PL130403B1 - Process for manufacturing catalyst for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora zelazowego, przeznaczonego do procesu odwodornienia etylobenzenu do styrenu.Proces odwodornienia etylobenzenu do styrenu w instalacjach przemyslowych prowadzi sie najczesciej z zastosowaniem katalizatora zawierajacego trzy podstawowe skladniki: tlen¬ ki zelaza, tlenki chromu i zwiazki potasu. Znane katalizatory, jak na przyklad Shell 105, czy CCBC 97-1, skladaja sie tylko z tych trzech skladników, inne zawieraja ponadto rózne domieszki, majace poprawic stabilnosc lub selektywnosc.Proces otrzymywania styrenu prowadzi sie w temperaturze rzedu 900 K, w obecnosci du¬ zych ilosci pary wodnej. Tak drastyczne warunki pracy wymagaja od katalizatora duzej wyt¬ rzymalosci mechanicznej i doskonalej stabilnosci struktury, co warunkuje zachowanie jego wlasnosci w czasie wielomiesiecznej pracy. Liczne patenty, dotyozace katalizatorów zelazo¬ wych do procesu odwodornienia etylobenzenu, w rózny sposób rozwiazuja ten problem i zas¬ trzegaja rózne sposoby postepowania przy ich otrzymywaniu.Katalizatory zelazowe na ogól sporzadza sie przez wytracenie wodorotlenków zelaza, które poprzez termiczna obróbke przeprowadza sie w tlenki. Tlenki zelaza miesza sie z po¬ zostalymi skladnikami i poddaje aktywacji termicznej. Zamiast syntetycznych tlenków zelaza mozna stosowac mineraly naturalne, takie jak hematyt, syderyt, limonit. Poprawe wlasnosci katalizatora uzyskuje sie stosujac specjalne warunki jego otrzymywania* Wedlug patentu amerykanskiego nr 2 940 940 wytrzymalosc mechaniczna katalizatora mozna poprawic, podajac ksztaltki katalizatora dzialaniu dwutlenku wegla* Wedlug patentu czechoslowackiego nr 104 597 mozna uzyskac podwyzszenie selektywnosci katalizatora, jezeli wytracone wodorotlenki zelaza utrzymuje sie w lugach macierzystych w temperaturze rzedu 330 K przez jedna dobe i do otrzymanego tlenku dodaje sie 5-15* syderytu lub limonitu.Z patentu francuskiego nr 2 203 674 znany jest równiez sposób sporzadzania masy kata¬ lizatora z mieszaniny bezwodnego i uwodnionego tlenku zelazowego*2 ._130 403 W patencie amerykanskim nr 4 139 497 zaleca sie suszyc rozpylowo wodna zawiesili skladników i tabletkowac otrzymany proszek.W wyniku przeprowadzony cli wielu prób i badan, nieoczekiwanie okazalo sie, ze prze¬ pracowany katalizator zelazowo-chromowy o skladzie 92-95# tlenków zelaza i 5-8# tlenków chromu, pochodzacy z wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, eksploatowany w okresie okolo 3 lat w temperaturze okolo 770 K i w atmosferze redukujacej, wykazuje szczególne stabilna strukture, umozliwiajaca, po odpowiednim spreparowaniu, dalsza jego eksploata¬ cje w procesie odwodornienia etylobenzenu dostyrenu. i Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze przepracowany katalizator zelazowo-chr(mo- wy, pochodzacy z procesu wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, rozdrabnia sie iia proszek, a nastepnie miesza sie z lugiem potasowym i/lub weglanem potasowym, zachowujac stosunek molowy potasu do zelaza jak 1-2:3* Mieszanie masy prowadzi sie w temperaturze 350-375 K w czasie co najmniej 3 godzin, utrzymujac wilgotnosc masy poprzez dodatek wo4y w granicach 10-20&* Uplastyczniona mase formuje sie w odpowiednie ksztaltki, suszy i pod¬ daje aktywacji termicznej w temperaturze 800-900 K* Sposób wedlug wynalazku jest blizej objasniony w przykladach postepowania* Przyklad I. Przepracowany katalizator zelazowo-chromowy skladajacy sie z tlenków zelaza i chromu, w którym zawartosc chromu wynosila 4,5%» rozcrabniano w mlynie udarowym* 500 kg zmielonego katalizatora i 250 kg 20^-wego roztworu lugu potasowego wpro¬ wadzono do ogrzewanego mieszalnika typu zetowego* Przy ciaglym mieszaniu utrzymywano tem¬ perature urabianej masy na poziomie okolo 365 K. Okresowo uzupelniano zawartosc wody* Bo trzech godzinach mieszania, do urabianej masy wprowadzono 50 kg weglanu potasowego* Po ko¬ lejnej godzinie mieszania, mase sformowano w typowym urzadzeniu na cylindryczne ksztaltki o srednicy 3 mm* Tak uformowany katalizator suszono przez 8 godzin w suszarce komorowej nastawionej na temperature 400 K* Wysuszony katalizator wprowadzono do retorty prazalni¬ czej i aktywowano 12 godzin w temperaturze 800-900 K* Przyklad II* Do mieszalnika wprowadzono 500 kg rozdrobnionego kataliza¬ tora zelazowo-chromowego jak w przykladzie I, 100 kg weglanu potasowego i 150 dcm wody* Zawartosc mieszano w temperaturze 350-375 K, utrzymujac wilgotnosc masy poprzez uzupel¬ nianie wody* Plastycza mase uzyskano po osmiu godzinach mieszania, która nastepnie sfor¬ mowano na ksztaltki, wysuszono i poddano aktywacji termicznej jak w przykladzie I* Katalizator wytworzony wedlug przykladu I i II, zastosowany w procesie odwodornienia etylobenzenu do styrenu, przewyzszal stabilnoscia pracy dotychczas znane katalizatory* W ciagu wielu miesiecy zachowywal na niezmiennym poziomie wysoka aktywnosc dzialania i selektywnosc procesu* Przy wprowadzaniu etylobenzenu z szybkoscia 1 dcm /godz w przeli¬ czeniu na 1 dcm katalizatora i przy stosunku etylobenzenu do wody jak 1:2 uzyskiwano w temperaturze b25 K 45# przereagowanie i 95^ selektywnosci, a w temperaturze 850 K odpo¬ wiednio 60# przereagowania i 94?6 selektywnosci* Zastrzezenia patentowe 1* Sposób wytwarzania katalizatora do procesu odwodornienia etylobenzenu do styrenu, skladajacego sie z tlenków zelaza, tlenków chromu i zwiazków potasu, znamienny tyra, ze przepracowany katalizator zelazowo-chromowy o skladzie 92-95& tlenków zelaza i 5-8& tlenków chromu, pochodzacy z procesu wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, rozdrabnia sie na proszek, a nastepnie miesza z wodorotlenkiem potasowym i/lub weglanem potasowym w stosunku molowym potasu do zelaza jak 1-2 : 5, zarabia z woda na goraco na ciastowata mase, która formuje sie znanymi sposobami na odpowiednie ksztaltki, suszy i poddaje aktywacji termicznej w temperaturze 800-900 K* 2* Sposób wedlug zastrz* 1,znamienny tym, ze urabianie masy prowadzi sie w temperaturze 350-375 K w czasie co najmniej 3 godzin, utrzymujac wilgotnosc masy w granicach 10-20&* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. * Sposób wytwarzania katalizatora do procesu odwodornienia etylobenzenu do styrenu, skladajacego sie z tlenków zelaza, tlenków chromu i zwiazków potasu, znamienny tyra, ze przepracowany katalizator zelazowo-chromowy o skladzie 92-95& tlenków zelaza i 5-8& tlenków chromu, pochodzacy z procesu wysokotemperaturowej konwersji tlenku wegla, rozdrabnia sie na proszek, a nastepnie miesza z wodorotlenkiem potasowym i/lub weglanem potasowym w stosunku molowym potasu do zelaza jak 1-2 : 5, zarabia z woda na goraco na ciastowata mase, która formuje sie znanymi sposobami na odpowiednie ksztaltki, suszy i poddaje aktywacji termicznej w temperaturze 800-900 K*
2. 2. * Sposób wedlug zastrz* 1,znamienny tym, ze urabianie masy prowadzi sie w temperaturze 350-375 K w czasie co najmniej 3 godzin, utrzymujac wilgotnosc masy w granicach 10-20&* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL