RU2373175C1 - Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons - Google Patents

Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
RU2373175C1
RU2373175C1 RU2008122860/04A RU2008122860A RU2373175C1 RU 2373175 C1 RU2373175 C1 RU 2373175C1 RU 2008122860/04 A RU2008122860/04 A RU 2008122860/04A RU 2008122860 A RU2008122860 A RU 2008122860A RU 2373175 C1 RU2373175 C1 RU 2373175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
oxide
dehydrogenation
potassium
paraffin hydrocarbons
Prior art date
Application number
RU2008122860/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Бусыгин (RU)
Владимир Михайлович Бусыгин
Хамит Хамисович Гильманов (RU)
Хамит Хамисович ГИЛЬМАНОВ
Табриз Гильмутдинович Бурганов (RU)
Табриз Гильмутдинович Бурганов
Александр Борисович Сальников (RU)
Александр Борисович Сальников
Александр Адольфович Ламберов (RU)
Александр Адольфович Ламберов
Светлана Робертовна Егорова (RU)
Светлана Робертовна Егорова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" filed Critical Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority to RU2008122860/04A priority Critical patent/RU2373175C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373175C1 publication Critical patent/RU2373175C1/en

Links

Images

Classifications

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

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of C3-C5 hydrocarbons through dehydrogenation of corresponding paraffin hydrocarbons n reactors with a fluid bed of micro-spherical chromia-alumina catalyst. Method is described for dehydrogenating C3-C5 paraffin hydrocarbons in fluid catalyst bed, containing oxides of chrome, potassium and a promoter, deposited on an alumina support which contains boehmite and up to 10 wt % hydrargillite, which is an aggregate in form of regular, including mimetic, and irregular double aggregates, consisting of hexagonal scaly crystals with size greater than 20 mcm.
EFFECT: increased efficiency of the process of dehydrogenating C3-C5 paraffin hydrocarbons, increased output of C3-C5 olefin hydrocarbons, reduced abrasive action on elements of a two-reactor installation for dehydrogenation when using chromia-alumina catalyst in a fluid bed.
5 cl, 2 tbl, 11 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтехимии и, в частности, к области производства олефиновых С35 углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов в реакторах с псевдоожиженным слоем микросферического алюмохромового катализатора.The invention relates to the field of petrochemistry and, in particular, to the field of production of olefinic C 3 -C 5 hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons in fluidized bed reactors of a microspherical chromium-chromium catalyst.

Процессы дегидрирования парафиновых углеводородов относятся к наиболее крупнотоннажным в технологиях нефтехимического и органического синтеза, позволяют получать ненасыщенные соединения, применяемые в качестве мономеров для производства синтетических каучуков, пластмасс, высокооктановых компонентов топлив и других ценных продуктов. Эндотермичность реакции дегидрирования парафинов требует проведения процесса при температуре более 500°С. Процесс регулируется термодинамическим равновесием и осуществляется преимущественно в реакторах с псевдоожиженным слоем микросферического катализатора, непрерывно циркулирующего в системе реактор-регенератор. Эффективность процесса определяется эксплуатационными характеристиками применяемого катализатора. Так, высокий выход олефиновых углеводородов обусловлен в первую очередь его активностью и селективностью в заданных условиях (температура реакции дегидрирования, давление, скорости сырьевых потоков), а также механической устойчивостью и термической стабильностью катализатора в ходе окислительной регенерации при температурах выше 600°С. Эффективность процесса также определяется количеством вынужденных остановов технологического оборудования для ремонта подвергающихся частичному износу некоторых элементов и конструкций реакторов, различных вспомогательных устройств.The dehydrogenation processes of paraffin hydrocarbons are among the largest in the petrochemical and organic synthesis technologies; they allow to obtain unsaturated compounds used as monomers for the production of synthetic rubbers, plastics, high-octane fuel components and other valuable products. The endothermic dehydrogenation of paraffins requires a process at a temperature of more than 500 ° C. The process is regulated by thermodynamic equilibrium and is carried out mainly in reactors with a fluidized bed of a microspherical catalyst, continuously circulating in the reactor-regenerator system. Process efficiency is determined by the performance of the catalyst used. Thus, the high yield of olefin hydrocarbons is primarily due to its activity and selectivity under specified conditions (dehydrogenation reaction temperature, pressure, feed stream rates), as well as mechanical stability and thermal stability of the catalyst during oxidative regeneration at temperatures above 600 ° C. The efficiency of the process is also determined by the number of forced shutdowns of technological equipment for the repair of some elements and structures of reactors and various auxiliary devices that are partially worn out.

Структурно-механические свойства катализатора определяют его физическую целостность и абразивную активность в динамическом режиме псевдоожиженного слоя и в переменной окислительно-восстановительной среде, когда гранулы микросферического катализатора подвергаются значительным механическим нагрузкам при взаимодействии друг с другом и элементами технологического оборудования. Проведение процесса в присутствии катализаторов с недостаточной механической прочностью сопровождается постепенным истиранием микросферических гранул, формированием мелких фракций катализатора, которые в последующем выносятся сырьевым потоком из зоны реакции, что ухудшает тепло- и массообменные характеристики псевдоожиженного слоя и снижает эффективность дегидрирования парафинов. Поэтому требуется постоянное восполнение необратимых потерь катализатора путем периодического дозирования в реактор его свежих порций. Применение высокопрочных катализаторов с высоким абразивным эффектом способствует ускоренному износу технологического оборудования. Следовательно, при проведении процесса дегидрирования парафинов необходимо использование не только высокоактивных, селективных и структурно-стабильных катализаторов, но также обладающих низкой абразивной активностью.The structural and mechanical properties of the catalyst determine its physical integrity and abrasive activity in the dynamic mode of the fluidized bed and in a variable redox environment, when the microspherical catalyst granules are subjected to significant mechanical stresses when interacting with each other and elements of technological equipment. The process in the presence of catalysts with insufficient mechanical strength is accompanied by the gradual abrasion of microspherical granules, the formation of fine catalyst fractions, which are subsequently carried out by the feed stream from the reaction zone, which impairs the heat and mass transfer characteristics of the fluidized bed and reduces the efficiency of paraffin dehydrogenation. Therefore, constant reimbursement of irreversible losses of the catalyst is required by periodically dosing fresh portions of it into the reactor. The use of high-strength catalysts with high abrasive effect contributes to the accelerated wear of process equipment. Therefore, when carrying out the process of dehydrogenation of paraffins, it is necessary to use not only highly active, selective and structurally stable catalysts, but also with low abrasive activity.

Известен способ дегидрирования парафиновых углеводородов до соответствующих олефинов в присутствии алюмохромового микросферического катализатора с низким абразивным эффектом. Процесс проводят при температуре реакции 540-610°С, регенерации 610-650°С, объемной скорости подачи сырья 100-300 ч-1 и плотности кипящего слоя 750 кг/м3 (Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. - М.: Химия, 1980, 336 с.). Недостатками данного способа являются, как низкие выходы олефинов и незначительная селективность процесса, так и высокий индекс истирания применяемого катализатора, что обуславливает его значительные расходные нормы при эксплуатации. Разрушение катализатора в процессе дегидрирования сопровождается снижением его активности. Низкая механическая прочность связана с условиями синтеза катализатора, а именно применением метода распылительной сушки катализаторной суспензии при формировании гранул (Кирпичников П.Л., Береснев В.В., Панов Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986, 225 с.). Получаемый при этом катализатор включает оксиды алюминия, хрома, калия, кремния (патент РФ №1736034, МПК B01J 37/02, 23/26, 21/04; опубл. 20.01.95).A known method for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons to the corresponding olefins in the presence of an aluminum chromium microspherical catalyst with a low abrasive effect. The process is carried out at a reaction temperature of 540-610 ° C, regeneration of 610-650 ° C, a volumetric feed rate of 100-300 h -1 and a fluidized bed density of 750 kg / m 3 (Bashkatov T.V., Zhigalin Y.L. Technology synthetic rubbers. - M.: Chemistry, 1980, 336 p.). The disadvantages of this method are both low yields of olefins and low selectivity of the process, and a high abrasion index of the used catalyst, which leads to its significant consumption rates during operation. The destruction of the catalyst in the process of dehydrogenation is accompanied by a decrease in its activity. Low mechanical strength is associated with the conditions of the synthesis of the catalyst, namely the application of the spray drying method of the catalyst suspension during the formation of granules (Kirpichnikov PL, Beresnev V.V., Panov L.M. Album of technological schemes of the main industries of the synthetic rubber industry. L .: Chemistry, 1986, 225 pp.). The resulting catalyst includes oxides of aluminum, chromium, potassium, silicon (RF patent No. 1736034, IPC B01J 37/02, 23/26, 21/04; publ. 20.01.95).

Для увеличения выхода олефинов предлагают осуществлять дегидрирование парафиновых углеводородов в присутствии микросферических катализаторов, модифицированных высокотемпературными формами оксидов алюминия и промотированных оксидом кремния (патент РФ №1736034, МПК B01J 37/02, 23/26, 21/04; опубл. 20.01.95), оксидом олова (патент РФ №2127242, МПК С07С 5/333, B01J 23/26, 23/18 // (B01J 23/26, 103:10, 101:32, 101:42; опубл. 10.03.99), оксидом бора (патент РФ №2156233, МПК С07С 5/333, 11/02, 11/06, 11/09; опубл. 20.09.2000), оксидом цинка (патент РФ №2178398, МПК С07С 5/333, B01J 23/26, B01J 23/06; опубл. 20.01.02). Недостатком данных процессов дегидрирования парафиновых углеводородов является применение катализаторов с недостаточной прочностью и низкой термической стабильностью, что также приводит к высоким расходным нормам катализатора.To increase the yield of olefins, it is proposed to dehydrogenate paraffin hydrocarbons in the presence of microspherical catalysts modified with high-temperature forms of aluminum oxides and promoted with silicon oxide (RF patent No. 1736034, IPC B01J 37/02, 23/26, 21/04; publ. 20.01.95), tin oxide (RF patent No. 2127242, IPC С07С 5/333, B01J 23/26, 23/18 // (B01J 23/26, 103: 10, 101: 32, 101: 42; publ. 10.03.99), oxide boron (RF patent No. 2156233, IPC С07С 5/333, 11/02, 11/06, 11/09; publ. 09/20/2000), zinc oxide (RF patent No. 2178398, IPC С07С 5/333, B01J 23/26 , B01J 23/06; publ. 20.01.02). The lack of data processor in the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons is the use of catalysts with insufficient strength and low thermal stability, which also leads to high consumption rates of the catalyst.

С целью снижения расходных норм катализатора и повышения эффективности процесса предлагают проводить дегидрирование парафинов, используя более прочный микросферический алюмохромовый катализатор с низким индексом истирания гранул. Улучшенные механические характеристики катализатора определяются применением алюмооксидного носителя со слоистой рентгеноаморфной структурой, являющегося продуктом термохимической активации гидраргиллита. Синтез катализатора осуществляют путем нанесения на гранулы носителя соединений хрома, щелочного металла и различных промоторов (патент РФ №2148430, МПК B01J 23/26, B01J 37/02, С07С 5/333, B01J 23/26, B01J 101:20, B01J 101:42, B01J 101:50, B01J 101:32, B01J 103:10, B01J 103:18, опубл. 05.10.2000; патент РФ №2200143, МПК С07С 5/333, B01J 23/26, 37/02, опубл. 10.03.2003; патент РФ №2271860, МПК B01J 23/26, B01J 23/04, B01J 21/04, B01J 21/06, B01J 23/70, С07С 5/333, опубл. 15.03.2005). Рыхлая пористая поверхность используемого носителя позволяет эффективно интеркалировать в межслоевое пространство и прочно закрепить на его поверхности компоненты катализатора, что обуславливает его высокую активность, селективность и низкий индекс истирания. Недостатком рассмотренных выше процессов дегидрирования парафиновых углеводородов является применение катализаторов с высокой абразивной активностью, что приводит к быстрому и интенсивному истиранию технологических элементов двухреакторной установки.In order to reduce the consumption rate of the catalyst and increase the efficiency of the process, it is proposed to carry out dehydrogenation of paraffins using a more durable microspherical aluminum-chromium catalyst with a low abrasion index of the granules. The improved mechanical characteristics of the catalyst are determined by the use of an alumina carrier with a layered X-ray amorphous structure, which is a product of the thermochemical activation of hydrargillite. The synthesis of the catalyst is carried out by applying chromium, alkali metal and various promoters to the carrier granules (RF patent No. 2148430, IPC B01J 23/26, B01J 37/02, C07C 5/333, B01J 23/26, B01J 101: 20, B01J 101 : 42, B01J 101: 50, B01J 101: 32, B01J 103: 10, B01J 103: 18, publ. 05.10.2000; RF patent No. 2200143, IPC С07С 5/333, B01J 23/26, 37/02, publ. March 10, 2003; RF patent No. 2271860, IPC B01J 23/26, B01J 23/04, B01J 21/04, B01J 21/06, B01J 23/70, C07C 5/333, publ. March 15, 2005). The loose porous surface of the support used allows one to effectively intercalate into the interlayer space and firmly fix the catalyst components on its surface, which leads to its high activity, selectivity and low abrasion index. The disadvantage of the above processes for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons is the use of catalysts with high abrasive activity, which leads to fast and intensive abrasion of technological elements of a two-reactor plant.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является процесс дегидрирования парафиновых углеводородов в псевдоожиженном слое в присутствии алюмохромового катализатора, синтезированного с использованием микросферического носителя, представляющего собой кислородсодержащее соединение алюминия формулы Al2O3·nH2O рентгеноаморфной структуры, полученного быстрой частичной дегидратацией гидраргиллита (патент РФ №2271248, МПК B01J 21/04, C01F 7/02, опубл. 10.03.2006). Носитель катализатора (фиг.1) представляет собой сферолитные частицы размером от 20 до 250 мкм, состоящие из большого числа более мелких размером от 1 до 10 мкм гексагональных стержневидных кристаллов. Носитель характеризуется системой плоских параллельных пор, соответствующих расщеплению по грани (001), содержит межслоевую воду в количестве, соответствующем значению n=0,5-1,0, имеет общую удельную поверхность 80-250 м2/г и объем пор 0,1-0,3 см3/г. Структурные характеристики сферолитов обуславливают высокую внешнюю удельную поверхность катализатора и большое число контактов в виде выступающих острых ребер и граней, активно воздействующих на оборудование и истирающих стенки реакторов, переточных труб и других технологических элементов. Низкий насыпной вес и высокая абразивная активность катализатора снижают эффективность процесса дегидрирования парафинов.The closest technical solution to the proposed method is the process of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a fluidized bed in the presence of an aluminum chromium catalyst synthesized using a microspherical support, which is an oxygen-containing aluminum compound of the formula Al 2 O 3 · nH 2 O of an X-ray amorphous structure obtained by rapid partial dehydration of hydrargillite (patent RF №2271248, IPC B01J 21/04, C01F 7/02, publ. 10.03.2006). The catalyst carrier (figure 1) is a spherulitic particle size of from 20 to 250 μm, consisting of a large number of smaller ones from 1 to 10 μm in size of hexagonal rod-shaped crystals. The carrier is characterized by a system of flat parallel pores corresponding to cleavage along the (001) face, contains interlayer water in an amount corresponding to n = 0.5-1.0, has a total specific surface area of 80-250 m 2 / g and a pore volume of 0.1 -0.3 cm 3 / g. The structural characteristics of spherulites determine a high external specific surface area of the catalyst and a large number of contacts in the form of protruding sharp edges and faces that actively affect equipment and abrade the walls of reactors, transfer pipes, and other technological elements. Low bulk density and high abrasive activity of the catalyst reduce the effectiveness of the process of dehydrogenation of paraffins.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса дегидрирования С3-C5 парафиновых углеводородов, увеличение выхода С35 олефиновых углеводородов, уменьшение абразивного воздействия на элементы двухреакторной установки дегидрирования при эксплуатации алюмохромового катализатора в псевдоожиженном слое.The objective of the invention is to increase the efficiency of the dehydrogenation process of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons, increase the yield of C 3 -C 5 olefinic hydrocarbons, reduce the abrasive effect on the elements of a two-reactor dehydrogenation unit during operation of an aluminum chromium catalyst in a fluidized bed.

Поставленная задача решается способом дегидрирования С35 парафиновых углеводородов в кипящем слое катализатора, содержащего оксиды хрома, калия и промотор, нанесенные на алюмооксидный носитель, содержащий бемит и до 10 мас.% гидраргиллита, представляющий собой агрегаты в виде закономерных, в том числе миметических, и незакономерных сростков двойников, состоящих из гексагональных пластинчатых кристаллов размером более 20 мкм. Алюмооксидный носитель может обладать величиной внешней удельной поверхности 0,01-1 м2/г. Алюмооксидный носитель может иметь насыпной вес не менее 1,2 г/см3. Катализатор может иметь насыпной вес не менее 1,3 г/см3. Катализатор в качестве промотора содержит оксид меди, оксид цинка, оксид марганца, оксид олова, оксид бора или оксид циркония и может иметь состав, мас.%:The problem is solved by the method of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a catalyst containing chromium, potassium oxides and a promoter deposited on an alumina carrier containing boehmite and up to 10 wt.% Hydrargillite, which is an aggregate in the form of regular ones, including mimetic and irregular splices of twins consisting of hexagonal plate crystals larger than 20 microns in size. The alumina carrier may have an external specific surface area of 0.01-1 m 2 / g. The alumina carrier may have a bulk density of at least 1.2 g / cm 3 . The catalyst may have a bulk density of at least 1.3 g / cm 3 . The catalyst as a promoter contains copper oxide, zinc oxide, manganese oxide, tin oxide, boron oxide or zirconium oxide and may have a composition, wt.%:

оксид хромаchromium oxide 10-2010-20 оксид калияpotassium oxide 0,1-50.1-5 промоторpromoter 0,1-50.1-5 оксид алюминияaluminium oxide остальноеrest

Под двойниками понимаются закономерные и незакономерные сростки двух или более кристаллов, имеющих непараллельную ориентировку в пространстве. Миметические двойники - это повторные двойники низкосимметричных кристаллов, имитирующих высокосимметричные кристаллы (Бокий Г.Д. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971, 400 с.).Doubles are understood as regular and irregular intergrowths of two or more crystals having an unparallel orientation in space. Mimetic doubles are repeated doubles of low-symmetric crystals imitating highly symmetric crystals (Bokiy GD Crystal chemistry. M .: Nauka, 1971, 400 p.).

Под величиной внешней удельной поверхности понимается геометрическая внешняя поверхность гранул алюмооксидного носителя, рассчитанная из размеров частиц, ее составляющих, с учетом коэффициента формы частиц и приведенная к одному грамму носителя (Плаченов Т.Г., Колосенцев С.Д. Порометрия. Л.: Химия, 1988, 176 с.). Величина общей удельной поверхности учитывает внешнюю геометрическую поверхность гранул и внутреннюю поверхность пор носителя, определяется методом БЭТ (С.Грег, К.Синг. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984, 306 с.).The value of the external specific surface is understood as the geometric external surface of the granules of the alumina carrier calculated from the particle sizes and its components, taking into account the particle shape coefficient and reduced to one gram of carrier (Plachenov T.G., Kolosensev S.D. Porometry. L .: Chemistry , 1988, 176 p.). The value of the total specific surface takes into account the external geometric surface of the granules and the inner surface of the pores of the carrier, determined by the BET method (S. Gregg, C. Sing. Adsorption, specific surface, porosity. M: Mir, 1984, 306 p.).

В результате заявляемый процесс дегидрирования парафиновых углеводородов осуществляется более эффективно, что отражается в (1) уменьшении количества остановов двухреакторной системы на ремонт вследствие использования микросферического катализатора с низкой абразивной активностью, обладающего в отличие от прототипа малым количеством выступающих фрагментов в виде граней и ребер отдельных кристаллов, взаимодействующих с поверхностью стенок реакторов, переточных труб и других технологических элементов; (2) снижении расходных норм катализатора вследствие большей структурной устойчивости, повышенной механической прочности и низкой величины внешней удельной поверхности гранул алюмооксидного носителя, что обеспечивает физическую целостность частиц катализатора, сохраняющих свои размеры, как при взаимодействии друг с другом в динамическом режиме кипящего слоя, так и при формировании и выжигании коксовых отложений; (3) увеличении выхода олефиновых углеводородов вследствие применения высокоактивного и селективного катализатора с повышенным насыпным весом и плотной упаковкой крупных пластинчатых кристаллов в гранулах алюмооксидного носителя, стремящихся по форме к монокристаллу, что в свою очередь позволяет проводить процесс при более высоких скоростях сырьевых потоков.As a result, the claimed process for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons is carried out more efficiently, which is reflected in (1) a decrease in the number of shutdowns of the two-reactor system for repairs due to the use of a microspherical catalyst with low abrasive activity, which, in contrast to the prototype, has a small number of protruding fragments in the form of faces and edges of individual crystals, interacting with the surface of the walls of the reactors, transfer pipes and other technological elements; (2) a decrease in the consumption rate of the catalyst due to greater structural stability, increased mechanical strength and low external specific surface area of the granules of the alumina support, which ensures the physical integrity of the catalyst particles that retain their size, both when interacting with each other in a dynamic mode of a fluidized bed, and during the formation and burning of coke deposits; (3) an increase in the yield of olefin hydrocarbons due to the use of a highly active and selective catalyst with an increased bulk density and tight packing of large plate crystals in alumina support granules tending in shape to a single crystal, which in turn allows the process to be carried out at higher feed flow rates.

В отличие от заявляемого способа процесс дегидрирования парафинов в прототипе осуществляется в присутствии алюмохромового катализатора близкого состава, но синтезированного с использованием алюмооксидного носителя, гранулы которого представляют собой сферолиты, составленные из большого числа мелких, размером от 1 до 10 мкм, призматических стрежневидных кристаллов. Меньшая плотность упаковки кристаллов обуславливает более высокую внешнюю удельную поверхность и повышенную абразивную активность катализатора вследствие значительно большего числа выступающих фрагментов отдельных кристаллов, составляющих гранулу катализатора и контактирующих с поверхностью реакторов, стенками переточных труб, циклонов и другого оборудования в условиях реакции и регенерации. Структурные особенности носителя, полученного по прототипу, обуславливают большие расходные нормы катализатора при эксплуатации из-за механического разрушения гранул при формировании и выжигании коксовых отложений. Кроме того, такой катализатор обладает меньшим насыпным весом, следовательно, процесс дегидрирования проводится с меньшими скоростями сырьевых потоков и меньшим выходом целевого олефина.In contrast to the proposed method, the process of dehydrogenation of paraffins in the prototype is carried out in the presence of an alumina-chromium catalyst of a similar composition, but synthesized using an alumina carrier, the granules of which are spherulites composed of a large number of small, from 1 to 10 microns, prismatic rod-shaped crystals. The lower packing density of the crystals leads to a higher external specific surface area and increased abrasive activity of the catalyst due to the significantly larger number of protruding fragments of individual crystals constituting the catalyst granule and in contact with the surface of the reactors, walls of transfer pipes, cyclones and other equipment under the conditions of reaction and regeneration. The structural features of the carrier obtained by the prototype determine the high consumption rates of the catalyst during operation due to mechanical destruction of the granules during the formation and burning of coke deposits. In addition, such a catalyst has a lower bulk density, therefore, the dehydrogenation process is carried out with lower feed flow rates and lower yield of the target olefin.

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов осуществляют при температуре 560-580°С, объемной скорости подачи сырья 300-400 ч-1. Регенерацию осуществляют воздухом при температуре 650°С, выдерживая катализатор в течение 30 мин. Процесс проводят в установке проточного типа с кварцевым трубчатым реактором в псевдоожиженном слое катализатора. Объем загружаемого катализатора - 100 см3. Процесс ведут циклами в следующей последовательности: дегидрирование - 15 мин, продувка инертным газом - 5 мин, регенерация воздухом - 30 мин, продувка инертным газом - 5 мин, далее циклы повторяют. После выдержки катализатора при температуре 580°С в течение 2 часов осуществляют два холостых цикла. На третьем цикле при реакции дегидрирования отбирают контактный газ с 6 по 15 минуту включительно в количестве 1 л. Контактный газ анализируют методом газовой хроматографии. По результатам хроматографического анализа рассчитывают выход целевого олефина на пропущенный и разложенный парафин - активность и селективность катализатора соответственно.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out at a temperature of 560-580 ° C, the volumetric feed rate of 300-400 h -1 . Regeneration is carried out with air at a temperature of 650 ° C, keeping the catalyst for 30 minutes. The process is carried out in a flow-through installation with a quartz tube reactor in a fluidized bed of a catalyst. The volume of the loaded catalyst is 100 cm 3 . The process is carried out in cycles in the following sequence: dehydrogenation - 15 minutes, inert gas purge - 5 minutes, air regeneration - 30 minutes, inert gas purge - 5 minutes, then the cycles are repeated. After holding the catalyst at a temperature of 580 ° C for 2 hours, two idle cycles are carried out. In the third cycle, during the dehydrogenation reaction, contact gas is taken from 6 to 15 minutes inclusive in an amount of 1 liter. Contact gas is analyzed by gas chromatography. According to the results of chromatographic analysis, the yield of the target olefin on the passed and decomposed paraffin is calculated — the activity and selectivity of the catalyst, respectively.

Катализатор готовят пропиткой алюмооксидного носителя водными растворами предшественников оксида хрома, оксида калия, промотора, представляющего собой, по крайней мере, один из оксидов, выбранных из группы: оксид меди, оксид цинка, оксид марганца, оксид олова, оксид бора, оксид циркония, взятых из расчета состава готового катализатора, мас.%:The catalyst is prepared by impregnating the alumina support with aqueous solutions of the precursors of chromium oxide, potassium oxide, a promoter, which is at least one of the oxides selected from the group: copper oxide, zinc oxide, manganese oxide, tin oxide, boron oxide, zirconia taken based on the composition of the finished catalyst, wt.%:

оксид хромаchromium oxide 10-2010-20 оксид калияpotassium oxide 0,1-50.1-5 промоторpromoter 0,1-50.1-5 оксид алюминияaluminium oxide остальноеrest

Носитель имеет размер гранул от 50 до 500 мкм, обладает величиной общей удельной поверхности от 80 до 250 м2/г, объемом пор не менее 0,2 см3/г. Носитель помещают в камеру вакуумного смесителя и дегазируют. Затем дозируют водные растворы активных компонентов и промоторов при остаточном давлении около 30 мм рт.ст. в количестве, соответствующем влагоемкости носителя. Пропитку носителя растворами осуществляют в течение 0,5-2 часов. После пропитки катализатор сушат в вакууме при остаточном давлении 10-30 мм рт.ст. в течение 4-6 часов и прокаливают на воздухе при температуре 600-900°С в течение 4-6 часов.The carrier has a granule size of from 50 to 500 μm, has a total specific surface area of from 80 to 250 m 2 / g, a pore volume of at least 0.2 cm 3 / g. The carrier is placed in the chamber of the vacuum mixer and degassed. Then, aqueous solutions of the active components and promoters are dosed at a residual pressure of about 30 mm Hg. in an amount corresponding to the moisture capacity of the carrier. The carrier is impregnated with solutions for 0.5-2 hours. After impregnation, the catalyst is dried in vacuum at a residual pressure of 10-30 mm Hg. for 4-6 hours and calcined in air at a temperature of 600-900 ° C for 4-6 hours.

В качестве предшественника оксида хрома используют хромовый ангидрид, хромат калия, дихромат калия, гидроксид хрома, нитрат хрома, ацетат хрома, оксалат хрома, ацетилацетонат хрома, алкоголяты хрома, металлоорганические комплексные соединения хрома и др.As a precursor of chromium oxide, chromic anhydride, potassium chromate, potassium dichromate, chromium hydroxide, chromium nitrate, chromium acetate, chromium oxalate, chromium acetylacetonate, chromium alcoholates, organometallic complex compounds of chromium are used.

В качестве предшественника оксида калия используют карбонат калия, гидроксид калия, нитрат калия, нитрит калия, сульфат калия, перманганат калия, оксалат калия, ацетат калия или их смеси.As the potassium oxide precursor, potassium carbonate, potassium hydroxide, potassium nitrate, potassium nitrite, potassium sulfate, potassium permanganate, potassium oxalate, potassium acetate or mixtures thereof are used.

В качестве предшественника оксида циркония используют гидроксид циркония, азотнокислый цирконил, нитрат циркония, алкоксипроизводные циркония, ацетилацетонат циркония, карбонат циркония, хромат циркония, дихромат циркония, хромит циркония, металлоорганические комплексные соединения циркония и др.Zirconium hydroxide, zirconium nitrate, zirconium nitrate, zirconium alkoxy derivatives, zirconium acetylacetonate, zirconium carbonate, zirconium chromate, zirconium dichromate, zirconium chromite, organometallic complexes and other zirconium compounds are used as a precursor of zirconium oxide.

В качестве предшественника оксида меди используют сульфат меди, гидроксид меди, нитрит меди, карбонат меди, хромит меди, хромат меди, дихромат меди, ацетат меди, ацетилацетонат меди, комплексы меди с многоатомными спиртами (например, глицерат меди и т.п.) или их смеси, металлоорганические комплексные соединения меди и др.As the precursor of copper oxide, copper sulfate, copper hydroxide, copper nitrite, copper carbonate, copper chromite, copper chromate, copper dichromate, copper acetate, copper acetylacetonate, copper complexes with polyhydric alcohols (e.g. copper glycerate, etc.) or mixtures thereof, organometallic complex compounds of copper, etc.

В качестве предшественника оксида цинка используют гидроксид цинка, нитрат цинка, нитрит цинка, карбонат цинка, хромат цинка, дихромат цинка, хромит цинка, ацетат цинка, оксалат цинка, металлоорганические комплексные соединения цинка и др.Zinc hydroxide, zinc nitrate, zinc nitrite, zinc carbonate, zinc chromate, zinc dichromate, zinc chromite, zinc acetate, zinc oxalate, organometallic zinc complexes, etc. are used as a precursor of zinc oxide.

В качестве предшественника оксида марганца используют перманганат калия, манганат калия, нитрат марганца, карбонат марганца, ацетат марганца, оксалат марганца, хромит марганца, хромат марганца, дихромат марганца, металлоорганические комплексные соединения марганца и др.Potassium permanganate, potassium manganate, manganese nitrate, manganese carbonate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese chromite, manganese chromate, manganese dichromate, organometallic complex compounds of manganese, etc. are used as a precursor of manganese oxide.

В качестве предшественника оксида олова используют гидроксид олова, сульфат олова, фторид олова, хлорид олова, хлорокись олова, олово хлористоводородную кислоту, оловянную кислоту, оксалат олова, ацетат олова, ацетилацетонат олова, металлорганические комплексные соединения олова и др.As a precursor of tin oxide, tin hydroxide, tin sulfate, tin fluoride, tin chloride, tin chloride, tin hydrochloric acid, tin acid, tin oxalate, tin acetate, tin acetylacetonate, organometallic complex compounds of tin, and others are used.

В качестве предшественника оксида бора используют гидроксид бора, фторид бора, хлорид бора, гидрид бора, метаборную кислоту, ортоборную кислоту, метаборат натрия, метаборат калия, тетраборат натрия, тетраборат лития, тетработат калия, пентаборат натрия, пентаборат калия, декаборат натрия, декаборат калия, триборат кальция, гексаборат кальция, органические бораты, эфиры ортоборной кислоты, бориды, металлорганические комплексные соединения бора и др.As a precursor of boron oxide, boron hydroxide, boron fluoride, boron chloride, boron hydride, metaboric acid, orthoboric acid, sodium metaborate, potassium metaborate, sodium tetraborate, lithium tetraborate, potassium tetraborate, sodium pentaborate, potassium pentaborate, potassium pentaborate, decaborate , calcium triborate, calcium hexaborate, organic borates, orthoboric acid esters, borides, organometallic complex compounds of boron, etc.

Абразивную активность катализатора определяют по относительной потере массы предварительно отожженной при 550°С и зачищенной от окалины пластины из нержавеющей стали марки Х18Н10Т массой 114 г, установленной в испытательной камере под углом 30 град по направлению к потоку, при воздействии струи осушенного при 110°С катализатора, подаваемого со скоростью 50 км/час через сопло пескоструйного аппарата сжатым воздухом в течение двух часов.The abrasive activity of the catalyst is determined by the relative weight loss of an X18H10T stainless steel plate with a mass of 114 g pre-annealed at 550 ° C and cleaned from scale and installed in a test chamber at an angle of 30 degrees in the direction of flow when exposed to a stream of catalyst dried at 110 ° C supplied at a speed of 50 km / h through the nozzle of a sandblasting device with compressed air for two hours.

Фракционный состав гранул носителя определяют ситовым методом.The fractional composition of the carrier granules is determined by the sieve method.

Прочность гранул катализатора на истирание определяют по массовой доле потерь при истирании в струе воздуха в течение 2 часов. Метод основан на разрушении частиц катализатора в кипящем слое и измерении массы частиц, неунесенных потоком воздуха, скорость которого стабилизирована.The abrasion resistance of the catalyst granules is determined by the mass fraction of losses during abrasion in a stream of air for 2 hours. The method is based on the destruction of catalyst particles in a fluidized bed and the measurement of the mass of particles unbalanced by a stream of air, the speed of which is stabilized.

Фазовый состав носителя определяют методом дифракции рентгеновских лучей. Съемку рентгенограмм проводят с использованием длинноволнового излучения CuKα и графитового монохроматора на дифрагирующем пучке. Диапазон записи углов в шкале 29 составляет от 5 до 95 град.The phase composition of the carrier is determined by x-ray diffraction. Radiographs are taken using long-wavelength radiation CuK α and a graphite monochromator on a diffracting beam. The range of recording angles in the scale 29 is from 5 to 95 degrees.

Величину общей удельной поверхности и объема пор определяют методом низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ). Сущность метода определения параметров пористой системы изложена в методике ASTM D 3663-99 «Стандартный метод исследования площади поверхности и объема пор катализаторов и носителей катализаторов».The value of the total specific surface and pore volume is determined by the method of low-temperature nitrogen adsorption (BET). The essence of the method for determining the parameters of a porous system is described in ASTM D 3663-99, “Standard Method for Studying the Surface Area and Pore Volume of Catalysts and Catalyst Carriers.

Внешнюю форму, размер кристаллов и гранул носителя и катализатора определяют с помощью электронного сканирующего микроскопа (фиг.1, 2).The external shape, the size of the crystals and granules of the carrier and catalyst is determined using an electronic scanning microscope (Fig.1, 2).

Насыпной вес катализатора определяют согласно ТУ 2173-075-00206457-2007 «Катализатор дегидрирования легких парафиновых углеводородов (КДИ)».The bulk density of the catalyst is determined according to TU 2173-075-00206457-2007 "Catalyst for the dehydrogenation of light paraffin hydrocarbons (CDI)".

При сопоставлении существенных признаков изобретения с таковыми прототипа было выявлено, что они являются новыми и не описаны в прототипе, отсюда можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».When comparing the essential features of the invention with those of the prototype, it was revealed that they are new and not described in the prototype, from here we can conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Введение новых отличительных признаков в сочетании с достигаемым результатом указывает на «изобретательский уровень» предлагаемого изобретения.The introduction of new distinguishing features in combination with the achieved result indicates the "inventive step" of the invention.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как оно может быть использовано в промышленности, что подтверждается примерами конкретного осуществления изобретения.The present invention meets the criterion of "industrial applicability", as it can be used in industry, as evidenced by examples of specific embodiments of the invention.

Пример 1Example 1

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 560-580°С, регенерации 650°С, объемной скорости подачи углеводородов 300-400 ч-1. Применяемый катализатор готовят пропиткой алюмооксидного носителя растворами предшественников оксидов хрома, калия и промотора в камере вакуумного смесителя в течение 1 часа, дозируя по влагопоглощению водные растворы хромового ангидрида, калия дихромата, олова оксалата, с последующей сушкой в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливанием на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in a flowing quartz tube reactor at a reaction temperature of 560-580 ° C, regeneration of 650 ° C, and a hydrocarbon feed rate of 300-400 h -1 . The catalyst used is prepared by impregnating the alumina support with solutions of the precursors of chromium, potassium, and promoter oxides in the vacuum mixer chamber for 1 hour, dosing aqueous solutions of chromic anhydride, potassium dichromate, and tin oxalate by moisture absorption, followed by drying in vacuum at a residual pressure of 10 mm Hg . and calcination in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Свойства алюмооксидного носителя приведены в таблице 1.The properties of the alumina carrier are shown in table 1.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изпентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and ispentane are shown in table 2.

Пример 2Example 2

Процесс дегидрирования С3-C5 парафиновых углеводородов проводят в проточном кварцевом трубчатом реакторе при температуре реакции 560-580°С, регенерации 650°С, объемной скорости подачи углеводородов 300-400 ч-1. Применяемый катализатор готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 300 мкм со средним диаметром гранул 205 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 60 мкм. Носитель представляет собой бемит - 97 мас.%, гидраргиллит - 3 мас.%, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,12 м2/г, общей удельной поверхностью 152 м2/г, объемом пор 0,24 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3. Носитель пропитывают растворами предшественников оксидов хрома, калия и промотора в течение 0,5 часа при остаточном давлении 10 мм рт.ст., для чего 150 г носителя помещают в камеру вакуумного смесителя и дозируют 60 мл водного раствора, содержащего 28,9 г хромового ангидрида, 19,6 г калия дихромата, 13,4 г цинка ацетата дигидрата. Пропитанный носитель сушат в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливают на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in a flowing quartz tube reactor at a reaction temperature of 560-580 ° C, regeneration of 650 ° C, and a hydrocarbon feed rate of 300-400 h -1 . The catalyst used is prepared using an alumina support fraction from 50 to 300 microns in size with an average granule diameter of 205 microns and an average crystal diameter of the granules of 60 microns. The carrier is boehmite - 97 wt.%, Hydrargillite - 3 wt.%, Has an external specific surface area of 0.12 m 2 / g, a total specific surface area of 152 m 2 / g, a pore volume of 0.24 cm 3 / g, bulk weighing 1.2 g / cm 3 . The carrier is impregnated with solutions of the precursors of chromium, potassium oxides and the promoter for 0.5 hours at a residual pressure of 10 mmHg, for which 150 g of the carrier are placed in a vacuum mixer chamber and 60 ml of an aqueous solution containing 28.9 g of chromic anhydride are dosed 19.6 g of potassium dichromate; 13.4 g of zinc acetate dihydrate. The impregnated carrier is dried in vacuo at a residual pressure of 10 mm Hg. and calcined in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 3Example 3

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 2, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 400 мкм со средним диаметром гранул 300 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 75 мкм. Носитель представляет собой бемит - 99,9 мас.%, гидраргиллит - 0,1 мас.%, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,20 м2/г, общей удельной поверхностью 120 м2/г, объемом пор 0,29 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3. Носитель пропитывают водным раствором, содержащим 35,3 г хромового ангидрида, 26,43 г калия дихромата, 2,9 г марганца ацетата тетрагидрата, сушат в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливают на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 2, but a catalyst is used which is prepared using a fraction of an alumina carrier with a size of 50 to 400 μm with an average diameter of granules of 300 microns and an average diameter of crystals constituting the granule, 75 microns. The carrier is boehmite - 99.9 wt.%, Hydrargillite - 0.1 wt.%, Has an external specific surface area of 0.20 m 2 / g, a total specific surface area of 120 m 2 / g, a pore volume of 0.29 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 . The carrier is impregnated with an aqueous solution containing 35.3 g of chromic anhydride, 26.43 g of potassium dichromate, 2.9 g of manganese acetate tetrahydrate, dried in vacuum at a residual pressure of 10 mm Hg and calcined in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 4Example 4

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 2, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 500 мкм со средним диаметром гранул 390 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 80 мкм. Носитель представляет собой бемит, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,51 мг, общей удельной поверхностью 115 м2/г, объемом пор 0,22 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3. Носитель пропитывают водным раствором, содержащим 16,5 г хромового ангидрида, 6,4 г калия дихромата, 4,8 г меди ацетата моногидрата, сушат в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливают на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 2, but a catalyst is used that is prepared using a fraction of an alumina carrier of 50 to 500 μm in size with an average diameter of granules of 390 μm and an average diameter of crystals constituting the granule, 80 microns. The carrier is boehmite, has an external specific surface area of 0.51 mg, a total specific surface area of 115 m 2 / g, a pore volume of 0.22 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 . The carrier is impregnated with an aqueous solution containing 16.5 g of chromic anhydride, 6.4 g of potassium dichromate, 4.8 g of copper acetate monohydrate, dried in vacuum at a residual pressure of 10 mm Hg and calcined in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 5Example 5

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 2, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 400 до 500 мкм со средним диаметром гранул 450 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 95 мкм. Носитель представляет собой бемит, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,85 м2/г, общей удельной поверхностью 81 м2/г, объемом пор 0,21 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3. Носитель пропитывают водным раствором, содержащим 37,5 г хромового ангидрида, 10,7 г калия карбоната, 46,1 г борной кислоты, сушат в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливают на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 2, but a catalyst is used that is prepared using a fraction of an alumina carrier of 400 to 500 μm in size with an average granule diameter of 450 μm and an average crystal diameter of the granule, 95 microns. The carrier is boehmite, has an external specific surface area of 0.85 m 2 / g, a total specific surface area of 81 m 2 / g, a pore volume of 0.21 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 . The carrier is impregnated with an aqueous solution containing 37.5 g of chromic anhydride, 10.7 g of potassium carbonate, 46.1 g of boric acid, dried in vacuum at a residual pressure of 10 mm Hg and calcined in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 6Example 6

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 1, но применяют катализатор, который готовят пропиткой носителя водным раствором, содержащим 23,8 г хромового ангидрида, 5,5 г калия карбоната, 2,9 г цирконила азотнокислого дигидрата, сушат в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. и прокаливают на воздухе при температуре 750°С в течение 4 часов.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out as described in example 1, but a catalyst is used which is prepared by impregnating the support with an aqueous solution containing 23.8 g of chromic anhydride, 5.5 g of potassium carbonate, 2.9 g of zirconyl nitrate dihydrate, dried in vacuum at a residual pressure of 10 mm Hg and calcined in air at a temperature of 750 ° C for 4 hours.

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 7Example 7

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 6, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 300 мкм со средним диаметром гранул 205 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 60 мкм. Носитель представляет собой бемит - 97 мас.%, гидраргиллит - 3 мас.%, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,12 м2/г, общей удельной поверхностью 152 м2/г, объемом пор 0,24 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 6, but a catalyst is used which is prepared using a fraction of an alumina carrier from 50 to 300 μm in size with an average diameter of granules of 205 μm and an average diameter of crystals composing the granule, 60 microns. The carrier is boehmite - 97 wt.%, Hydrargillite - 3 wt.%, Has an external specific surface area of 0.12 m 2 / g, a total specific surface area of 152 m 2 / g, a pore volume of 0.24 cm 3 / g, bulk weighing 1.2 g / cm 3 .

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 8Example 8

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 6, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 400 мкм со средним диаметром гранул 300 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 75 мкм. Носитель представляет собой бемит - 99,9 мас.%, гидраргиллит - 0,1 мас.%, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,20 м2/г, общей удельной поверхностью 120 м2/г, объемом пор 0,29 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 6, but a catalyst is used which is prepared using a fraction of an alumina carrier with a size of 50 to 400 μm with an average diameter of granules of 300 microns and an average diameter of crystals constituting the granule, 75 microns. The carrier is boehmite - 99.9 wt.%, Hydrargillite - 0.1 wt.%, Has an external specific surface area of 0.20 m 2 / g, a total specific surface area of 120 m 2 / g, a pore volume of 0.29 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 .

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 9Example 9

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 6, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 50 до 500 мкм со средним диаметром гранул 390 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 80 мкм. Носитель представляет собой бемит, обладает величиной внешней удельной поверхностью 0,51 м2/г, общей удельной поверхности 115 м2/г, объемом пор 0,22 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 6, but a catalyst is used which is prepared using a fraction of an alumina carrier of 50 to 500 μm in size with an average diameter of granules of 390 μm and an average diameter of crystals constituting the granule, 80 microns. The carrier is boehmite, has an external specific surface area of 0.51 m 2 / g, a total specific surface area of 115 m 2 / g, a pore volume of 0.22 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 .

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 10Example 10

Процесс дегидрирования С3-C5 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 6, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции алюмооксидного носителя размером от 400 до 500 мкм со средним диаметром гранул 450 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 95 мкм. Носитель представляет собой бемит, обладает величиной внешней удельной поверхности 0,85 м2/г, общей удельной поверхностью 81 м2/г, объемом пор 0,21 см3/г, насыпным весом 1,2 г/см3.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 6, but a catalyst is used which is prepared using a fraction of an alumina carrier of 400 to 500 μm in size with an average granule diameter of 450 μm and an average crystal diameter of the granule, 95 microns. The carrier is boehmite, has an external specific surface area of 0.85 m 2 / g, a total specific surface area of 81 m 2 / g, a pore volume of 0.21 cm 3 / g, bulk density of 1.2 g / cm 3 .

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Пример 11 (сравнения)Example 11 (comparisons)

Процесс дегидрирования С35 парафиновых углеводородов проводят так же, как описано в примере 6, но применяют катализатор, который готовят с использованием фракции носителя - продукта термохимической активации гидраргиллита, размером от 70 до 250 мкм со средним диаметром гранул 190 мкм и средним диаметром кристаллов, составляющих гранулу, 7 мкм. Носитель представляет собой рентгеноаморфный оксид алюминия, который обладает величиной внешней удельной поверхности 31 м2/г, общей удельной поверхностью 115 м2/г, объемом пор 0,20 см3/г, насыпным весом 1,0 г/см3.The process of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons is carried out in the same manner as described in example 6, but a catalyst is used that is prepared using a carrier fraction, a product of thermochemical activation of hydrargillite, ranging in size from 70 to 250 microns with an average granule diameter of 190 microns and an average diameter crystals making up the granule, 7 microns. The carrier is an X-ray amorphous alumina that has an external specific surface area of 31 m 2 / g, a total specific surface area of 115 m 2 / g, a pore volume of 0.20 cm 3 / g, and a bulk density of 1.0 g / cm 3 .

Химический состав, прочность на истирание, насыпной вес, абразивная активность и свойства катализатора в реакциях дегидрирования пентана, изобутана и изопентана приведены в таблице 2.The chemical composition, abrasion resistance, bulk density, abrasive activity and catalyst properties in the dehydrogenation reactions of pentane, isobutane and isopentane are shown in table 2.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ дегидрирования С35 парафиновых углеводородов позволяет повысить эффективность процесса за счет более полного превращения исходных парафинов при высокой селективности по олефиновым углеводородам.As can be seen from the above examples, the proposed method of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons can improve the efficiency of the process due to a more complete conversion of the starting paraffins with high selectivity for olefinic hydrocarbons.

Увеличение активности катализатора обусловлено оптимизацией структурных характеристик катализатора. Использование высокопрочного катализатора с низкой абразивной активностью и большим насыпным весом позволяет уменьшить количество остановов оборудования на ремонт при одновременном увеличении выхода олефиновых углеводородов.The increase in catalyst activity is due to the optimization of the structural characteristics of the catalyst. The use of a high-strength catalyst with low abrasive activity and high bulk density can reduce the number of equipment shutdowns for repairs while increasing the yield of olefinic hydrocarbons.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 № примераExample No. Состав катализатора, мас.%The composition of the catalyst, wt.% Пр, %Etc, % ρнас, г/см3 ρ us , g / cm 3 Абр, %Abr,% ДегидрированиеDehydrogenation № носителяMedia number Cr2O3 Cr 2 O 3 K2OK 2 O Al2O3 Al 2 O 3 промоторpromoter пропанpropane изобутанisobutane изопентанisopentane соединениеcompound содержаниеcontent ВП, %VP,% ВР, %BP,% ВП, %VP,% ВР, %BP,% ВП, %VP,% ВР, %BP,% 1one 1one 1212 2,52.5 85,485,4 SnOSno 0,10.1 9999 1,41.4 0,50.5 30thirty 82,182.1 50,150.1 89,189.1 4646 85,685.6 22 22 1616 3,83.8 77,277,2 ZnO2 ZnO 2 33 99,199.1 1,421.42 0,40.4 33,733.7 8484 50,250,2 89,789.7 4343 86,786.7 33 33 19,119.1 55 75,475,4 MnO2 MnO 2 0,50.5 99,299,2 1,351.35 0,30.3 30,230,2 82,982.9 50,950.9 89,989.9 47,147.1 84,284.2 4four 4four 10,310.3 1,41.4 8787 CuOCuO 1,31.3 9999 1,341.34 0,20.2 28,128.1 80,380.3 50,750.7 90,390.3 46,446,4 86,386.3 55 55 19,319.3 4,14.1 71,771.7 В2О3 B 2 O 3 4,94.9 99,999.9 1,431.43 0,30.3 31,731.7 81,581.5 50,650.6 90,590.5 4747 8686 66 1one 1212 2,52.5 84,684.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 9999 1,411.41 0,50.5 30,830.8 82,682.6 50,250,2 9191 43,843.8 85,185.1 77 22 1212 2,52.5 84,684.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 9999 1,411.41 0,40.4 29,929.9 81,581.5 51,451,4 9090 46,746.7 8686 88 33 1212 2,52.5 84,684.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 9999 1,371.37 0,30.3 30,130.1 82,782.7 5454 90,990.9 47,747.7 8585 99 4four 1212 2,52.5 84,684.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 9999 1,311.31 0,20.2 28,128.1 81,981.9 50,250,2 9090 45,145.1 86,286.2 1010 55 1212 2,52.5 84,684.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 99,599.5 1,431.43 0,30.3 30thirty 8383 51,151.1 90,290.2 46,446,4 8686 11 (сравнения)11 (comparisons) 66 1212 2,52.5 85,685.6 ZrO2 ZrO 2 0,90.9 98,598.5 1,21,2 2,12.1 2828 7979 50fifty 8989 40,140.1 8484 ВП - выход олефина на пропущенный парафин; ВР - выход олефина на разложенный парафин;VP - the output of the olefin to the missed paraffin; BP - olefin yield on decomposed paraffin; Пр - прочность на истирание; Абр - абразивная активность; ρнас - насыпной вес катализатора.Pr - abrasion resistance; Abr - abrasive activity; ρ us is the bulk density of the catalyst.

Claims (5)

1. Способ дегидрирования С35 парафиновых углеводородов в кипящем слое катализатора, содержащего оксиды хрома, калия и промотор, нанесенные на алюмооксидный носитель, содержащий бемит и до 10 мас.% гидраргиллита, представляющий собой агрегаты в виде закономерных, в том числе миметических, и незакономерных сростков двойников, состоящих из гексагональных пластинчатых кристаллов размером более 20 мкм.1. The method of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a catalyst containing chromium and potassium oxides and a promoter supported on an alumina carrier containing boehmite and up to 10 wt.% Hydrargillite, which is a unit in the form of regular, including mimetic , and irregular splices of twins consisting of hexagonal plate crystals larger than 20 microns. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюмооксидный носитель имеет величину внешней удельной поверхности 0,01-1 м2/г.2. The method according to claim 1, characterized in that the alumina carrier has an external specific surface area of 0.01-1 m 2 / g. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что насыпной вес алюмооксидного носителя составляет не менее 1,2 см3/г.3. The method according to claim 1, characterized in that the bulk weight of the alumina carrier is at least 1.2 cm 3 / g. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор в качестве промотора содержит оксид меди, оксид цинка, оксид марганца, оксид олова, оксид бора или оксид циркония и имеет следующий состав, мас.%:
оксид хрома 10-20 оксид калия 0,1-5 промотор 0,1-5 оксид алюминия остальное
4. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst as a promoter contains copper oxide, zinc oxide, manganese oxide, tin oxide, boron oxide or zirconium oxide and has the following composition, wt.%:
chromium oxide 10-20 potassium oxide 0.1-5 promoter 0.1-5 aluminium oxide rest
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что насыпной вес катализатора составляет не менее 1,3 г/см3. 5. The method according to claim 1, characterized in that the bulk density of the catalyst is at least 1.3 g / cm 3 .
RU2008122860/04A 2008-06-06 2008-06-06 Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons RU2373175C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122860/04A RU2373175C1 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122860/04A RU2373175C1 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2373175C1 true RU2373175C1 (en) 2009-11-20

Family

ID=41477845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122860/04A RU2373175C1 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373175C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105642273A (en) * 2015-12-24 2016-06-08 江苏扬子催化剂有限公司 Impregnation drying process of chromium series microspheric fluid bed isobutane dehydrogenation catalyst

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105642273A (en) * 2015-12-24 2016-06-08 江苏扬子催化剂有限公司 Impregnation drying process of chromium series microspheric fluid bed isobutane dehydrogenation catalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
He et al. Dehydrogenation of long chain paraffins over supported Pt-Sn-K/Al2O3 catalysts: A study of the alumina support effect
KR100967597B1 (en) Dehydrogenation catalyst composition
US9254476B2 (en) Chromia alumina catalysts for alkane dehydrogenation
Carniti et al. Catalytic selective reduction of NO with ethylene over a series of copper catalysts on amorphous silicas
EP0894781B1 (en) Process for obtaining light olefins by the dehydrogenation of the corresponding paraffins
RU2350594C1 (en) Alumina support, method for making alumina support and method for making dehydrogenation catalyst of c3-c5 paraffin hydrocarbons on this support
JP3553878B2 (en) Solid acid catalyst, method for producing the same, and reaction method using the same
Lang et al. Hydrothermally prepared chromia-alumina (x Cr/Al 2 O 3) catalysts with hierarchical structure for propane dehydrogenation
KR20150058093A (en) Chroma alumina catalysts for alkane dehydrogenation
Cai et al. Effect of calcination atmosphere on the structure and catalytic behavior of Cr2O3/Al2O3 catalysts for dehydrogenation of propane
WO2014123243A1 (en) Olefin oligomerization method and catalyst used in same
RU2373175C1 (en) Method of dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons
RU2271860C1 (en) Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst
RU2325227C1 (en) Method of reception of the paraffin hydrocarbons dehydrogenating catalyser
US12054456B2 (en) Processes for upgrading alkanes and alkyl aromatic hydrocarbons
Il'Yin Alexander Study of properties of CuO-ZnO-Al2O3 catalysts for methanol synthesis
RU2705808C1 (en) Dehydrogenation catalyst c4-c5 paraffin hydrocarbons
JP2952409B2 (en) Catalyst for lower olefin production
EP0650394A1 (en) Improved lewis acid promoted transition alumina catalysts and isoparaffin alkylation processes using those catalysts
RU2301108C1 (en) Hydrocarbon dehydrogenation catalyst and a method for preparation thereof
CN1156338C (en) Preparation of fixed and carried aluminium trichloride catalyst
RU2349378C1 (en) Microspherical catalyst for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons
RU2377066C1 (en) Catalyst for dehydrogenation of isopentane and isopentane-isoamylene fractions and method of preparing said catalyst
Stoyanova et al. Pd-containing catalysts promoted by NiO designed for the reduction of NO with CO at stoichiometric NO/CO ratio
JP2012512245A (en) Method using a layered sphere catalyst having a high accessibility index