RU2676704C1 - Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons - Google Patents
Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676704C1 RU2676704C1 RU2018123613A RU2018123613A RU2676704C1 RU 2676704 C1 RU2676704 C1 RU 2676704C1 RU 2018123613 A RU2018123613 A RU 2018123613A RU 2018123613 A RU2018123613 A RU 2018123613A RU 2676704 C1 RU2676704 C1 RU 2676704C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminosilicate
- catalyst
- nanotubes
- ordered
- carrier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/064—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/068—Noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
Abstract
Description
Данное изобретение относится к катализатору для изомеризации ароматических углеводородов С-8 и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.This invention relates to a catalyst for the isomerization of C-8 aromatic hydrocarbons and can be used in the refining and petrochemical industries.
Пара-ксилол - основной продукт процесса изомеризации ароматических углеводородов С-8, является важным сырьем для производства терефталевой кислоты, полиэтилентерефталата, а также используется для производства красок, пестицидов и в медицине. Пара-ксилол получают путем изомеризации орто- и мета-ксилолов и этилбензола.Para-xylene - the main product of the isomerization of aromatic hydrocarbons S-8, is an important raw material for the production of terephthalic acid, polyethylene terephthalate, and is also used for the manufacture of paints, pesticides and in medicine. Para-xylene is obtained by isomerization of ortho- and meta-xylenes and ethylbenzene.
В качестве катализаторов процесса изомеризации ксилолов и этилбензола наиболее часто используют гетерогенные бифункциональные кислотные каталитические системы, состоящие из носителя, включающего в себя активную фазу носителя и связующее, в основном бемит, и одного или нескольких активных металлов, наиболее активные из которых платиновые металлы.The most commonly used catalysts for the xylene and ethylbenzene isomerization process are heterogeneous bifunctional acidic catalyst systems consisting of a carrier comprising an active phase of the carrier and a binder, mainly boehmite, and one or more active metals, the most active of which are platinum metals.
Основными требованиями к катализаторам изомеризации ароматических углеводородов С-8 является их высокая активность и селективность и, как следствие, высокий выход пара-ксилола. При этом также необходимо обеспечить низкие потери ксилолов.The main requirements for C-8 aromatic hydrocarbon isomerization catalysts are their high activity and selectivity and, as a result, a high yield of para-xylene. It is also necessary to ensure low xylene losses.
Катализаторы процесса изомеризации, в основном, состоят из носителя, активная фаза которого представляет собой молекулярные сита различного состава, и активного металла (металлов). При получении активного катализатора существенную роль играют свойства используемой активной фазы носителя. Наиболее важными характеристиками, определяющими эти свойства являются: удельная поверхность, кислотность, объем мезо-микро пор, термостабильность, склонность к закоксованию и другие. В качестве активной фазы носителя, обладающей выраженными кислотными свойствами часто используют цеолиты, в том числе 28М-5 (1Ш 2360736, СШ05772058 (А), СШ06925339 (А), ^02017030906 (А1). Недостатком указанных цеолитов является их микропористая структура, которая затрудняет диффузию углеводородного сырья к активным центрам катализатора, что снижает конверсию ксилолов, ускоряет процессы коксообразования и дезактивации катализатора. Для улучшения диффузии сырья к каталитическим центрам, т.е. объема макро- и мезопор используют различные методы модифицирования цеолитов: удаление силикатной компоненты, использование органических компонентов при приготовлении с их последующим термическим разложением и т.д. В работе €N106925339 (А) описан катализатор изомеризации на основе цеолитов 8АР0-5, 8АР0-11, МСМ-22, И2М-8 и МСМ-49 или их смесей. Носитель для катализатора готовят на основе цеолита, полиакриламида, полилактида и окида алюминия. Удаление органических компонентов ведет к образованию микро-мезопористым кислотных катализаторов. В состав указанных катализаторов входят соли металлов (молибдена, никеля или кобальта), которые наносят методом пропитка носителя с последующей прокалкой при 500-580°С. Данные катализаторы характеризуются высокой конверсией в реакции изомеризации ароматического сырья. В ^02017030906 (А1) описан способ модифицирования цеолита 28М-5, который заключается в удалении силикатной компоненты путем контакта исходного цеолита с отношением SiO2/А1203 20-50 и поверхностью мезопор от 50 до 200 м /г с щелочью в реакторе при 20-100°С в течение максимум 10 часов, последующей кислотной обработкой и прокаливанием при 300-700°С в течение 0,2-6 часов. В результате получают цеолит с отношением SiO2/А12Оз 20-150 и поверхностью мезопор от 100 до 400 м /г.Catalysts of the isomerization process mainly consist of a carrier, the active phase of which is a molecular sieve of various compositions, and an active metal (metals). In the preparation of an active catalyst, the properties of the active phase of the support used play an important role. The most important characteristics that determine these properties are: specific surface area, acidity, meso-micro pore volume, thermal stability, tendency to coking, and others. Zeolites are often used as the active phase of the carrier with pronounced acidic properties, including 28M-5 (1Sh 2360736, SSh05772058 (A), SSh06925339 (A), ^ 02017030906 (A1). The disadvantage of these zeolites is their microporous structure, which complicates diffusion of hydrocarbon feedstocks to active centers of the catalyst, which reduces xylene conversion, accelerates coke formation and catalyst deactivation.To improve the diffusion of feedstocks to catalytic centers, i.e., the volume of macro- and mesopores, various methods of modifying eoliths: removal of the silicate component, the use of organic components in the preparation followed by thermal decomposition, etc. € N106925339 (A) describes an isomerization catalyst based on zeolites 8АР0-5, 8АР0-11, МСМ-22, И2М-8 and MCM-49 or mixtures thereof. The catalyst carrier is prepared on the basis of zeolite, polyacrylamide, polylactide and aluminum oxide. Removal of organic components leads to the formation of micro-mesoporous acid catalysts. The composition of these catalysts includes metal salts (molybdenum, nickel or cobalt), which are applied by the method of impregnation of the carrier, followed by calcination at 500-580 ° C. These catalysts are characterized by high conversion in the isomerization reaction of aromatic raw materials. ^ 02017030906 (A1) describes a method for modifying zeolite 28M-5, which involves removing the silicate component by contacting the initial zeolite with a SiO 2 / A1 2 0 3 ratio of 20-50 and a mesopore surface of 50 to 200 m / g with alkali in the reactor at 20-100 ° C for a maximum of 10 hours, followed by acid treatment and calcination at 300-700 ° C for 0.2-6 hours. As a result, a zeolite with a SiO 2 / A1 2 Oz ratio of 20-150 and a mesopore surface of 100 to 400 m / g is obtained.
Использование в составе катализаторов изомеризации аморфных молекулярных сит также позволяет увеличить объем мезопор (ЕР 1250287 В1, ЕР 1194236, Ш 6797849, Ш 5705726, Ш 8692044). Катализаторы могут состоять из цеолита, например, 28М-5, цеолита Бета, МСМ-22 и аморфного мезопористого оксида кремния, например, МСМ-41 или МСМ-48. При этом использование только аморфных мезопористых молекулярных сит в процессе изомеризации ароматических углеводородов С-8 в качестве активной фазы носителя не нашло широкого применения в связи с низкой термической стабильностью данных материалов.The use of amorphous molecular sieves as part of the isomerization catalysts also makes it possible to increase the volume of mesopores (EP 1250287 B1, EP 1194236, Ш 6797849, Ш 5705726, Ш 8692044). The catalysts can consist of zeolite, for example, 28M-5, zeolite Beta, MCM-22 and amorphous mesoporous silica, for example, MCM-41 or MCM-48. Moreover, the use of only amorphous mesoporous molecular sieves in the process of isomerization of C-8 aromatic hydrocarbons as the active phase of the carrier has not been widely used due to the low thermal stability of these materials.
Наиболее близким к настоящему изобретению аналогом является патент И82003017937, 2003 в котором описаны бифункциональные катализаторы изомеризации на основе мезопористого аморфного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и активного металла, предпочтительно платиновой группы. В патенте описан способ, согласно которому А1-МСМ-41 получают путем внедрения алюминия в структуру МСМ-41 после его получения гидротермальным методов, далее носитель пропитывают металлом платиновой группы и прокаливают. Данный катализатор предлагается использовать для процессов изомеризации углеводородного сырья, в частности для изомеризации н-алканов. Недостатком указанного катализатора является его невысокая каталитическая активность в процессах изомеризации ароматического сырья С-8 или ксилолов, что в первую очередь связано с его низкой термической стабильностью, которая приводит к быстрой дезактивации катализатора.The closest analogue to the present invention is the patent I82003017937, 2003, which describes bifunctional isomerization catalysts based on mesoporous amorphous aluminosilicate type A1-MCM-41 and an active metal, preferably a platinum group. The patent describes a method according to which A1-MCM-41 is obtained by introducing aluminum into the structure of MCM-41 after it is hydrothermally prepared, then the support is impregnated with a platinum group metal and calcined. This catalyst is proposed to be used for the processes of isomerization of hydrocarbons, in particular for the isomerization of n-alkanes. The disadvantage of this catalyst is its low catalytic activity in the processes of isomerization of aromatic raw materials C-8 or xylenes, which is primarily due to its low thermal stability, which leads to rapid deactivation of the catalyst.
Проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании катализатора для изомеризации ароматических углеводородов С-8, обеспечивающего увеличение конверсии сырья и выхода целевого пара-ксилола.The problem to which the present invention is directed is to provide a catalyst for the isomerization of C-8 aromatic hydrocarbons, providing an increase in the conversion of the feed and the yield of the target para-xylene.
Указанная проблема решается описываемым катализатором для изомеризации ароматических углеводородов С-8, состоящего из носителя, содержащего, % масс.This problem is solved by the described catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons C-8, consisting of a carrier containing,% wt.
- алюмосиликатные нанотрубки 5,0-70,0- aluminosilicate nanotubes 5.0-70.0
и металла платиновой группы, нанесенного на носитель в количестве 0,1 - 5,0 % от массы катализатора, причем активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.and a platinum group metal deposited on the carrier in an amount of 0.1-5.0% by weight of the catalyst, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a pore system and channels of ordered aluminosilicate type A1-MSM-41, formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Достигаемый технический результат заключается в формировании системы пор и каналов для обеспечения высокой термической стабильности и активности катализатора, что обусловлено использованием иерархического алюмосиликатного материала.The technical result achieved is the formation of a system of pores and channels to ensure high thermal stability and activity of the catalyst, which is due to the use of hierarchical aluminosilicate material.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Описываемый катализатор изомеризации ароматических углеводородов С-8 состоит из носителя, содержащего, % масс.The described catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons C-8 consists of a carrier containing,% wt.
- упорядоченный алюмосиликат типа А1-МСМ-41 10,0-75,0- ordered aluminosilicate type A1-MSM-41 10.0-75.0
- алюмосиликатные нанотрубки 5,0-70,0- aluminosilicate nanotubes 5.0-70.0
и металла платиновой группы, нанесенного на носитель в количестве 0,1 - 5,0 % от массы катализатора, причем активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.and a platinum group metal deposited on the carrier in an amount of 0.1-5.0% by weight of the catalyst, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a pore system and channels of ordered aluminosilicate type A1-MSM-41, formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Введение в катализатор алюмосиликатных нанотрубок позволяет сформировать систему пор и каналов, которая способствует увеличению конверсии сырья и выхода целевого пара-ксилола, а также существенному повышению термической стабильности указанного катализатора.The introduction of aluminosilicate nanotubes into the catalyst allows the formation of a system of pores and channels, which helps to increase the conversion of raw materials and the yield of target para-xylene, as well as a significant increase in thermal stability of the specified catalyst.
Описываемый катализатор получают следующим образом.The described catalyst is prepared as follows.
Цетилтриметиламмоний бромид (ЦТАБ) растворяют в дистиллированной воде при интенсивном перемешивании, далее в полученный раствор ПАВ добавляют изопропиловый спирт и перемешивают в течение 15-40 минут при температуре близкой к комнатной до полного растворения ЦТАБ. Алюмосиликатные нанотрубки, диспергируют в течение 30-60 минут до полного диспергирования. Алюмосиликатные нанотрубки представляют собой природные или синтетические алюмосиликаты, имеющие строение многослойных или однонослойных нанотрубок, сформированных за счет скручивания слоистых структур глин типа каолина, монтмориллонита. Предпочтительно использование таких природных алюмосиликатных нанотрубок, как, например, галлуазит, иммоголит. При использовании галлуазитных нанотрубок предпочтительно использовать галлуазитные нанотрубки с внешним диаметром 30-50 нм, внутренним диаметром 10-25 нм и длиной 500 нм - 2 мкм.Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) is dissolved in distilled water with vigorous stirring, then isopropyl alcohol is added to the resulting surfactant solution and stirred for 15-40 minutes at room temperature until the CTAB is completely dissolved. Aluminosilicate nanotubes are dispersed for 30-60 minutes until completely dispersed. Aluminosilicate nanotubes are natural or synthetic aluminosilicates having the structure of multilayer or monolayer nanotubes formed by twisting layered clay structures such as kaolin, montmorillonite. It is preferable to use natural aluminosilicate nanotubes, such as, for example, halloysite, immogolite. When using halloysite nanotubes, it is preferable to use halloysite nanotubes with an outer diameter of 30-50 nm, an inner diameter of 10-25 nm and a length of 500 nm - 2 μm.
В полученную смесь по каплям добавляют кремниевый прекурсор, предпочтительно тетраэтоксисилан (ТЭОС). К раствору кремниевого прекурсора по каплям добавляют раствор прекурсора алюминия, например, изопропоксид алюминия в изопропиловом спирте. Доводят рН раствора до 10-11, перемешивают в течение 4-6 часов и выдерживают 18-26 часов при комнатной температуре. Далее смесь сушат при температуре 95-105°С в сушильном шкафу, отфильтровывают и промывают. После высыхания полученный материал подвергают ступенчатой сушке при 75-80, 85-95, 95-105, 110-120°С в течение 4-7 часов и прокаливают в токе воздуха при 450-550°С.A silicon precursor, preferably tetraethoxysilane (TEOS), is added dropwise to the resulting mixture. A solution of an aluminum precursor, for example, aluminum isopropoxide in isopropyl alcohol, is added dropwise to a silicon precursor solution. The pH of the solution was adjusted to 10-11, stirred for 4-6 hours and incubated for 18-26 hours at room temperature. The mixture is then dried at a temperature of 95-105 ° C in an oven, filtered and washed. After drying, the resulting material is subjected to step drying at 75-80, 85-95, 95-105, 110-120 ° C for 4-7 hours and calcined in a stream of air at 450-550 ° C.
В результате получают активную фазу носителя, состоящую из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляющую собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.The result is an active carrier phase consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, which is a hierarchical aluminosilicate material having a system of pores and channels of the ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type, formed on the outer and inner surfaces of the aluminosilicate nanotubes.
Полученный иерархический алюмосиликатный материал обрабатывают раствором азотной кислоты с концентрацией 0,05-2 М и смешивают с бемитом. Пластичную массу формуют в виде экструдатов толщиной 1-4 мм и длиной 10-40 мм. Экструдаты сушат при 60-120°С в течение 8-48 часов и прокаливают на воздухе при температуре 500-650°С с получением носителя. На полученный носитель наносят металл платиновой группы в количестве 0,1 - 5,0 % от массы катализатора.The resulting hierarchical aluminosilicate material is treated with a solution of nitric acid with a concentration of 0.05-2 M and mixed with boehmite. The plastic mass is molded in the form of extrudates with a thickness of 1-4 mm and a length of 10-40 mm. The extrudates are dried at 60-120 ° C for 8-48 hours and calcined in air at a temperature of 500-650 ° C to obtain a carrier. A platinum group metal is applied to the support obtained in an amount of 0.1-5.0% by weight of the catalyst.
Процесс изомеризации ароматических углеводородов С-8 проводят, предпочтительно, в диапазоне температур 380-460°С, диапазоне давлений водорода 0,5-3,0 МПа, соотношениях Н2/сырье, равном 2-10:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5-3 ч'1.The process of isomerization of aromatic hydrocarbons C-8 is carried out, preferably, in a temperature range of 380-460 ° C, a range of hydrogen pressures of 0.5-3.0 MPa, H 2 / feed ratios of 2-10: 1 and a feed space velocity of 0 5-3 h ' 1 .
Высокая активность катализаторов достигается за счет наличия активной фазы носителя, представляющей собой иерархический алюмосиликатный материал. Указанный иерархический алюмосиликатный материал характеризуется высокой термической стабильностью, обусловленной армирующим действием алюмосиликатных нанотрубок, что позволяет сохранять структуру катализатора в условиях проведения процесса изомеризации ароматического сырья С-8.The high activity of the catalysts is achieved due to the presence of the active phase of the carrier, which is a hierarchical aluminosilicate material. The indicated hierarchical aluminosilicate material is characterized by high thermal stability due to the reinforcing action of aluminosilicate nanotubes, which allows maintaining the catalyst structure under the conditions of the isomerization of aromatic raw materials S-8.
На представленной фигуре приведены рентгенограммы образцов активной фазы носителя катализатора, состоящей из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 (60 %масс.) и нанотрубок галлуазита (40 %масс.) -позиции 1 и 2, соответственно, а также исходного галлуазита - позиция 3. Из данной фигуры видно, что активная фаза носителя представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок, о чем свидетельствуют характерные для алюмосиликата типа МСМ-41 рефлексы в области малых углов (2,1; 3,7; 4,2 20) (позиция 1) и отсутствие рефлексов (11,7; 19,9; 24,1; 26,6; 34,8; 35,3; 37,7 20) (позиция 2), относящихся к нанотрубкам галлуазита. Наблюдается широкий пик в области 15-30 29, указывающий на то, что алюмосиликат типа А1-МСМ-41 полностью покрывает нанотрубки галлуазита.The presented figure shows x-ray diffraction patterns of samples of the active phase of the catalyst carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type (60 wt%) and halloysite nanotubes (40 wt%),
Ниже представлены примеры, иллюстрирующие изобретение, но не ограничивающие его. В приведенной таблице представлены результаты проведенных испытаний.Below are examples illustrating the invention, but not limiting it. The table below shows the results of the tests.
Пример 1Example 1
Используют катализатор, состоящий из носителя, содержащего, %масс: упорядоченный алюмосиликат с отношением Si/А1, равным 40 - 25,0, алюмосиликатные нанотрубки - 30,0, гамма-оксид алюминия 45,0, и нанесенной на носитель платины в количестве 1,0% от массы катализатора.A catalyst is used, consisting of a carrier containing,% by mass: ordered aluminosilicate with a Si / A1 ratio of 40 - 25.0, aluminosilicate nanotubes - 30.0, gamma-alumina 45.0, and platinum supported on the carrier in an amount of 1 , 0% by weight of the catalyst.
При этом активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.In this case, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a system of pores and channels of an ordered aluminosilicate of the A1-MSM-41 type formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Проводят изомеризацию ароматического сырья, содержащего % масс: этилбензол -10, пара-, орто- и мета-ксилол 10, 20, 60, соответственно.Isomerization of aromatic raw materials containing% of the mass is carried out: ethylbenzene-10, para-, ortho- and meta-
Процесс проводят в проточной установке со стационарным слоем катализатора при 440°С, давлении водорода 2,4 МПа, объемном соотношении Н2/сырье, равном 5:1 и объемной скорости подачи сырья 2 ч"1. При данных условиях проведения процесса получают следующие результаты: конверсия этилбензола составляет 60% отн., содержание в продукте изомеризации орто- и пара-ксилолов 21,4%масс. и 22,1% масс, соответственно. Потеря целевых орто- и пара-ксилолов составляет 2,1% масс.The process is carried out in a flow-through installation with a fixed catalyst bed at 440 ° C, a hydrogen pressure of 2.4 MPa, a volume ratio of H 2 / feed equal to 5: 1, and a feed space velocity of 2 hours " 1. Under these process conditions, the following results are obtained : ethylbenzene conversion is 60% rel., the content of ortho- and para-xylenes in the isomerization product is 21.4% by mass and 22.1% by mass, The loss of the target ortho- and para-xylenes is 2.1% by mass.
Пример 2. Example 2
Используют катализатор, состоящий из носителя, содержащего, %масс: упорядоченный алюмосиликат с отношением Si/А1, равным 10 - 35,0, алюмосиликатные нанотрубки - 20,0, гамма-оксид алюминия 45,0, и нанесенной на носитель платины в количестве 1,0% от массы катализатора.Use a catalyst consisting of a carrier containing,% by mass: ordered aluminosilicate with a Si / A1 ratio of 10 - 35.0, aluminosilicate nanotubes - 20.0, gamma-alumina 45.0, and platinum supported on the carrier in an amount of 1 , 0% by weight of the catalyst.
При этом активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.In this case, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a system of pores and channels of an ordered aluminosilicate of the A1-MSM-41 type formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Процесс проводят в проточной установке со стационарным слоем катализатора при 440°С, давлении водорода 2,4 МПа, объемном соотношении Н2/сырье, равном 5:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 ч"1. При данных условиях проводят изомеризацию ароматического сырья, содержащего 10 %масс. этилбензола, 10 %масс, 20 %масс, 60 %масс. пара-, орто- и мета-ксилола, соответственно. В результате проведения процесса получают следующие данные: конверсия этилбензола составляет 68 %отн., содержание в смеси орто- и пара-ксилолов 22,7 %масс. и 23,3 %масс, соответственно. Потеря целевых орто- и пара-ксилолов составляет 2,8 % масс.The process is carried out in a flow-through installation with a stationary catalyst bed at 440 ° C, a hydrogen pressure of 2.4 MPa, a volume ratio of H 2 / feed equal to 5: 1, and a feed volumetric feed rate of 2.0 h. " 1. Under these conditions, aromatic isomerization is carried out raw materials containing 10% by weight of ethylbenzene, 10% by weight, 20% by weight, 60% by weight of para-, ortho- and meta-xylene, respectively. As a result of the process, the following data are obtained: ethylbenzene conversion is 68% rel., content in a mixture of ortho and para-xylenes, 22.7% by weight and 23.3% by weight, respectively. s ortho- and para-xylene is 2.8% by weight.
Пример 3.Example 3
Используют катализатор, состоящий из носителя, содержащего, %масс: упорядоченный алюмосиликат с отношением Si/А1, равным 20 - 25,0, алюмосиликатные нанотрубки - 30,0, гамма-оксид алюминия 45,0 , и нанесенной на носитель платины в количестве 1,0% от массы катализатора.Use a catalyst consisting of a carrier containing,% by mass: ordered aluminosilicate with a Si / A1 ratio of 20 - 25.0, aluminosilicate nanotubes - 30.0, gamma-alumina 45.0, and platinum supported on the carrier in an amount of 1 , 0% by weight of the catalyst.
При этом активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок, представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.In this case, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a system of pores and channels of an ordered aluminosilicate of the A1-MSM-41 type formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Процесс проводят в проточной установке со стационарным слоем катализатора при 440°С, давлении водорода 2,4 МПа, объемном соотношении Н2/сырье, равном 5:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 ч"1. При данных условиях проводят изомеризацию ароматического сырья, содержащего 10%масс. этилбензола, 10%масс, 20%масс, 60%масс. пара-, орто- и мета-ксилола соответственно. В результате проведения процесса получают следующие данные: конверсия этилбензола составляет 68% отн., содержание в смеси орто- и пара-ксилолов 22,6 и 23,1% масс, соответственно. Потеря целевых орто- и пара-ксилолов составляет 2,4% масс.The process is carried out in a flow-through installation with a stationary catalyst bed at 440 ° C, a hydrogen pressure of 2.4 MPa, a volume ratio of H 2 / feed equal to 5: 1, and a feed volumetric feed rate of 2.0 h. " 1. Under these conditions, aromatic isomerization is carried out raw materials containing 10% by weight of ethylbenzene, 10% by weight, 20% by weight, 60% by weight of para-, ortho- and meta-xylene, respectively. As a result of the process, the following data are obtained: ethylbenzene conversion is 68% rel. mixtures of ortho- and para-xylenes 22.6 and 23.1% of the mass, respectively. and para-xylene is 2.4% of the mass.
Пример 4.Example 4
Используют катализатор, состоящий из носителя, содержащего, %масс: упорядоченный алюмосиликат с отношением Si/А1, равным 40 - 35,0, алюмосиликатные нанотрубки - 20,0, гамма-оксид алюминия 45,0, и нанесенной на носитель платины в количестве 1,0% от массы катализатора.A catalyst is used, consisting of a carrier containing,% by mass: ordered aluminosilicate with a Si / A1 ratio of 40 - 35.0, aluminosilicate nanotubes - 20.0, gamma-alumina 45.0, and platinum supported on the carrier in an amount of 1 , 0% by weight of the catalyst.
При этом активная фаза носителя, состоящая из упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41 и алюмосиликатных нанотрубок представляет собой иерархический алюмосиликатный материал, имеющий систему пор и каналов упорядоченного алюмосиликата типа А1-МСМ-41, сформированную на внешней и внутренней поверхностях алюмосиликатных нанотрубок.In this case, the active phase of the carrier, consisting of an ordered aluminosilicate of the A1-MCM-41 type and aluminosilicate nanotubes, is a hierarchical aluminosilicate material having a system of pores and channels of an ordered aluminosilicate of the A1-MSM-41 type formed on the outer and inner surfaces of aluminosilicate nanotubes.
Процесс проводят в проточной установке со стационарным слоем катализатора при 440°С, давлении водорода 2,4 МПа, объемном соотношении Н2/сырье, равном 5:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 ч"1. При данных условиях проводят изомеризацию ароматического сырья, cодержащего 10%масс. этилбензола, 10%масс, 20%масс, 60%масс. пара-, орто- и мета-ксилола соответственно. В результате проведения процесса получают следующие данные: конверсия этилбензола составляет 72%отн., содержание в смеси орто- и пара-ксилолов 23,5 и 23,8%масс, соответственно. Потеря целевых орто- и пара-ксилолов составляет 2,2%масс.The process is carried out in a flow-through installation with a stationary catalyst bed at 440 ° C, a hydrogen pressure of 2.4 MPa, a volume ratio of H 2 / feed equal to 5: 1, and a feed volumetric feed rate of 2.0 h. " 1. Under these conditions, aromatic isomerization is carried out raw materials containing 10% by weight of ethylbenzene, 10% by weight, 20% by weight, 60% by weight of para-, ortho- and meta-xylene, respectively. As a result of the process, the following data are obtained: ethylbenzene conversion is 72% rel. mixtures of ortho- and para-xylenes 23.5 and 23.8% of the mass, respectively. para-xylene is 2.2% of the mass.
Использование описываемого катализатора, содержащего компоненты в иных концентрациях, входящих в заявленный интервал, приводит к аналогичным результатам. Использование компонентов в количествах, выходящих за данный интервал, не приводит к желаемым результатам.The use of the described catalyst containing components in other concentrations falling within the stated range leads to similar results. The use of components in quantities beyond this interval does not lead to the desired results.
ТаблицаTable
ти по методу
БЭТ,
м2/гSurface Area
by method
BET
m 2 / g
Из данных таблицы следует, что все используемые в приведенных примерах катализаторы проявляют высокую активность в реакции изомеризации ароматических углеводородов С-8.From the table it follows that all the catalysts used in the examples are highly active in the isomerization of C-8 aromatic hydrocarbons.
Так, конверсия этилбензола составляет 60-72 % отн., содержание в продукте изомеризации орто-ксилола - 21,4-23,5 % масс, содержание в продукте изомеризации пара-ксилола - 22,1-23,8 % масс, потеря целевых орто- и пара-ксилолов составляет 2,1-2,8 %масс.So, the conversion of ethylbenzene is 60-72% rel., The content in the isomerization product of ortho-xylene is 21.4-23.5% of the mass, the content in the isomerization product of para-xylene is 22.1-23.8% of the mass, loss of target ortho- and para-xylenes is 2.1-2.8% of the mass.
Таким образом, описываемый катализатор обладает высокой активностью в процессе изомеризации ароматических углеводородов С-8, приводящей к увеличению конверсии сырья и выхода целевого пара-ксилола.Thus, the described catalyst has high activity in the process of isomerization of aromatic hydrocarbons C-8, leading to an increase in the conversion of raw materials and the yield of the target para-xylene.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123613A RU2676704C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123613A RU2676704C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2676704C1 true RU2676704C1 (en) | 2019-01-10 |
Family
ID=64958594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018123613A RU2676704C1 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676704C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702586C1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Micro-mesoporous xylene isomerisation catalyst |
| RU2722302C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Heterogeneous catalyst for oxidation of para-xylene to terephthalic acid |
| RU2752383C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Nanostructured catalyst for selective hydration of acetylene |
| RU2799071C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-07-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Nanostructured catalyst for oxidative dehydrogenation of propane in the presence of carbon dioxide |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2137542C1 (en) * | 1995-10-06 | 1999-09-20 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Catalyst containing precious metal on carrier for isomerization of alkylaromatic compounds (versions) and method of preparation thereof |
| US20030017937A1 (en) * | 2001-07-07 | 2003-01-23 | Son-Ki Ihm | Process for preparing metal containing bi-functional catalysts for dewaxing |
| WO2004041756A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-21 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Aromatics conversion with itq-13 |
| US7411103B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-08-12 | Haldor Topsoe A/S | Process for the catalytic isomerisation of aromatic compounds |
| RU2357946C2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-06-10 | Юоп Ллк | Xylene-containing nonequilibrium feed stock flow isomerisation procedure |
-
2018
- 2018-06-28 RU RU2018123613A patent/RU2676704C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2137542C1 (en) * | 1995-10-06 | 1999-09-20 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Catalyst containing precious metal on carrier for isomerization of alkylaromatic compounds (versions) and method of preparation thereof |
| US20030017937A1 (en) * | 2001-07-07 | 2003-01-23 | Son-Ki Ihm | Process for preparing metal containing bi-functional catalysts for dewaxing |
| WO2004041756A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-21 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Aromatics conversion with itq-13 |
| US7411103B2 (en) * | 2003-11-06 | 2008-08-12 | Haldor Topsoe A/S | Process for the catalytic isomerisation of aromatic compounds |
| RU2357946C2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-06-10 | Юоп Ллк | Xylene-containing nonequilibrium feed stock flow isomerisation procedure |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702586C1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Micro-mesoporous xylene isomerisation catalyst |
| RU2722302C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Heterogeneous catalyst for oxidation of para-xylene to terephthalic acid |
| RU2752383C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Nanostructured catalyst for selective hydration of acetylene |
| RU2799071C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-07-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Nanostructured catalyst for oxidative dehydrogenation of propane in the presence of carbon dioxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2676704C1 (en) | Catalyst for isomerization of c-8 aromatic hydrocarbons | |
| RU2741425C2 (en) | Catalyst composition containing zeolite of type con and zeolite of zsm-5 type, obtaining and method of using said composition | |
| EP2773603B1 (en) | Catalyst and process for hydrocarbon conversion | |
| BRPI0714609A2 (en) | crystalline molecular sieve and its production process, as well as process for hydrocarbon conversion | |
| Xu et al. | A core-shell structured Zn/ZSM-5@ MCM-41 catalyst: preparation and enhanced catalytic properties in propane aromatization | |
| WO2013127044A1 (en) | Ethylbenzene of carbon eight aromatic hydrocarbon dealkylation catalyst | |
| RU2665040C1 (en) | Heat resistant catalyst of isomerization of aromatic hydrocarbons c-8 | |
| JP2015034128A (en) | High metal content molecular sieves and their manufacturing processes | |
| RU2765750C2 (en) | Catalyst component | |
| RU2676706C1 (en) | C-8 aromatic hydrocarbons isomerization catalyst | |
| TW200940495A (en) | Ethylbenzene conversion and xylene isomerization processes and catalysts therefor | |
| CN107759433B (en) | Shape selective disproportionation method of p-xylene and ethylbenzene | |
| RU2287369C1 (en) | Method of preparation of catalyst for benzene hydroisomerization process | |
| US6593503B1 (en) | Process for making aromatic hydrocarbons using an acid treated zeolite | |
| US11529615B2 (en) | Process for making modified small-crystal mordenite, transalkylation process using same, and modified small-crystal mordenite | |
| US10173204B2 (en) | Fixed-bed alkyl-aromatic conversion process | |
| US10253270B2 (en) | Alkylation reaction using delaminated zeolite supports as catalysts | |
| JP2014524509A (en) | Method for reducing the benzene content of gasoline | |
| US5945364A (en) | Catalyst composition comprising acid-base leached zeolites | |
| RU2707179C1 (en) | Bizeolitic catalyst for isomerization of aromatic hydrocarbons c-8 | |
| RU2702586C1 (en) | Micro-mesoporous xylene isomerisation catalyst | |
| CN112142549B (en) | Synthesis method of methyl isopropyl benzene | |
| US11866389B1 (en) | Processes of forming metal-doped zeolite catalysts with enhanced mesoporosity | |
| CN111068749B (en) | Toluene para-alkylation molecular sieve catalyst and application thereof | |
| US20200139358A1 (en) | Aromatic transalkylation catalysts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201005 Effective date: 20201005 |