RU2176157C1 - Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов - Google Patents

Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов Download PDF

Info

Publication number
RU2176157C1
RU2176157C1 RU2000130549/04A RU2000130549A RU2176157C1 RU 2176157 C1 RU2176157 C1 RU 2176157C1 RU 2000130549/04 A RU2000130549/04 A RU 2000130549/04A RU 2000130549 A RU2000130549 A RU 2000130549A RU 2176157 C1 RU2176157 C1 RU 2176157C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
hours
temperature
product
oxide
Prior art date
Application number
RU2000130549/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Г.Р. Котельников
В.И. Титов
Л.А. Лаврова
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" filed Critical Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Priority to RU2000130549/04A priority Critical patent/RU2176157C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2176157C1 publication Critical patent/RU2176157C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области производства катализаторов для дегидрирования парафиновых углеводородов. Описывается катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий оксид хрома, оксид щелочного и/или щелочноземельного металла, оксид кремния и оксид алюминия. Отличие катализатора заключается в том, что он содержит дополнительно оксид свинца при следующем содержании компонентов, мас.%: Cr2O3 10,0-30,0, Me2O 0,5-3,0, SiO2 0,5-3,5, PbO 0,1-5,0, Al2O3 - остальное, где Ме - щелочной и/или щелочноземельный металл. Технический результат - повышение эффективности работы катализатора. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Настоящее, изобретение относится к области производства катализаторов для процессов дегидрирования парафиновых углеводородов. Известен катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, содержащий, мас.%:
Cr2O3 - 12,2
K2O - 1,4
SiO2 - 2,0
Al2O3 - Остальное
(Пат. РФ N 1366200, опубл. БИ N 2, 15.01.1988 г.)
Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий, мас.%:
Cr2O - 6,0-30,0
SnO - 0,1-3,5
Me2O - 0,4-3,0
SiO2 - 0,08-3,0
Al2O3 - Остальное,
где Me - щелочной металл
(Пат. РФ N 2127242. опубл. БИ N 7, 10.03.1999 г.)
Оба указанных катализатора обладают недостаточно высокой активностью и селективностью в процессе дегидрирования парафиновых углеводородов. Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы катализатора.
Предлагается катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий оксид хрома, оксид щелочного и/или щелочноземельного металла, оксид кремния, оксид алюминия и дополнительно оксид свинца при следующем содержании компонентов, мас.%:
Cr2O3 - 10,0-30,0
Me2O - 0,5-3,0
SiO2 - 0,5-3,5
PbO - 0,1-5,0
Al2O3 - Остальное,
где Me - щелочной и/или щелочноземельный металл
Новый катализатор может также дополнительно содержать оксид бора при следующем содержании компонентов, мас.%:
Cr2O3 - 10,0-30,0
Me2O - 0,5-3,0
SiO2 - 0,5-3,5
PbO - 0,1-5,0
B2O3 - 0,1-2,0
Al2O3 - Остальное
В качестве щелочного металла катализатор предпочтительно содержит калий.
Отличием нового катализатора от прототипа является исключение содержания оксида олова, дополнительное содержания оксида свинца при указанном содержании компонентов, а также предпочтительное содержание калия в качестве щелочного металла.
Использование в катализаторе заявляемого сочетания компонентов в определенном количестве позволяет уменьшить коксоообразование, способствует более быстрому и полному протеканию окислительно-восстановительных реакций. В результате уменьшается доля побочных реакций, растет активность и селективность работы катализатора.
Процесс получения новой каталитической системы состоит в диспергировании соединений хрома и щелочного металла на носителе, состоящем из оксидов алюминия, кремния и свинца. Ниже приводятся возможные методики приготовления каталитической системы.
Приготовление катализатора может осуществляться пропиткой указанного носителя раствором, содержащим предшественники оксидов хрома и калия, с последующей сушкой и прокаливанием или ионной абсорбцией с последующим отделением жидкости, сушкой и прокаливанием твердого вещества. Предпочтительно проведение пропитки по методу "начальной влажности" носителя раствором, содержащим все предшественники активных компонентов.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА). Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 3,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты и 3 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 800oC в течение 2 часов в токе воздуха. 200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором, содержащим 67,1 г CrO3 (99,8 мас.%) и 5,36 г КОН (85 мас. %), в деионизированной воде при температуре 55oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 700oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
K2O - 1,5
SiO2 - 1,0
PbO - 0,7
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, осуществляемых при температуре 560-590oC, объемной скорости подачи сырья 400 л реагента/л катализатора •час в лабораторном кварцевом реакторе. Каталитический цикл, имитирующий проведение реакции в промышленном реакторе, состоит из реакционной фазы, при которой углеводороды подаются в течение 30 минут; фазы продувки, когда азот пропускают в течение 10 минут для освобождения катализатора от адсорбированных продуктов реакции дегидрирования; фазы регенерации, когда в регенератор подается газ регенерации - воздух в течение 30 минут (в данных экспериментах) и снова фазы продувки, когда азот пропускают в течение 10 минут для освобождения катализатора от адсорбированных продуктов реакции регенерации. Технические условия промышленного процесса дегидрирования в псевдоожиженном слое катализатора предполагают проведение регенерации при температурах, которые выше температуры реакции. В данном случае регенерацию и восстановление проводят при 650oC, тогда как дегидрирование проводят при 560-590oC. Полученные результаты приведены в таблице.
Пример 2.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 0,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты и 4 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 850oC в течение 2 часов в токе воздуха 200 г микросферического оксида алюминия, полученного, как описано в примере 1, пропитывают по методике, описанной здесь ранее, водным раствором содержащим 30,8 г CrO3 (99,8 мас.%) и 9,86 г КОН (85 мас. %), в деионизированной воде при той же температуре, что и в примере 1. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 800oC в течение 2 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 10,0
K2O - 3,0
SiO2 - 3,4
PbO - 0,1
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 3.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 15 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H20), 2 мл уксусной кислоты и 2,4 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 80-85oC в течение 4 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 750oC в течение 4 часов в токе воздуха. 200 г микросферического оксида алюминия, полученного, как описано в примере 1, пропитывают по методике, описанной здесь ранее, водным раствором, содержащим 113 г CrO3 (99,8 мас.%), 2,1 г КОН (85 мас. %), в деионизированной воде при той же температуре, что и в примере 1. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 750oC в течение 3 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 30,0
K2O - 0,5
SiO2 - 1,6
PbO - 3,0
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессе дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 4.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 24 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты и 1,7 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 80-85oC в течение 4 часов. Осадок отделяют па фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 720oC в течение 5 часов в токе воздуха.
200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором, содержащим 90 г CrO3 (99,8 мас.%) и 3,7 г КОН (85 мас. %), в деионизироващей воде при 35oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивали при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при 720oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 25,2
K2O - 1,0
SiO2 - 0,5
PbO - 5,0
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 5.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 3,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты, 3 г SiO2 в виде 30% силиказоля и 3 г борной кислоты, при 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 780oC в течение 2 часов в токе воздуха.
200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором, содержащим 67,1 г CrO3 (99,8 мас.%) и 5,36 г КОН (85 мас. %), в деионизированной воде при температуре 55oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 700oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
K2O - 1,5
SiO2 - 1,0
PbO - 0,7
B2)3 - 1,1
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 6.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 3,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты и 3 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 800oC в течение 2 часов в токе воздуха.
200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором содержащим 66,1 г CrO3 (99,8 мас.%) в деионизированной воде при температуре 50oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 700oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
ZnO - 1,1
SiO2 - 1,0
PbO - 0,7
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 7.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 3,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 8,1 г Mg(C2H3O2)2, 2 мл уксусной кислоты и 3 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 800oC в течение 2 часов в токе воздуха
200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором содержащим 66 г CrO3 (99,8 мас.%), в деионизированной воде при температуре 50oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 700oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
MgO - 0,8
SiO2 - 1,0
PbO - 0,7
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 8.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 3,5 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 3,2 г Mg(C2H3O2)2, 2 мл уксусной кислоты и 3 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 85-90oC в течение 3 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящем из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 800oC в течение 2 часов в токе воздуха
200 г такого оксида алюминия пропитывают, используя методику "начальной влажности", водным раствором, содержащим 66,8 г CrO3 (99,8 мас.%) и 3,1 г КОН (85 мас. %), в деионизированной воде при температуре 50oC. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 700oC в течение 4 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
MgO - 0,3
K2O - 0,9
SiO2 - 1,0
PbO - 0,7
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
Пример 9.
Микросферический носитель, имеющий диаметр частиц от 15 до 250 микрон, получают из предварительно гидратированного продукта термохимической активации гидроксида алюминия (продукт ТХА).
Гидратацию 270 г продукта ТХА проводят водным раствором (900 мл), содержащим 15 г уксуснокислого свинца (Pb(C2H3O2)2•2H2O), 2 мл уксусной кислоты и 2,4 г SiO2 в виде 30% силиказоля, при температуре 80-85oC в течение 4 часов. Осадок отделяют на фильтре и подвергают термообработке, состоящей из выдержки при температуре 120oC в течение 4 часов и прокаливания при 750oC в течение 4 часов в токе воздуха.
200 г микросферического оксида алюминия, полученного, как описано в примере 1, пропитывают по методике, описанной здесь ранее, водным раствором, содержащим 113 г CrO3 (99,8 мас.%), 2,05 г Cs2CrO4, в деионизированной воде при той же температуре, что и в примере 1. Пропитанный продукт оставляют при комнатной температуре на 1 час, затем высушивают при температуре 110oC в течение 6 часов. Высушенный продукт активируют в токе воздуха при температуре 750oC в течение 3 часов. Получают катализатор, имеющий следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 30,0
Cs2O - 0,5
SiO2 - 1,6
PbO - 3,0
Al2O3 - Остальное
Полученный катализатор испытывают в процессе дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.

Claims (2)

1. Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий оксид хрома, оксид щелочного и/или щелочноземельного металла, оксид кремния и оксид алюминия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид свинца при следующем содержании компонентов, мас.%:
Cr2O3 - 10,0 - 30,0
Me2O - 0,5 - 3,0
SiO2 - 0,5 - 3,5
PbO - 0,1 - 5,0
Al2O3 - Остальное
где Ме - щелочной и/или щелочноземельный металл.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид бора при следующем содержании компонентов, мас.%:
Cr2O3 - 10,0 - 30,0
Me2O - 0,5 - 3,0
SiO2 - 0,5 - 3,5
PbO - 0,1 - 5,0
В2О3 - 0,1 - 2,0
Al2O3 - Остальное
3. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что он содержит в качестве оксида щелочного металла оксид калия.
RU2000130549/04A 2000-12-04 2000-12-04 Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов RU2176157C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130549/04A RU2176157C1 (ru) 2000-12-04 2000-12-04 Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130549/04A RU2176157C1 (ru) 2000-12-04 2000-12-04 Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2176157C1 true RU2176157C1 (ru) 2001-11-27

Family

ID=20243038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130549/04A RU2176157C1 (ru) 2000-12-04 2000-12-04 Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176157C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2114809C1 (ru) Способ получения легких олефинов
RU2108861C1 (ru) Способ активации каталитической композиции на основе соединения галлия и оксида алюминия и каталитическая композиция для дегидрирования с2 - с5-парафинов
JPH04354539A (ja) 触媒活性ゲル
JP2001525246A (ja) パラフィン系炭化水素を対応するオレフィンに転化する触媒
JPH04244236A (ja) 分子あたり2〜4個の炭素原子を有する炭化水素の芳香族化方法
EP0351066B1 (en) Chemical process and catalyst
CN103747869A (zh) 用于制备芳族烃的催化剂及其用途
JP2005512784A (ja) アルキル芳香族炭化水素の脱水素用触媒組成物
CN103418377B (zh) 用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的薄壳型催化剂
AU647871B2 (en) Process for dehydrogenation of paraffins to yield alkenes
JPH0575796B2 (ru)
WO2013165471A1 (en) Catalyst for light naphtha aromatization
CN105813731B (zh) 非均相烷烃脱氢催化剂
US4310717A (en) Oxidative dehydrogenation and catalyst
CA2117104A1 (en) Catalyst for dehydrogenation of paraffins
RU2422418C2 (ru) Применение катализатора на основе цеолитов для превращения кислородсодержащих соединений до низших олефинов, а также способ получения низших олефинов
CN107537585B (zh) 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃催化剂及其制备方法
RU2622035C1 (ru) Катализатор дегидрирования парафиновых углеводородов, способ его получения и способ дегидрирования углеводородов с использованием этого катализатора
RU2176157C1 (ru) Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов
JP6426711B2 (ja) 不飽和炭化水素の製造方法
JP2708212B2 (ja) モレキユラーシーブの改質方法
RU2167709C1 (ru) Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов
RU2160634C1 (ru) Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов
JP3918048B2 (ja) 低級アルケンの製造方法
RU2627667C1 (ru) Катализатор с низким содержанием оксида хрома для дегидрирования изобутана и способ дегидрирования изобутана с его использованием

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041205