RU2264256C1 - Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst - Google Patents

Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2264256C1
RU2264256C1 RU2004105182/04A RU2004105182A RU2264256C1 RU 2264256 C1 RU2264256 C1 RU 2264256C1 RU 2004105182/04 A RU2004105182/04 A RU 2004105182/04A RU 2004105182 A RU2004105182 A RU 2004105182A RU 2264256 C1 RU2264256 C1 RU 2264256C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
isomerization
temperature
catalytic complex
oxygen
Prior art date
Application number
RU2004105182/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004105182A (en
Inventor
Г.А. Уржунцев (RU)
Г.А. Уржунцев
нин О.В. Кихт (RU)
О.В. Кихтянин
Г.В. Ечевский (RU)
Г.В. Ечевский
С.В. Дударев (RU)
С.В. Дударев
шев С.П. Кильд (RU)
С.П. Кильдяшев
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
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 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2004105182/04A priority Critical patent/RU2264256C1/en
Publication of RU2004105182A publication Critical patent/RU2004105182A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2264256C1 publication Critical patent/RU2264256C1/en

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: petrochemical process catalysts.
SUBSTANCE: invention relates to catalytic methods of isomerizing n-paraffins and provides catalyst constituted by catalytic complex of general formula MexOy*aAn-*bCnXmH2n+2-m, where Me represents group III and IV metal, x=1-2, y=2-3, An- oxygen-containing acid anion, a=0.01-0.2, b=0.01-0.1; CnXmH2n+2-m is polyhalogenated hydrocarbon wherein X is halogen selected from a series including F, Cl, Br, I, or any combination thereof, n=1-10, m=1-22, dispersed on porous carrier with average pore radius at least 500 nm and containing hydrogenation component. Method of preparing this catalyst is also disclosed wherein above-indicated catalytic complex is synthesized from polyhalogenated hydrocarbon CnXmH2n+2-m wherein X, n, and m are defined above, group III and IV metal oxide, and oxygen-containing acid anion, and dispersed on porous carrier with average pore radius at least 500 nm, hydrogenation component being introduced either preliminarily into carrier or together with catalytic complex. Process of isomerizing n-paraffins utilizing above-defined catalyst is also described.
EFFECT: lowered isomerization process temperature and pressure and increased productivity of catalyst.
17 cl, 3 tbl, 25 ex

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к каталитическим способам изомеризации парафинов нормального строения.The invention relates to the field of petrochemistry, and in particular to catalytic methods for the isomerization of normal paraffins.

Изомеризация нормальных парафинов, содержащихся в различных углеводородных фракциях нефтехимических производств, является одним из важнейших процессов, обеспечивающих улучшение качества моторных топлив в части энергетических и экологических показателей.The isomerization of normal paraffins contained in various hydrocarbon fractions of petrochemical industries is one of the most important processes ensuring the improvement of the quality of motor fuels in terms of energy and environmental indicators.

В результате реакции изомеризации происходит превращение нормальных парафинов С48, обладающих, как правило, низкими показателями октанового индекса, в изо-парафины с существенным повышением октанового индекса.As a result of the isomerization reaction, normal C 4 -C 8 paraffins are converted, which, as a rule, have low indicators of the octane index, into iso-paraffins with a significant increase in the octane index.

Процесс изомеризации н-бутана обеспечивает увеличение ресурса нефтеперерабатывающих производств по изобутану - сырью для производства алкилата и метилтретбутилового эфира - экологически безопасных высокооктановых добавок.The process of isomerization of n-butane provides an increase in the resource of oil refineries for isobutane - raw materials for the production of alkylate and methyl tert-butyl ether - environmentally friendly high-octane additives.

Процесс проводят в присутствии различных типов кислотных катализаторов: хлорида алюминия, хлорированного оксида алюминия, цеолитов, сульфатированных оксидов металлов.The process is carried out in the presence of various types of acid catalysts: aluminum chloride, chlorinated alumina, zeolites, sulfated metal oxides.

Стабильность действия катализатора и процесса обеспечивают введением в катализатор гидрирующей добавки, обычно металла VIII группы, и проведением процесса в присутствии водорода.The stability of the action of the catalyst and the process is provided by introducing into the catalyst a hydrogenating additive, usually a Group VIII metal, and carrying out the process in the presence of hydrogen.

Процесс изомеризации н-парафинов может сопровождаться раскрытием или сужением цикла нафтеновых компонентов, а также гидрированием ароматических углеводородов, которые могут присутствовать в исходном сырье.The process of isomerization of n-paraffins may be accompanied by the opening or narrowing of the cycle of naphthenic components, as well as the hydrogenation of aromatic hydrocarbons that may be present in the feedstock.

Известно, что величина октанового индекса связана со строением углеводородного скелета углеводородной молекулы. Так, величина октанового индекса для н-октана равна 0, а для 2,2,4-триметилпентана (изооктана) - 100.It is known that the value of the octane index is associated with the structure of the hydrocarbon skeleton of a hydrocarbon molecule. So, the value of the octane index for n-octane is 0, and for 2,2,4-trimethylpentane (isooctane) - 100.

Термодинамические показатели процесса изомеризации парафинов обуславливают преимущественное образование наиболее разветвленных парафинов при пониженных температурах, наиболее термодинамически выгодный температурный интервал процесса изомеризации находится в границах 0-200°С. Поэтому основные исследования направлены на поиск катализаторов изомеризации н-парафинов, которые обладают высокой активностью и селективностью по разветвленным изомерам в указанном диапазоне температур.Thermodynamic parameters of the paraffin isomerization process determine the predominant formation of the most branched paraffins at low temperatures, the most thermodynamically favorable temperature range of the isomerization process is in the range of 0-200 ° C. Therefore, the main studies are aimed at searching for catalysts for the isomerization of n-paraffins, which have high activity and selectivity for branched isomers in the indicated temperature range.

Известен процесс изомеризации парафинов в присутствии хлорированного оксида алюминия (Пат. США №4004859, F 01 D 25/00, 25.01.1977; пат. США №4149993, С 07 С 5/30, 12.09.1978; пат. США №6133496, С 07 С 5/22, 17.10.2000). В присутствии хлорированного оксида алюминия достигаются высокие конверсии н-парафинов C4-C6 в температурной области проведения процесса 100-160°С. Конверсия н-бутана при 142°С, давлении 31 атм, соотношении Н24, равном 0.05, скорости подачи н-бутана 4 г/гкат*час, концентрации хлорсодержащего промотора 170 миллионных весовых долей в расчете на сырье составляет 59-62% при селективности по изобутану 99%, в аналогичных условиях конверсия пентана и гексана составляет 75 и 88% соответственно. Селективность по изопентану составляет 98.5%, по изогексанам - 98%. Суммарное содержание наиболее разветвленных изомеров гексана - диметилбутанов в продуктах реакции 42-43 мас.%.A known process for the isomerization of paraffins in the presence of chlorinated alumina (US Pat. US No. 4004859, F 01 D 25/00, 01/25/1977; US Pat. No. 4149993, C 07 C 5/30, 09/12/1978; US Pat. No. 6133496, C 07 C 5/22, 10/17/2000). In the presence of chlorinated alumina, high conversions of n-paraffins C 4 -C 6 are achieved in the temperature range of the process 100-160 ° C. The conversion of n-butane at 142 ° С, a pressure of 31 atm, a ratio of Н 2 / С 4 equal to 0.05, a feed rate of n-butane of 4 g / g cat * h, a concentration of chlorine-containing promoter of 170 ppm by weight of raw materials is 59- 62% with an isobutane selectivity of 99%, under similar conditions, the conversion of pentane and hexane is 75 and 88%, respectively. The selectivity for isopentane is 98.5%, for isohexanes - 98%. The total content of the most branched isomers of hexane - dimethylbutanes in the reaction products is 42-43 wt.%.

Недостатками указанного способа изомеризации н-парафинов в присутствии катализатора на основе хлорированного оксида алюминия является чувствительность катализатора к примесям серы, фтора, щелочных соединений и воды, которые необратимо дезактивируют катализатор. Как следствие этого, существуют повышенные требования к содержанию микропримесей в сырье относительно концентраций воды, серы, фтора и щелочных соединений, которые должны составлять 2-5 миллионных весовых долей.The disadvantages of this method of isomerization of n-paraffins in the presence of a catalyst based on chlorinated alumina is the sensitivity of the catalyst to impurities of sulfur, fluorine, alkaline compounds and water, which irreversibly deactivate the catalyst. As a consequence of this, there are increased requirements for the content of microimpurities in raw materials with respect to the concentrations of water, sulfur, fluorine and alkaline compounds, which should be 2-5 ppm.

Известен способ, использующий цеолитные катализаторы для процесса изомеризации пентан-гексановых углеводородных фракций (Пат. США №5639933, С 07 С 5/22, 17.06.1997).A known method using zeolite catalysts for the process of isomerization of pentane-hexane hydrocarbon fractions (US Pat. US No. 5639933, C 07 5/22, 06/17/1997).

В качестве катализаторов обычно используют среднепористые и широкопористые цеолиты следующих структурных типов: ZSM-5, морденит, или Бета, которые модифицируют 0,3-0,5 мас.% платины или палладия. Оптимальная температурная область процесса изомеризации в присутствии морденита или цеолита Бета составляет 200-270°С, цеолита ZSM-5 - 320-380°С. Процесс изомеризации проводят в присутствии 0,5-1 мол Н2/мол сырья. При проведении изомеризации пентан-гексановой фракции на мордените достигается конверсия н-пентана 72%, конверсия н-гексана 83%. Селективность по изопентану составляет 97%, по изогексанам - 96%. Суммарное содержание наиболее разветвленных изомеров гексана - диметилбутанов в продуктах реакции 39-40 мас.%. Катализатор не чувствителен к высоким концентрациям серы и воды в сырье.Medium-pore and wide-pore zeolites of the following structural types are usually used as catalysts: ZSM-5, mordenite, or Beta, which modify 0.3-0.5 wt.% Of platinum or palladium. The optimal temperature range of the isomerization process in the presence of mordenite or Beta zeolite is 200-270 ° C, ZSM-5 zeolite is 320-380 ° C. The isomerization process is carried out in the presence of 0.5-1 mol N 2 / mol of raw materials. When carrying out isomerization of the pentane-hexane fraction on mordenite, the conversion of n-pentane is 72%, the conversion of n-hexane is 83%. The selectivity for isopentane is 97%, for isohexanes - 96%. The total content of the most branched isomers of hexane - dimethylbutanes in the reaction products is 39-40 wt.%. The catalyst is not sensitive to high concentrations of sulfur and water in the feed.

Недостатком указанных способов изомеризации н-парафинов в присутствии катализаторов на основе цеолитов является необходимость работы в высокотемпературной области, которая не является термодинамически выгодной в отношении образования наиболее разветвленных изомеров, обладающих высокими величинами октанового индекса.The disadvantage of these methods for the isomerization of n-paraffins in the presence of zeolite-based catalysts is the need to work in the high-temperature region, which is not thermodynamically favorable with respect to the formation of the most branched isomers having high values of the octane index.

Известны также процессы изомеризации углеводородных фракций в присутствии катализаторов на основе сульфатированных оксидов металлов, преимущественно на основе сульфатированного оксида циркония, модифицированного платиной, палладием, никелем, железом или марганцем.The processes of isomerization of hydrocarbon fractions in the presence of catalysts based on sulfated metal oxides, mainly based on sulfated zirconium oxide modified with platinum, palladium, nickel, iron or manganese, are also known.

Согласно способу, описанному в Пат. США №5382731, С 07 С 1/00, 17.01.1995, известно использование галогенсодержащих промоторов, в частности тетрахлорида углерода, для процесса изомеризации углеводородных смесей, содержащих циклопарафины, с целью увеличения активности катализатора в реакции раскрытия цикла с использованием каталитических систем на основе оксида циркония, модифицированного оксидом вольфрама или молибдена.According to the method described in US Pat. US No. 5382731, С 07 С 1/00, 01/17/1995, it is known to use halogen-containing promoters, in particular carbon tetrachloride, for the process of isomerization of hydrocarbon mixtures containing cycloparaffins in order to increase the activity of the catalyst in the ring opening reaction using oxide-based catalyst systems zirconium modified with tungsten or molybdenum oxide.

В соответствии с этим способом приготовление катализатора заключается в следующих стадиях:In accordance with this method, the preparation of the catalyst consists of the following steps:

- осаждение гидрооксида циркония из раствора оксихлорида циркония 10 N раствором аммиака с последующей промывкой и сушкой гидрооксида при 140°С;- precipitation of zirconium hydroxide from a solution of zirconium oxychloride with 10 N ammonia solution, followed by washing and drying the hydroxide at 140 ° C;

- нанесение оксида вольфрама из раствора метавольфрамата аммония по влагоемкости в количестве 11 мас.% с последующей прокалкой образца при 800°С;- application of tungsten oxide from a solution of ammonium metatungstate by moisture capacity in an amount of 11 wt.% with subsequent calcination of the sample at 800 ° C;

- нанесение платины из раствора хлорплатиновой кислоты по влагоемкости с последующей сушкой и прокалкой при 300°С.- application of platinum from a solution of chloroplatinic acid by moisture capacity, followed by drying and calcination at 300 ° C.

Полученный катализатор используют для превращения сырья, состоящего из, мас.%: 50 - гексана, 14,5 - метилциклопентана, 31,7 - циклогексана, 3,9 - бензола при 260°С, давлении 30 атм, весовой нагрузке углеводородного сырья на катализатор 0,6 г/гкат*час, соотношение Н2/сырье=2. В патенте показано, что введение в реакционную смесь 700 весовых миллионных долей тетрахлорида углерода приводит к увеличению активности катализатора в реакции раскрытия кольца циклопарафинов на 10% - с 38 до 48 мас.%.The resulting catalyst is used to convert a feedstock consisting of, wt.%: 50 - hexane, 14.5 - methylcyclopentane, 31.7 - cyclohexane, 3.9 - benzene at 260 ° C, pressure 30 atm, weight load of hydrocarbon feedstock on the catalyst 0.6 g / g cat * hour, the ratio of H 2 / feed = 2. The patent shows that the introduction of 700 weight ppm carbon tetrachloride into the reaction mixture leads to an increase in catalyst activity in the ring opening reaction of cycloparaffins by 10% from 38 to 48 wt.%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения и использования твердого кислотного катализатора (Пат. США №6448198, B 01 J 27/053, 10.09.2002).The closest in technical essence and the achieved effect is a method for producing and using a solid acid catalyst (US Pat. US No. 6448198, B 01 J 27/053, 09/10/2002).

Приготовление катализатора по данному способу состоит из нескольких стадий:The preparation of the catalyst according to this method consists of several stages:

- двукратное нанесение оксихлорида циркония на оксид алюминия из водного раствора оксихлорида циркония с промежуточной прокалкой при 500°С;- two-fold application of zirconium oxychloride on alumina from an aqueous solution of zirconium oxychloride with intermediate calcination at 500 ° C;

- прокалка полученного образца при 800°С;- calcination of the obtained sample at 800 ° C;

- сульфатирование полученного материала раствором 5N серной кислоты;- sulfation of the resulting material with a solution of 5N sulfuric acid;

- прокалка полученного материала при 500°С;- calcination of the obtained material at 500 ° C;

- модифицирование 0,3 мас.% платины путем пропитки образца раствором гексахлорплатиновой кислоты;- modification of 0.3 wt.% platinum by impregnating the sample with a solution of hexachloroplatinic acid;

- прокаливание полученного материала при 500°С.- calcination of the obtained material at 500 ° C.

Показатели активности катализатора определяют в процессе изомеризации н-гексана при 145°С, давлении 30 атм, весовой нагрузке на катализатор по гексану 4 г/гкат*час, соотношении Н2/гексан=3. Активность катализатора оценивают по содержанию 2,2 диметилбутана в продуктах реакции, которая составляет в этих условиях 27-28 мас.%. В патенте делается вывод о примерном соответствии активности катализатора промышленным образцам катализаторов изомеризации на основе хлорированного оксида алюминия.The activity indicators of the catalyst are determined in the process of isomerization of n-hexane at 145 ° C, a pressure of 30 atm, a weight load on the catalyst of hexane of 4 g / g cat * hour, the ratio of H 2 / hexane = 3. The activity of the catalyst is evaluated by the content of 2.2 dimethylbutane in the reaction products, which under these conditions is 27-28 wt.%. The patent concludes that the activity of the catalyst is approximately consistent with industrial samples of chlorinated alumina isomerization catalysts.

Информации о конверсии гексана и селективности процесса в патенте не приведено.Information on the conversion of hexane and the selectivity of the process in the patent is not given.

Недостатком предлагаемого способа является сложность приготовления катализатора, а также высокое потребление водорода в процессе превращения углеводородов.The disadvantage of this method is the complexity of the preparation of the catalyst, as well as the high consumption of hydrogen in the process of conversion of hydrocarbons.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания улучшенного способа процесса изомеризации н-парафинов в изопарафиновые фракции за счет снижения температуры и давления проведения процесса, увеличения производительности катализатора, приготовленного на основе сульфатированных оксидов металлов.The present invention solves the problem of creating an improved method for the process of isomerization of n-paraffins into isoparaffin fractions by lowering the temperature and pressure of the process, increasing the productivity of the catalyst prepared on the basis of sulfated metal oxides.

Улучшенные по сравнению с прототипом показатели достигаются за счет:Improved compared with the prototype performance is achieved by:

- оптимизации пористой структуры носителя;- optimization of the porous structure of the carrier;

- оптимизации состава и распределения активного компонента по зерну носителя;- optimization of the composition and distribution of the active component over the grain of the carrier;

- оптимизации природы и распределения гидрирующего компонента по зерну носителя;- optimization of the nature and distribution of the hydrogenating component over the carrier grain;

- увеличения активности катализатора за счет синтеза каталитического комплекса активного компонента и полигалогенуглеводорода на поверхности катализатора.- increasing the activity of the catalyst due to the synthesis of the catalytic complex of the active component and polyhalogenated on the surface of the catalyst.

В ряде работ по изомеризации н-парафинов (Adv. In Catalysis, 1969, v.23, 1969 рр.369-372) отмечается, что на активность катализаторов изомеризации на основе хлорированного оксида алюминия оказывает существенное влияние пористая структура носителя, предпочтительный средний радиус пор носителя должен составлять не менее 150 нм. В результате хлорирования оксида алюминия происходит уменьшение среднего радиуса и суммарного объема пор, что приводит к снижению доли активного объема зерна катализатора. По-видимому, в результате нанесения активного компонента на носитель в случае диспергированных сульфатированных оксидов металлов наблюдается сходное явление уменьшения среднего радиуса и суммарного объема пор. Так, после сульфатирования оксида циркония наблюдается снижение доли широких пор оксида циркония и образование мезопор со средним радиусом менее 100 нм. Это явление связано с перерастворением оксида в серной кислоте и образованием массивного сульфата на поверхности оксида.In a number of works on the isomerization of n-paraffins (Adv. In Catalysis, 1969, v.23, 1969 pp. 369-372), it is noted that the activity of isomerization catalysts based on chlorinated alumina is significantly affected by the porous structure of the support, the preferred average pore radius The carrier must be at least 150 nm. As a result of chlorination of aluminum oxide, the average radius and total pore volume decrease, which leads to a decrease in the fraction of the active volume of the catalyst grain. Apparently, as a result of the deposition of the active component on the carrier in the case of dispersed sulfated metal oxides, a similar phenomenon of a decrease in the average radius and total pore volume is observed. So, after sulfation of zirconium oxide, a decrease in the fraction of wide pores of zirconium oxide and the formation of mesopores with an average radius of less than 100 nm are observed. This phenomenon is associated with the re-dissolution of the oxide in sulfuric acid and the formation of massive sulfate on the surface of the oxide.

В предлагаемом изобретении в качестве оптимального носителя используют оксиды металлов III-IV групп, обладающие разветвленной системой транспортных пор со средним диаметром около 500 нм, полученные путем грануляции микросферического аморфного оксида со средним диаметром частиц 50-150 микрон. Использование бипористых оксидов металлов III-IV групп с широкими транспортными порами в качестве носителя или компонента катализатора позволяет увеличить долю активного объема зерна катализатора и, следовательно, повысить его активность, особенно в процессе изомеризации углеводородов с числом углеродных атомов больше 5.In the present invention, metal oxides of groups III-IV, having a branched system of transport pores with an average diameter of about 500 nm, obtained by granulation of a microspherical amorphous oxide with an average particle diameter of 50-150 microns are used as an optimal carrier. The use of biporous metal oxides of groups III-IV with wide transport pores as a support or component of the catalyst allows to increase the fraction of the active volume of the grain of the catalyst and, therefore, increase its activity, especially in the process of isomerization of hydrocarbons with the number of carbon atoms greater than 5.

Обычно распределение сульфат-иона по зерну катализатора при сульфатировании соответствует радиальному распределению сульфата по зерну катализатора с уменьшением концентрации сульфата к центру зерна. Это приводит к неоптимальному составу активного компонента в зерне катализатора и ухудшает его активность.Typically, the distribution of the sulfate ion over the catalyst grain upon sulfation corresponds to the radial distribution of sulfate over the catalyst grain with a decrease in the concentration of sulfate towards the center of the grain. This leads to a non-optimal composition of the active component in the catalyst grain and impairs its activity.

В предлагаемом изобретении разработан способ однородного нанесения активного компонента на зерно оксида алюминия за счет конкурентной сорбции сульфата из раствора серной кислоты на носитель, предварительно обработанный компонентами, сорбционная обменная емкость (СОЕ) которых ниже, чем СОЕ сульфат-иона, а также способ получения катализатора путем смешения и последующей грануляции активного компонента и микросферического оксида алюминия, обеспечивающего формирование как необходимой пористой структуры катализатора, так и однородное распределение активного компонента по зерну катализатора.In the present invention, a method for uniformly applying the active component to an alumina grain due to competitive sorption of sulfate from a solution of sulfuric acid on a carrier pre-treated with components whose sorption exchange capacity (SOE) is lower than that of a SOE of a sulfate ion, as well as a method for producing a catalyst by mixing and subsequent granulation of the active component and microspherical alumina, providing the formation of both the necessary porous structure of the catalyst, and uniform aspredelenie active component of the catalyst grain.

Равномерное распределение гидрирующего компонента на катализаторе обеспечивает стабильность действия активного компонента во всем объеме зерна катализатора. Для обеспечения однородного распределения гидрирующего компонента был использован метод конкурентной сорбции палладия и платины на носитель с последующим синтезом сульфатированного оксидного компонента на его поверхности.The uniform distribution of the hydrogenating component on the catalyst ensures the stability of the active component in the entire grain volume of the catalyst. To ensure a uniform distribution of the hydrogenating component, the method of competitive sorption of palladium and platinum on a support was used, followed by the synthesis of a sulfated oxide component on its surface.

Повышение активности предлагаемого в настоящем изобретении катализатора является следствием образования каталитического комплекса, включающего сульфатированный оксид металла и полигалогенуглеводород, в качестве которого могут выступать различные галогенсодержащие соединения, предпочтительно тетрахлорид углерода, перхлорэтилен, хлороформ. Образование комплекса происходит при низких температурах 0-160°С, поэтому увеличение активности катализатора в результате его обработки 0,1-3 мас.% галогенуглеводорода не может объясняться процессами хлорирования, протекающими по литературным данным в температурной области выше 200°С. Активность полученного каталитического комплекса сопоставима с активностью хлорида алюминия, сублимированного на хлорированном оксиде алюминия.The increased activity of the catalyst proposed in the present invention is the result of the formation of a catalytic complex, including sulfated metal oxide and polyhalogenated hydrocarbons, which can be various halogen-containing compounds, preferably carbon tetrachloride, perchlorethylene, chloroform. The formation of the complex occurs at low temperatures of 0-160 ° C; therefore, an increase in the activity of the catalyst as a result of processing it with 0.1-3 wt.% Halogenated hydrocarbons cannot be explained by chlorination processes occurring according to published data in the temperature range above 200 ° C. The activity of the obtained catalytic complex is comparable to the activity of aluminum chloride sublimated on chlorinated alumina.

Таким образом, поставленная задача решается предлагаемым составом катализатора для процесса изомеризации н-парафинов в изопарафиновые фракции. Катализатор представляет собой каталитический комплекс общей формулы: МехОy·aAn-·b СnХmН2n+2-m, где Ме-металл III-IV групп, х=1-2, y=2-3, An--анион кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая, или их смесь в любых комбинациях, а=0,01-0,2, b=0,01-0,1; CnXmH2n+2-m - полигалогензамещенный углеводород, где Х-галоген, выбранный из ряда: F, Cl, Br, I или любая их комбинация, n=1-10; m=2-22, диспергированный на пористом носителе со средним радиусом пор не менее 500 нанометров и содержащий гидрирующий компонент.Thus, the task is solved by the proposed catalyst composition for the process of isomerization of n-paraffins into isoparaffin fractions. The catalyst is a catalytic complex of the general formula: Me x O y · aAn - · b C n X m H 2n + 2-m , where Me is a metal of group III-IV, x = 1-2, y = 2-3, An - the anion of an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, a = 0.01-0.2, b = 0.01-0.1; C n X m H 2n + 2-m - polyhalogenated hydrocarbon, where X-halogen selected from the series: F, Cl, Br, I or any combination thereof, n = 1-10; m = 2-22, dispersed on a porous carrier with an average pore radius of at least 500 nanometers and containing a hydrogenating component.

Пористый носитель представляет собой оксид элемента III-IV групп, предпочтительно Al; Si; Zr, взятый в количестве 50-95 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.The porous carrier is an oxide of an element of groups III-IV, preferably Al; Si; Zr taken in an amount of 50-95 wt.% In relation to the catalytic complex.

Катализатор в качестве гидрирующего компонента может содержать не более 3,0 мас.%. металла VIII группы, предпочтительно палладия или платины, или любой их комбинации.The catalyst as a hydrogenating component may contain not more than 3.0 wt.%. Group VIII metal, preferably palladium or platinum, or any combination thereof.

Задача решается также способом приготовления катализатора, по которому каталитический комплекс общей формулы: MexOy·aAn-·b CnXmH2n+2-m, где Ме-металл III-IV групп, х=1-2, y=2-3, An--анион кислородсодержащей кислоты, выбранный из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, а=0.01-0.2, b=0.01-0,1, СnХmН2n+2-m - полигалогензамещенный углеводород, где Х-галоген, выбранный из ряда: F, Cl, Br, I или любая их комбинация, n=1-10; m=2-22, синтезируют из оксида или кислой, основной или нейтральной соли металла III-IV групп и кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, путем пропитки или адсорбции, или смешения, или их комбинации с пористым носителем со средним радиусом пор не менее 500 нанометров совместно с гидрирующим компонентом или гидрирующий компонент вводят предварительно в носитель, осуществляют термообработку полученного таким образом носителя при температуре не более 800°С с последующим восстановлением гидрирующего компонента и введением полигалогензамещенного углеводорода при температуре не более 200°С.The problem is also solved by the method of preparation of the catalyst, according to which the catalytic complex of the general formula: Me x O y · aAn - · b C n X m H 2n + 2-m , where Me is a metal of III-IV groups, x = 1-2, y = 2-3, An is an oxygen-containing acid anion selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, a = 0.01-0.2, b = 0.01-0.1, C n X m H 2n + 2-m - polyhalogenated hydrocarbon, where X-halogen selected from the series: F, Cl, Br, I or any combination thereof, n = 1-10; m = 2-22, synthesized from an oxide or acidic, basic or neutral metal salt of groups III-IV and an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, by impregnation or adsorption, or by mixing or their combination with a porous carrier with an average pore radius of at least 500 nanometers together with the hydrogenating component or the hydrogenating component is preliminarily introduced into the carrier, and the carrier thus obtained is heat treated at a temperature of not more than 800 ° C after uyuschim reduction of the hydrogenating component and introducing a polyhalo hydrocarbon at a temperature not exceeding 200 ° C.

Термообработку носителя осуществляют в течение не более 15 ч. Используют пористый носитель, имеющий размер частиц не более 200 микрон. Каталитический комплекс, содержит не более 10 мас.% полигалогензамещенного углеводорода, синтезируемого адсорбцией при температуре не более 200°С в течение не более 5 ч.The carrier is heat treated for no more than 15 hours. A porous carrier having a particle size of not more than 200 microns is used. The catalytic complex contains not more than 10 wt.% Polyhalogenated hydrocarbon synthesized by adsorption at a temperature of not more than 200 ° C for no more than 5 hours

Кислую, основную или нейтральную соль металла III-IV групп и кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, вводят в пористый носитель в количестве 2-30 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.An acidic, basic or neutral salt of a metal of group III-IV and an oxygen-containing acid selected from the series sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, is introduced into the porous support in an amount of 2-30 wt.% With respect to the catalytic complex.

Используют пористый носитель, представляющий собой оксид элемента III-IV групп, предпочтительно Al; Si; Zr, взятый в количестве 50-95 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.A porous support is used, which is an oxide of an element of groups III-IV, preferably Al; Si; Zr taken in an amount of 50-95 wt.% In relation to the catalytic complex.

В катализатор вводят в качестве гидрирующего компонента не более 3,0 мас.% металла VIII группы, предпочтительно палладия или платины, или любую их комбинацию.Not more than 3.0 wt.% Group VIII metal, preferably palladium or platinum, or any combination thereof, is introduced into the catalyst as a hydrogenation component.

Поставленная задача решается способом переработки парафинсодержащих нефтяных фракций в изопарафиновые фракции с октановым числом не ниже 84 по моторному методу и концом кипения не выше 200°С, заключающимся в превращении парафинов С58 нормального строения при температуре 30-200°С, массовой нагрузке исходной смеси 0.1-10 кг/кгкат*час, давлении 1-50 атм, в присутствии 0.2-10 мас.%. водорода и не более 0,1 мас.% галогенсодержащего промотора, а в качестве катализатора используют описанный выше катализатор, приготовленный по описанному выше способу.The problem is solved by the method of processing paraffin-containing oil fractions into isoparaffin fractions with an octane number of at least 84 by the motor method and a boiling end of not higher than 200 ° C, which consists in the conversion of normal structure C 5 -C 8 paraffins at a temperature of 30-200 ° C, mass load the initial mixture is 0.1-10 kg / kg cat * hour, pressure 1-50 atm, in the presence of 0.2-10 wt.%. hydrogen and not more than 0.1 wt.% halogen-containing promoter, and as the catalyst using the catalyst described above, prepared according to the method described above.

Основным отличительным признаком предлагаемого способа является то, что изомеризацию н-парафинов C5-C8 осуществляют в присутствии катализатора, представляющего собой комплекс, состоящий из полигалогензамещенного углеводорода общей формулы CnXmH2n+2-m, кислой, основной или нейтральной соли металла III-IV групп, кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая, которые предварительно термообработаны при температуре 450-800°С в течение 0,5-15 ч., и металла VIII группы.The main distinguishing feature of the proposed method is that the isomerization of n-paraffins C 5 -C 8 is carried out in the presence of a catalyst, which is a complex consisting of a polyhalogenated hydrocarbon of the general formula C n X m H 2n + 2-m , an acidic, basic or neutral salt a metal of group III-IV, an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, which are pre-heat treated at a temperature of 450-800 ° C for 0.5-15 hours, and a metal of group VIII.

Технический эффект предлагаемого способа заключается в том, что при превращении н-парафинов C5-C8 нормального строения при температуре 30-200°С, массовой нагрузке исходной смеси 0.1-10 кг/кгкат*час, давлении 1-50 атм., в присутствии 0.02-80 мас %. водорода и дополнительно галогенсодержащего промотор в количестве не более 0,1 мас.% и в присутствии указанного катализатора образуются изопарафиновые фракции с октановым числом не ниже 84 по моторному методу и концом кипения не выше 180°С.The technical effect of the proposed method is that during the conversion of n-paraffins C 5 -C 8 of normal structure at a temperature of 30-200 ° C, the mass load of the initial mixture is 0.1-10 kg / kg cat * hour, pressure 1-50 atm., in the presence of 0.02-80 wt%. hydrogen and additionally a halogen-containing promoter in an amount of not more than 0.1 wt.% and in the presence of said catalyst isoparaffin fractions with an octane number of at least 84 are formed by the motor method and the boiling end is not higher than 180 ° C.

Существует два варианта осуществления способа приготовления катализатора.There are two options for implementing the method of preparation of the catalyst.

По первому варианту в качестве исходного материала для приготовления катализатора по предлагаемому способу используют оксид, кислую, основную или нейтральную соль металла III-IV групп, которые диспергируют на пористом носителе путем пропитки. Далее исходный материал термообрабатывают при температуре 450-800°С. В полученный материал вводят анионы кислот - сульфат, фосфат, вольфрамат или молибдат или их смесь путем пропитки раствором, содержащим соответствующие кислоты или соли. Гидрирующий компонент (палладий или платина, или их смесь) вводят либо предварительно на пористый носитель, либо после термообработки катализатора.According to the first embodiment, an oxide, an acidic, basic or neutral metal salt of group III-IV groups, which are dispersed on a porous support by impregnation, are used as starting material for preparing the catalyst according to the proposed method. Next, the source material is heat treated at a temperature of 450-800 ° C. Acid anions — sulfate, phosphate, tungstate or molybdate, or a mixture thereof — are introduced into the material obtained by impregnation with a solution containing the corresponding acids or salts. The hydrogenating component (palladium or platinum, or a mixture thereof) is introduced either preliminarily onto a porous support or after heat treatment of the catalyst.

По второму варианту способа раствор, содержащий металл III-IV групп, гидрирующий компонент - платину или палладий, или их смесь, анион кислородсодержащей кислоты гомогенизируют с пористым носителем, имеющим размер частиц 50-150 микрон и подвергают грануляции. Полученный катализатор термообрабатывают при температуре 450-800°С.According to the second variant of the method, a solution containing a metal of group III-IV, a hydrogenating component — platinum or palladium, or a mixture thereof, an oxygen-containing acid anion is homogenized with a porous carrier having a particle size of 50-150 microns and granulated. The resulting catalyst is heat treated at a temperature of 450-800 ° C.

Приготовленный по любому из вариантов катализатор помещают в проточный реактор, продувают либо азотом, либо водородом, либо инертным газом, после чего подают галогенводород при температуре 0-200°С со скоростью 10-1000 мкл/гкат*ч. в токе водорода, азота или инертного газа со скоростью 50-1000 ч-1. Затем подают водород, промотор и углеводородное сырье при расходах 0,1-10,0 ч-1, мольном отношении водород/углеводородное сырье 0,1-10; температуре 20-200°С, давлении не более 50 атм.The catalyst prepared according to any of the options is placed in a flow reactor, purged with either nitrogen or hydrogen or an inert gas, after which hydrogen halide is fed at a temperature of 0-200 ° C at a rate of 10-1000 μl / g cat * h. in a stream of hydrogen, nitrogen or inert gas at a speed of 50-1000 h -1 . Then hydrogen, a promoter and hydrocarbon feed at a flow rate of 0.1-10.0 h −1 , a molar ratio hydrogen / hydrocarbon feed of 0.1-10; temperature 20-200 ° С, pressure not more than 50 atm.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Приготовление катализатора по первому варианту.Example 1. The preparation of the catalyst according to the first embodiment.

А. Нанесение палладия на оксид алюминия. 100 г оксида алюминия (гамма-форма, средний радиус пор 320 нанометров, поверхность по адсорбции азота 205 м2/г, содержание оксидов щелочных металлов не более 0,05 мас.%.) помещают в стакан емкостью 2 л, приливают 500 мл дистиллированной воды и при перемешивании добавляют 1 мл ледяной уксусной кислоты. Раствор хлорида палладия, полученный растворением 0,643 г хлорида палладия с содержанием металла 59 мас.% в 3 мл концентрированной соляной кислоты разбавляют до объема 18 мл дистиллированной водой и по каплям при перемешивании прибавляют к суспензии оксида алюминия в течение 1 ч. Для завершения адсорбции палладия из раствора образец перемешивают в течение 1 ч.A. Application of palladium on alumina. 100 g of alumina (gamma form, average pore radius of 320 nanometers, nitrogen adsorption surface of 205 m 2 / g, alkali metal oxide content of not more than 0.05 wt.%.) Is placed in a 2 liter glass, pour 500 ml of distilled water and with stirring add 1 ml of glacial acetic acid. A solution of palladium chloride obtained by dissolving 0.643 g of palladium chloride with a metal content of 59 wt.% In 3 ml of concentrated hydrochloric acid is diluted to a volume of 18 ml with distilled water and added dropwise to the aluminum oxide suspension with stirring over 1 hour. To complete the adsorption of palladium from The sample solution is stirred for 1 h.

После завершения адсорбции образец декантируют и сушат в течение 3 ч. при температуре 130°С.After adsorption is complete, the sample is decanted and dried for 3 hours at a temperature of 130 ° C.

Прокаливают в токе воздуха при температуре 750°С в течение 2 ч. Получают 98 г оксида алюминия, содержащего 0,39 мас.% Pd.Calcined in a stream of air at a temperature of 750 ° C for 2 hours. Receive 98 g of aluminum oxide containing 0.39 wt.% Pd.

Б. Сульфатирование оксида алюминия, модифицированного палладием. К 89 г образца, полученного по п.А прибавляют при перемешивании 70 мл раствора, содержащего 19,5 г 96% серной кислоты в дистиллированной воде. Влажные гранулы сушат на воздухе до сыпучего состояния, затем при 200°С в течение 1 ч. Прокаливают в токе воздуха при 500°С в течение 2 ч. Получают 102 г образца с содержанием сульфата 18.7 мас.%.B. Sulphation of alumina modified with palladium. To 89 g of the sample obtained according to item A, 70 ml of a solution containing 19.5 g of 96% sulfuric acid in distilled water are added with stirring. The wet granules are dried in air to a free-flowing state, then at 200 ° C for 1 hour. They are calcined in a stream of air at 500 ° C for 2 hours. 102 g of sample are obtained with a sulfate content of 18.7 wt.%.

3,2 г катализатора загружают в изотермический микрореактор, проводят восстановление палладия в токе водорода 375 ч-1 при температуре 145°С, давлении 1 атм в течение 1 ч. Синтез каталитического комплекса на поверхности катализатора проводят путем подачи 10 микролитров тетрахлорида углерода в реактор в токе водорода 375 ч-1 при температуре 145°С, давлении 1 атм в течение 15 мин, после чего подают в реактор смесь гексана, содержащего 10 ppm тетрахлорида углерода, и водорода, взятого в мольном соотношении 0,07 к гексану с массовой нагрузкой на катализатор 4 ч-1 по гексану, при температуре 145°С, давлении 15 атм.3.2 g of catalyst are loaded into an isothermal microreactor, palladium is reduced in a stream of hydrogen 375 h -1 at a temperature of 145 ° C, pressure 1 atm for 1 h. The synthesis of the catalytic complex on the surface of the catalyst is carried out by supplying 10 microliters of carbon tetrachloride to the reactor in a hydrogen flow of 375 h -1 at a temperature of 145 ° C, a pressure of 1 atm for 15 minutes, after which a mixture of hexane containing 10 ppm carbon tetrachloride and hydrogen taken in a molar ratio of 0.07 to hexane with a mass load of catalyst 4 h - 1 hexane, at a temperature of 145 ° C, a pressure of 15 atm.

Анализ продуктов реакции проводят газохроматографически на капиллярной колонке DB1. Из данных газохроматографического анализа рассчитывают конверсию гексана, селективность образования диметилбутанов и метилпентанов.Analysis of the reaction products is carried out by gas chromatography on a capillary column DB1. From the gas chromatographic analysis, the conversion of hexane, the selectivity of the formation of dimethylbutanes and methylpentanes are calculated.

Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 88,088.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,199.1 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%.The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.%. 41,341.3 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 29,3.29.3.

Из полученных результатов видно, что проведение процесса изомеризации н-гексана в присутствии каталитического комплекса, составленного из сульфатированного оксида алюминия и тетрахлорида углерода, приводит к увеличению активности сульфатированного оксида алюминия до уровня активности сульфатированного оксида циркония, продемонстрированного в прототипе.From the obtained results it is seen that the process of isomerization of n-hexane in the presence of a catalytic complex composed of sulfated alumina and carbon tetrachloride leads to an increase in the activity of sulfated alumina to the level of activity of sulfated zirconium oxide, shown in the prototype.

Пример 2.Example 2

6,9 г катализатора по примеру 1 загружают в изотермический микрореактор, проводят восстановление палладия в токе водорода 375 ч-1 при температуре 145°С, давлении 1 атм в течение 1 ч, после чего подают в реактор смесь гексана, не содержащего тетрахлорида углерода, и водорода, взятых в мольном соотношении 0,07 с массовой нагрузкой на катализатор 1 ч-1 по гексану, при температуре 145°С, давлении 15 атм. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.6.9 g of the catalyst of example 1 is loaded into an isothermal microreactor, palladium is reduced in a hydrogen stream of 375 h -1 at a temperature of 145 ° C, a pressure of 1 atm for 1 h, after which a mixture of hexane not containing carbon tetrachloride is fed to the reactor, and hydrogen, taken in a molar ratio of 0.07 with a mass load on the catalyst of 1 h -1 hexane, at a temperature of 145 ° C, a pressure of 15 atm. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 13,013.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 2,32,3 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 1,1.1.1.

Полученные результаты показывают, что в отсутствии поверхностного каталитического комплекса тетрахлорида углерода активность катализатора, выраженная в конверсии н-гексана, ниже в 7 раз.The results show that in the absence of a surface catalytic complex of carbon tetrachloride, the activity of the catalyst, expressed in the conversion of n-hexane, is 7 times lower.

Пример 3.Example 3

А. Нанесение палладия на оксид алюминия. 100 г оксида алюминия (гамма-форма, средний радиус пор 320 нанометров, поверхность по адсорбции азота 205 м2/г, содержание оксидов щелочных металлов не более 0,05 мас.%) помещают в стакан емкостью 2 л, приливают 500 мл дистиллированной воды и при перемешивании добавляют 1 мл ледяной уксусной кислоты. Раствор хлорида палладия, полученный растворением 0,643 г хлорида палладия с содержанием металла 59 мас.%. в 3 мл концентрированной соляной кислоты, разбавляют до объема 18 мл дистиллированной водой и по каплям при перемешивании прибавляют к суспензии оксида алюминия в течение 1 ч. Для завершения адсорбции палладия из раствора образец перемешивают в течение 1 ч. После завершения адсорбции образец декантируют и сушат в течение 3 ч при температуре 130°С. Прокаливают в токе воздуха при температуре 750°С в течение 2 ч. Получают 98 г оксида алюминия, содержащего 0,39 мас.% Pd.A. Application of palladium on alumina. 100 g of alumina (gamma form, average pore radius of 320 nanometers, nitrogen adsorption surface of 205 m 2 / g, alkali metal oxide content of not more than 0.05 wt.%) Is placed in a 2 liter glass, 500 ml of distilled water are poured and 1 ml of glacial acetic acid is added with stirring. A solution of palladium chloride obtained by dissolving 0.643 g of palladium chloride with a metal content of 59 wt.%. in 3 ml of concentrated hydrochloric acid, diluted to a volume of 18 ml with distilled water and added dropwise with stirring to a suspension of alumina over 1 hour. To complete the adsorption of palladium from the solution, the sample was stirred for 1 hour. After completion of the adsorption, the sample was decanted and dried in for 3 hours at a temperature of 130 ° C. Calcined in a stream of air at a temperature of 750 ° C for 2 hours. Receive 98 g of aluminum oxide containing 0.39 wt.% Pd.

Б. Нанесение оксида циркония на оксид алюминия. Раствор 45,5 г оксинитрата циркония в 70 мл дистиллированной воды наносят по влагоемкости на 89 г образца, полученного по п.А, образец сушат при 120°С в течение 2 ч и прокаливают при 600°С в течение 5 ч. Получают 100,2 г образца с содержанием оксида циркония 11,2 мас.%.B. Application of zirconium oxide to alumina. A solution of 45.5 g of zirconium oxy nitrate in 70 ml of distilled water is applied in terms of moisture capacity to 89 g of the sample obtained according to item A, the sample is dried at 120 ° C for 2 hours and calcined at 600 ° C for 5 hours. 2 g of a sample with a zirconium oxide content of 11.2 wt.%.

В. Сульфатирование оксида циркония, нанесенного на оксид алюминия, модифицированного палладием. К 89 г образца, полученного по п.Б, прибавляют при перемешивании 70 мл раствора, содержащего 22 г 96% серной кислоты в дистиллированной воде. Влажные гранулы сушат на воздухе до сыпучего состояния, затем при 200°С в течение 1 ч. прокаливают в токе воздуха при 500°С в течение 2 ч. Получают 119 г образца с содержанием сульфата 15.9 мас.%.B. Sulphation of Zirconia Supported on Palladium-Modified Alumina To 89 g of the sample obtained according to item B, 70 ml of a solution containing 22 g of 96% sulfuric acid in distilled water is added with stirring. The wet granules are dried in air to a free-flowing state, then at 200 ° C for 1 hour they are calcined in a stream of air at 500 ° C for 2 hours. 119 g of sample is obtained with a sulfate content of 15.9 wt.%.

2,1 г катализатора загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации гексана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6 ч-1 по гексану, при температуре 135°С, давлении 12 атм. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.1 g of the catalyst is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the hexane isomerization process are carried out, as in Example 1, with a mass load of the catalyst of 6 h -1 on hexane, at a temperature of 135 ° C, a pressure of 12 atm. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 89,089.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,099.0 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 42,342.3 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 33,3.33.3.

Из полученных результатов видно, что проведение процесса изомеризации н-гексана в присутствии каталитического комплекса, содержащего сульфатированный оксид циркония, диспергированный на оксиде алюминия, и тетрахлорид углерода, приводит к увеличению производительности процесса изомеризации и содержания 2.2-диметилбутанов по сравнению с прототипом.The results show that the isomerization process of n-hexane in the presence of a catalytic complex containing sulfated zirconia dispersed on alumina and carbon tetrachloride leads to an increase in the productivity of the isomerization process and the content of 2.2-dimethylbutane compared to the prototype.

Пример 4.Example 4

2,1 г катализатора по примеру 3 загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации гептана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6 ч-1 по гептану, при температуре 110°С, давлении 12 атм, мольном соотношении водород/гептан, равном 0,5. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.1 g of the catalyst of example 3 is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the heptane isomerization process are carried out, as in example 1, with a mass load on the catalyst of 6 h -1 according to heptane, at a temperature of 110 ° C, a pressure of 12 atm, molar a hydrogen / heptane ratio of 0.5. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гептана, %The conversion of n-heptane,% 97,097.0 Селективность образования изомеров С7, %The selectivity of the formation of isomers of C7,% 81,0.81.0.

Пример 5.Example 5

2,1 г катализатора по примеру 3 загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации октана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6 ч-1 по октану при температуре 90°С, давлении 12 атм, мольном соотношении водород/гептан, равном 0,5. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.1 g of the catalyst of example 3 is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the process of isomerization of octane are carried out, as in example 1, with a mass load on the catalyst of 6 h -1 octane at a temperature of 90 ° C, a pressure of 12 atm, a molar ratio hydrogen / heptane equal to 0.5. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-октана, %The conversion of n-octane,% 97,097.0 Селективность образования изомеров С8, %The selectivity of the formation of isomers of C8,% 71,3.71.3.

Пример 6.Example 6

2,1 г катализатора по примеру 3 загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации гексадекана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6 ч-1 по гексадекану, при температуре 90°С, давлении 12 атм, мольном соотношении водород/гексадекан, равном 2. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.1 g of the catalyst of example 3 is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the process of isomerization of hexadecane are carried out, as in example 1, with a mass load on the catalyst of 6 h -1 hexadecane, at a temperature of 90 ° C, a pressure of 12 atm, molar the ratio of hydrogen / hexadecane equal to 2. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексадекана, %The conversion of n-hexadecane,% 98,098.0 Селективность образования изомеров С 16, %The selectivity of the formation of isomers With 16,% 12,3.12.3.

Пример 7.Example 7

2,1 г катализатора по примеру 3 загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации циклогексана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6 ч-1 по циклогексану, при температуре 100°С, давлении 12 атм и мольном соотношении водород/циклогексан, равном 0,05. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.1 g of the catalyst of example 3 is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the process of isomerization of cyclohexane are carried out, as in example 1, with a mass load on the catalyst of 6 h -1 in cyclohexane, at a temperature of 100 ° C, a pressure of 12 atm and mol a hydrogen / cyclohexane ratio of 0.05. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия циклогексана, %The conversion of cyclohexane,% 48,048.0 Селективность образования изомеров С 16, %The selectivity of the formation of isomers With 16,% 99,7.99.7.

Пример 8.Example 8

Приготовление катализатора проводят по примеру 3, за исключением того, что промежуточный образец, приготовленный в части Б примера 3, обрабатывают 300 мл раствора, содержащего 2.5 мас.% соляной кислоты в течение 3 ч, сушат при 120°С. В результате получают 121 г образца с содержанием сульфата 18,1 мас.%.The preparation of the catalyst is carried out according to example 3, except that the intermediate sample prepared in part B of example 3 is treated with 300 ml of a solution containing 2.5 wt.% Hydrochloric acid for 3 hours, dried at 120 ° C. The result is 121 g of a sample with a sulfate content of 18.1 wt.%.

2,0 г катализатора загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации гексана, как в примере 1, с массовой нагрузкой на катализатор 6,1 ч-1 по гексану, при температуре 120°С, давлении 10 атм. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.0 g of the catalyst is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the hexane isomerization process are carried out, as in Example 1, with a mass load of the catalyst 6.1 h -1 in hexane, at a temperature of 120 ° C, a pressure of 10 atm. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 88,088.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,699.6 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 45,345.3 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 34,6.34.6.

Из полученных результатов видно, что использование конкурентной сорбции сульфата при приготовлении катализатора существенно увеличивает его активность.From the obtained results it is seen that the use of competitive sorption of sulfate in the preparation of the catalyst significantly increases its activity.

Пример 9.Example 9

2,0 г катализатора, полученного по примеру 8, загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации, как в примере 8, за исключением того, что для проведения процесса используют н-гексан, содержащий 0,008 мас.% воды, 0,15 мас.% тиофеновой серы. Процесс проводят в течение 72 ч, после падения активности температуру реактора повышают до 160°С и продувают водородом со скоростью 400 ч-1 в течение 2 ч, после чего снова ведут процесс изомеризации в условиях примера 8.2.0 g of the catalyst obtained in example 8 is loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the isomerization process are carried out as in example 8, except that n-hexane containing 0.008 wt.% Water is used to carry out the process 15 wt.% Thiophene sulfur. The process is carried out for 72 hours, after a drop in activity, the temperature of the reactor is increased to 160 ° C and purged with hydrogen at a speed of 400 h -1 for 2 hours, after which the isomerization process is again carried out under the conditions of example 8.

Показатели активности и селективности катализатора приведены в таблице 1The activity and selectivity of the catalyst are shown in table 1

Таблица 1Table 1 Время пробега, часTravel time, hour 1010 5252 7272 1010 Количество поданного сырья, г/г катThe amount of feed, g / g cat 6363 Н2О, г/г катализатораH 2 O, g / g catalyst 0,0050.005 0,0260,026 0,0360,036 0,0050.005 Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 8989 8686 7373 8888 Селективность изомеризации, %Isomerization Selectivity,% 99,899.8 99,999.9 99,999.9 99,799.7 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 44,844.8 42,342.3 26,126.1 44,144.1 Содержание 2.2-диметилбутана в продуктах реакции, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane in the reaction products, wt.% 33,933.9 30,730.7 14,214.2 32,132.1

Из полученных результатов видно, что каталитический комплекс устойчив к серосодержащим примесям и примесям воды в сырье, активность каталитического комплекса восстанавливается после прогрева реактора при температуре 150-170°С.From the obtained results it is seen that the catalytic complex is resistant to sulfur-containing impurities and water impurities in the feedstock, the activity of the catalytic complex is restored after heating of the reactor at a temperature of 150-170 ° C.

Пример 10. Катализатор готовят по второму варианту.Example 10. The catalyst is prepared according to the second embodiment.

А. Приготовление раствора активного компонента. 31.7 г сульфата циркония, 4.9 г концентрированной серной кислоты растворяют в 32 г дистиллированной воды при комнатной температуре в течение 5 ч, после полного растворения компонентов добавляют 0,22 г хлорида палладия.A. Preparation of a solution of the active component. 31.7 g of zirconium sulfate, 4.9 g of concentrated sulfuric acid are dissolved in 32 g of distilled water at room temperature for 5 hours, after the components are completely dissolved, 0.22 g of palladium chloride is added.

Б. Приготовление катализатора изомеризации. Полученный по пункту А раствор гомогенизируют с 66,9 г аморфного оксида алюминия, представляющего собой микросферические гранулы со средним диаметром 120 микрон, средним радиусом пор 510 нм, поверхностью по адсорбции азота 270 м2/г, в присутствии 7,0 мл концентрированного раствора азотной кислоты и гранулируют методом экструзии в гранулы диаметром 2 мм. Гранулированный катализатор сушат при 120°С в течение 4 ч и прокаливают при 550°С в течение 2 ч.B. Preparation of the isomerization catalyst. The solution obtained in paragraph A is homogenized with 66.9 g of amorphous alumina, which is microspherical granules with an average diameter of 120 microns, an average pore radius of 510 nm, a nitrogen adsorption surface of 270 m 2 / g, in the presence of 7.0 ml of a concentrated nitric solution acid and granulated by extrusion into granules with a diameter of 2 mm The granular catalyst was dried at 120 ° C. for 4 hours and calcined at 550 ° C. for 2 hours.

Полученный катализатор содержит 11,0 мас.% оксида циркония, 21.3 мас.% сульфат-иона, 0.15 мас.% палладия, остальное - оксид алюминия.The resulting catalyst contains 11.0 wt.% Zirconium oxide, 21.3 wt.% Sulfate ion, 0.15 wt.% Palladium, the rest is aluminum oxide.

2,9 г катализатора загружают в изотермический микрореактор, проводят синтез каталитического комплекса и процесс изомеризации, как в примере 8, за исключением того, что температура приготовления каталитического комплекса составляет 50°С, температура процесса составляет 70°С, нагрузка по гексану составляет 4 ч-1. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.2.9 g of the catalyst are loaded into an isothermal microreactor, the synthesis of the catalytic complex and the isomerization process are carried out, as in example 8, except that the preparation temperature of the catalytic complex is 50 ° C, the process temperature is 70 ° C, the hexane load is 4 hours -1 . Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 90,090.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,899.8 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 52,152.1 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 37,6.37.6.

Пример 11.Example 11

Приготовление катализатора проводят, как в примере 10, за исключением того, что вместо серной кислоты при приготовлении раствора активного компонента используют 4,23 г оксихлорида циркония. Полученный катализатор содержит 11,0 мас.% оксида циркония, 18.3 мас.% сульфат-иона, 0.15 мас.% палладия, остальное - оксид алюминия.The preparation of the catalyst is carried out as in example 10, except that instead of sulfuric acid, 4.23 g of zirconium oxychloride is used in the preparation of the solution of the active component. The resulting catalyst contains 11.0 wt.% Zirconium oxide, 18.3 wt.% Sulfate ion, 0.15 wt.% Palladium, the rest is aluminum oxide.

Процесс изомеризации проводят, как в примере 10. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out, as in example 10. Receive the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 93,093.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,399.3 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 54,254,2 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 39,639.6

Пример 12.Example 12

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что температура процесса 120°С. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out according to example 11, except that the process temperature is 120 ° C. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 96,096.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 69,369.3 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 34,234.2 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 9,6.9.6

Пример 13.Example 13

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что температура процесса 42°С. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out according to example 11, except that the process temperature is 42 ° C. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 82,082.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 39,139.1 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 28,3.28.3.

Пример 14.Example 14

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что массовая нагрузка на катализатор по гексану 6,3 ч-1. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out according to example 11, except that the mass load of the catalyst on hexane is 6.3 h -1 . Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 89,089.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,799.7 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 42,742.7 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 31,4.31.4.

Пример 15.Example 15

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что массовая нагрузка на катализатор по гексану 1,0 ч-1. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out according to example 11, except that the mass load on the catalyst for hexane is 1.0 h -1 . Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 97,097.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 89,189.1 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 49,149.1 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 29,6.29.6.

Пример 16.Example 16

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что мольное соотношение водород/гексан равно 4. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out as in example 11, except that the molar ratio of hydrogen / hexane is 4. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 81,081.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 49,149.1 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 32,7.32.7.

Пример 17.Example 17

Процесс изомеризации проводят по примеру 11, за исключением того, что мольное соотношение водород/гексан равно 0,01.Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out as in example 11, except that the molar ratio of hydrogen / hexane is 0.01. The following indicators of activity and selectivity of the catalyst are obtained.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 97,097.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 65,965.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 33,1.33.1. Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 16,7.16.7.

Пример 18.Example 18

Приготовление катализатора проводят по примеру 11, за исключением того, что вместо серной кислоты при приготовлении раствора активного компонента используют 14,23 г оксихлорида циркония. Полученный катализатор содержит 11,0 мас.% оксида циркония, 5.3 мас.% сульфат-иона, 0.15 мас.% палладия, остальное - оксид алюминия.The preparation of the catalyst is carried out according to example 11, except that instead of sulfuric acid in the preparation of a solution of the active component, 14.23 g of zirconium oxychloride is used. The resulting catalyst contains 11.0 wt.% Zirconium oxide, 5.3 wt.% Sulfate ion, 0.15 wt.% Palladium, the rest is aluminum oxide.

Процесс изомеризации проводят по примеру 10. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out as in example 10. Receive the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 74,074.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 17,917.9 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 7,0.7.0.

Пример 19.Example 19

Процесс изомеризации проводят по примеру 10, за исключением того, что для приготовления каталитического комплекса используют тетрахлорэтилен. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out as in example 10, except that tetrachlorethylene is used to prepare the catalytic complex. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 91,091.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,599.5 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 53,953.9 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 38,1.38.1.

Пример 20.Example 20

Процесс изомеризации проводят по примеру 10, за исключением того, что для приготовления каталитического комплекса используют хлороформ. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out as in example 10, except that chloroform is used to prepare the catalytic complex. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %,The conversion of n-hexane,%, 88,088.0 Селективность образования изомеров С6,%The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,899.8 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 41,341.3 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 31,6.31.6.

Пример 21.Example 21

Процесс изомеризации проводят по примеру 10, за исключением того, что в качестве сырья используют н-пентан, а температура процесса 80°С. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.The isomerization process is carried out according to example 10, except that n-pentane is used as the raw material, and the process temperature is 80 ° C. Get the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-пентана, %The conversion of n-pentane,% 83,083.0 Селективность образования изопентана, %The selectivity of the formation of isopentane,% 99,5.99.5.

Пример 22.Example 22

Процесс изомеризации проводят по примеру 12, за исключением того, что в качестве сырья используют фракцию углеводородов нк 21°С-кк 70°С.The isomerization process is carried out as in example 12, except that the hydrocarbon fraction of NK 21 ° C-KK 70 ° C is used as raw material.

Полученные результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Сырье, мас %Raw materials, wt% Продукт, мас %Product, wt% С1-С4C1-C4 5.75.7 6,26.2 ПентанPentane 22.3622.36 32,6932.69 ИзопентанIsopentane 22.8022.80 12,3212.32 2.2-Диметилбутан2.2-Dimethylbutane 1.431.43 6,936.93 2.3-Диметилбутан2.3-Dimethylbutane 2.122.12 3,013.01 2-Метилпентан2-methylpentane 8.148.14 12,0912.09 3-Метилпентан3-methylpentane 4.444.44 8,298.29 ГексанHexane 10.6410.64 6,636.63 С7+C7 + 22,3722.37 14,8514.85

Пример 23.Example 23

Приготовление катализатора ведут по примеру 3, за исключением того, что вместо серной кислоты используют раствор 14,3 г ортофосфорной кислоты в 70 мл воды.The preparation of the catalyst is carried out according to example 3, except that instead of sulfuric acid, a solution of 14.3 g of phosphoric acid in 70 ml of water is used.

Изомеризацию н-гексана ведут в условиях примера 3. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.Isomerization of n-hexane is carried out under the conditions of example 3. Receive the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 22,022.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 3,93.9 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 1,3.1.3.

Пример 24.Example 24

Приготовление катализатора ведут по примеру 3, за исключением того, что вместо серной кислоты используют раствор 14,3 г метавольфрамата аммония в 120 мл воды.The preparation of the catalyst is carried out according to example 3, except that instead of sulfuric acid, a solution of 14.3 g of ammonium metatungstate in 120 ml of water is used.

Изомеризацию н-гексана ведут в условиях примера 3. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.Isomerization of n-hexane is carried out under the conditions of example 3. Receive the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 41,041.0 Селективность образования изомеров С6, %The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 12,412,4 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 5,4.5.4.

Пример 25.Example 25

Приготовление катализатора ведут по примеру 3, за исключением того, что вместо серной кислоты используют раствор 17,0 г метавольфрамата аммония в 120 мл воды.The preparation of the catalyst is carried out according to example 3, except that instead of sulfuric acid, a solution of 17.0 g of ammonium metatungstate in 120 ml of water is used.

Изомеризацию н-гексана ведут в условиях примера 3. Получают следующие показатели активности и селективности катализатора.Isomerization of n-hexane is carried out under the conditions of example 3. Receive the following indicators of activity and selectivity of the catalyst.

Конверсия н-гексана, %The conversion of n-hexane,% 38,038,0 Селективность образования изомеров С6,%The selectivity of the formation of isomers of C6,% 99,999.9 Содержание диметилбутанов в продуктах реакции, мас.%The content of dimethylbutanes in the reaction products, wt.% 10,710.7 Содержание 2.2-диметилбутана, мас.%The content of 2.2-dimethylbutane, wt.% 3,1.3.1.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемое изобретение позволяет создать улучшенный способ изомеризации н-парафинов за счет снижения температуры и давления проведения процесса, увеличения производительности катализатора.Thus, as can be seen from the above examples, the present invention allows to create an improved method for the isomerization of n-paraffins by lowering the temperature and pressure of the process, increasing the productivity of the catalyst.

Таблица 3Table 3 Состав катализаторов и каталитических комплексов процесса изомеризацииThe composition of the catalysts and catalytic complexes of the isomerization process № при
мера
No. at
measure
Состав каталитического комплекса, молThe composition of the catalytic complex, they say Каталитичес
кий комплекс, мас.%
Catalytic
cue complex, wt.%
Носитель, мас.%The carrier, wt.% Металл VII группы, мас.%Group VII metal, wt.%
МехОy Me x Oh y An- An - CnXmH2n+2m,C n X m H 2n + 2m , 11 Al2O3 Al 2 O 3 0.2*SO4 0.2 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 24,6124.61 Pd-0.39Pd-0.39 Al2O3-75Al 2 O 3 -75 22 Al2O3 Al 2 O 3 0.2*SO4 0.2 * SO 4 00 24,6124.61 Pd-0.39Pd-0.39 Al2O3-75Al 2 O 3 -75 33 ZrO2 ZrO 2 0.16*SO4 0.16 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 44 ZrO2 ZrO 2 0.16*SO4 0.16 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 55 ZrO2 ZrO 2 0.16*SO4 0.16 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 66 ZrO2 ZrO 2 0.16*SO4 0.16 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 77 ZrO2 ZrO 2 0.16*SO4 0.16 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 88 ZrO2 ZrO 2 0.19*SO4 0.19 * SO 4 0.05*CCl4 0.05 * CCl 4 34,8534.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 9nine ZrO2 ZrO 2 0.18*SO4 0.18 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 35,8535.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 1010 ZrO2 ZrO 2 0.19*SO4 0.19 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 34,8534.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 11eleven ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 1212 ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 13thirteen ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 1414 ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 15fifteen ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 1616 ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 1717 ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 18eighteen ZrO2 ZrO 2 0.05*SO4 0.05 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 24,8524.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-75Al 2 O 3 -75 1919 ZrO2 ZrO 2 0.19*SO4 0.19 * SO 4 0,05*C2Cl4 0.05 * C 2 Cl 4 34,8534.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 20twenty ZrO2 ZrO 2 0.19*SO4 0.19 * SO 4 0,05*CHCl3 0.05 * CHCl 3 34,8534.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 2121 ZrO2 ZrO 2 0.19*SO4 0.19 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 34,8534.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-65Al 2 O 3 -65 2222 ZrO2 ZrO 2 0.12*SO4 0.12 * SO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 21,8521.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-78Al 2 O 3 -78 2323 ZrO2 ZrO 2 0.16*PO4 0.16 * PO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 26,6126.61 Pd-0.31Pd-0.31 Al2O3-73Al 2 O 3 -73 2424 ZrO2 ZrO 2 0.05*WO4 0.05 * WO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 28,8528.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-71Al 2 O 3 -71 2525 ZrO2 ZrO 2 0.08*WO4 0.08 * WO 4 0,05*CCl4 0.05 * CCl 4 31,8531.85 Pd-0.15Pd-0.15 Al2O3-68Al 2 O 3 -68

Claims (17)

1. Катализатор для процесса изомеризации н-бутана в изобутан, включающий в свой состав оксид металла III-IV групп, анион кислородсодержащей кислоты, отличающийся тем, что он представляет собой каталитический комплекс общей формуры MexOy*aAn-*b CnXmH2n+2m, где Ме - металл III-IV групп, х=1-2, y=2-3, An- - анион кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, а=0,01-0,2, b=0,01-0,1; CnXmH2n+2-m - полигалогензамещенный углеводород, где где Х - галоген, выбранный из ряда: F, Cl, Br, I или любая их комбинация, n=1-10; m=2-22, диспергированный на пористом носителе со средним радиусом пор не менее 500 нм и содержащий гидрирующий компонент.1. The catalyst for the process of isomerization of n-butane into isobutane, comprising a metal oxide of groups III-IV, an anion of oxygen-containing acid, characterized in that it is a catalytic complex of the general structure Me x O y * aAn - * b C n X m H 2n + 2m , where Me is a metal of groups III-IV, x = 1-2, y = 2-3, An - is an anion of an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combinations, a = 0.01-0.2, b = 0.01-0.1; C n X m H 2n + 2-m - polyhalogenated hydrocarbon, where X is a halogen selected from the series: F, Cl, Br, I or any combination thereof, n = 1-10; m = 2-22, dispersed on a porous support with an average pore radius of at least 500 nm and containing a hydrogenating component. 2. Катализатор п.1, отличающийся тем, что пористый носитель представляет собой оксид элемента III-IV групп, предпочтительно Al; Si; Zr, взятый в количестве 50-95 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.2. The catalyst of claim 1, characterized in that the porous carrier is an oxide of an element of groups III-IV, preferably Al; Si; Zr taken in an amount of 50-95 wt.% In relation to the catalytic complex. 3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что катализатор в качестве гидрирующего компонента может содержать не более 3,0 мас.% металла VIII группы, предпочтительно палладия или платины, или любую их комбинацию.3. The catalyst according to claim 1, characterized in that the catalyst as a hydrogenating component may contain not more than 3.0 wt.% Metal of group VIII, preferably palladium or platinum, or any combination thereof. 4. Способ приготовления катализатора для процесса изомеризации н-парафинов в изопарафиновые фракции, включающий в свой состав оксид металла III-IV групп, анион кислородсодержащей кислоты, отличающийся тем, что каталитический комплекс общей формулы MexOy*aAn-*b CnXmH2n+2-m, где Ме - металл III-IV групп, х=1-2, y=2-3, An- - анион кислородсодержащей кислоты, выбранный из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, а=0,01-0,2, b=0,01-0,1, CnXmH2n+2-m - полигалогензамещенный углеводород, где Х - галоген, выбранный из ряда: F, Cl, Br, I или любая их комбинация, n=1-10; m=2-22, синтезируют из оксида или кислой, основной или нейтральной соли металла III-IV групп и кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, путем пропитки, или адсорбции, или смешения, или их комбинации с пористым носителем со средним радиусом пор не менее 500 нм совместно с гидрирующим компонентом, или гидрирующий компонент вводят предварительно в носитель, осуществляют термообработку полученного таким образом носителя при температуре не более 800°С с последующим восстановлением гидрирующего компонента и введением полигалогензамещенного углеводорода при температуре не более 200°С.4. A method of preparing a catalyst for the process of isomerization of n-paraffins into isoparaffin fractions, comprising metal oxide of groups III-IV, an anion of oxygen-containing acid, characterized in that the catalytic complex of the general formula Me x O y * aAn - * b C n X m H 2n + 2-m , where Me is a metal of group III-IV, x = 1-2, y = 2-3, An - is an oxygen-containing acid anion selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, a = 0.01-0.2, b = 0.01-0.1, C n X m H 2n + 2-m is a polyhalogenated hydrocarbon, where X is a halogen selected from the series: F, Cl , Br, I or l bai combination thereof, n = 1-10; m = 2-22, synthesized from an oxide or acidic, basic or neutral metal salt of groups III-IV and an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, by impregnation or adsorption, or mixing, or a combination thereof with a porous carrier with an average pore radius of at least 500 nm together with the hydrogenating component, or the hydrogenating component is preliminarily introduced into the carrier, heat treatment of the carrier thus obtained is carried out at a temperature of not more than 800 ° C, followed by the restoration of the hydrogenating component and the introduction of polyhalogenated hydrocarbon at a temperature of not more than 200 ° C. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что термообработку носителя осуществляют в течение не более 15 ч.5. The method according to claim 4, characterized in that the heat treatment of the carrier is carried out for no more than 15 hours 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют пористый носитель, имеющий размер частиц не более 200 мкм.6. The method according to claim 4, characterized in that they use a porous carrier having a particle size of not more than 200 microns. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что каталитический комплекс содержит не более 10 мас.% полигалогензамещенного углеводорода, синтезируемого адсорбцией при температуре не более 200°С в течение не более 5 ч.7. The method according to claim 4, characterized in that the catalytic complex contains not more than 10 wt.% Polyhalogenated hydrocarbon synthesized by adsorption at a temperature of not more than 200 ° C for no more than 5 hours 8. Способ по п.4, отличающийся тем, что кислую, основную или нейтральную соль металла III-IV групп и кислородсодержащей кислоты, выбранной из ряда: серная, фосфорная, молибденовая, вольфрамовая или их смесь в любых комбинациях, вводят в пористый носитель в количестве 2-30 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.8. The method according to claim 4, characterized in that the acidic, basic or neutral salt of a metal of groups III-IV and an oxygen-containing acid selected from the series: sulfuric, phosphoric, molybdenum, tungsten, or a mixture thereof in any combination, is introduced into the porous carrier in the amount of 2-30 wt.% in relation to the catalytic complex. 9. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют пористый носитель, представляющий собой оксид элемента III-IV групп, предпочтительно Al; Si; Zr, взятый в количестве 50-95 мас.% по отношению к каталитическому комплексу.9. The method according to claim 4, characterized in that a porous carrier is used, which is an oxide of an element of groups III-IV, preferably Al; Si; Zr taken in an amount of 50-95 wt.% In relation to the catalytic complex. 10. Способ по п.4, отличающийся тем, что в катализатор вводят в качестве гидрирующего компонента не более 3,0 мас.% металла VIII группы, предпочтительно палладия или платины, или любую их комбинацию.10. The method according to claim 4, characterized in that not more than 3.0 wt.% Group VIII metal, preferably palladium or platinum, or any combination thereof, is introduced into the catalyst as a hydrogenating component. 11. Способ изомеризации н-парафинов в изопарафиновые фракции путем контактирования углеводородного сырья с катализатором, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют катализатор по любому из пп.1-10.11. The method of isomerization of n-paraffins into isoparaffin fractions by contacting a hydrocarbon feed with a catalyst, characterized in that the catalyst according to any one of claims 1 to 10 is used as a catalyst. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в углеводородное сырье вводят дополнительно галогенсодержащий промотор в количестве не более 0,1 мас.%.12. The method according to claim 11, characterized in that an additional halogen-containing promoter in an amount of not more than 0.1 wt.% Is added to the hydrocarbon feed. 13. Способ по любому из пп.11 и 12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют фракции парафиновых и/или циклопарафиновых углеводородов с числом атомов углерода не менее 5, процесс изомеризации проводят при температуре не более 200°С, массовой нагрузке исходной смеси не более 10 кг/кгкат·ч, давлении не более 50 атм, в присутствии не более 80 мол.% водорода.13. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized in that fractions of paraffin and / or cycloparaffin hydrocarbons with a number of carbon atoms of at least 5 are used as hydrocarbon feedstock, the isomerization process is carried out at a temperature of not more than 200 ° C, the initial mass load mixtures of not more than 10 kg / kg cat · h, pressure not more than 50 atm, in the presence of not more than 80 mol.% hydrogen. 14. Способ по любому из пп.11 и 12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья для процесса изомеризации используют фракции парафиновых и/или циклопарафиновых углеводородов с числом атомов углерода не менее 5, содержащих не более 0,01 мас.% воды или кислородсодержащих соединений, не более 0,15 мас.% соединений серы, не более 0,0005 мас.% соединений азота или щелочных соединений.14. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized in that fractions of paraffinic and / or cycloparaffinic hydrocarbons with a number of carbon atoms of at least 5 and containing not more than 0.01 wt.% Water are used as hydrocarbon feedstocks for the isomerization process oxygen-containing compounds, not more than 0.15 wt.% sulfur compounds, not more than 0.0005 wt.% nitrogen compounds or alkaline compounds. 15. Способ по любому из пп.11 и 12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья для процесса изомеризации используют пентан при температуре не более 170°С, массовой нагрузке исходной смеси не более 10 кг/кгкат·ч, давлении не более 35 атм, в присутствии не более 5 мол.% водорода.15. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized in that pentane is used as a hydrocarbon feed for the isomerization process at a temperature of not more than 170 ° C, a mass load of the initial mixture of not more than 10 kg / kg cat · h, pressure not more than 35 atm, in the presence of not more than 5 mol.% Hydrogen. 16. Способ по любому из пп.11 и 12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья для процесса изомеризации используют гексан при температуре не более 150°С, массовой нагрузке исходной смеси не более 10 кг/кгкат·ч, давлении не более 35 атм, в присутствии не более 5 мол.% водорода.16. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized in that hexane is used as a hydrocarbon feed for the isomerization process at a temperature of not more than 150 ° C, a mass load of the initial mixture of not more than 10 kg / kg cat · h, pressure not more than 35 atm, in the presence of not more than 5 mol.% Hydrogen. 17. Способ по любому из пп.11 и 12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья для процесса изомеризации используют циклогексан при температуре не более 150°С, массовой нагрузке исходной смеси не более 10 кг/кгкат·ч, давлении не более 35 атм, в присутствии не более 5 мол.% водорода.17. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized in that cyclohexane is used as a hydrocarbon feed for the isomerization process at a temperature of not more than 150 ° C, a mass load of the initial mixture of not more than 10 kg / kg cat · h, pressure not more than 35 atm, in the presence of not more than 5 mol.% Hydrogen.
RU2004105182/04A 2004-02-25 2004-02-25 Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst RU2264256C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105182/04A RU2264256C1 (en) 2004-02-25 2004-02-25 Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105182/04A RU2264256C1 (en) 2004-02-25 2004-02-25 Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004105182A RU2004105182A (en) 2005-08-10
RU2264256C1 true RU2264256C1 (en) 2005-11-20

Family

ID=35844426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105182/04A RU2264256C1 (en) 2004-02-25 2004-02-25 Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2264256C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004105182A (en) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6177381B1 (en) Layered catalyst composition and processes for preparing and using the composition
CA2429492C (en) Layered catalyst composition and processes for preparing and using the composition
US4595673A (en) Dehydrogenation catalyst compositions and method of their preparation
RU2612498C2 (en) Catalyst composition for dehydrogenation of hydrocarbons and method of preparation thereof
US7989386B2 (en) Multi-layer catalyst made from niobium for the catalytic conversion of hydrocarbons
US4608360A (en) Dehydrogenation catalyst compositions and method of preparing same
NL9500098A (en) Catalyst for use in the dehydrogenation and isomerization of paraffins and process for the preparation of the catalyst.
CN113289673B (en) Isomerization catalyst and preparation method and application thereof
US3725304A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
US4672146A (en) Dehydrogenation catalyst compositions and its use in dehydrogenation
US3932554A (en) Isomerization of saturated hydrocarbons with mordenite catalyst containing fluorine and chlorine
US2897137A (en) Platinum catalyst
US7405339B2 (en) Catalyst composition comprising a heteropoly acid, zinc, and a support component and processes therefor and therewith
RU2264256C1 (en) Catalyst, method of preparation thereof and a method of isomerization of n-paraffins using this catalyst
WO2007008097A1 (en) Catalyst, method for the production thereof and a hydrocarbon isomerisation method using said catalyst
RU2264255C1 (en) Catalyst, method for preparation thereof, and a method of isomerization of n-butane using this catalyst
JPH0529504B2 (en)
JPS60166034A (en) Catalyst composition for dehydrating hydrocarbon
US3909394A (en) Catalytic reforming with a catalyst containing platinum or palladium and ruthenium
US5880051A (en) Reforming catalyst system with differentiated acid properties
JPH01176452A (en) Laminar catalyst particle for dehydrogenation reaction
US4018845A (en) Hydrocarbon isomerization process
JP3522824B2 (en) Solid acid catalyst for paraffin isomerization and method for paraffin isomerization using the same
US3772213A (en) Preparation of a catalytic composite containing germanium and platinum
US3915846A (en) Hydrocarbon conversion with a trimetallic catalytic composite

Legal Events

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

Effective date: 20180226