RU2457902C2 - Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst - Google Patents

Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2457902C2
RU2457902C2 RU2010137508/04A RU2010137508A RU2457902C2 RU 2457902 C2 RU2457902 C2 RU 2457902C2 RU 2010137508/04 A RU2010137508/04 A RU 2010137508/04A RU 2010137508 A RU2010137508 A RU 2010137508A RU 2457902 C2 RU2457902 C2 RU 2457902C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zeolite
oxide
catalyst
halogen
carried out
Prior art date
Application number
RU2010137508/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010137508A (en
Inventor
Саламбек Наибович Хаджиев (RU)
Саламбек Наибович Хаджиев
Ильяс Магомедович Герзелиев (RU)
Ильяс Магомедович Герзелиев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Открытое Акционерное Общество "Электрогорский Институт Нефтепереработки" (Оао "Элинп")
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Открытое Акционерное Общество "Электрогорский Институт Нефтепереработки" (Оао "Элинп") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН)
Priority to RU2010137508/04A priority Critical patent/RU2457902C2/en
Publication of RU2010137508A publication Critical patent/RU2010137508A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2457902C2 publication Critical patent/RU2457902C2/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to petrochemistry, particularly to production of a zeolite-based catalyst for alkylation of isobutane with olefins and can be used in oil refining industry. Described is a zeolite-based catalyst for alkylation of isobutane with olefins which contains aluminium oxide and silicon dioxide with molar ratio of silicon dioxide to aluminium oxide equal to 2.8-7.0, sodium and rare-earth element oxides and active metal oxides in form of platinum oxide and/or palladium oxide and/or rhenium oxide and/or rhodium oxide and/or halogen - chlorine or fluorine, with the following ratio of components in wt %: sodium oxide 0.26-0.8, calcium oxide 0.8-4.2, rare-earth element oxide 12.1-20.0, platinum oxide and/or palladium oxide and/or rhenium oxide and/or rhodium oxide 0.02-2.0, and/or chlorine 0.05-0.8 and/or chlorine 0.005-0.5, a zeolite with ratio SiO2/Al2O3 equal to 2.8-7.0 being the balance. Disclosed also are two versions of the method of producing a zeolite-based catalyst for alkylation of isobutane with C2-C4 olefins, involving treatment thereof with aqueous solutions of salts of calcium, a rare-earth element and ammonium at high temperature and pressure of saturated vapour for a period of time necessary to convert the zeolite into a rare-earth calcium zeolite, and depositing active metal oxides onto it by saturation with aqueous solutions containing active metals, followed by washing, drying and calcination, where at the beginning, the obtained rare-earth calcium zeolite is saturated with unipolar water until the release of air from zeolite pores stops, and then depositing active metal oxides: platinum oxide and/or palladium oxide and/or rhenium oxide and/or rhodium oxide and/or halogen - chlorine or fluorine, taken in amounts which ensure said content of the oxide of the corresponding metal and halogen in the ready product, or deposition of active metal oxides - platinum oxide and/or palladium oxide and/or rhenium oxide and/or rhodium oxide and/or halogen - chlorine or fluorine - onto the rare-earth calcium zeolite is carried out from solutions containing the corresponding metals or halogen in unipolar water, taken in amounts which ensure said content of oxide of the oxide of the corresponding metal in the ready catalyst, wherein in both versions, deposition of active metals and halogen is carried out in two steps: at the first step via cold saturation at temperature not higher than 30°C for 1 hour, at the second step - at temperature not lower than 70°C for 1 hour, after which treatment with an organic acid is carried out in the presence of 30% aqueous hydrogen peroxide solution, followed by drying, tableting and calcination. Described is a method for liquid-phase alkylation of isobutane with olefins in the presence of the catalyst described above.
EFFECT: longer stable operation of the catalyst with activity thereof up to almost 100 wt % and isooctane selectivity of up to 75,7 wt %.
20 cl, 10 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к получению катализатора на основе цеолитов и способу алкилирования изобутана олефинами C2÷C4 в его присутствии, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to the preparation of a catalyst based on zeolites and a method for the alkylation of isobutane with C 2 ÷ C 4 olefins in its presence, and can be used in the oil refining industry.

В связи с возросшими требованиями к качеству автобензина (ограничение содержания ароматических углеводородов) резко возрос интерес к процессу алкилирования изобутана олефинами. Продукт процесса - алкилбензин состоит практически нацело из изопарафиновых углеводородов, в основном изооктанов (Σизо-C8). Алкилбензин не содержит ароматических углеводородов, однако обладает высоким октановым числом. Разработка технологии, пригодной для внедрения в промышленность, в первую очередь зависит от создания каталитической системы, проявляющей высокую активность, селективность в получении целевых продуктов и стабильность. В настоящее время для процесса алкилирования в промышленном масштабе в качестве катализаторов используются минеральные кислоты - серная и фтористоводородная. Однако их применение вызывает ряд проблем, связанных с их высокой токсичностью и коррозионно-активностью. В качестве альтернативных предложен широкий ассортимент катализаторов различного качественного и количественного состава, однако наиболее перспективны катализаторы на основе цеолитов, в которые для увеличения активности и селективности вводят различные модификаторы.Due to increased demands on the quality of gasoline (limiting the content of aromatic hydrocarbons), interest in the process of alkylation of isobutane with olefins has sharply increased. The product of the process, alkylbenzine, consists almost entirely of isoparaffin hydrocarbons, mainly isooctanes (Σiso-C 8 ). Alkylbenzene does not contain aromatic hydrocarbons, but has a high octane rating. The development of a technology suitable for implementation in industry primarily depends on the creation of a catalytic system that exhibits high activity, selectivity in obtaining target products and stability. Currently, for the industrial-scale alkylation process, mineral acids — sulfuric and hydrofluoric — are used as catalysts. However, their use causes a number of problems associated with their high toxicity and corrosion activity. As an alternative, a wide range of catalysts of various qualitative and quantitative composition is proposed, however, the most promising catalysts are based on zeolites, in which various modifiers are introduced to increase activity and selectivity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является катализатор на основе цеолита типа фожазит для алкилирования изобутана олефинами С2÷С4, описанный в SU 1309383, B01J 29/12, С07В 37/00, 20.10.1996 г. Согласно известному техническому решению катализатор имеет следующий состав, % мас.: оксид натрия 0,26÷0,8; оксид редкоземельного элемента 12,0÷20,0; оксид кальция 0,8÷4,2; оксид платины или палладия 0,02÷1,2; оксид алюминия и диоксида кремния - остальное. Испытание КЦ при алкилировании изобутана этиленом при 90°С, скорости подачи сырья 1,3 ч-1 и длительности 7 ч показывает выход алкилата 190÷210% мас.The closest in technical essence and the achieved result is a catalyst based on a faujasite type zeolite for the alkylation of isobutane with C 2 ÷ C 4 olefins, described in SU 1309383, B01J 29/12, C07B 37/00, 10/20/1996. According to the well-known technical solution, the catalyst has the following composition,% wt .: sodium oxide 0.26 ÷ 0.8; rare earth oxide 12.0 ÷ 20.0; calcium oxide 0.8 ÷ 4.2; platinum or palladium oxide 0.02 ÷ 1.2; aluminum oxide and silicon dioxide - the rest. The test of CC during the alkylation of isobutane with ethylene at 90 ° C, a feed rate of 1.3 h -1 and a duration of 7 h shows an alkylate yield of 190 ÷ 210% wt.

Недостатком катализатора является невысокая селективность по целевому продукту Σизо-C8 (суммарным изооктанам) - 67,4% мас. при алкилировании изобутана этиленом и бутенами, а при алкилировании изобутана пропиленом при 20°С и длительности 3 ч показывает низкий выход алкилата - 100% мас., в то время как селективность по целевому продукту Σизо-C8 (суммарным изооктанам) и вовсе составляет - 26,8% мас.The disadvantage of the catalyst is the low selectivity for the target product Σiso-C 8 (total isooctanes) - 67.4% wt. when alkylating isobutane with ethylene and butenes, and when alkylating isobutane with propylene at 20 ° C and a duration of 3 hours, it shows a low yield of alkylate - 100 wt.%, while the selectivity for the target product Σiso-C 8 (total isooctanes) is 26.8% wt.

Задача предлагаемого технического решения заключается в разработке катализатора, проявляющего высокую стабильность в проведении процесса алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 и проявляющего высокую активность и селективность по целевому продукту Σизо-C8, а также в разработке способа получения такого катализатора.The objective of the proposed technical solution is to develop a catalyst that shows high stability in the process of alkylation of isobutane with olefins C 2 ÷ C 4 and exhibits high activity and selectivity for the target product Σiso-C 8 , as well as in the development of a method for producing such a catalyst.

Поставленная задача решается тем, что предложен катализатор алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 на основе цеолита, содержащий оксид алюминия и диоксид кремния при молярном отношении диоксид кремния : оксид алюминия, равном 2,8÷7,0, оксиды натрия, кальция, редкоземельного элемента и оксиды активных металлов, который в качестве оксидов активных металлов содержит оксиды платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия, а также галоген - хлор или фтор при следующем соотношении компонентов, % мас.:The problem is solved by the fact that the proposed catalyst for the alkylation of isobutane with olefins C 2 ÷ C 4 based on zeolite containing aluminum oxide and silicon dioxide in a molar ratio of silicon dioxide: aluminum oxide equal to 2.8 ÷ 7.0, sodium, calcium, rare earth oxides element and oxides of active metals, which as oxides of active metals contains oxides of platinum, and / or palladium, and / or rhenium, and / or rhodium, as well as halogen - chlorine or fluorine in the following ratio, wt.%:

оксид натрияsodium oxide 0,26÷0,80.26 ÷ 0.8 оксид кальцияcalcium oxide 0,8÷4,20.8 ÷ 4.2 оксид редкоземельного элементаrare earth oxide 12,0÷20,012.0 ÷ 20.0 оксид платины,platinum oxide и/или оксид палладия,and / or palladium oxide, и/или оксид рения,and / or rhenium oxide, и/или оксид родияand / or rhodium oxide 0,02÷2,00.02 ÷ 2.0 и/или хлорand / or chlorine 0,05÷0,80.05 ÷ 0.8 и/или фторand / or fluorine 0,005÷0,50.005 ÷ 0.5 цеолит с соотношениемzeolite with a ratio SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0 остальноеrest

Предложенный катализатор может дополнительно содержать связующее, предпочтительно гидроксид алюминия бемитной структуры в количестве 10÷50% мас. по отношению к готовому катализатору, а в качестве цеолита он содержит цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8-7,0.The proposed catalyst may additionally contain a binder, preferably aluminum hydroxide boehmite structure in an amount of 10 ÷ 50% wt. in relation to the finished catalyst, and as a zeolite, it contains a faujasite type zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8-7.0.

Поставленная задача решается также тем, что предложен способ получения катализатора алкилирования изобутана олефинами С2-C4 на основе цеолита, включающий его обработку водными растворами солей кальция, редкоземельного элемента и аммония при повышенной температуре и давлении насыщенных паров в течение времени, необходимого для перевода цеолита в редкоземельный кальциевый цеолит и нанесение на него оксидов активных металлов путем пропитки водными растворами, содержащими активные металлы, затем промывку и сушку, в котором перед нанесением активных металлов сначала осуществляют обработку полученного редкоземельного кальциевого цеолита униполярной водой до прекращения выхода воздуха из пор цеолита, затем нанесение оксидов активных металлов: платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия совместно с галогеном - хлором или фтором, взятых в количестве, обеспечивающем указанное содержание оксида соответствующего металла и галогена в готовом катализаторе, причем нанесение активных металлов и галогена проводят в две стадии: на первой стадии путем холодной пропитки при температуре не более 30°С, на второй - при температуре не менее 70°С, после чего осуществляют обработку органической кислотой в присутствии 30% водного раствора перекиси водорода, а затем сушку, таблетирование и прокаливание.The problem is also solved by the fact that the proposed method for producing an isobutane alkylation catalyst with C 2 -C 4 olefins based on zeolite, including its treatment with aqueous solutions of calcium salts, rare earth element and ammonium at elevated temperature and saturated vapor pressure for the time required to transfer the zeolite into rare-earth calcium zeolite and the deposition of active metal oxides on it by impregnation with aqueous solutions containing active metals, then washing and drying, in which before application using active metals, first, the resulting rare-earth calcium zeolite is treated with unipolar water until the air ceases to leave the pores of the zeolite, then the application of oxides of active metals: platinum and / or palladium and / or rhenium and / or rhodium together with halogen - chlorine or fluorine, taken in an amount providing the specified oxide content of the corresponding metal and halogen in the finished catalyst, and the deposition of active metals and halogen is carried out in two stages: in the first stage by cold impregnation at mperature not more than 30 ° C, the second - at a temperature not less than 70 ° C, after which the processing is carried out with an organic acid in the presence of 30% aqueous hydrogen peroxide solution, followed by drying, calcination and tableting.

Частный случай реализации способа, когда цеолит смешивают со связующим - предпочтительно гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором минеральной или органической кислоты, предпочтительно азотной, при рН в пределах, равных 2÷4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.A particular case of the method, when the zeolite is mixed with a binder — preferably aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of mineral or organic acid, preferably nitric, at a pH of 2 ÷ 4, the mixture is evaporated, formed by extrusion, the extrudates are dried, dried and calcined .

В качестве цеолита используют цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8-7,0.As a zeolite, a faujasite type zeolite is used with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8-7.0.

Обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельного элемента и аммония для получения редкоземельного кальциевого цеолита осуществляют при температуре 140÷220°С.Processing zeolite with aqueous solutions of calcium salts, rare earth element and ammonium to obtain rare earth calcium zeolite is carried out at a temperature of 140 ÷ 220 ° C.

В качестве водных растворов активных металлов используют платинохлористоводородную, или рениевую, или родиевую кислоту, или тетрааммиакат палладия.As aqueous solutions of active metals, platinum chloride, or rhenium, or rhodium acid, or palladium tetraammonia is used.

Холодную пропитку проводят не менее 1 часа, а горячую в течение 0,5-2 часов, предпочтительнее 0,75-1,0 часа.Cold impregnation is carried out for at least 1 hour, and hot for 0.5-2 hours, preferably 0.75-1.0 hours.

Нанесение галогена осуществляют из водного раствора соляной или фтористоводородной кислоты.The application of halogen is carried out from an aqueous solution of hydrochloric or hydrofluoric acid.

В качестве органической кислоты используют водный раствор щавелевой, муравьиной, уксусной или лимонной кислоты или их смеси.As an organic acid, an aqueous solution of oxalic, formic, acetic or citric acid or a mixture thereof is used.

Поставленная задача решается тем, что предложен второй вариант реализации способа получения катализатора алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 на основе цеолита, включающий его обработку водными растворами солей кальция, редкоземельного элемента и аммония при повышенной температуре и давлении насыщенных паров в течение времени, необходимого для перевода цеолита в редкоземельный кальциевый цеолит, и нанесение на него оксидов активных металлов путем пропитки водными растворами, содержащими активные металлы, затем промывку и сушку, в котором нанесение на редкоземельный кальциевый цеолит оксидов активных металлов - платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия и галогена - хлора или фтора осуществляют из растворов, содержащих соответствующие металлы или галоген в униполярной воде, взятых в количестве, обеспечивающем указанное содержание оксида соответствующего металла или галогена в готовом катализаторе, причем нанесение активных металлов и галогена проводят в две стадии: на первой стадии путем холодной пропитки при температуре не более 30°С, на второй - при температуре не менее 70°С, после чего осуществляют обработку органической кислотой в присутствии 30% водного раствора перекиси водорода, а затем сушку, таблетирование и прокаливание.The problem is solved in that a second embodiment of a method for producing an isobutane alkylation catalyst with C 2 ÷ C 4 olefins based on a zeolite is proposed, including its treatment with aqueous solutions of calcium salts, a rare earth element and ammonium at an elevated temperature and saturated vapor pressure for the time required for converting zeolite to rare-earth calcium zeolite, and applying active metal oxides to it by impregnation with aqueous solutions containing active metals, then washing and drying, in which the deposition on rare earth calcium zeolite of oxides of active metals - platinum, and / or palladium, and / or rhenium, and / or rhodium and halogen - chlorine or fluorine is carried out from solutions containing the corresponding metals or halogen in unipolar water, taken in quantities, providing the specified oxide content of the corresponding metal or halogen in the finished catalyst, and the application of active metals and halogen is carried out in two stages: in the first stage by cold impregnation at a temperature of not more than 30 ° C, in the second - at a rate at least 70 ° C, after which they are treated with an organic acid in the presence of a 30% aqueous solution of hydrogen peroxide, and then dried, tableted and calcined.

Пропитанный оксидами активных металлов цеолит в частном случае смешивают со связующим - предпочтительно гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором минеральной или органической кислоты, предпочтительно азотной, при рН в пределах, равных 2÷4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.The zeolite impregnated with oxides of active metals is mixed in a particular case with a binder — preferably aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of mineral or organic acid, preferably nitric, at a pH in the range of 2–4, the mixture is evaporated, formed by extrusion, the extrudates are dried, dried and ignite.

В качестве цеолита используют цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0.As a zeolite, a faujasite type zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0 is used.

Обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельного элемента и аммония для получения редкоземельного кальциевого цеолита осуществляют при температуре 140÷220°С.Processing zeolite with aqueous solutions of calcium salts, rare earth element and ammonium to obtain rare earth calcium zeolite is carried out at a temperature of 140 ÷ 220 ° C.

В качестве водных растворов активных металлов используют платинохлористоводородную, или рениевую, или родиевую кислоту, или тетрааммиакат палладия.As aqueous solutions of active metals, platinum chloride, or rhenium, or rhodium acid, or palladium tetraammonia is used.

Холодную пропитку проводят не менее 1 часа, а горячую в течение 0,5-2 часа, предпочтительнее 0,75-1,0 часов.Cold impregnation is carried out for at least 1 hour, and hot for 0.5-2 hours, preferably 0.75-1.0 hours.

Нанесение галогена осуществляют из водного раствора соляной или фтористоводородной кислоты.The application of halogen is carried out from an aqueous solution of hydrochloric or hydrofluoric acid.

В качестве органической кислоты используют водный раствор щавелевой, муравьиной, уксусной или лимонной кислоты или их смеси.As an organic acid, an aqueous solution of oxalic, formic, acetic or citric acid or a mixture thereof is used.

Поставленная задача решается также тем, что предложен способ жидкофазного алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 при повышенном давлении и температуре, в котором процесс ведут в присутствии описанного катализатора, полученного любым из указанных способов.The problem is also solved by the fact that the proposed method of liquid-phase alkylation of isobutane with olefins C 2 ÷ C 4 at elevated pressure and temperature, in which the process is carried out in the presence of the described catalyst obtained by any of these methods.

Из уровня техники известен патент RU №2289475, B01J 2/256, опубл. 20.12.2006 г., в котором описан катализатор, содержащий в своем составе хлор и фтор, наряду с другими активными компонентами. Катализатор применяют для проведения каталитического крекинга с целью получения бензиновых фракций.The prior art patent RU No. 2289475, B01J 2/256, publ. December 20, 2006, which describes a catalyst containing chlorine and fluorine, along with other active components. The catalyst is used for catalytic cracking in order to obtain gasoline fractions.

Однако катализатор для проведения процесса алкилирования изобутана олефинами С24, содержащий в своем составе галоген - хлор или фтор, из уровня техники не известен.However, the catalyst for carrying out the alkylation process of isobutane with C 2 -C 4 olefins containing halogen — chlorine or fluorine — is not known in the art.

Технический результат, который может быть получен от предлагаемого изобретения, заключается в следующем:The technical result that can be obtained from the invention is as follows:

- в увеличении стабильной активности работы катализатора;- in increasing the stable activity of the catalyst;

- увеличении активности катализатора по конверсии олефинов, практически до 100% мас.;- increasing the activity of the catalyst for the conversion of olefins, up to almost 100% wt .;

- увеличении селективности катализатора в процессе жидкофазного алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 по целевому продукту - изооктанам (изо-C8) до 75,7% мас.;- increasing the selectivity of the catalyst in the process of liquid-phase alkylation of isobutane with C 2 ÷ C 4 olefins in the target product - isooctanes (iso-C 8 ) up to 75.7% wt .;

- увеличении выхода целевого продукта (алкилбензина) на 10÷15% мас.- increasing the yield of the target product (alkylbenzene) by 10 ÷ 15% wt.

Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение, но никоим образом не ограничивают его.The following examples illustrate the proposed technical solution, but in no way limit it.

Получение катализаторов и проведение реакции жидкофазного алкилирования в их присутствии.Obtaining catalysts and carrying out a liquid phase alkylation reaction in their presence.

Пример 1Example 1

Редкоземельный кальциевый цеолит получают по методике, описанной в патенте SU 936991, B01J 37/30, 23.06.1982 г. С этой целью 40 г порошкообразного цеолита типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 4,0, загружают в автоклав и заливают раствором хлорида кальция (концентрация 60 г/л, количество 260 мл). Автоклав подогревают до 160°С и выдерживают 3 ч. По окончании обработки автоклав охлаждают, сливают отработанный раствор, заливают раствор промышленной смеси нитратов редкоземельных элементов (концентрация 30 г/л, количество 210 мл) и вновь подогревают до 160°С, выдерживают 3 часа и охлаждают.Rare-earth calcium zeolite is obtained according to the procedure described in patent SU 936991, B01J 37/30, 06/23/1982. To this end, 40 g of powdered faujasite type zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 4.0 are loaded into autoclave and pour in a solution of calcium chloride (concentration of 60 g / l, the amount of 260 ml). The autoclave is heated to 160 ° C and held for 3 hours. At the end of the treatment, the autoclave is cooled, the spent solution is poured, a solution of an industrial mixture of rare earth nitrates is poured (concentration 30 g / l, quantity 210 ml) and reheated to 160 ° C, kept for 3 hours and cool.

После охлаждения и отделения маточного раствора цеолит промывают обессоленной водой (конденсатом). Лепешку цеолита сушат, прессуют в таблетки и прокаливают.After cooling and separation of the mother liquor, the zeolite is washed with demineralized water (condensate). The zeolite cake is dried, pressed into tablets and calcined.

Затем полученный таким образом редкоземельный кальциевый цеолит обрабатывают сначала униполярной водой, которую получают в электрохимическом реакторе РЭХ-1 (установок типа СТЭЛ) (методика описана в Бахир В.М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды. - М.: ВНИИИМТ, 1999. - 84 с; - ил.). Униполярная вода подается с целью химического модифицирования поверхности хемосорбцией ионов водорода (Н+), интенсификации и равномерности процесса его дальнейшей пропитки активными компонентами, удаления из пор цеолита воздуха, а также для мягкого увлажнения цеолита, что предотвращает растрескивание катализатора, и для отмывки от пыли и крошки.Then, the rare-earth calcium zeolite thus obtained is first treated with unipolar water, which is obtained in the REH-1 electrochemical reactor (STEL-type plants) (the method is described in Bakhir V.M. Modern technical electrochemical systems for disinfection, purification and activation of water. - M .: VNIIIMT, 1999 .-- 84 s; - ill.). Unipolar water is supplied for the purpose of chemically modifying the surface by chemisorption of hydrogen ions (H + ), intensification and uniformity of the process of its further impregnation with active components, removal of air zeolite from the pores, as well as for gentle moistening of the zeolite, which prevents cracking of the catalyst, and for washing from dust and crumbs.

Далее навеску редкоземельно-кальциевого цеолита заливают смесью растворов активных металлов. В данном примере раствором нитрата аммония, тетрааммиаката палладия и хлорида родия (концентрация 0,05 г/л по палладию и 7,35 г/л по родию), в количестве, обеспечивающем полное покрытие гранул.Next, a sample of rare-earth-calcium zeolite is poured with a mixture of solutions of active metals. In this example, a solution of ammonium nitrate, palladium tetraammonia and rhodium chloride (concentration of 0.05 g / l for palladium and 7.35 g / l for rhodium), in an amount that provides full coverage of the granules.

Нанесение активных металлов на редкоземельный кальциевый цеолит осуществляют в две стадии: на первой стадии проводят холодную пропитку при перемешивании 1 час при температуре 25°С. После проведения холодной пропитки на второй стадии пропиточный раствор нагревают до температуры 75°С и проводят пропитку редкоземельного кальциевого цеолита еще 1 час. Затем в пропиточный раствор добавляют 0,02 г щавелевой кислоты (расчете на безводную соль) в виде водного раствора с концентрацией 50 г/дм3 и 0,02 г перекиси водорода в виде 30% водного раствора. Обработку продолжают 0.25 часа при перемешивании, затем раствор сливают, катализатор сушат и прокаливают.The application of active metals to rare-earth calcium zeolite is carried out in two stages: in the first stage, cold impregnation is carried out with stirring for 1 hour at a temperature of 25 ° C. After cold impregnation in the second stage, the impregnation solution is heated to a temperature of 75 ° C and the rare-earth calcium zeolite is impregnated for another 1 hour. Then, 0.02 g of oxalic acid (calculated on anhydrous salt) is added to the impregnation solution in the form of an aqueous solution with a concentration of 50 g / dm 3 and 0.02 g of hydrogen peroxide in the form of a 30% aqueous solution. Processing is continued for 0.25 hours with stirring, then the solution is drained, the catalyst is dried and calcined.

Затем раствор, практически не содержащий палладия, сливают, таблетки промывают конденсатом, сушат и прокаливают.Then the solution, practically free of palladium, is drained, the tablets are washed with condensate, dried and calcined.

Получают катализатор следующего химического состава, % мас.:Get the catalyst of the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,5; La2O3 - 20,0; CaO - 1,4; PdO - 0,01; RhO - 1,5; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=4,0).Na 2 O - 0.5; La 2 O 3 - 20.0; CaO - 1.4; PdO - 0.01; RhO - 1.5; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 4.0).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования изобутана (изобутановая фракция с содержанием изобутана - 99,5% мас., остальное н-бутан) этиленом с концентрацией 99,5 мас.% по основному веществу, при соотношении изо-С42"=17:1, температуре 90°С, объемной скорости подачи сырья 1,3 ч-1 и длительности работы катализатора 7 ч на лабораторной проточной установке.The catalyst is tested in the reaction of liquid-phase alkylation of isobutane (isobutane fraction with an isobutane content of 99.5% by weight, the rest is n-butane) with ethylene with a concentration of 99.5% by weight of the basic substance, at a ratio of ISO-C 4 : C 2 "= 17: 1, a temperature of 90 ° C, a volumetric feed rate of 1.3 h -1 and a catalyst run time of 7 hours in a laboratory flow unit.

Катализатор загружают в реактор таким образом, что над и под его слоем оказывается толченый кварц (фракция по размерам частиц на порядок выше фракции катализатора), служащий в качестве устройства, предотвращающего вынос катализатора с потоком. Верхний слой кварца также способствует равномерному распределению потока сырья на поверхности катализатора, и проводят проверку установки алкилирования на герметичность азотом при Р=1,5÷2,0 МПа.The catalyst is loaded into the reactor in such a way that crushed quartz is found above and below its layer (the particle size fraction is an order of magnitude higher than the catalyst fraction), which serves as a device to prevent the removal of the catalyst with the stream. The upper quartz layer also contributes to a uniform distribution of the feed stream on the catalyst surface, and the alkylation installation is checked for tightness with nitrogen at P = 1.5 ÷ 2.0 MPa.

После проверки на герметичность проводят испытания катализатора в процессе алкилирования изобутана олефинами С2÷С4.After checking for leaks, the catalyst is tested in the process of isobutane alkylation with C 2 ÷ C 4 olefins.

Контакт только алкилирующего компонента - этилена с катализатором приводит к протеканию его олигомеризации на поверхности катализатора и быстрой дезактивации последнего. Чтобы избежать олигомеризации, реактор с готовым к использованию катализатором предварительно заполняют изобутаном.The contact of only the alkylating component, ethylene, with the catalyst leads to its oligomerization on the surface of the catalyst and rapid deactivation of the latter. To avoid oligomerization, a reactor with a ready-to-use catalyst is pre-filled with isobutane.

По окончании заполнения системы изобутаном закрывают вентиль на изобутановой емкости и с помощью насоса начинают подачу в реактор сырьевой смеси из сырьевой емкости. В результате взаимодействия алкилируемого и алкилирующего компонентов в присутствии катализатора образуются жидкие продукты реакции и непрореагировавший избыточный изобутан, которые отбирают на выходе из реактора в охлаждаемую ловушку.At the end of filling the system with isobutane, close the valve on the isobutane tank and, with the help of the pump, feed the mixture into the reactor from the feed tank. As a result of the interaction of the alkylated and alkylating components in the presence of a catalyst, liquid reaction products and unreacted excess isobutane are formed, which are collected at the outlet of the reactor into a cooled trap.

Жидкий продукт - алкилат подвергают стабилизации, а затем анализируют на хроматографе «Кристаллюкс-4000М» с помощью газоадсорбционной хроматографии на колонке с SE-30. В работе была использована программа «NetChrom», предназначенная для автоматизации хроматографа «Кристаллюкс-4000М». Эта программа обеспечивает обработку хроматографических сигналов.The liquid product, the alkylate, is stabilized and then analyzed on a Kristallux-4000M chromatograph using gas adsorption chromatography on a SE-30 column. In the work, the NetChrom program was used, intended for automation of the Crystallux-4000M chromatograph. This program provides chromatographic signal processing.

Определяют полный состав алкилата - он представляет собой смесь изомеров парафиновых углеводородов C5÷C9, а также его расчетное октановое число.The complete composition of the alkylate is determined - it is a mixture of isomers of paraffinic hydrocarbons C 5 ÷ C 9 , as well as its calculated octane number.

Образующиеся газообразные продукты стабилизации - в основном непрореагировавший избыточный изобутан, также анализируют с помощью газо-адсорбционной хроматографии: на колонке с окисью алюминия.The resulting gaseous stabilization products — mainly unreacted excess isobutane — are also analyzed by gas adsorption chromatography: on an alumina column.

Выход продуктов реакции - алкилата рассчитывают по представленному ниже уравнению реакции:The yield of reaction products - alkylate is calculated according to the following reaction equation:

Figure 00000001
Figure 00000001

2 Этилен + Изобутан → 2,2,4-Триметилпентан2 Ethylene + Isobutane → 2,2,4-Trimethylpentane

(100 октановое число исследовательским методом - ОЧИ)(100 octane research method - OCH)

Конверсия олефина характеризует полноту использования сырья в данном процессе и является отношением количества превращенного олефина (ОЛ) к взятому, выраженным в %, и рассчитывается по формуле:The olefin conversion characterizes the completeness of the use of raw materials in this process and is the ratio of the amount of converted olefin (OL) to the taken, expressed in%, and is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Х(ОЛ) - конверсия ОЛ, % мас.;X (OL) - OL conversion,% wt .;

С(ОЛ)сырье - концентрация ОЛ в сырье, % мас.;C (OL) raw materials - the concentration of OL in raw materials,% wt .;

m(сырья) - масса сырья, г;m (raw materials) - mass of raw materials, g;

С(ОЛ)прод. - концентрация ОЛ в продукте, % мас.;C (OL) prod. - concentration of OL in the product,% wt .;

m(продукта) - масса продукта, г.m (product) - mass of product, g.

Выход алкилбензина на олефины в сырье (выход АБ на взятые ОЛ), выраженный в %, определяют по формуле:The yield of alkylbenzene to olefins in the feed (the yield of AB in the taken OL), expressed in%, is determined by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

η(АБ) - Выход АБ, % мас.;η (AB) - The output of AB,% wt .;

m(продукта) - масса продукта, г;m (product) is the mass of the product, g;

С(ОЛ)сырье - концентрация ОЛ в сырье, % мас.;C (OL) raw materials - the concentration of OL in raw materials,% wt .;

m(сырья) - масса сырья, г.m (raw materials) - mass of raw materials, g.

Селективность процесса оценивают по содержанию изоактановой фракции в смеси получаемых продуктов - алкилбензина, как самого ценного компонента автобензина, получаемого путем смешения высооктановых бензинов каталитического крекинга вакуумного газойля и риформинга низкооктанового бензина.The selectivity of the process is evaluated by the content of the isoactane fraction in the mixture of the obtained products - alkylbenzene, as the most valuable component of gasoline obtained by mixing high-octane gasoline by catalytic cracking of vacuum gas oil and reforming low-octane gasoline.

Селективность реакции - относительная концентрация изооктановой фракции на продукты реакции рассчитывают по формуле:The selectivity of the reaction is the relative concentration of the isooctane fraction on the reaction products is calculated by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

δ(АБ) - селективность реакции, % мас.;δ (AB) is the selectivity of the reaction,% wt .;

C(ΣC8) - концентрация изооктановой фракции в продукте, % мас.;C (ΣC 8 ) is the concentration of the isooctane fraction in the product,% wt .;

С(прод.) - общая концентрация продуктов реакции, % мас.C (cont.) - the total concentration of reaction products,% wt.

Стабильная активность работы катализатора - изменение выхода алкилбензина на олефины в сырье во время работы рассчитывают по формуле:Stable activity of the catalyst — the change in the yield of alkylbenzene to olefins in the feed during operation is calculated by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

An - степень снижения стабильной активности работы катализатора, % относит.;A n is the degree of decrease in the stable activity of the catalyst,% relates .;

n - длительность подачи сырья, ч;n is the duration of the feed, h;

η1(АБ) - выход алкилбензина на олефины в сырье за первый час от подачи сырья, % мас.;η 1 (AB) is the yield of alkylbenzene on olefins in the feed for the first hour from the feed,% wt .;

ηn(АБ) - выход алкилбензина на олефины в сырье за n-й час от подачи сырья, % мас.;η n (AB) is the yield of alkylbenzene on olefins in the feed for the n-th hour from the feed,% wt .;

В соответствии с представленными расчетами степень снижения стабильной активности работы катализатора за 7 часов от подачи сырья составляет 2% (по сравнению с 14% в прототипе).In accordance with the presented calculations, the degree of decrease in the stable activity of the catalyst for 7 hours from the supply of raw materials is 2% (compared with 14% in the prototype).

Селективность процесса составляет - 68,5% мас.The selectivity of the process is 68.5% wt.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.

Пример 2.Example 2

Катализатор готовят по примеру 1, только с целью варьирования состава обработку смесью нитратов редкоземельных элементов и аммония ведут в течение 4 ч при 200°С, концентрация смеси растворов тетрааммиаката палладия и нитрата аммония составляет 0,68 г/л по палладию, и в эту смесь вводится раствор соляной кислоты и хлорида родия с концентрацией 0,25 г/л по родию и содержащий 0,04 г Cl в виде соляной кислоты.The catalyst is prepared according to example 1, only with the aim of varying the composition, a mixture of rare-earth elements and ammonium nitrates is treated for 4 hours at 200 ° C, the concentration of the mixture of solutions of palladium tetraammonium and ammonium nitrate is 0.68 g / l for palladium, and into this mixture a solution of hydrochloric acid and rhodium chloride with a concentration of 0.25 g / l rhodium and containing 0.04 g Cl in the form of hydrochloric acid is introduced.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,26; La2O3 - 17,4; CaO - 0,8; PdO - 0,11; RhO - 0,05; Cl - 0,1; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=4,0).Na 2 O - 0.26; La 2 O 3 - 17.4; CaO - 0.8; PdO - 0.11; RhO 0.05; Cl is 0.1; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 4.0).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования изобутана бутиленами при соотношении изо-C4:C4"=27:1, температуре 90°С, объемной скорости 1,2 ч-1, длительности работы катализатора 7 ч по методике, описанной в примере 1, но в качестве алкилирующего компонента используют бутан-бутиленовую фракцию, полученную на + установке каталитического крекинга (ББФ), углеводородный состав, которой определен методом газоадсорбционной хроматографии (хроматограф «Кристаллюкс-4000М» с пламенно-ионизационным детектором) и представлен в таблице 1.The catalyst is tested in the reaction of liquid-phase alkylation of isobutane with butylenes at a ratio of iso-C 4 : C 4 ″ = 27: 1, a temperature of 90 ° C., a space velocity of 1.2 h −1 , a catalyst run time of 7 hours according to the procedure described in example 1, but the butane-butylene fraction obtained from the + catalytic cracking unit (BBP), the hydrocarbon composition, which was determined by gas adsorption chromatography (a Crystallux-4000M chromatograph with a flame ionization detector), is used as the alkylating component, and is presented in Table 1.

Таблица 1Table 1 Характеристика бутан-бутиленовой фракцииCharacterization of butane-butylene fraction УглеводородыHydrocarbons Концентрация, % мас.Concentration,% wt. ИзобутанIsobutane 30,28030,280 н-Бутанn-butane 8,0768,076 транс-Бутиленtrans butylene 18,22818,228 БутиленButylene 13,00313,003 ИзобутиленIsobutylene 15,28315,283 цис-Бутиленcis-butylene 13,87613,876 ИзопентанIsopentane 1,3161,316

Выход продукта реакции - алкилата рассчитывают по представленным ниже уравнениям реакции:The yield of the reaction product, alkylate, is calculated according to the reaction equations presented below:

Алкилирование бутеном-2Alkylation with butene-2

Figure 00000006
Figure 00000006

Бутен-2 + Изобутан → 2,2,4-ТриметилпентанButene-2 + Isobutane → 2,2,4-Trimethylpentane

(100 ОЧИ)(100 GPI)

Алкилирование бутеном-1Alkylation with butene-1

Figure 00000007
Figure 00000007

Бутен-1 + Изобутан → 2,3-ДиметилгексанButene-1 + Isobutane → 2,3-Dimethylhexane

(71.3 ОЧИ)(71.3 OCHI)

Figure 00000008
Figure 00000008

Бутен-1 + Изобутан → 2,3,4-ТриметилпентанButene-1 + Isobutane → 2,3,4-Trimethylpentane

(102.7 ОЧИ)(102.7 GPI)

Алкилирование изобутеномIsobutene Alkylation

Figure 00000009
Figure 00000009

Изобутен + Изобутан → 2,2,4-ТриметилпентанIsobutene + Isobutane → 2,2,4-Trimethylpentane

(100 ОЧИ)(100 GPI)

Выход алкилбензина на олефины и селективность процесса рассчитывают, как показано в примере 1.The yield of alkylbenzene to olefins and the selectivity of the process are calculated as shown in Example 1.

Результаты представлены в таблице 2.The results are presented in table 2.

Пример 3.Example 3

40 г порошкообразного цеолита типа У с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 5, подвергают всем операциям по примеру 1, только на обработку берут 180 мл смеси нитратов редкоземельных элементов и аммония, а концентрация смеси растворов тетрааммиаката палладия и нитрата аммония составляет 5,04 г/л по палладию, и в эту смесь вводят раствор фтористоводородной и рениевой кислот с концентрацией 0,043 г/л по рению и содержащий 0,32 г F в виде фтористоводородной кислоты.40 g of powdered zeolite type U with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 5 is subjected to all the operations of Example 1, only 180 ml of a mixture of rare earth nitrate and ammonium nitrates are taken for processing, and the concentration of the mixture of solutions of palladium tetraammiacate and ammonium nitrate is 5.04 g / l for palladium, and a solution of hydrofluoric and rhenium acids with a concentration of 0.043 g / l of rhenium and containing 0.32 g F in the form of hydrofluoric acid is introduced into this mixture.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,48; La2O3 - 18,1; CaO - 1,4; PdO - 1,2; Re2O7 - 0,01; F - 0,05; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=5,0).Na 2 O - 0.48; La 2 O 3 - 18.1; CaO - 1.4; PdO - 1.2; Re 2 O 7 - 0.01; F is 0.05; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 5.0).

Катализатор испытывают в условиях примера 1.The catalyst was tested under the conditions of example 1.

Выход алкилбензина на олефины и селективность процесса рассчитывают, как показано в примере 1.The yield of alkylbenzene to olefins and the selectivity of the process are calculated as shown in Example 1.

Результаты представлены в таблице 2.The results are presented in table 2.

Пример 4.Example 4

100 г гранулированного цеолита типа Х с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 2,8, загружают в автоклав и заливают раствором хлорида кальция (концентрация 40 г/л, количество раствора 1020 мл). Автоклав нагревают до 150°С, выдерживают 3 ч и охлаждают. Отработанный раствор сливают и операцию повторяют, обрабатывая навеску 450 мл смеси растворов нитрата редкоземельных элементов и аммония (концентрация 15 г/л по La2O3). Затем цеолит промывают обессоленной водой и отфильтровывают с целью получения влажной лепешки.100 g of granular zeolite type X with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8, is loaded into the autoclave and poured with a solution of calcium chloride (concentration of 40 g / l, the amount of solution is 1020 ml). The autoclave is heated to 150 ° C, incubated for 3 hours and cooled. The waste solution is drained and the operation is repeated, processing a weighed portion of 450 ml of a mixture of solutions of rare-earth elements and ammonium nitrate (concentration of 15 g / l according to La 2 O 3 ). Then the zeolite is washed with demineralized water and filtered to obtain a wet cake.

Для реализации второго варианта способа получения катализатора навеску (10 г на сухое) лепешки редкоземельно-кальциевого цеолита заливают 20 мл раствора хлороплатината аммония (концентрация 0,25 г/л по Pt), соляной кислоты, содержащей 0,005 г Cl и униполярной водой до полного покрытия массы.To implement the second version of the catalyst preparation method, a sample (10 g dry) of pellets of rare-earth-calcium zeolite is poured with 20 ml of a solution of ammonium chloroplatinate (concentration of 0.25 g / l by Pt), hydrochloric acid containing 0.005 g of Cl and unipolar water until completely covered masses.

Нанесение активных металлов на редкоземельный кальциевый цеолит осуществляют в две стадии: на первой стадии проводят холодную пропитку при перемешивании 1 час при температуре 25°С. После проведения холодной пропитки на второй стадии пропиточный раствор нагревают до температуры 75°С и проводят пропитку редкоземельного кальциевого цеолита еще 1 час. Во второй стадии в пропиточный раствор через 0,75 часа добавляют 0,005 г щавелевой кислоты в виде водного раствора с концентрацией 50 г/дм3 и 0,025 г перекиси водорода в виде 30% водного раствора и обработку продолжают 0,25 часа при перемешивании.The application of active metals to rare-earth calcium zeolite is carried out in two stages: in the first stage, cold impregnation is carried out with stirring for 1 hour at a temperature of 25 ° C. After carrying out cold impregnation in the second stage, the impregnating solution is heated to a temperature of 75 ° C and the rare-earth calcium zeolite is impregnated for another 1 hour. In the second stage, after 0.75 hours, 0.005 g of oxalic acid in the form of an aqueous solution with a concentration of 50 g / dm 3 and 0.025 g of hydrogen peroxide in the form of a 30% aqueous solution are added to the impregnation solution, and the treatment is continued for 0.25 hours with stirring.

Затем массу отфильтровывают, промывают, сушат, таблетируют и прокаливают.Then the mass is filtered off, washed, dried, tabletted and calcined.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.: Na2O - 0,8; La2O3 - 15,5; CaO - 2,4; PtO - 0,06; Cl - 0,05; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=2,8). Катализатор испытывают в условиях примера 1.The catalyst has the following chemical composition,% wt .: Na 2 O - 0.8; La 2 O 3 - 15.5; CaO - 2.4; PtO - 0.06; Cl 0.05; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 2.8). The catalyst was tested under the conditions of example 1.

Выход алкилбензина на олефины, стабильную активность и селективность процесса рассчитывают, как показано в примере 1. Результаты испытания приведены в таблице 2.The yield of alkylbenzene to olefins, stable activity and selectivity of the process are calculated as shown in example 1. The test results are shown in table 2.

Пример 5.Example 5

Редкоземельный кальциевый цеолит получают по примеру 4, только навеску (10 г на сухое) лепешки редкоземельно-кальциевого цеолита смешивают со связующим - гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором азотной кислоты, при рН в пределах, равных 2-4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают. Затем полученный таким образом редкоземельный кальциевый цеолит обрабатывают униполярной водой, пропитывают смесью раствора нитрата аммония, тетрааммиаката платины и хлорида родия (с концентрацией 2,4 г/л по Pt и 0,10 г/л по Rh).The rare-earth calcium zeolite is prepared according to example 4, only a sample (10 g per dry) of the cake of rare-earth-calcium zeolite is mixed with a binder - aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of nitric acid, at a pH of 2-4, the mixture is evaporated, formed by the method extrusion, extrudates are dried, dried and calcined. Then, the rare-earth calcium zeolite thus obtained is treated with unipolar water, impregnated with a mixture of a solution of ammonium nitrate, platinum tetraammonia and rhodium chloride (with a concentration of 2.4 g / l in Pt and 0.10 g / l in Rh).

Нанесение активных металлов на редкоземельный кальциевый цеолит осуществляют в две стадии: на первой стадии проводят холодную пропитку при перемешивании 1 час при температуре 25°С. После проведения холодной пропитки на второй стадии пропиточный раствор нагревают до температуры 75°С и проводят пропитку редкоземельного кальциевого цеолита еще 1 час. Во второй стадии в пропиточный раствор через 0,75 часа добавляют 0,003 г щавелевой кислоты в виде водного раствора с концентрацией 50 г/дм3 и 0,025 г перекиси водорода в виде 30% водного раствора и обработку продолжают 0,25 часа при перемешивании.The application of active metals to rare-earth calcium zeolite is carried out in two stages: in the first stage, cold impregnation is carried out with stirring for 1 hour at a temperature of 25 ° C. After carrying out cold impregnation in the second stage, the impregnating solution is heated to a temperature of 75 ° C and the rare-earth calcium zeolite is impregnated for another 1 hour. In the second stage, after 0.75 hours, 0.003 g of oxalic acid in the form of an aqueous solution with a concentration of 50 g / dm 3 and 0.025 g of hydrogen peroxide in the form of a 30% aqueous solution are added to the impregnation solution, and processing is continued for 0.25 hours with stirring.

Экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.Extrudates are dried, dried and calcined.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,6; La2O3 - 15,1; CaO - 2,0; PtO - 0,55; RhO - 0,02; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=2,8).Na 2 O - 0.6; La 2 O 3 - 15.1; CaO - 2.0; PtO - 0.55; RhO 0.02; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 2.8).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования в условиях примера 2.The catalyst was tested in a liquid phase alkylation reaction under the conditions of Example 2.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.

Пример 6.Example 6

40 г порошкообразного цеолита типа У с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 5, загружают в автоклав и заливают раствором хлорида кальция (концентрация 60 г/л, количество 3320 мл). Автоклав подогревают до 160°С и выдерживают 3 ч. По окончании обработки автоклав охлаждают, сливают отработанный раствор, заливают раствор промышленной смеси нитратов редкоземельных элементов (концентрация 30 г/л, количество 190 мл) и вновь подогревают до 160°С, выдерживают 3 часа и охлаждают.40 g of powdered zeolite type U with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 5, is loaded into the autoclave and poured with a solution of calcium chloride (concentration of 60 g / l, amount of 3320 ml). The autoclave is heated to 160 ° C and incubated for 3 hours. At the end of the treatment, the autoclave is cooled, the spent solution is poured, a solution of an industrial mixture of rare earth nitrates is poured (concentration 30 g / l, quantity 190 ml) and reheated to 160 ° C, incubated for 3 hours and cool.

После охлаждения и отделения маточного раствора цеолит промывают обессоленной водой (конденсатом) и отфильтровывают с целью получения влажной лепешки. Далее, как описано в примере 4, в две стадии наносят активные металлы, путем обработки раствором соляной, рениевой и платинохлористоводородной кислот с концентрацией 7,2 г/л по платине, 0,26 г/л по Re и содержащим 0,32 г Cl в виде соляной кислоты.After cooling and separation of the mother liquor, the zeolite is washed with demineralized water (condensate) and filtered to obtain a wet cake. Further, as described in Example 4, active metals are applied in two stages by treatment with a solution of hydrochloric, rhenium and platinum chloride acids with a concentration of 7.2 g / l for platinum, 0.26 g / l for Re and containing 0.32 g Cl in the form of hydrochloric acid.

Затем полученный редкоземельный кальциевый цеолит с активными металлами смешивают со связующим - гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором азотной кислоты, при рН в пределах, равных 2-4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.Then, the obtained rare-earth calcium zeolite with active metals is mixed with a binder - aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of nitric acid, at a pH in the range of 2-4, the resulting mixture is evaporated, formed by extrusion, the extrudates are dried, dried and calcined.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,5; La2O3 - 14,8; CaO - 1,2; PtO - 1,5; Re2O7 - 0,06; Cl - 0,8; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=5,0).Na 2 O - 0.5; La 2 O 3 - 14.8; CaO - 1.2; PtO - 1.5; Re 2 O 7 - 0.06; Cl - 0.8; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 5.0).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования в условиях примера 1.The catalyst was tested in a liquid phase alkylation reaction under the conditions of Example 1.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Пример 7.Example 7

Катализатор готовят по примеру 1, но с удвоенным числом обработок раствором хлорида кальция и на обработку берут 140 мл смеси нитратов редкоземельных элементов и аммония. Далее навеску полученного редкоземельно-кальциевого цеолита обрабатывают в две стадии, как описано в примере 4, раствором нитрата аммония, хлорида рения и соляной кислоты (с концентрацией 7,37 г/л по Re и 0,12 г Cl в виде соляной кислоты). Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst is prepared according to example 1, but with a doubled number of treatments with a solution of calcium chloride and for processing take 140 ml of a mixture of nitrates of rare earth elements and ammonium. Next, a sample of the obtained rare-earth-calcium zeolite is treated in two stages, as described in example 4, with a solution of ammonium nitrate, rhenium chloride and hydrochloric acid (with a concentration of 7.37 g / l according to Re and 0.12 g Cl in the form of hydrochloric acid). The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,6; La2O3 - 12,1; CaO - 3,0; Re2O7 - 1,7; Cl - 0,3; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=4,0).Na 2 O - 0.6; La 2 O 3 - 12.1; CaO - 3.0; Re 2 O 7 - 1.7; Cl - 0.3; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 4.0).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования изобутана пропиленом с концентрацией 99,5% мас. по основному веществу, при соотношении изо-С43"=8:1, температуре 20°С и длительности работы катализатора 3 ч.The catalyst is tested in a liquid phase alkylation reaction of isobutane with propylene at a concentration of 99.5% by weight. on the basic substance, with a ratio of ISO-C 4 : C 3 "= 8: 1, a temperature of 20 ° C and a catalyst run time of 3 hours

Выход продукта реакции - алкилата рассчитывают по представленным ниже уравнениям реакции:The yield of the reaction product, alkylate, is calculated according to the reaction equations presented below:

Figure 00000010
Figure 00000010

Пропилен + Изобутан → 2,3-ДиметилпентанPropylene + Isobutane → 2,3-Dimethylpentane

(84 ОЧИ)(84 OCHI)

Расчет выхода продуктов реакции и селективности процесса, как показано в примере 1.The calculation of the yield of reaction products and the selectivity of the process, as shown in example 1.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Пример 8.Example 8

Деалюминирование натриевой формы цеолита типа У с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 5,1, проводят путем обработки смесью растворов соляной кислоты и трилона Б при 95°С до молярного отношения SiO2/Al2O3=7,0. Затем редкоземельно-кальциевую форму катализатора готовят по примеру 1, только обработку смесью нитратов редкоземельных элементов и аммония ведут в течение 3 ч при 140°С. Дальнейшую обработку полученной навески ведут по примеру 4 в две стадии смесью растворов нитрата аммония, фтористоводородной кислоты и тетрааммиаката платины (с концентрацией 0,076 г/л по Pt и 0,002 г F в виде фтористоводородной кислоты).The dealumination of the sodium form of type U zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 5.1 is carried out by treatment with a mixture of solutions of hydrochloric acid and trilon B at 95 ° C to a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 7.0 . Then the rare-earth-calcium form of the catalyst is prepared according to example 1, only treatment with a mixture of nitrates of rare-earth elements and ammonium is carried out for 3 hours at 140 ° C. Further processing of the weighed sample is carried out according to example 4 in two stages with a mixture of solutions of ammonium nitrate, hydrofluoric acid and platinum tetraammonium (with a concentration of 0.076 g / l Pt and 0.002 g F in the form of hydrofluoric acid).

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,5; La2O3 - 15,4; CaO - 0,8; PtO - 0,015; F - 0,005; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=7,0).Na 2 O - 0.5; La 2 O 3 - 15.4; CaO - 0.8; PtO - 0.015; F is 0.005; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 7.0).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования в условиях примера 1.The catalyst was tested in a liquid phase alkylation reaction under the conditions of Example 1.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Пример 9.Example 9

Катализатор готовят по примеру 1, только обработку смесью нитратов редкоземельных элементов и аммония ведут в течение 3 ч при 150°С, а полученный редкоземельно-кальциевый цеолит обрабатывают по примеру 4 в две стадии смесью растворов нитрата аммония, фтористоводородной кислоты, хлорида родия и перрената аммония (с концентрацией г/л по 5,2 Re, 0,05 г/л по Rh и 0,2 г F в виде фтористоводородной кислоты).The catalyst is prepared according to example 1, only treatment with a mixture of rare earth nitrates and ammonium nitrates is carried out for 3 hours at 150 ° C, and the resulting rare-earth-calcium zeolite is treated in two stages with a mixture of solutions of ammonium nitrate, hydrofluoric acid, rhodium chloride and ammonium perrenate (with a concentration of g / l at 5.2 Re, 0.05 g / l at Rh and 0.2 g F in the form of hydrofluoric acid).

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0.5; La2O3 - 16,0; CaO - 0,4; Re2O7 - 1,2; RhO - 0,01; F - 0,5; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=4).Na 2 O - 0.5; La 2 O 3 - 16.0; CaO - 0.4; Re 2 O 7 - 1.2; RhO - 0.01; F is 0.5; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 4).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования в условиях примера 1.The catalyst was tested in a liquid phase alkylation reaction under the conditions of Example 1.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Пример 10.Example 10

Катализатор готовят по примеру 7, только обработку раствором хлорида кальция проводят при 200°С, а полученный редкоземельно-кальциевый цеолит обрабатывают по примеру 4 в две стадии смесью растворов нитрата аммония, фтористоводородной кислоты, тетрааммиаката палладия, тетрааммиаката платины, хлорида родия, перрената аммония (с концентрацией 0,05 г/л по палладию, 0,05 г/л по платине, 0,43 г/л по Re, 0,44 г/л по Rh и 0,04 г F в виде фтористоводородной кислоты) и униполярной водой.The catalyst is prepared according to example 7, only treatment with a solution of calcium chloride is carried out at 200 ° C, and the obtained rare-earth-calcium zeolite is treated in example 4 in two stages with a mixture of solutions of ammonium nitrate, hydrofluoric acid, palladium tetraammonia, platinum tetraammonia, rhodium chloride, ammonium perrenate ( with a concentration of 0.05 g / l for palladium, 0.05 g / l for platinum, 0.43 g / l for Re, 0.44 g / l for Rh and 0.04 g F in the form of hydrofluoric acid) and unipolar water.

Катализатор имеет следующий химический состав, % мас.:The catalyst has the following chemical composition,% wt .:

Na2O - 0,7; La2O3 - 10,1; СаО - 6,0; PtO - 0,01; PdO - 0,01; Re2O7 - 0,1; RhO - 0,1; F - 0,1; Al2O3+SiO2 - остальное (SiO2/Al2O3=2,8).Na 2 O - 0.7; La 2 O 3 - 10.1; CaO - 6.0; PtO - 0.01; PdO - 0.01; Re 2 O 7 - 0.1; RhO - 0.1; F is 0.1; Al 2 O 3 + SiO 2 - the rest (SiO 2 / Al 2 O 3 = 2.8).

Катализатор испытывают в реакции жидкофазного алкилирования в условиях примера 1.The catalyst was tested in a liquid phase alkylation reaction under the conditions of Example 1.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет увеличить активность по конверсии олефинов, практически до 100% мас., выход продукта (алкилбензина) на 10÷15% мас., селективность процесса алкилирования изобутана олефинами С2÷С4 по целевому продукту - изооктанам (изо - C8) до 75,9% мас., а степень снижения стабильной активности работы катализатора за 7 часов от подачи сырья составляет максимум 3% (по сравнению с 7÷25% в прототипе).Thus, the proposed technical solution allows to increase the activity on the conversion of olefins to almost 100% by weight, the yield of product (alkylbenzene) by 10-15% by weight, the selectivity of the alkylation of isobutane with olefins C 2 ÷ C 4 according to the target product - isooctanes (iso - C 8 ) to 75.9% wt., And the degree of decrease in the stable activity of the catalyst for 7 hours from the supply of raw materials is a maximum of 3% (compared with 7 ÷ 25% in the prototype).

Таблица 2table 2 Результаты испытаний катализаторов в реакции жидкофазного алкилированияTest results of catalysts in a liquid phase alkylation reaction ПоказателиIndicators ПримерыExamples 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 Na2ONa 2 O 0,50.5 0,260.26 0,480.48 0,80.8 0,60.6 0,50.5 0,60.6 0,50.5 0,50.5 0,70.7 РЗЭREE 20,020,0 17,417.4 18,118.1 15,515,5 15,115.1 14,814.8 12,112.1 15,415.4 16,016,0 10,110.1 СаОCaO 1,41.4 0,80.8 1,41.4 2,42,4 2,02.0 1,21,2 3,03.0 0,80.8 0,40.4 6,06.0 PtOPto -- -- -- 0,060.06 0,550.55 1,51,5 -- 0,0150.015 -- 0,010.01 PdOPdo 0,010.01 0,110.11 1,21,2 -- -- -- -- -- -- 0,010.01 Re2O7 Re 2 O 7 -- -- 0,010.01 -- -- 0,060.06 1,71.7 -- 1,21,2 0,10.1 RhORho 1,51,5 0,050.05 -- -- 0,020.02 -- -- -- 0,010.01 0,10.1 ХлорChlorine -- 0,10.1 -- 0,050.05 -- 0,80.8 0,30.3 -- -- -- ФторFluorine -- -- 0,050.05 -- -- -- -- 0,0050.005 0,50.5 0,10.1 Количество часов работы катализатора NThe number of hours of operation of the catalyst N 77 77 77 77 77 77 33 77 77 77 Конверсия олефинов, % мас. Xn (ОЛ)The conversion of olefins,% wt. X n (OL) 9595 100one hundred 100one hundred 9595 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred Выход алкилбензина за 1-й час, η1 (АБ)The output of alkylbenzene in the 1st hour, η 1 (AB) 190190 204204 204204 185185 204204 204204 197197 200200 203203 204204 Выход алкилбензина за n-й час, ηn (АБ)The output of alkylbenzene in the n-th hour, η n (AB) 186186 200200 200200 180180 200200 200200 195195 198198 200200 201201 Степень снижения стабильности, An The degree of decrease in stability, A n 22 22 22 33 22 22 1one 1one 1,51,5 1,51,5 Селективность, % мас., δ (АБ)Selectivity,% wt., Δ (AB) 70,570.5 74,574.5 71,271.2 69,869.8 75,975.9 69,469,4 66,766.7 68,568.5 65,665.6 73,273,2

Claims (20)

1. Катализатор алкилирования изобутана олефинами С24 на основе цеолита, содержащий оксид алюминия и диоксид кремния при молярном отношении диоксид кремния: оксид алюминия, равном 2,8÷7,0, оксиды натрия, кальция, редкоземельного элемента и оксиды активных металлов, отличающийся тем, что в качестве оксидов активных металлов он содержит оксиды платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия и/или галоген - хлор или фтор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
оксид натрия 0,26÷0,8 оксид кальция 0,8÷4,2 оксид редкоземельного элемента 12,0÷20,0 оксид платины и/или оксид палладия и/или оксид рения и/или оксид родия 0,02÷2,0 и/или хлор 0,05÷0,8 и/или фтор 0,005÷0,5 цеолит с соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0 остальное
1. The isobutane alkylation catalyst of zeolite-based C 2 -C 4 olefins, containing alumina and silica at a molar ratio of silica: alumina of 2.8-7.0, sodium, calcium, rare earth oxides and active metal oxides , characterized in that as the oxides of active metals it contains oxides of platinum and / or palladium and / or rhenium and / or rhodium and / or halogen - chlorine or fluorine in the following ratio of components, wt.%:
sodium oxide 0.26 ÷ 0.8 calcium oxide 0.8 ÷ 4.2 rare earth oxide 12.0 ÷ 20.0 platinum oxide and / or palladium oxide and / or rhenium oxide and / or rhodium oxide 0.02 ÷ 2.0 and / or chlorine 0.05 ÷ 0.8 and / or fluorine 0.005 ÷ 0.5 zeolite with a ratio SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0 rest
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит связующее предпочтительно гидроксид алюминия бемитной структуры в количестве 10÷50 мас.% по отношению к готовому катализатору.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that it further comprises a binder preferably aluminum hydroxide boehmite structure in an amount of 10 ÷ 50 wt.% In relation to the finished catalyst. 3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве цеолита он содержит цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0.3. The catalyst according to claim 1, characterized in that as a zeolite it contains a faujasite type zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0. 4. Способ получения катализатора по п.1, включающий обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельных элементов и аммония при повышенной температуре и давлении насыщенных паров в течение времени, необходимого для перевода цеолита в редкоземельный кальциевый цеолит и нанесение на него оксидов активных металлов путем пропитки водными растворами, содержащими активные металлы - платину или палладий, затем промывку и сушку, отличающийся тем, что перед нанесением активных металлов сначала осуществляют обработку полученного редкоземельного кальциевого цеолита униполярной водой до прекращения выхода воздуха из пор цеолита, затем нанесение оксидов активных металлов: платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия и/или галоген - хлор или фтор, взятых в количестве, обеспечивающих указанное содержание оксида соответствующего металла и галогена в готовом катализаторе, причем нанесение активных металлов и галогена проводят в две стадии: на первой стадии путем холодной пропитки при температуре не более 30°С, на второй - при температуре не менее 70°С, после чего осуществляют обработку органической кислотой в присутствии 30%-ного водного раствора перекиси водорода, а затем сушку, таблетирование и прокаливание.4. The method of producing a catalyst according to claim 1, comprising treating the zeolite with aqueous solutions of calcium salts, rare earth elements and ammonium at elevated temperature and saturated vapor pressure for the time required to convert the zeolite to rare earth calcium zeolite and applying active metal oxides to it by impregnation aqueous solutions containing active metals - platinum or palladium, then washing and drying, characterized in that before applying the active metals, the obtained rare-earth calcium zeolite with unipolar water until the air ceases to escape from the pores of the zeolite, then the deposition of oxides of active metals: platinum and / or palladium and / or rhenium and / or rhodium and / or halogen-chlorine or fluorine, taken in amounts that provide the oxide content of the corresponding metal and halogen in the finished catalyst, and the application of active metals and halogen is carried out in two stages: in the first stage by cold impregnation at a temperature of not more than 30 ° C, in the second - at a temperature of not less than 70 ° C, after which They are treated with organic acid in the presence of a 30% aqueous solution of hydrogen peroxide, and then dried, tableted, and calcined. 5. Способ по п.4 отличающийся тем, что цеолит смешивают со связующим - предпочтительно гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором минеральной или органической кислоты, предпочтительно азотной, при рН в пределах равным 2÷4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.5. The method according to claim 4, characterized in that the zeolite is mixed with a binder — preferably aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of mineral or organic acid, preferably nitric, at a pH in the range of 2–4, the resulting mixture is evaporated, formed by extrusion, the extrudates are dried , dried and calcined. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве цеолита используют цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0.6. The method according to claim 4, characterized in that as a zeolite, a faujasite type zeolite is used with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельных элементов и аммония осуществляют при температуре 140÷220°С.7. The method according to claim 4, characterized in that the processing of zeolite with aqueous solutions of calcium salts, rare earth elements and ammonium is carried out at a temperature of 140 ÷ 220 ° C. 8. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве водных растворов активных металлов используют платинохлористоводородную, или рениевую, или родиевую кислоту, или перренат аммония или хлорплатинат аммония, или хлористый родий или тетрааммиакат палладия.8. The method according to claim 4, characterized in that platinum chloride, or rhenium, or rhodium acid, or ammonium perrenate or ammonium chloroplatinate, or rhodium chloride or palladium tetraammonium are used as aqueous solutions of active metals. 9. Способ по п.4, отличающийся тем, что холодную пропитку проводят не менее 1 ч, а горячую в течение 0,5÷2 ч, предпочтительнее 0,75÷1,0 ч.9. The method according to claim 4, characterized in that the cold impregnation is carried out for at least 1 hour, and hot for 0.5 ÷ 2 hours, preferably 0.75 ÷ 1.0 hours 10. Способ по п.4, отличающийся тем, что нанесение галогена осуществляют из водного раствора соляной или фтористоводородной кислоты.10. The method according to claim 4, characterized in that the application of the halogen is carried out from an aqueous solution of hydrochloric or hydrofluoric acid. 11. Способ по п.4, отличающийся тем, что обработку органической кислотой осуществляют из водного раствора щавелевой, уксусной, муравьиной или лимонной кислоты (или их смеси) предпочтительно в течение 0,25÷1,0 ч.11. The method according to claim 4, characterized in that the treatment with an organic acid is carried out from an aqueous solution of oxalic, acetic, formic or citric acid (or a mixture thereof), preferably within 0.25 ÷ 1.0 hours 12. Способ получения катализатора по п.1, включающий обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельного элемента и аммония при повышенной температуре и давлении насыщенных паров в течение времени, необходимого для перевода цеолита в редкоземельный кальциевый цеолит и нанесение на него оксидов активных металлов путем пропитки водными растворами, содержащими активные металлы, затем промывку и сушку, отличающийся тем, что нанесение на редкоземельный кальциевый цеолит оксидов активных металлов - платины, и/или палладия, и/или рения, и/или родия и/или галогена-хлора или фтора, осуществляют из растворов, содержащих соответствующие металлы или галоген в униполярной воде, взятых в количестве, обеспечивающих указанное содержание оксида соответствующего металла в готовом катализаторе, причем нанесение активных металлов и галогена проводят в две стадии: на первой стадии путем холодной пропитки при температуре не более 30°С, на второй - при температуре не менее 70°С, после чего осуществляют обработку органической кислотой в присутствии 30%-ного водного раствора перекиси водорода, а затем сушку, таблетирование и прокаливание.12. The method of producing a catalyst according to claim 1, comprising treating the zeolite with aqueous solutions of calcium salts, a rare earth element and ammonium at elevated temperature and saturated vapor pressure for the time required to convert the zeolite to rare earth calcium zeolite and applying active metal oxides to it by impregnation aqueous solutions containing active metals, then washing and drying, characterized in that the deposition of rare earth calcium zeolite oxides of active metals - platinum, and / or palladium, and / and and rhenium, and / or rhodium and / or halogen-chlorine or fluorine, is carried out from solutions containing the corresponding metals or halogen in unipolar water, taken in amounts that provide the specified oxide content of the corresponding metal in the finished catalyst, and the deposition of active metals and halogen is carried out in two stages: in the first stage by cold impregnation at a temperature of not more than 30 ° C, in the second - at a temperature of not less than 70 ° C, after which they are treated with organic acid in the presence of a 30% aqueous solution B hydrogen, followed by drying, calcination and tableting. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что пропитанный оксидами активных металлов цеолит смешивают со связующим - предпочтительно гидроксидом алюминия бемитной структуры и раствором минеральной или органической кислоты, предпочтительно азотной, при рН в пределах равным 2÷4, полученную смесь упаривают, формуют методом экструзии, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.13. The method according to p. 12, characterized in that the zeolite impregnated with oxides of active metals is mixed with a binder — preferably aluminum hydroxide of boehmite structure and a solution of mineral or organic acid, preferably nitric, at a pH in the range of 2–4, the resulting mixture is evaporated, formed by extrusion, the extrudates are dried, dried and calcined. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве цеолита используют цеолит типа фожазит с молярным соотношением SiO2/Al2O3, равным 2,8÷7,0.14. The method according to p. 12, characterized in that as a zeolite using a faujasite type zeolite with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 2.8 ÷ 7.0. 15. Способ по п.12, отличающийся тем, что обработку цеолита водными растворами солей кальция, редкоземельных элементов и аммония осуществляют при температуре 140÷220°С.15. The method according to p. 12, characterized in that the processing of zeolite with aqueous solutions of calcium salts, rare earth elements and ammonium is carried out at a temperature of 140 ÷ 220 ° C. 16. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве водных растворов активных металлов используют платинохлористоводородную, или рениевую, или родиевую кислоту, или перренат аммония или хлорплатинат аммония, или хлористый родий или тетрааммиакат палладия.16. The method according to p. 12, characterized in that platinum chloride, or rhenium, or rhodium acid, or ammonium perrenate or ammonium chloroplatinate, or rhodium chloride or palladium tetraammonium are used as aqueous solutions of active metals. 17. Способ по п.12, отличающийся тем, что холодную пропитку проводят не менее 1 ч, а горячую в течение 0,5÷2 ч, предпочтительнее 0,75÷1,0 ч.17. The method according to p. 12, characterized in that the cold impregnation is carried out for at least 1 hour, and hot for 0.5 ÷ 2 hours, preferably 0.75 ÷ 1.0 hours 18. Способ по п.12, отличающийся тем, что нанесение галогена осуществляют из водного раствора соляной или фтористоводородной кислоты.18. The method according to p. 12, characterized in that the application of the halogen is carried out from an aqueous solution of hydrochloric or hydrofluoric acid. 19. Способ по п.12, отличающийся тем, что обработку органической кислотой осуществляют из водного раствора щавелевой, уксусной, лимонной кислоты или муравьиной (или их смеси) предпочтительно в течение 0,25÷1,0 ч.19. The method according to p. 12, characterized in that the treatment with an organic acid is carried out from an aqueous solution of oxalic, acetic, citric acid or formic (or a mixture thereof), preferably within 0.25 ÷ 1.0 hours 20. Способ жидкофазного алкилирования изобутана олефинами С24 при повышенном давлении и температуре в присутствии цеолитного катализатора, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии катализатора по любому из пп.1÷3. 20. The method of liquid-phase alkylation of isobutane with C 2 -C 4 olefins at elevated pressure and temperature in the presence of a zeolite catalyst, characterized in that the process is carried out in the presence of a catalyst according to any one of claims 1 to 3.
RU2010137508/04A 2010-09-09 2010-09-09 Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst RU2457902C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137508/04A RU2457902C2 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137508/04A RU2457902C2 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010137508A RU2010137508A (en) 2012-03-20
RU2457902C2 true RU2457902C2 (en) 2012-08-10

Family

ID=46029723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137508/04A RU2457902C2 (en) 2010-09-09 2010-09-09 Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2457902C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672063C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method of obtaining the catalyst, the obtained catalyst and the method of liquid phase alkylation of isobutane by butylene obtained by this method in its presence

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU936991A1 (en) * 1980-08-19 1982-06-23 Предприятие П/Я Р-6518 Method of preparing zeolyte based catalyst for alkylation of isobutane or benzene by c2-c4 olefins
RU2031900C1 (en) * 1990-01-25 1995-03-27 Мобил Ойл Корпорейшн Method of alkylation of isoparaffin with olefin
SU1309383A1 (en) * 1985-04-08 1996-10-20 В.Л. Байбурский Catalyst for alkylation of isobutane with olefins
RU2143948C1 (en) * 1998-11-02 2000-01-10 Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" Carrier and catalyst for heterogeneous reactions
US7176340B2 (en) * 2001-06-08 2007-02-13 Albemarle Netherlands B.V. Continuous process for the alkylation of hydrocarbons
EP2073930A1 (en) * 2006-10-17 2009-07-01 Lummus Technology Inc. Bimetallic alkylation catalysts

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU936991A1 (en) * 1980-08-19 1982-06-23 Предприятие П/Я Р-6518 Method of preparing zeolyte based catalyst for alkylation of isobutane or benzene by c2-c4 olefins
SU1309383A1 (en) * 1985-04-08 1996-10-20 В.Л. Байбурский Catalyst for alkylation of isobutane with olefins
RU2031900C1 (en) * 1990-01-25 1995-03-27 Мобил Ойл Корпорейшн Method of alkylation of isoparaffin with olefin
RU2143948C1 (en) * 1998-11-02 2000-01-10 Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" Carrier and catalyst for heterogeneous reactions
US7176340B2 (en) * 2001-06-08 2007-02-13 Albemarle Netherlands B.V. Continuous process for the alkylation of hydrocarbons
EP2073930A1 (en) * 2006-10-17 2009-07-01 Lummus Technology Inc. Bimetallic alkylation catalysts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672063C1 (en) * 2017-12-28 2018-11-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method of obtaining the catalyst, the obtained catalyst and the method of liquid phase alkylation of isobutane by butylene obtained by this method in its presence

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010137508A (en) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2106394B1 (en) Alkylation process using a catalyst comprising rare earth containing zeolites and a hydrogenation metal
US7674945B2 (en) Process for alkylation of an aromatic hydrocarbon or isoalkane with an olefin over the catalysis of a solid acid
EA025706B1 (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
US20070293390A1 (en) Alkylation Catalyst, Its Preparation and Use
JP2003327972A (en) Process for producing high quality gasoline having low aromatic compound content
RU2445164C1 (en) Catalyst, method of its production (versions) and method of liquid-phase alkylation of isobutane by olefins c2-c4 in its presence
CA2954346C (en) Alkylation process using a catalyst comprising cerium rich rare earth containing zeolites and a hydrogenation metal
RU2505357C2 (en) Elaboration of technology of production of alkylation catalysts
RU2457902C2 (en) Catalyst, synthesis method thereof (versions) and method for liquid-phase alkylation of isobutane with c2-c4 olefins in presence said catalyst
CN112808299B (en) Solid acid alkylation catalyst and preparation method thereof
RU2445165C1 (en) Catalyst, method of its production (versions) and method of liquid-phase alkylation of isobutane by olefins c2-c4 in its presence
WO2001091901A1 (en) Novel alkylation catalyst and its use in alkylation
CA3054985C (en) Alkylation process with improved octane number
RU2482917C1 (en) Method of producing heterogeneous catalyst for producing valuable and energy-saturated gasoline components
CA2702774A1 (en) Alkylation process using a catalyst comprising rare earth containing zeolites and reduced amount of noble metal
US5883039A (en) Alkylation catalyst with non-uniform metal dispersion
RU2672063C1 (en) Method of obtaining the catalyst, the obtained catalyst and the method of liquid phase alkylation of isobutane by butylene obtained by this method in its presence
RU2772011C1 (en) Method for manufacturing an eef selective hydrogenation catalyst
US11951461B2 (en) Solid acid catalyst, preparation therefor and use thereof
CN111482194B (en) Alkylation catalyst and application thereof
CN111482193B (en) Preparation method of solid acid catalyst
CN111482195B (en) Solid acid catalyst
Wilshier Propene oligomerization over H-ZSM-5 zeolite
EP1130079A1 (en) Method of isomerizing hydrocarbon
WO2013099220A1 (en) Method of producing catalyst and method of producing unsaturated hydrocarbon using said catalyst