RU2384366C2 - Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline - Google Patents

Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline Download PDF

Info

Publication number
RU2384366C2
RU2384366C2 RU2007148604/04A RU2007148604A RU2384366C2 RU 2384366 C2 RU2384366 C2 RU 2384366C2 RU 2007148604/04 A RU2007148604/04 A RU 2007148604/04A RU 2007148604 A RU2007148604 A RU 2007148604A RU 2384366 C2 RU2384366 C2 RU 2384366C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
isobutane
mixture
graphite
butenes
Prior art date
Application number
RU2007148604/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007148604A (en
Inventor
Виктор Алексеевич Плахотник (RU)
Виктор Алексеевич Плахотник
Юрий Куртович Вайль (RU)
Юрий Куртович Вайль
Original Assignee
Виктор Алексеевич Плахотник
Юрий Куртович Вайль
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 Виктор Алексеевич Плахотник, Юрий Куртович Вайль filed Critical Виктор Алексеевич Плахотник
Priority to RU2007148604/04A priority Critical patent/RU2384366C2/en
Publication of RU2007148604A publication Critical patent/RU2007148604A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2384366C2 publication Critical patent/RU2384366C2/en

Links

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
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a solid heterogeneous super acid catalyst for synthesis of alkylation gasoline by bringing a liquid mixture of isobutane and butenes into contact with the said catalyst which is a porous composition made from a template substrate consisting of particles of an "expanded" intercalated mixture of acids and hexahydrate of cerium (III) nitrate graphite having nano-sized pores and an inorganic acid deposited on particles of the said graphite, where the said inorganic acid is based on zirconium metallosilicates promoted with zinc or nickel sulphates or mixtures thereof, having the following general formula: (ZrO2·17SiO2)·0.5MSO4, where M=Zn2+ and/or Ni2+. The invention also relates to a method of producing alkylation gasoline via alkylation of isobutane with a mixture of butenes in the presence of the above mentioned catalyst at temperature ranging from 50 to 70°C, pressure ranging from 1.7 to 3.0 MPa, molar ratio of isobutane to butenes equal to 15:1, feed space velocity of material ranging from 6.4 to 8.5 g/mlcat·hour, and possibly subsequent regeneration of the said catalyst.
EFFECT: invention increases service life of the catalysts and increases their activity and selectivity.
7 cl, 3 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химии гетерогенного катализа, в частности к процессам получения высокооктанового компонента бензина, именуемого в нефтеперерабатывающей промышленности как «алкилат». В основе процесса получения алкилата лежит реакция алкилирования изопарафинов (изобутан) низшими олефинами (пропен, бутены). Катализаторами промышленного алкилирования служат безводный фтороводород или концентрированная серная кислота. Технологическое оформление реакции доведено до высокой степени совершенства - для получения 1 т алкилата требуется не более 0,4 кг фтороводорода или 70 кг серной кислоты. Несмотря на возврат и регенерацию использованных катализаторов стоимость алкилата на 30% определяется ценой катализатора. Снижение требований к качеству реагентов (по содержанию влаги, диенов, серосодержащих соединений) увеличивает расход фтороводорода до 1 кг на 1 т алкилата, а расход серной кислоты повышает до 200 кг/т алкилата. Токсичность, коррелирующее действие на материалы оборудования, образование трудноутилизируемых отходов при общемировом масштабе производства алкилата, превышающем 70 млн т в год, высокая вероятность возникновения экологических катастроф делают использование названных катализаторов весьма проблематичным.The invention relates to the chemistry of heterogeneous catalysis, in particular to processes for producing the high-octane component of gasoline, referred to in the refining industry as “alkylate”. The alkylate production process is based on the alkylation reaction of isoparaffins (isobutane) with lower olefins (propene, butenes). Industrial alkylation catalysts are anhydrous hydrogen fluoride or concentrated sulfuric acid. The technological design of the reaction has been brought to a high degree of perfection - no more than 0.4 kg of hydrogen fluoride or 70 kg of sulfuric acid is required to obtain 1 ton of alkylate. Despite the return and regeneration of the used catalysts, the cost of alkylate at 30% is determined by the price of the catalyst. Reducing the requirements for the quality of reagents (in terms of moisture, dienes, sulfur-containing compounds) increases the consumption of hydrogen fluoride to 1 kg per 1 ton of alkylate, and the consumption of sulfuric acid increases to 200 kg / t of alkylate. Toxicity, a correlating effect on equipment materials, the formation of difficult to recycle waste with a global scale of alkylate production exceeding 70 million tons per year, and a high probability of environmental disasters make the use of these catalysts very problematic.

В качестве альтернативных катализаторов реакции алкилирования предложены различные кислотные гетерогенные системы. Лишь четыре из них доведены до уровня демонстрационных пилотных установок. Среди них разработки фирм «Халдор Топсе», «Каталитика, Несте Ой, Коноко», «Кемикл Рисерч энд лицензинг, Шеврон» и «ЮОП». Разработки этих фирм предложили несколько технологических схем применения гетерогенных катализаторов, среди них:Various acid heterogeneous systems have been proposed as alternative catalysts for the alkylation reaction. Only four of them are brought to the level of demonstration pilot plants. Among them are the developments of Haldor Topsoe, Catalitika, Neste Oy, Konoko, Chemical Research and Licensing, Chevron and UOP. The developments of these firms proposed several technological schemes for the use of heterogeneous catalysts, among them:

1. Известные кислоты Бренстеда, гетерогенизированные на неорганических носителях пористой и непористой природы, как описано в европатентах ЕР 0433954 A1, EP 0542620 А1.1. Known Bronsted acids heterogenized on inorganic carriers of a porous and non-porous nature, as described in European Patents EP 0433954 A1, EP 0542620 A1.

2. Известные кислоты Льюиса, гетерогенизированные на неорганических кристаллических носителях с регулярной пористой структурой (цеолитах) или на полимерных носителях, причем и цеолиты, и органические полимеры первоначально обладают кислотной функцией Бренстеда, патенты США 3975299, 4384161, 4992616.2. Known Lewis acids heterogenized on inorganic crystalline supports with regular porous structure (zeolites) or on polymer supports, both zeolites and organic polymers initially possess the Bronsted acid function, US Pat. Nos. 3,975,299, 4,384,161, 4,992,616.

3. Полимерные материалы, содержащие перфторалкиленсульфоновые или перфторариленсульфоновые группы, их применение описано в патентах США 3855342, 3862258, 4038213.3. Polymer materials containing perfluoroalkylene sulfonic or perfluoroarylene sulfonic groups, their use is described in US patents 3855342, 3862258, 4038213.

4. Твердые неорганические кристаллические материалы с регулярной пористой структурой определенных размеров (цеолиты), обладающие одновременно свойствами кислот Бренстеда и Льюиса, патенты США 4300015, 4992615, 5258569, мировые патенгы WO 93/017106, 99/19279.4. Solid inorganic crystalline materials with a regular porous structure of certain sizes (zeolites) having both the properties of Bronsted and Lewis acids, US patents 4300015, 4992615, 5258569, world patents WO 93/017106, 99/19279.

5. Твердые неорганические аморфные материалы с нерегулярной пористой структурой, модифицированные нанесением соединений, обладающих свойствами «сверхкислоты». По известному определению «сверхкислотой» называют смесь таких соединений, которые порознь обладают свойствами кислот Бренстеда и Льюиса с известными свойствами, а их смесь превосходит по силе 100%-ную серную кислоту. Патентная информация о каталитическом действии таких систем представлена патентами Японии 51-63386, 57-3650, 59-40056, 59-6181, 61-242461; Китая 1230463, 1362286; США 3251902, 3655813, 4377721, 5491278, 5493067, которые в совокупности излагают концепцию аналогов нашего изобретения, и патентом РФ 2313391, принятым нами за прототип изобретения.5. Solid inorganic amorphous materials with an irregular porous structure, modified by the deposition of compounds with the properties of "super acid". By a well-known definition, “superacid” is a mixture of such compounds that separately possess the properties of Bronsted and Lewis acids with known properties, and their mixture surpasses in strength 100% sulfuric acid. Patent information on the catalytic effect of such systems is represented by Japanese patents 51-63386, 57-3650, 59-40056, 59-6181, 61-242461; China 1230463, 1362286; US 3251902, 3655813, 4377721, 5491278, 5493067, which together set forth the concept of analogues of our invention, and RF patent 2313391, adopted by us for the prototype of the invention.

Все пять направлений использования гетерогенных катализаторов для получения алкилата требуют профессиональной экспертной оценки по ряду параметров. Такими параметрами процесса алкилирования являются:All five areas of using heterogeneous catalysts for the production of alkylate require professional expert evaluation on a number of parameters. These parameters of the alkylation process are:

- конверсия олефинов (бутенов), К%, которая к моменту завершения межрегенерационного пробега катализатора должна быть не ниже 90%,- the conversion of olefins (butenes), K%, which at the time of completion of the inter-regeneration run of the catalyst should be at least 90%,

- выход алкилата на пропущенные бутены, В мас.%. В реальных условиях алкилирование включает не только основную реакцию образования алкилата изобутан + бутены → триметилпентаны, диметилгексаны (алкилат) (1), но и побочный процесс олигомеризации бутены → олигомер бутенов (2). Поэтому теоретический выход продуктов реакции по уравнениям (1) и (2) принимают равным 203,6 и 100 мас.% соответственно. В присутствии сверхкислот выход алкилата повышается за счет реакции самоалкилирования изобутана 2(изобутан) → триметилпентаны, диметилгексаны (алкилат) + водород (3) и возрастает вплоть до 210% и более,- the yield of alkylate on the missed butenes, In wt.%. In real conditions, alkylation includes not only the main reaction of isobutane + butenes → trimethylpentanes, dimethylhexanes (alkylate) alkylate formation (1), but also a side process of butene oligomerization → butene oligomer (2). Therefore, the theoretical yield of reaction products according to equations (1) and (2) is taken equal to 203.6 and 100 wt.%, Respectively. In the presence of superacids, the yield of alkylate increases due to the self-alkylation of isobutane 2 (isobutane) → trimethylpentanes, dimethylhexanes (alkylate) + hydrogen (3) and increases up to 210% or more,

- производительность по алкилату, измеряемая массой алкилата, производимого единицей массы (объема) катализатора за 1 час, Пкгалк/кгкат·ч, кгалккат·ч,- productivity on alkylate, measured by the mass of alkylate produced by the unit mass (volume) of the catalyst for 1 hour, Pkg alk / kg cat · h, kg alk / l cat · h,

- ресурс (время жизни) катализатора, измеряемый количеством алкилата, получаемого с единицы массы (объема) катализатора за межрегенерационный пробег, Ркгалк/кгкат, кгалккат. Продолжительность пробега катализатора в часах есть частное от деления величины Р на величину П.- the resource (lifetime) of the catalyst, measured by the amount of alkylate obtained from a unit mass (volume) of catalyst for the inter-regeneration run, Rkg alk / kg cat , kg alk / l cat . The duration of the catalyst run in hours is the quotient of dividing the value of P by the value of P.

Эксплуатационные параметры для катализаторов всех пяти вышеперечисленных типов катализаторов представлены в таблице. Как следует из таблицы, наилучшими показателями по выходу алкилата, производительности и ресурсу действия обладает катализатор по прототипу.The operating parameters for the catalysts of all five of the above types of catalysts are presented in the table. As follows from the table, the best indicators for the yield of alkylate, productivity and resource of action have a prototype catalyst.

Эксплуатационные характеристики гетерогенных катализаторов для получения алкилата в соответствии с пятью концепциями их происхожденияPerformance characteristics of heterogeneous catalysts for the production of alkylate in accordance with the five concepts of their origin ПоказателиIndicators Гетерогенные катализаторы в соответствии с концепциейHeterogeneous catalysts in accordance with the concept 1, 212 3, 43, 4 5 Аналоги5 Analogs ПрототипPrototype Конверсия бутенов, К%The conversion of butenes, K% 98-10098-100 90-10090-100 95-10095-100 96-10096-100 Выход алкилата, В мас.%The yield of alkylate, In wt.% 190-210190-210 180-210180-210 195-200195-200 195-215195-215 Производительность по алкилату ПAlkylate Performance P 2,0-2,12.0-2.1 0,05-1,00.05-1.0 0,2-0,30.2-0.3 0,2-1,70.2-1.7 кгалк/кгкат·чkg alk / kg cat · h (1,2-1,3)(1.2-1.3) (0,03-0,6)(0.03-0.6) (0,1-0,24)(0.1-0.24) (0,12-0,99)(0.12-0.99) Ресурс, Ркгалк/кгкат Resource, Rkg alk / kg cat 500-600500-600 3-243-24 20-5020-50 300-670300-670 (300-360)(300-360) (2-15)(2-15) (14-35)(14-35) (180-400)(180-400) Время жизни, чLife time, h 250-300250-300 40-20040-200 80-25080-250 200-880200-880 Возможность регенерацииPossibility of regeneration НетNo 3 - нет, 4 - да3 - no, 4 - yes ДаYes ДаYes Примечание: в скобках указаны мaccoвo-обьемные показатели, кг/л·ч, кг/л.Note: in brackets are indicated the volumetric indicators, kg / l · h, kg / l.

Все остальные катализаторы не имеют перспектив для внедрения либо по экологическим, либо по технико-экономическим показателям. Авторы аналога РФ 2091360 декларировали наличие высоких показателей предлагаемых катализаторов способом их синтеза, отличающегося тем, что на первом этапе приготовления катализатора необходимо синтезировать матрицу-носитель, а затем на втором этапе нанести на носитель активный компонент с размером частиц не более 1-50 нм. Образцы катализаторов прототипа РФ 2313391, изготовленные с применением нанотехнологических приемов, превзошли по технико-экономическим показателям образцы аналога РФ 2091360. Однако при длительной эксплуатации катализаторов прототипа проявились недостатки. Так, несмотря на высокую воспроизводимость показателей прототипа в процессе масштабирования образцов катализатора, т.е. при переходе к промышленным способам приготовления, наблюдалась потеря многократности (повторяемости из опыта в опыт) эксплуатационных показателей. Регенерация в присутствии водорода, особенно при повышенном до 5 МПа давлении, сопровождалось потерей высоких качеств катализатора, которая происходила при некоторой критической температуре регенерации. Анализ потерявших активность образцов физико-химическими методами показал, что причиной дезактивации образцов по прототипу является не только укрупнение частиц платины или палладия, но и частичное восстановление сульфатов металлов до сульфидов, носящее необратимый характер.All other catalysts have no prospects for implementation either on environmental or on technical and economic indicators. The authors of the analogue of the Russian Federation 2091360 declared the presence of high rates of the proposed catalysts by the method of their synthesis, characterized in that at the first stage of preparation of the catalyst it is necessary to synthesize a carrier matrix, and then at the second stage apply the active component with a particle size of not more than 1-50 nm on the carrier. The samples of the catalysts of the prototype of the Russian Federation 2313391, made using nanotechnological techniques, exceeded the technical samples of the analogue of the RF 2091360 in technical and economic indicators. However, during the long-term operation of the catalysts of the prototype, shortcomings appeared. So, despite the high reproducibility of the prototype in the process of scaling catalyst samples, i.e. during the transition to industrial methods of preparation, there was a loss in the multiplicity (repeatability from experience to experience) of operational indicators. Regeneration in the presence of hydrogen, especially at a pressure increased to 5 MPa, was accompanied by the loss of high qualities of the catalyst, which occurred at a certain critical temperature of regeneration. The analysis of the samples that lost their activity by physicochemical methods showed that the cause of the deactivation of the samples according to the prototype is not only the enlargement of platinum or palladium particles, but also the partial reduction of metal sulfates to sulfides, which is irreversible.

Задачей предлагаемого изобретения является создание экологически безопасного способа получения бензина-алкилата в присутствии сверхкислотного гетерогенного катализатора, обладающего высокой воспроизводимостью эксплуатационных показателей в условиях приготовления на действующем оборудовании каталитических фабрик.The objective of the invention is the creation of an environmentally friendly method for producing gasoline-alkylate in the presence of a superacid heterogeneous catalyst with high reproducibility of performance in the conditions of preparation of catalytic factories using existing equipment.

Для решения поставленной технической задачи предлагается способ получения названного катализатора, отличающегося тем, что вещества-предшественники активных действующих компонентов катализатора перед завершающей операцией приготовления наносятся на подложку-шаблон из углеродсодержащего материала, состоящего из частиц, обладающих наноразмерными порами (такие материалы описаны - Убеллоде А.Р., Льюис Ф.А. Графит и его кристаллические соединения. М.: «Мир», 1965. С.126. «Кинетика и катализ», 2007, том 48, №4, с.612-620, «Успехи химии», 2006, том 75, №11, c.1119-1132).To solve the technical problem, we propose a method for producing the named catalyst, characterized in that the precursor substances of the active active components of the catalyst are applied to the template substrate from a carbon-containing material consisting of particles having nanosized pores (the materials are described by Ubellode A. R., Lewis F.A. Graphite and its crystalline compounds, Moscow: Mir, 1965. P.126. Kinetics and Catalysis, 2007, Volume 48, No. 4, pp. 612-620, Advances in Chemistry ", 2006, Volume 75, No. 11, pp. 1119-113 2).

Катализатор алкилирования готовят следующим образом.The alkylation catalyst is prepared as follows.

Сначала готовят подложку-шаблон. С этой целью обеззоленный кислотной обработкой природный графит в виде частиц, проходящих через сито с размером ячейки 0.3 мм и остающихся на сите 0.1 мм, имеющий насыпную массу около 800 кг/м3, в количестве 100 г смачивают смесью из 100 г 96-98% серной кислоты и 50 г 68% азотной или 72% хлорной кислоты при комнатной температуре. Смесь, кроме того, содержит в указанном количестве (150 г) 20 г гексагидрата нитрата церия (III). После десятиминутной выдержки пропитанную кислотной смесью массу графита промывают до тех пор, пока промывная жидкость не приобретет рН 0. Интеркалированный таким образом графит высушивают при 120°С до постоянной массы и в течение 60 с нагревают в муфельной печи, имеющей температуру 900°С. Получают около 8 л "расширенного графита" с насыпной массой 10 кг/м3, что свидетельствует о высокой пористости полученного материала. Кроме того, анализ частиц «расширинного графита» показывает, что они обладают наличием наноразмерных пор. По-видимому, эти поры формируют (в качестве шаблонов) наноразмерные частицы сверхкислотного компонента - промотированного сульфатами никеля или цинка (или их смесями) цирконийсиликата.First prepare the template substrate. For this purpose, natural graphite de-acidified by processing acid in the form of particles passing through a sieve with a mesh size of 0.3 mm and remaining on a sieve of 0.1 mm, having a bulk density of about 800 kg / m 3 , in an amount of 100 g is wetted with a mixture of 100 g of 96-98% sulfuric acid and 50 g of 68% nitric or 72% perchloric acid at room temperature. The mixture also contains in the indicated quantity (150 g) 20 g of cerium (III) nitrate hexahydrate. After ten minutes of exposure, the mass of graphite impregnated with the acid mixture is washed until the washing liquid reaches pH 0. The graphite thus intercalated is dried at 120 ° C to constant weight and heated in a muffle furnace at a temperature of 900 ° C for 60 s. Get about 8 l of "expanded graphite" with a bulk density of 10 kg / m 3 , which indicates the high porosity of the obtained material. In addition, an analysis of “expanded graphite” particles shows that they have nanoscale pores. Apparently, these pores form (as templates) nanosized particles of the superacid component promoted by nickel or zinc sulfates (or mixtures thereof) of zirconium silicate.

Пример 1. 100 г «расширенного графита» помещают в 10 л раствора, приготовленного следующим образом:Example 1. 100 g of "expanded graphite" is placed in 10 l of a solution prepared as follows:

210,0 г тетраметокси- или 280,0 г тетраэтоксисилана гидролизуют в 600 мл дистиллированной воды, содержащей 50 ммоль азотной или фтороводородной кислоты. Температура при гидролизе не выше 30°С. К прозрачному гидролизованному раствору при перемешивании прибавляют раствор 21.1 г дигидрата нитрата цирконила и 11.8 г гептагидрата сульфата цинка или 10.4 г гексагидрата сульфата никеля в 200 мл воды, перемешивают и разбавляют до объема 10 л дистиллированной водой. Суспензию "расширенного графита" в приготовленном растворе распыляют в пламени воздушно-пропановой горелки. Тонкодиспергированный порошок собирают в циклоне с помощью нагретого до температуры 120°С фильтра, сушат при температуре 150-200°С и пропитывают раствором дихлоридов тетрамминплатины или тетрамминпаладия, содержащих 2,0 г платины или 1,0 г палладия. Высушивают влажные порошки до постоянной массы и подвергают таблетированию методом сухого прессования. Оптимальная насыпная масса таблеток 500 кг/м3. Таблетки активируют нагреванием в печи при максимальной температуре 600°С в течение 1 ч. Готовый катализатор помещают в герметично закрываемый контейнер. Остывшие таблетки переносят в трубчатый реактор, герметизируют и продувают инертным газом при подъеме температыры до 50-70°С, под давлением 3 МПа в течение 1 ч. Затем в реактор подают жидкую смесь изобутана с бутенами с мольным отношением компонентов 15:1, при этом подача сырьевой смеси составляет 6,4-8,5 г/ млкат·ч.210.0 g of tetramethoxy- or 280.0 g of tetraethoxysilane are hydrolyzed in 600 ml of distilled water containing 50 mmol of nitric or hydrofluoric acid. The temperature during hydrolysis is not higher than 30 ° C. To a clear hydrolyzed solution, with stirring, a solution of 21.1 g of zirconyl nitrate dihydrate and 11.8 g of zinc sulfate heptahydrate or 10.4 g of nickel sulfate hexahydrate in 200 ml of water is added, stirred and diluted to a volume of 10 l with distilled water. A suspension of "expanded graphite" in the prepared solution is sprayed in the flame of an air-propane burner. The finely dispersed powder is collected in a cyclone using a filter heated to a temperature of 120 ° C, dried at a temperature of 150-200 ° C and impregnated with a solution of tetramminplatinum or tetramminpaladium dichlorides containing 2.0 g of platinum or 1.0 g of palladium. Wet powders are dried to constant weight and tableted by dry pressing. The optimum bulk density of the tablets is 500 kg / m 3 . The tablets are activated by heating in an oven at a maximum temperature of 600 ° C for 1 hour. The finished catalyst is placed in a hermetically sealed container. The cooled tablets are transferred to a tubular reactor, sealed and flushed with an inert gas when the temperature rises to 50-70 ° C, under a pressure of 3 MPa for 1 hour. Then a liquid mixture of isobutane with butenes with a molar ratio of components of 15: 1 is fed into the reactor, while the feed mixture is 6.4-8.5 g / ml cat · h.

При подачи такой сырьевой смеси в количестве 8,5 г/млкат·ч достигают следующих показателей процесса. При темперетуре 50°С и давлении 3,0 МПа показатели К, В, П и Р равны соответственно,97-99,190-210, 0,975-1,077 и 180 в единицах, указанных в таблице.When feeding such a raw material mixture in an amount of 8.5 g / ml cat · h, the following process indicators are achieved. At a temperature of 50 ° C and a pressure of 3.0 MPa, the indicators K, B, P and P are equal, respectively, 97-99.190-210, 0.975-1.077 and 180 in the units indicated in the table.

Пример 2. При температуре 70°С, давлении 3.0 МПа и величине подачи сырьевой смеси 6,4 г/млкат·ч показатели составляли, соответственно 98-100%, 185-205, 0,702-0,777, 154-170,220.Example 2. At a temperature of 70 ° C, a pressure of 3.0 MPa and a feed rate of the raw mix of 6.4 g / ml cat · h, the indicators were 98-100%, 185-205, 0.702-0.777, 154-170.220, respectively.

Пример 3Example 3

Катализатор по п.1 формулы изобретения, дезактивированный в условиях примера 1 при температуре 70°С, промывают при температуре 100°С и давлении 2,5 МПа смесью равных объемов изобутана и тетрахлорметана, подаваемой с объемной скоростью подачи 1 час-1 в течение 5 час. Окончание регенерации соответствует отсутствию компонентов бензин-алкилата в промывной жидкости на уровне 0,1 мас.%, регистрируемому методом ГЖХ. Снижают температуру до 60°С и под давлением 2,5 МПа подают в реактор сырьевую смесь вышеуказанного состава с величиной скорости подачи 6,4 г/млкат·ч, получая следующие показатели К, В, П, Р, размерность которых и время жизни катализатора представлены в таблице: 97-99,185-208, 0,690-0,776, 150-170,220.The catalyst according to claim 1, deactivated under the conditions of example 1 at a temperature of 70 ° C, is washed at a temperature of 100 ° C and a pressure of 2.5 MPa with a mixture of equal volumes of isobutane and carbon tetrachloride, supplied at a flow rate of 1 hour -1 for 5 hour. The end of the regeneration corresponds to the absence of gasoline-alkylate components in the washing liquid at the level of 0.1 wt.%, Recorded by GLC. The temperature is reduced to 60 ° C and, under a pressure of 2.5 MPa, a raw material mixture of the above composition is fed into the reactor with a feed rate of 6.4 g / ml cat · h, obtaining the following indices K, B, P, P, whose dimension and lifetime catalyst are presented in the table: 97-99,185-208, 0,690-0,776, 150-170,220.

Claims (7)

1. Твердый гетерогенный сверхкислотный катализатор для получения бензина-алкилата путем контактирования жидкой смеси изобутана и бутенов с этим катализатором, представляющим собой пористую композицию из подложки-шаблона, состоящую из частиц «расширенного» интеркалированного смесью кислот и гексагидрата нитрата церия (III) графита, обладающего наноразмерными порами, и нанесенную на частицы такого графита неорганическую кислоту на основе металлосиликатов циркония, промотированных сульфатами цинка или никеля или их смесями, имеющую общую формулу
(ZrO2·17SiO2)·0,5MSO4,
где M - Zn2+ и/или Ni2+.
1. Solid heterogeneous superacid catalyst for producing gasoline alkylate by contacting a liquid mixture of isobutane and butenes with this catalyst, which is a porous composition from a template substrate, consisting of particles of "expanded" graphite containing cerium (III) nitrate, intercalated with a mixture of acids and hexahydrate, having nanosized pores, and an inorganic acid supported on particles of such graphite based on zirconium metallosilicates promoted with zinc or nickel sulfates or mixtures thereof, having a total formula
(ZrO 2 · 17SiO 2 ) · 0.5MSO 4 ,
where M is Zn 2+ and / or Ni 2+ .
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что его получают в две стадии: на первой стадии формируют шаблон-подложку из «расширенного» интеркалированного графита; на второй стадии на частицы указанного графита наносят неорганическую кислоту на основе металлосиликатов циркония, промотированного сульфатами цинка или никеля или их смесями.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that it is obtained in two stages: at the first stage, a substrate template is formed from “expanded” intercalated graphite; in the second stage, inorganic acid based on zirconium metallosilicates promoted with zinc or nickel sulfates or mixtures thereof is applied to the particles of said graphite. 3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что массовая доля частиц «расширенного» графита составляет, по крайней мере, 50%.3. The catalyst according to claim 1, characterized in that the mass fraction of particles of "expanded" graphite is at least 50%. 4. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 1,0 мас.% платины или 0,5 мас.% палладия.4. The catalyst according to claim 1, characterized in that it further comprises 1.0 wt.% Platinum or 0.5 wt.% Palladium. 5. Катализатор по п.4, отличающийся тем, что платину или палладий в основу катализатора вводят в форме хлоридов тетрамминов их металлов.5. The catalyst according to claim 4, characterized in that platinum or palladium in the catalyst base is introduced in the form of tetrammine chloride of their metals. 6. Способ получения бензина-алкилата путем алкилирования изобутана смесью бутенов в присутствии катализатора по одному из пп.1-4 при температуре от 50 до 70°С, давлении от 1,7 до 3,0 МПа, мольном соотношении изобутан:бутены 15:1, объемной скорости подачи сырья от 6,4 до 8,5 г/(млкат·ч) и последующей возможной регенерацией указанного катализатора.6. The method of producing gasoline-alkylate by alkylation of isobutane with a mixture of butenes in the presence of a catalyst according to one of claims 1 to 4 at a temperature of from 50 to 70 ° C, a pressure of from 1.7 to 3.0 MPa, a molar ratio of isobutane: butenes 15: 1, the volumetric feed rate from 6.4 to 8.5 g / (ml cat · h) and the subsequent possible regeneration of the specified catalyst. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что регенерацию катализатора проводят, промывая его смесью равных объемов изобутана и тетрахлорметана при объемной скорости подачи смеси 1 ч-1 при температуре 80-100°С и давлении 2,5 МПа в течение 4-6 ч. 7. The method according to claim 6, characterized in that the regeneration of the catalyst is carried out by washing it with a mixture of equal volumes of isobutane and carbon tetrachloride at a volumetric feed rate of the mixture 1 h -1 at a temperature of 80-100 ° C and a pressure of 2.5 MPa for 4- 6 hours
RU2007148604/04A 2007-12-27 2007-12-27 Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline RU2384366C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148604/04A RU2384366C2 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148604/04A RU2384366C2 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007148604A RU2007148604A (en) 2009-07-10
RU2384366C2 true RU2384366C2 (en) 2010-03-20

Family

ID=41045193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148604/04A RU2384366C2 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2384366C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012033437A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) Catalyst, method for producing same (embodiments) and method for the liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in the presence of said catalyst
RU2694894C2 (en) * 2014-07-07 2019-07-18 Альбемарл Юроп Спрл Alkylation method using catalyst comprising zeolites having rare-earth elements, with high content of cerium, and hydrogenating metal
RU2736047C1 (en) * 2020-05-25 2020-11-11 Общество с ограниченной ответственностью "Алвега" (ООО "Алвега") Method of catalyst preparation
RU2815903C1 (en) * 2023-02-14 2024-03-25 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") Method of producing detergent component of fuel additive and detergent component of fuel additive

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012033437A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) Catalyst, method for producing same (embodiments) and method for the liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in the presence of said catalyst
RU2445164C1 (en) * 2010-09-09 2012-03-20 Учреждение Российской Академии Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимического Синтеза Им. А.В. Топчиева Ран (Инхс Ран) Catalyst, method of its production (versions) and method of liquid-phase alkylation of isobutane by olefins c2-c4 in its presence
RU2694894C2 (en) * 2014-07-07 2019-07-18 Альбемарл Юроп Спрл Alkylation method using catalyst comprising zeolites having rare-earth elements, with high content of cerium, and hydrogenating metal
RU2736047C1 (en) * 2020-05-25 2020-11-11 Общество с ограниченной ответственностью "Алвега" (ООО "Алвега") Method of catalyst preparation
RU2815903C1 (en) * 2023-02-14 2024-03-25 Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") Method of producing detergent component of fuel additive and detergent component of fuel additive

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007148604A (en) 2009-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105268459B (en) A kind of catalyst for dehydrogenation of low-carbon paraffin of sulfur-bearing and preparation method thereof
CN102482177A (en) Carbohydrate route to para-xylene and terephthalic acid
JP3553878B2 (en) Solid acid catalyst, method for producing the same, and reaction method using the same
RU2384366C2 (en) Heterogeneous catalyst and method of producing alkylation gasoline
CN102906055B (en) Use has applicable porous amorphous solid makes C4 dehydration of alcohols and isomerized method
Takabatake et al. Montmorillonite-based heterogeneous catalysts for efficient organic reactions
RU2596822C2 (en) Composition of mixed oxides and method of producing isoolefins
KR100939608B1 (en) Method of isomerizing hydrocarbon
JP3995241B2 (en) Solid acid catalyst containing platinum group metal component and method for producing the same
RU2308323C1 (en) Catalyst for dehydrogenation of olefin and alkylaromatic hydrocarbons
RU2705574C1 (en) Catalytic composition for converting alkanes to alkenes and a method for production thereof
CN105080535B (en) Catalyst for butylene disproportionation
CN1132664A (en) Composite catalyst for one-step process preparing dimethyl ether from synthetic gas and its prepn
JP3568372B2 (en) Method for producing solid acid catalyst
RU2724902C1 (en) Highly active alkane dehydrogenation catalyst and method of production thereof
FI74410C (en) Hydrocracking catalyst composition comprising a nickel component and a tungsten component on a silica-alumina support material and process for making the same.
Suttibut et al. Metathesis of ethylene and trans-2-butene over MgO admixed WO 3/SiO 2 catalysts
CN105214643B (en) Catalyst for metathesis reaction
RU2806559C2 (en) Solid acid catalyst, its preparation and application
US11981622B2 (en) Method for producing alcohol and catalyst for producing alcohol
CN111482194B (en) Alkylation catalyst and application thereof
CN111482195B (en) Solid acid catalyst
CN111054382B (en) Catalyst for dehydrogenation of organic liquid hydrogen storage materials
CN112675904B (en) Carbon-containing catalyst and application thereof in one-step method for producing low-carbon olefin by using synthesis gas
CN111482193B (en) Preparation method of solid acid catalyst

Legal Events

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

Effective date: 20111228