ea dehydrogenácla robi v izotermicky,alebo adlabaticky pracujúcich reaktoroch,* alebo v kombinécii izotermickóho a diabetic-kého reaktora.