RU2308323C1 - Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons - Google Patents
Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308323C1 RU2308323C1 RU2006119267/04A RU2006119267A RU2308323C1 RU 2308323 C1 RU2308323 C1 RU 2308323C1 RU 2006119267/04 A RU2006119267/04 A RU 2006119267/04A RU 2006119267 A RU2006119267 A RU 2006119267A RU 2308323 C1 RU2308323 C1 RU 2308323C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- oxide
- dehydrogenation
- potassium
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства катализаторов, конкретно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов.The invention relates to the field of production of catalysts, specifically to the production of catalysts for dehydrogenation processes of olefinic and alkylaromatic hydrocarbons.
Известен катализатор для дегидрирования этилбензола в стирол, содержащий 50-90% оксида железа, 1-40% оксида калия, 5-20% оксида церия, 0,1-10% оксида магния и 1-10% оксида кальция (патент США №6551958, МПК B01J 23/00, опубл. 22.04.2003).A known catalyst for the dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, containing 50-90% iron oxide, 1-40% potassium oxide, 5-20% cerium oxide, 0.1-10% magnesium oxide and 1-10% calcium oxide (US patent No. 6551958 IPC B01J 23/00, published on April 22, 2003).
Недостатками такого катализатора являются недостаточно высокая конверсия в процессах дегидрирования алкилароматических углеводородов.The disadvantages of this catalyst are not sufficiently high conversion in the processes of dehydrogenation of alkyl aromatic hydrocarbons.
Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для дегидрирования этилбензола в стирол, содержащий в качестве активных компонентов оксид железа и промоторы, отличающийся тем, что он выполнен в форме гранул определенной цилиндрической формы и имеет пористость от 0,15 до 0,35 см3/г (патент РФ №2167711, МПК В01J 23/85, 35/10, опубл. 07.03.1997). Описанный катализатор также не позволяет добиться высокой конверсии в реакции дегидрирования этилбензола в стирол.Closest to the proposed is a catalyst for the dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, containing iron oxide and promoters as active components, characterized in that it is made in the form of granules of a certain cylindrical shape and has a porosity of 0.15 to 0.35 cm 3 / g ( RF patent No. 2167711, IPC B01J 23/85, 35/10, publ. 03/07/1997). The described catalyst also does not allow to achieve high conversion in the reaction of dehydrogenation of ethylbenzene to styrene.
Известен катализатор для дегидрирования алкилароматических и олефиновых углеводородов, содержащий соединения железа, калия, хрома, церия, молибдена, характеризующийся средним диаметром пор в диапазоне между 100 и 1500 нм и порометрическим объемом 0,05-0,18 см3/г (патент WO 96/18458, МПК В01J 23/745; В01J 23/76; С07С 5/333, С07С 15/46, опубл. 20.06.96). Активность и селективность этого катализатора недостаточно высоки в реакциях дегидрирования.A known catalyst for the dehydrogenation of alkylaromatic and olefin hydrocarbons containing compounds of iron, potassium, chromium, cerium, molybdenum, characterized by an average pore diameter in the range between 100 and 1500 nm and a porometric volume of 0.05-0.18 cm 3 / g (patent WO 96 / 18458, IPC B01J 23/745; B01J 23/76; C07C 5/333, C07C 15/46, publ. 06/20/96). The activity and selectivity of this catalyst is not high enough in dehydrogenation reactions.
Задачей изобретения является создание катализатора, позволяющего достичь высокие активность и селективность в процессах дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов по целевым продуктам, повышение механической прочности катализатора.The objective of the invention is to provide a catalyst that allows to achieve high activity and selectivity in the dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons for the target products, increasing the mechanical strength of the catalyst.
Поставленная задача решается разработкой катализатора для дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов, включающего оксид железа и промоторы: соединение щелочного металла, оксид магния, оксид церия (4), оксид молибдена, при этом катализатор в качестве соединения щелочного металла содержит соединение калия, и/или лития, и/или рубидия, и/или цезия и дополнительно карбонат кальция, катализатор имеет насыпную плотность не менее 1,0 г/см3 и не более 2,0 г/см3 и кажущуюся плотность не менее 2,0 г/см3 и не более 3,5 г/см3 при следующем соотношении компонентов катализатора, мас.%:The problem is solved by the development of a catalyst for the dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons, including iron oxide and promoters: an alkali metal compound, magnesium oxide, cerium oxide (4), molybdenum oxide, while the catalyst contains a potassium and / or lithium compound as an alkali metal compound and / or rubidium and / or cesium and additionally calcium carbonate, the catalyst has a bulk density of not less than 1.0 g / cm 3 and not more than 2.0 g / cm 3 and an apparent density of not less than 2.0 g / cm 3 and not more than 3.5 g / cm 3 the next time the ratio of the components of the catalyst, wt.%:
Возможно использование катализатора, для приготовления которого применяется оксид железа с насыпной плотностью не менее 1,0 г/см3 и не более 1,5 г/см3.It is possible to use a catalyst for the preparation of which iron oxide is used with a bulk density of not less than 1.0 g / cm 3 and not more than 1.5 g / cm 3 .
Реакция дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов на железооксидном катализаторе протекает в диффузионной области и лимитируется процессами массопереноса в его пористой системе, то есть скоростями подвода реагентов и отвода продуктов реакции. Поэтому важным является определение оптимальной пористой структуры железооксидных катализаторов, для которых характерны низкие значения величин удельной поверхности 3-9 м2/г и порометрического объема в области 0,1-0,5 см3/г.The dehydrogenation reaction of olefin and alkylaromatic hydrocarbons on an iron oxide catalyst proceeds in the diffusion region and is limited by mass transfer processes in its porous system, i.e., the rates of supply of reactants and removal of reaction products. Therefore, it is important to determine the optimal porous structure of iron oxide catalysts, which are characterized by low values of specific surface area of 3–9 m 2 / g and porosity in the range of 0.1–0.5 cm 3 / g.
Формирование пористой структуры железооксидного катализатора происходит на всех стадиях его синтеза, в том числе и на стадии формования катализаторных паст. На этом этапе, наряду с текстурными характеристиками, закладываются также физико-механические свойства готового катализатора.The formation of the porous structure of the iron oxide catalyst occurs at all stages of its synthesis, including the stage of formation of the catalyst pastes. At this stage, along with the textural characteristics, the physical and mechanical properties of the finished catalyst are also laid.
Известно, что при достижении определенного значения давления формования процесс переходит из кинетической области в диффузионную. В качестве косвенного критерия оценки давления формования и параметров пористой структуры в промышленных условиях можно принять кажущуюся и насыпную плотности катализаторов.It is known that when a certain molding pressure is reached, the process moves from the kinetic region to the diffusion region. As an indirect criterion for assessing the molding pressure and the parameters of the porous structure under industrial conditions, the apparent and bulk density of the catalysts can be taken.
Формование катализаторной пасты в гранулы цилиндрической формы при низких давлениях (до 150 МПа) приводит к образованию крупных пор радиусом >3500 нм, которые существенным образом влияют на физико-механические характеристики экструдатов. При давлениях выше 200 МПа происходит упругопластическое сжатие пористого агломерата. Контактные поверхности сближаются до расстояния, не превышающего радиуса действия межмолекулярных сил. Происходит интенсивное развитие мостиков спайки между частицами и увеличение поверхности образовавшихся контактов, появляются поры меньших размеров (менее 15 нм).The formation of catalyst paste into cylindrical granules at low pressures (up to 150 MPa) leads to the formation of large pores with a radius> 3500 nm, which significantly affect the physicomechanical characteristics of the extrudates. At pressures above 200 MPa, elastoplastic compression of the porous agglomerate occurs. Contact surfaces come close to a distance not exceeding the radius of action of intermolecular forces. There is an intensive development of spike bridges between particles and an increase in the surface of the formed contacts, pores of smaller sizes (less than 15 nm) appear.
Проведение реакции дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов области пор с радиусами менее 15 нм сопровождается снижением селективности процесса в результате возникновения диффузионных затруднений и протекания вторичных процессов на поверхности катализатора. В области пор более 50 нм происходит уменьшение активности катализатора из-за ускорения процессов массопереноса. Оптимальной является область радиусов пор в диапазоне от 15 до 50 нм, так как протекание процесса в порах определенного размера позволяет лимитировать как скорости подвода реагентов к активным центрам катализатора, так и отвода продуктов реакции из его пористой системы и тем самым регулировать активность и селективность. В промышленных условиях оптимальную пористую структуру создают путем подбора формовочного оборудования, варьирования влажности катализаторной пасты, при этом готовые катализаторы должны иметь определенные значения кажущейся и насыпной плотностей.The dehydrogenation reaction of olefin and alkylaromatic hydrocarbons in the pore region with radii less than 15 nm is accompanied by a decrease in the selectivity of the process as a result of diffusion difficulties and secondary processes on the catalyst surface. In the pore region of more than 50 nm, a decrease in the activity of the catalyst occurs due to the acceleration of mass transfer processes. The region of pore radii in the range from 15 to 50 nm is optimal, since the process in pores of a certain size allows one to limit both the rate of supply of reagents to the active centers of the catalyst and the removal of reaction products from its porous system and thereby control activity and selectivity. In industrial conditions, the optimal porous structure is created by selecting molding equipment, varying the moisture content of the catalyst paste, while the finished catalysts must have certain apparent and bulk densities.
Катализатор готовят путем смешения оксида железа, оксида магния, соединений калия, и/или лития, и/или рубидия, и/или цезия, разлагающихся с образованием оксидов и ферритов этих элементов, а также карбоната кальция. В полученную катализаторную массу добавляют соединения церия и молибдена, дающие впоследствии оксид церия и оксид молибдена. Образующуюся катализаторную массу с влажностью 10-16% формуют на шестеренчатом экструдере, сушат при температуре 100÷120°С и прокаливают при температуре 650÷850°С. Готовые гранулы катализатора имеют цилиндрическую форму диаметром 3,0÷5,0 мм, длиной 5÷10 мм.The catalyst is prepared by mixing iron oxide, magnesium oxide, compounds of potassium, and / or lithium, and / or rubidium, and / or cesium, decomposing with the formation of oxides and ferrites of these elements, as well as calcium carbonate. Cerium and molybdenum compounds are added to the resulting catalyst mass, subsequently producing cerium oxide and molybdenum oxide. The resulting catalyst mass with a moisture content of 10-16% is formed on a gear extruder, dried at a temperature of 100 ÷ 120 ° C and calcined at a temperature of 650 ÷ 850 ° C. Finished granules of the catalyst have a cylindrical shape with a diameter of 3.0 ÷ 5.0 mm, length 5 ÷ 10 mm
В качестве источников образования оксида железа могут применяться гидроксид железа - гетит, оксиды железа - гематит, маггемит, магнетит и их смеси, карбонат железа, оксалат железа, нитрат железа, нитрит железа, хлорид железа, бромид железа, фторид железа, сульфат железа, сульфид железа, ацетат железа или смеси этих солей, а также железоаммонийные квасцы, железокалиевые квасцы. Используемый в приготовлении данного катализатора дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов оксид железа характеризуется наличием насыпной плотности 1,0÷1,5 г/см3.As sources of iron oxide formation, iron hydroxide - goethite, iron oxides - hematite, maghemite, magnetite and mixtures thereof, iron carbonate, iron oxalate, iron nitrate, iron nitrite, iron chloride, iron bromide, iron fluoride, iron sulfate, sulfide can be used iron, iron acetate, or mixtures of these salts, as well as iron ammonium alum, iron-potassium alum. Used in the preparation of this catalyst for the dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons, iron oxide is characterized by a bulk density of 1.0 ÷ 1.5 g / cm 3 .
В качестве соединения калия могут применяться карбонат калия, оксид калия, гидроксид калия, нитрат калия, нитрит калия, перманганат калия, оксалат калия, фторид калия, бромид калия, йодид калия или их смеси.As the potassium compound, potassium carbonate, potassium oxide, potassium hydroxide, potassium nitrate, potassium nitrite, potassium permanganate, potassium oxalate, potassium fluoride, potassium bromide, potassium iodide or mixtures thereof can be used.
В качестве соединения лития могут применяться карбонат лития, оксид лития, гидроксид лития, нитрат лития, нитрит лития, оксалат лития, фторид лития, бромид лития, йодид лития или их смеси.As the lithium compound, lithium carbonate, lithium oxide, lithium hydroxide, lithium nitrate, lithium nitrite, lithium oxalate, lithium fluoride, lithium bromide, lithium iodide or mixtures thereof can be used.
В качестве соединения цезия могут применяться карбонат цезия, оксид цезия, гидроксид цезия, нитрат цезия, нитрит цезия, оксалат цезия или их смеси.As the cesium compound, cesium carbonate, cesium oxide, cesium hydroxide, cesium nitrate, cesium nitrite, cesium oxalate, or mixtures thereof can be used.
В качестве соединения рубидия могут применяться карбонат рубидия, оксид рубидия, гидроксид рубидия, нитрат рубидия, нитрит рубидия, оксалат рубидия, фторид рубидия, бромид рубидия, йодид рубидия или их смеси.As the rubidium compound, rubidium carbonate, rubidium oxide, rubidium hydroxide, rubidium nitrate, rubidium nitrite, rubidium oxalate, rubidium fluoride, rubidium bromide, rubidium iodide or mixtures thereof can be used.
В качестве источника оксида магния могут применяться гидроксид магния, карбонат магния, сульфат магния, ацетат магния или их смеси.Magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium sulfate, magnesium acetate or mixtures thereof can be used as a source of magnesium oxide.
В качестве источника оксида церия могут применяться оксид церия (3), оксид церия (4), нитрат церия, гидроксид церия, карбонат церия, оксалат церия или их смеси.Cerium oxide (3), cerium oxide (4), cerium nitrate, cerium hydroxide, cerium carbonate, cerium oxalate or mixtures thereof can be used as a source of cerium oxide.
В качестве источника оксида молибдена могут применяться оксид молибдена, аммоний молибденовокислый, калий молибденовокислый, литий молибденовокислый или их смеси.As the source of molybdenum oxide, molybdenum oxide, ammonium molybdenum acid, potassium molybdenum acid, lithium molybdenum acid, or mixtures thereof can be used.
В присутствии предлагаемого катализатора осуществляют процессы дегидрирования, например, таких углеводородов, как 2-метилбутен-1, 3-метилбутен-1, 2-метилбутен-2, н-бутилен, этилбензол, метилэтилбензол, изопропилбензол и др.In the presence of the proposed catalyst, dehydrogenation processes are carried out, for example, of hydrocarbons such as 2-methylbutene-1, 3-methylbutene-1, 2-methylbutene-2, n-butylene, ethylbenzene, methylethylbenzene, isopropylbenzene, etc.
В качестве показателей, характеризующих активность катализатора, приняты выход целевого продукта на пропущенные углеводороды и конверсия олефиновых и алкилароматических углеводородов. В качестве показателя, характеризующего селективность катализатора, принят выход целевого продукта на разложенные углеводороды. В качестве показателя, характеризующего прочность на раздавливание, принято усилие, которое необходимо приложить к грануле катализатора для ее разрушения.As indicators characterizing the activity of the catalyst, the yield of the target product on missed hydrocarbons and the conversion of olefinic and alkylaromatic hydrocarbons are taken. As an indicator of the selectivity of the catalyst, adopted the yield of the target product on decomposed hydrocarbons. As an indicator of crushing strength, the force is adopted, which must be applied to the catalyst granule for its destruction.
Сущность метода определения насыпной и кажущейся плотностей описана в ASTM C29/C29M-97(2003) "Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight) and Voids in Aggregate" и в МРТУ 38-1-190-65. Технические условия на методы испытания шариковых алюмосиликатных катализаторов.The essence of the method for determining bulk and apparent densities is described in ASTM C29 / C29M-97 (2003) "Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight) and Voids in Aggregate" and in MRTU 38-1-190-65. Specifications for test methods for ball aluminosilicate catalysts.
Примеры конкретного осуществления изобретения иллюстрируют следующие примеры.Examples of specific embodiments of the invention are illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Реакцию дегидрирования метилбутенов проводят в лабораторном реакторе на 40 см3 гранул катализатора размером 2×5 мм при 600°С, разбавлении сырья водяным паром в мольном отношении 1:20 и объемной скорости подачи углеводородного сырья 1 ч-1. После 20 ч дегидрирования отбирают и анализируют часовые пробы контактного газа. Применяемый катализатор следующего состава: К2СО3 12,4%, Fe2O3 73,3%, CeO2 6,8%, СаСО3 3,7%, MgO 1,8%, МоО3 1,9%, для приготовления которого используется исходный оксид железа с насыпной плотностью 1,3 г/см3. Катализатор получен формованием катализаторной пасты с влажностью 10% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 5 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,45 г/см3 и кажущуюся плотность 2,75 г/см3.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in a laboratory reactor for 40 cm 3 of catalyst pellets 2 × 5 mm in size at 600 ° C, diluting the feed with steam in a molar ratio of 1:20 and the volumetric feed rate of hydrocarbon feed 1 h -1 . After 20 hours of dehydrogenation, hourly samples of contact gas are collected and analyzed. The applied catalyst of the following composition: K 2 CO 3 12.4%, Fe 2 O 3 73.3%, CeO 2 6.8%, CaCO 3 3.7%, MgO 1.8%, MoO 3 1.9%, for the preparation of which is used the source of iron oxide with a bulk density of 1.3 g / cm 3 . The catalyst was obtained by molding a catalyst paste with a moisture content of 10% on a gear extruder into granules with a diameter of 5 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.45 g / cm 3 and an apparent density of 2.75 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 2Example 2
Реакцию дегидрирования метилбутенов осуществляют так же, как описано в примере 1, используя катализатор состава, указанного в примере 1, но отличающийся тем, что для его приготовления используется исходный оксид железа с насыпной плотностью 1,28 г/см3, и был получен формованием катализаторной пасты с влажностью 12% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 5 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,35 г/см3 и кажущуюся плотность 2,66 г/см3.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in the same way as described in example 1, using a catalyst composition specified in example 1, but characterized in that the initial iron oxide with a bulk density of 1.28 g / cm 3 is used for its preparation, and was obtained by molding the catalyst pastes with a moisture content of 12% on a gear extruder into granules with a diameter of 5 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.35 g / cm 3 and an apparent density of 2.66 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 3Example 3
Реакцию дегидрирования метилбутенов осуществляют так же, как описано в примере 1, используя катализатор состава, указанного в примере 1, но отличающийся тем, что для его приготовления используется исходный оксид железа с насыпной плотностью 1,35 г/см3, и получен формованием катализаторной пасты с влажностью 14% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 5 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,25 г/см3 и кажущуюся плотность 2,50 г/см3.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in the same manner as described in example 1, using a catalyst composition specified in example 1, but characterized in that the initial iron oxide with a bulk density of 1.35 g / cm 3 is used for its preparation, and obtained by molding the catalyst paste with a moisture content of 14% on a gear extruder into granules with a diameter of 5 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.25 g / cm 3 and an apparent density of 2.50 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 4Example 4
Реакцию дегидрирования метилбутенов осуществляют так же, как описано в примере 1, используя катализатор состава, указанного в примере 1, но отличающийся тем, что для его приготовления используется исходный оксид железа с насыпной плотностью 1,25 г/см3, и получен формованием катализаторной пасты с влажностью 16% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 5 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,20 г/см3 и кажущуюся плотность 2,45 г/см3.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in the same manner as described in example 1, using a catalyst composition specified in example 1, but characterized in that for its preparation, the starting iron oxide with a bulk density of 1.25 g / cm 3 is used and obtained by molding the catalyst paste with a moisture content of 16% on a gear extruder into granules with a diameter of 5 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.20 g / cm 3 and an apparent density of 2.45 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 5Example 5
Реакцию дегидрирования метилбутенов осуществляют так же, как описано в примере 1, используя катализатор состава, указанного в примере 1, для приготовления которого используется оксид железа, указанный в примере 1, но отличающийся тем, что был получен формованием катализаторной пасты с влажностью 15% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 3 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,38 г/см3 и кажущуюся плотность 2,34 г/см3.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in the same way as described in example 1, using a catalyst composition indicated in example 1, for the preparation of which iron oxide is used, specified in example 1, but characterized in that it was obtained by molding a catalyst paste with a moisture content of 15% on a gear extruder into granules with a diameter of 3 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.38 g / cm 3 and an apparent density of 2.34 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 6Example 6
Реакцию дегидрирования метилбутенов осуществляют так же, как описано в примере 1, используя катализатор следующего состава: К2СО3 12,3%, Fe2O3 72,5%, CeO2 7,8%, СаСО3 3,7%, MgO 1,7%, МоО3 1,9%.The dehydrogenation reaction of methylbutenes is carried out in the same manner as described in example 1 using a catalyst of the following composition: K 2 CO 3 12.3%, Fe 2 O 3 72.5%, CeO 2 7.8%, CaCO 3 3.7%, MgO 1.7%, MoO 3 1.9%.
Применяемый катализатор с использованием оксида железа, указанного в примере 2, был получен формованием катализаторной пасты с влажностью 10% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 3 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,43 г/см3 и кажущуюся плотность 2,70 г/см3.The catalyst used using the iron oxide indicated in Example 2 was obtained by molding the catalyst paste with a moisture content of 10% on a gear extruder into granules with a diameter of 3 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.43 g / cm 3 and an apparent density of 2.70 g / cm 3 .
Активность и селективность процесса дегидрирования метилбутенов и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the methyl butene dehydrogenation process and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 7Example 7
Реакцию дегидрирования этилбензола проводят в лабораторном реакторе на 40 см3 гранул катализатора размером 2×5 мм при 600°С, разбавлении сырья водяным паром в мольном отношении 1:18 и объемной скорости подачи углеводородного сырья 1,2 ч-1. После 20 ч дегидрирования отбирают и анализируют часовые пробы контактного газа. Состав и условия приготовления используемого катализатора такие же, как описаны в примере.The dehydrogenation of ethylbenzene is carried out in a laboratory reactor for 40 cm 3 of catalyst pellets 2 × 5 mm in size at 600 ° C, diluting the feed with steam in a molar ratio of 1:18 and the volumetric feed rate of the hydrocarbon feed is 1.2 h -1 . After 20 hours of dehydrogenation, hourly samples of contact gas are collected and analyzed. The composition and preparation conditions of the used catalyst are the same as described in the example.
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 8Example 8
Реакцию дегидрирования этилбензола осуществляют так же, как описано в примере 7, используя катализатор следующего состава: K2CO3 6%, Cs2СО3 5%, Rb2СО3 1,4%, Fe2О3 73,3%, CeO2 6,8%, СаСО3 3,7%, MgO 1,8%, МоО3 1,9%.The ethylbenzene dehydrogenation reaction is carried out as described in example 7 using a catalyst of the following composition: K 2 CO 3 6%, Cs 2 CO 3 5%, Rb 2 CO 3 1.4%, Fe 2 O 3 73.3%, CeO 2 6.8%, CaCO 3 3.7%, MgO 1.8%, MoO 3 1.9%.
Применяемый катализатор с использованием оксида железа, указанного в примере 1, был получен формованием катализаторной пасты с влажностью 16% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 5 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,23 г/см3 и кажущуюся плотность 2,41 г/см3.The catalyst used using the iron oxide indicated in Example 1 was obtained by molding a catalyst paste with a moisture content of 16% on a gear extruder into granules with a diameter of 5 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.23 g / cm 3 and an apparent density of 2.41 g / cm 3 .
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 9Example 9
Реакцию дегидрирования этилбензола осуществляют так же, как описано в примере 7, используя катализатор следующего состава: Cs2CO3 7%, Rb2СО3 5,4%, Fe2О3 73,3%, CeO2 6,8%, СаСО3 3,7%, MgO 1,8%, МоО3 1,9%.The ethylbenzene dehydrogenation reaction is carried out as described in example 7 using a catalyst of the following composition: Cs 2 CO 3 7%, Rb 2 CO 3 5.4%, Fe 2 O 3 73.3%, CeO 2 6.8%, CaCO 3 3.7%, MgO 1.8%, MoO 3 1.9%.
Применяемый катализатор с использованием оксида железа, указанного в примере 2, был получен формованием катализаторной пасты с влажностью 12% на шестеренчатом экструдере в гранулы диаметром 3 мм. Полученный таким способом катализатор имеет насыпную плотность 1,40 г/см3 и кажущуюся плотность 2,42 г/см3.The catalyst used using the iron oxide indicated in Example 2 was obtained by molding the catalyst paste with a moisture content of 12% on a gear extruder into granules with a diameter of 3 mm. The catalyst obtained in this way has a bulk density of 1.40 g / cm 3 and an apparent density of 2.42 g / cm 3 .
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 10Example 10
Реакцию дегидрирования этилбензола осуществляют так же, как описано в примере 7, используя катализатор следующего состава: К2СО3 7%, Cs2СО3 3,4%, Li2СО3 2%, Fe2O3 63,3%, CeO2 10,8%, СаСО3 5,7%, MgO 5,3%, МоО3 2,5%, приготовленный по примеру 8 на основе оксида железа, указанного в примере 3. Катализатор имеет насыпную плотность 1,22 г/см3 и кажущуюся плотность 2,38 г/см3.The ethylbenzene dehydrogenation reaction is carried out as described in example 7 using a catalyst of the following composition: K 2 CO 3 7%, Cs 2 CO 3 3.4%, Li 2 CO 3 2%, Fe 2 O 3 63.3%, CeO 2 10.8%, CaCO 3 5.7%, MgO 5.3%, MoO 3 2.5%, prepared according to example 8 based on the iron oxide specified in example 3. The catalyst has a bulk density of 1.22 g / cm 3 and an apparent density of 2.38 g / cm 3 .
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 11Example 11
Реакцию дегидрирования этилбензола осуществляют так же, как описано в примере 7, используя катализатор следующего состава: К2СО3 10%, Li2СО3 2%, Rb2СО3 2,4%, Fe2O3 60,5%, CeO2 11%, СаСО3 10%, MgO 1,6%, МоО3 2,5%, приготовленный по примеру 9 на основе оксида железа, указанного в примере 4, и который имеет насыпную плотность 1,37 г/см3 и кажущуюся плотность 2,35 г/см3.The ethylbenzene dehydrogenation reaction is carried out as described in example 7 using a catalyst of the following composition: K 2 CO 3 10%, Li 2 CO 3 2%, Rb 2 CO 3 2.4%, Fe 2 O 3 60.5%, CeO 2 11%, CaCO 3 10%, MgO 1.6%, MoO 3 2.5%, prepared according to example 9 based on the iron oxide specified in example 4, and which has a bulk density of 1.37 g / cm 3 and apparent density of 2.35 g / cm 3 .
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 12Example 12
Реакцию дегидрирования этилбензола осуществляют так же, как описано в примере 7, используя катализатор следующего состава: К2СО3 20,4%, Fe2O3 61,0%, CeO2 10,1%, СаСО3 4,0%, MgO 2,0%, МоО3 2,5%, сформованный так же, как в примере 9, который имеет насыпную плотность не менее 1,35 г/см3 и кажущуюся плотность 2,25 г/см3.The ethylbenzene dehydrogenation reaction is carried out as described in example 7 using a catalyst of the following composition: K 2 CO 3 20.4%, Fe 2 O 3 61.0%, CeO 2 10.1%, CaCO 3 4.0%, MgO 2.0%, MoO 3 2.5%, molded in the same manner as in Example 9, which has a bulk density of at least 1.35 g / cm 3 and an apparent density of 2.25 g / cm 3 .
Конверсия этилбензола и селективность процесса дегидрирования этилбензола и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The conversion of ethylbenzene and the selectivity of the process of dehydrogenation of ethylbenzene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Пример 13Example 13
Реакцию дегидрирования н-бутилена проводят в лабораторном реакторе на 40 см3 гранул катализатора размером 2×5 мм при 600°С, разбавлении сырья водяным паром в мольном отношении 1:20 и объемной скорости подачи углеводородного сырья по жидкости 1 ч-1. После 20 ч дегидрирования отбирают и анализируют часовые пробы контактного газа. Применяемый катализатор имеет следующий состав: К2СО3 12,4%, Fe2О3 73,3%, CeO2 6,8%, СаСО3 3,7%, MgO 1,8%, МоО3 1,9%.The dehydrogenation reaction of n-butylene is carried out in a laboratory reactor for 40 cm 3 of catalyst pellets 2 × 5 mm in size at 600 ° C, diluting the feed with water vapor in a molar ratio of 1:20 and the volumetric feed rate of hydrocarbon feed through the liquid for 1 h -1 . After 20 hours of dehydrogenation, hourly samples of contact gas are collected and analyzed. The catalyst used has the following composition: K 2 CO 3 12.4%, Fe 2 O 3 73.3%, CeO 2 6.8%, CaCO 3 3.7%, MgO 1.8%, MoO 3 1.9% .
Активность и селективность процесса дегидрирования н-бутилена и прочностные характеристики катализатора представлены в таблице.The activity and selectivity of the process of dehydrogenation of n-butylene and the strength characteristics of the catalyst are presented in the table.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый катализатор дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов позволяет повысить активность и селективность процессов по целевым продуктам и характеризуется высокими прочностными показателями.As can be seen from the above examples, the proposed catalyst for the dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons can increase the activity and selectivity of the processes for the target products and is characterized by high strength indicators.
Увеличение активности, селективности и прочности гранул катализатора обуславливается подбором химического состава и условий экструдирования катализаторной пасты, позволяющих сформировать оптимальную пористую структуру, которая определяет транспорт реагентов к активным центрам и отвод продуктов реакции, а также распределение углеродистых отложений на его поверхности.The increase in the activity, selectivity and strength of the catalyst granules is determined by the selection of the chemical composition and extrusion conditions of the catalyst paste, which allow the formation of an optimal porous structure that determines the transport of reactants to active centers and the removal of reaction products, as well as the distribution of carbon deposits on its surface.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119267/04A RU2308323C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119267/04A RU2308323C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2308323C1 true RU2308323C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006119267/04A RU2308323C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308323C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2614144C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-23 | Александр Адольфович Ламберов | Method for production of iron-potassium catalyst for dehydrogenation of methylbutenes, catalyst produced by this method and method for methylbutene dehydrogenation using this catalyst |
| RU2626238C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-07-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | Catalyst for dehydrogenating of alkylaromatic hydrocarbons |
| RU2726125C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Catalyst for dehydrogenation of alkyl aromatic hydrocarbons |
-
2006
- 2006-06-01 RU RU2006119267/04A patent/RU2308323C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2614144C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-23 | Александр Адольфович Ламберов | Method for production of iron-potassium catalyst for dehydrogenation of methylbutenes, catalyst produced by this method and method for methylbutene dehydrogenation using this catalyst |
| RU2626238C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-07-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | Catalyst for dehydrogenating of alkylaromatic hydrocarbons |
| RU2726125C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Catalyst for dehydrogenation of alkyl aromatic hydrocarbons |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5574387B2 (en) | Hydrocarbon dehydrogenation catalyst | |
| RU2385313C2 (en) | Improved method of producing alkenyl aromatic compound at low vapour/hydrocarbon ratio | |
| US9861969B2 (en) | Binderless molecular sieve catalyst and a preparation method thereof | |
| CN109772435B (en) | Method for directly preparing aromatic hydrocarbon and co-producing low-carbon olefin from synthesis gas | |
| CA2960555A1 (en) | Catalysts for oxidative coupling of methane and oxidative dehydrogenation of ethane | |
| CN108176405B (en) | Alkane dehydrogenation reaction enhancing auxiliary agent and preparation method and application thereof | |
| US20200238256A1 (en) | Catalysts for oxidative coupling of methane | |
| KR20120115081A (en) | Process for the oxidative coupling of hydrocarbons | |
| TWI813640B (en) | Ni-containing catalyst for the oligomerization of olefins | |
| CN109794283B (en) | Method for directly preparing aromatic hydrocarbon from synthesis gas | |
| JP6474258B2 (en) | Purification method | |
| US10294176B2 (en) | Method for dehydrogenating a butene-containing hydrocarbon stream | |
| US11225443B2 (en) | Method for directly preparing p-xylene from synthetic gas and aromatic hydrocarbon | |
| TWI836626B (en) | Processes for upgrading alkanes and alkyl aromatic hydrocarbons | |
| RU2308323C1 (en) | Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons | |
| TW201021909A (en) | Semi-supported dehydrogenation catalyst | |
| RU2325229C1 (en) | Catalyst for dehydration of alcylaromatic hydrocarbons | |
| EA023151B1 (en) | Process for for alkane dehydrogenation and catalyst | |
| US20040133054A1 (en) | Dehydrogenation catalyst and process for preparing the same | |
| US20220281783A1 (en) | Processes for Upgrading Alkanes and Alkyl Aromatic Hydrocarbons | |
| RU2432203C1 (en) | Catalyst for dehydration of paraffin hydrocarbons and method of its application | |
| RU2314282C1 (en) | Isoprene production process | |
| RU2302293C1 (en) | Catalyst, method of preparation thereof, and a method for dehydrogenation of alkylaromatic compounds | |
| WO2014054185A1 (en) | Catalyst mixture for olefin metathesis reactions, method for producing same, and method for producing propylene using same | |
| RU2366644C2 (en) | Catalyst for process of methylbutenes dehydrogenation to isoprene and method of its loading to reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190602 |