RU2736047C1 - Способ приготовления катализатора - Google Patents

Способ приготовления катализатора Download PDF

Info

Publication number
RU2736047C1
RU2736047C1 RU2020117176A RU2020117176A RU2736047C1 RU 2736047 C1 RU2736047 C1 RU 2736047C1 RU 2020117176 A RU2020117176 A RU 2020117176A RU 2020117176 A RU2020117176 A RU 2020117176A RU 2736047 C1 RU2736047 C1 RU 2736047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
per minute
cooling rate
temperature
rate
Prior art date
Application number
RU2020117176A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Игоревич Парпуц
Петр Алексеевич Зернов
Светлана Олеговна Рудых
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Алвега" (ООО "Алвега")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Алвега" (ООО "Алвега") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Алвега" (ООО "Алвега")
Priority to RU2020117176A priority Critical patent/RU2736047C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2736047C1 publication Critical patent/RU2736047C1/ru

Links

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
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066—Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • 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
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/053—Sulfates
    • 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
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/56—Addition to acyclic hydrocarbons
    • C07C2/58—Catalytic processes
    • C07C2/62—Catalytic processes with acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. В способе приготовления катализатора используют в качестве носителя катализатора сульфатированный гидроксид циркония с содержанием сульфат-иона от 5 до 15 мас.%, полученный из соли циркония, которую подвергают осаждению щелочным агентом, тем самым переводя соль в гидроксид циркония, с последующей процедурой сульфатирования, промотированного или не промотированного металлами: Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co и/или их оксидами. При этом носитель прокаливают в течение периода времени от 10 минут до 3 часов при температуре от 550 до 700°С, а затем охлаждают. Для повышения эффективности катализатора температуру поднимают со скоростью от 1 до 10°С в минуту. При этом скорость охлаждения катализатора находится в диапазонах:
- при температуре катализатора 700-300°С скорость охлаждения составляет 5-150°С в минуту;
- при температуре катализатора 300-100°С скорость охлаждения составляет 1-50°С в минуту,
- при температуре катализатора 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-30°С в минуту.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение эффективности катализатора. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 пр.

Description

Область техники.
Заявляемое техническое решение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способу приготовления катализатора.
Уровень техники.
Известен, например, способ алкилирования олефинов разветвленными алканами для получения алкилата с использованием твердого кислотного катализатора (US 2004158113 А1 «Catalysts and process for converting fuel gases to gasoline» (GEBHARD STEVEN CHARLES; HOOVER THEODORE SIDNEY; SRINIVAS GIRISH), МПК C07C 2/58, B32B 5/02, опубл. 12.08.2004, [1]), при котором катализатор суспендируют в жидком изо бутане для реакции. Увеличение срока жизни катализатора осуществляют за счет промотирования его драгоценными металлами.
Также известен процесс алкилирования (US 5856606 A «Turbulent bed solid catalyst hydrocarbon alkylation process)) (UOP LLC), МПК C07C 2/64; C07C 2/58; C07C 2/66, опубл. 05.01.1999, [2]), включающий следующие этапы:
- суспендирование твердого катализатора в углеводородной жидкости в зоне реакции;
- пропускание парофазного потока, содержащего изобутан и бутены, в реакционную зону, так что во время реакции газообразное сырье способствует образованию пузырьков, которые взбалтывают жидкость и вызывают перемешивание катализатора, так что катализатор псевдоожижается в жидкости без механического перемешивания.
При этом катализатором может быть любой твердый кислотный катализатор, который является относительно стабильным и обладает требуемой активностью и селективностью для желаемой реакции.
Известен способ алкилирования изопарафинов олефинами (US 5489728 A «Catalyst for alkylation of C4-C5 isoparaffin by at least one C3-C6 olefin» (INST FRANCAIS DU PETROLE), МПК C07C 2/62, опубл. 06.02.1996, [3]), включающий суспендирование катализатора в жидкой фазе, содержащей олефин, продукт реакции алкилирования (алкилат) и инертный разбавитель. Таким образом, из аналога [3] известно, что способ включает инертный разбавитель в жидкую фазу для суспендирования катализатора реакции алкилирования, где жидкая фаза также включает олефин и алкилат.
В научной статье «Activity and Regenerability of Sulfated Zirconia Superacid Catalysts in Isobutane/l-Butene Alkylation)) (интернет ресурс https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef970078+. дата обращения 19.05.2020, [4]) указано, что при алкилировании изобутана олефинами, катализаторы на основе сульфатированного циркония, несмотря на то, что имеют высокую активность, их жизненный цикл очень короток, быстрая деактивация происходит в течение первых нескольких минут реакции. В процесс [4] добавляют газовую фазу. Процесс проводят в реакторе с неподвижным слоем катализатора и с нисходящим потоком. Размер частиц катализатора 60-80 мкм. Активация катализатора проходит в реакторе: прокалка в воздухе при 450°С в течение 4 часов, охлаждение в токе азота до температуры реакции. Способ сульфатирования не оказывает большого влияния на удельную поверхность катализатора. Через 5 минут конверсия олефинов становится меньше 100%.
В способе [4] было установлено, что процедура сульфатирования оказывает незначительное влияние на характер присутствующих кристаллических фаз и площади поверхности сульфатированных циркониевых суперкислотных катализаторов. Пропитка серной кислотой дает катализатор с более высокой кислотностью, в основном в области слабой и средней силы. Однако обнаружено, что суперкислотные центры не зависят от способа введения сульфатов. Оба катализатора показали высокую селективность по С8, сравнимую с жидкими кислотными катализаторами, но в условиях газовой фазы с использованием 1-бутена в качестве подачи олефина селективность по отношению к триметилпентанам (ТМП) довольно низкая, хотя дезактивация катализатора происходит намного медленнее. Было обнаружено, что увеличение объемной скорости олефина и температуры реакции снижает активность алкилирования по сравнению с димеризацией олефина, на что указывает падение отношения ТМП/ДМГ. Даже если катализаторы потеряли свою активность в течение первых нескольких минут реакции, их можно успешно регенерировать путем нагревания на воздухе при 450°С.
Известен способ алкилирования (US 5491278 «Alkylation process using solid superacid catalyst liquid phase» (SUN CO INC R&M), МПК C07C 2/62, опубл. 13.02.1996, [5]), который протекает с твердым суперкислотным катализаторм. Пример катализатора содержит сульфатированный диоксид циркония. Содержание сульфат иона 5-15%, содержит оксид или гидроксид металла VIII группы Периодической системы, сырье в жидкой фазе, диапазон температур от -40°С до 200°С, давление в диапазоне от 1 до 200 атм.
Известен способ приготовления катализатора, подходящего для различных превращений углеводородов, (патент US4918041 на изобретение, МПК B01J 23/84, B01J 23/889, B01J 27/053, С07В 61/00, С07С 1/00, С07С 5/22, С07С5 /27, С07С 67/00, С07С 9/12, С07С 9/16, опуб. 17.04.1990, [6]). Как и в заявляемом способе катализатор представляет собой сульфатированный оксид или гидроксид прокаленного металла III группы или IV группы Периодической системы, например, цирконий с содержанием сульфат-иона в расчете на общее количество предпочтительно от 5 до 15 мас.%. В носитель вводят металлы из V, VI или VII групп Периодической системы, включающие мышьяк, сурьму, висмут, ванадий, ниобий, тантал, селен, теллур, хром, молибден, вольфрам, марганец и рений и смеси двух или более из них. Металлы из VIII группы Периодической системы, которые можно использовать согласно изобретению, включают железо, кобальт, никель, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платину, и смеси двух или более из них. Катализатор прокаливают в диапазоне от 450 до 800°С, более предпочтительно от 550 до 700°С.
Из патента [6] также известен способ алкилирования, который осуществляют в реакторе с использованием вышеуказанного катализатора.
Также известен способ приготовления катализатора для изомеризации парафинов С4-С8 (патент US 5854170 на изобретение, МПК B01J 23/84, B01J 23/889, B01J 27/053, С07В 61/00, С07С 1/00, С07С 5/22, С07С 5/27, С07С 67/00, С07С 9/12, С07С 9/16, опуб. 29.12.1998, [7]). В качестве носителя катализатора используют оксид металла IV группы Периодической системы, подвергнутый предварительному сульфидированию. Более высокая активность изомеризации может быть обеспечена за счет включения в катализатор дополнительного материала. Катализатор прокаливают при температуре в диапазоне от 500 до 900°С. Время прокаливания может составлять до 48 часов. После этого катализатор охлаждают.
В способе изомеризации, а также, по заявлению авторов, в реакциях переноса водорода (т.е. в способе алкилирования) [7] используют вышеуказанный катализатор. Способ осуществляют в реакторе, при этом:
- перенос водорода из парафинов в олефины осуществляют с условиями реакции, включающими температуру от около -25 до около 400°С;
- способ осуществляют с давлением от атмосферного до около 5000 фунтов на квадратный дюйм (от 1 атм до 340 атм);
- мольное отношение парафина к олефину составляет от примерно 1:2 до примерно 500:1;
- часовая объемная скорость на основе олефина составляет от около 0,01 до около 100, например, от около 0,05 до около 5.
Указанный аналог [7] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.
Решаемой технической проблемой является необходимость увеличения срока жизни катализатора, а также повышения селективности и роста октанового числа алкилата. Известно, что сульфат циркония является высокоэффективным катализатором, однако имеет короткий срок жизни.
У аналога [1] катализатор промотируют драгоценными металлами, что увеличивает затраты на катализатор. В аналоге [2] указано, что сверхкислотный катализатор известен, но не указано что это именно сульфатированный оксид циркония. Из аналога [3] неизвестны такие параметры термообработки, как скорость нагрева и охлаждения катализатора при прокалке. Также нет информации по влиянию объемной скорости подачи олефинов (OSV) на процесс. У аналога [4] неизвестна скорость охлаждения катализатора. При этом с увеличением OSV конверсия олефинов упала. Способ [5] отличается обязательным наличием в катализаторе гетерополикислотных или полиоксоанионных компонентов, процесс алкилирования проводится в реакторе с неподвижным слоем. У аналогов [6] и [7] катализатор изготавливают при высоких температурах, что приводит к повышению затрат на энергоносители.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение эффективности катализатора. Другим техническим результатом является:
- повышение активности и селективности катализатора, продление срока жизни катализатора и упрощение технологии его приготовления;
Сущность заявленного способа приготовления катализатора состоит в том, что используют в качестве носителя катализатора сульфатированный гидроксид циркония с содержанием сульфат-иона от 5 до 15 мас.%, полученный из соли циркония, которую подвергают осаждению щелочным агентом, тем самым переводя соль в гидроксид циркония, с последующей процедурой сульфатирования, промотированного или не промотированного металлами: Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co и/или их оксидами, при этом носитель прокаливают в течении периода времени от 10 минут до 3 часов при температуре от 550°С до 700°С, а затем охлаждают. Отличается тем, что подъем температуры осуществляют со скоростью от 1°С до 10°С в минуту, при этом скорость охлаждения катализатора находится в диапазонах:
- при температуре катализатора 700-300°С скорость охлаждения составляет 5-150°С в минуту;
- при температуре катализатора 300-100°С скорость охлаждения составляет 1-50°С в минуту;
- при температуре катализатора 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-30°С в минуту.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленных технических результатов «повышение эффективности катализатора».
В частном предпочтительном случае скорость охлаждения катализатора находится в диапазонах:
- при температуре катализатора 700-300°С скорость охлаждения составляет 50-150°С в минуту;
- при температуре катализатора 300-100°С скорость охлаждения составляет 10-50°С в минуту,
- при температуре катализатора 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-10°С в минуту.
Авторами технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение всех технических результатов.
Осуществление способа приготовления катализатора.
Катализатором процесса служат композиции на основе оксидов металлов IV группы Периодической системы, содержащих анионы кислот элементов VI группы и промотированных или не промотированных металлами: Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co и/или их оксидами.
Катализатор процесса может быть описан общей формулой: а⋅МеО×b⋅A×с⋅П, где:
МеО - оксиды металлов Hf, Zr, Ti, Sn и их смеси;
А - анионы SO4 2-, WO3 2-, MoO4 2-;
Π - металлы Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co и их оксиды;
a=0,5-0,95;
b=0,05-0,25;
с составляет от 0 до 0,2;
при этом а+b+с=1.
Для приготовления сульфатированного оксида циркония используют соли циркония, например, хлорид циркония, нитрат циркония и т.д., которые подвергают осаждению щелочным агентом (аммиаком или едким натром), тем самым переводя соль в гидроксид циркония.
Известно, что процедура сульфатирования оказывает незначительное влияние на характер присутствующих кристаллических фаз и площади поверхности сульфатированных циркониевых суперкислотных катализаторов (интернет-ресурс https://pubs.acs.org/doi/abs/10.102 l/ef970078+, 07.05.2020, [4]). Пропитка серной кислотой дает катализатор с более высокой кислотностью, в основном в области слабой и средней силы. Однако обнаружено, что суперкислотные центры не зависят от способа введения сульфатов.
В качестве носителя выбран сульфатированный гидроксид циркония с содержанием сульфат-иона от 5 до 15 мас.%, что обеспечивает необходимое количество, силу и соотношение бренстедовских и льюисовских кислотных центров для проведения реакции алкилирования. При этом носитель промотирован или не промотирован одним или несколькими катионами металлов, выбранных из ряда: Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co. Промоторы стабилизируют решетку оксида циркония, обеспечивая его термостабильность.
Затем носитель прокаливают в течение периода времени от 10 минут до 3 часов, предпочтительно от 10 минут до 120 минут. При этом первичную температурную обработку носителя проводят как в статическом режиме, так и в токе воздуха, при температурах от 550°С до 700°С, предпочтительно от 600°С до 700°С.При данных температурах прокалки образуется большое количество сильных кислотных центров, которые дезактивируются в процессе. На формирование кислотных центров, а также на увеличение скорости гидридного переноса в том числе оказывает влияние скорость подъема и снижения температуры до требуемой. Подъем температуры осуществляют со скоростью от 1°С до 10°С в минуту, предпочтительно 2 -5°С в минуту.
После этого катализатор охлаждают, при этом от режима охлаждения катализатора зависит формирование внутренней структуры катализатора. Скорость охлаждения зависит от температуры катализатора и находится в диапазонах:
- при температуре 700-300°С скорость охлаждения составляет 5-150°С в минуту, предпочтительно 50-150°С в минуту;
- при температуре 300-100°С скорость охлаждения составляет 1-50°С в минуту, предпочтительно 10-50°С в минуту;
- при температуре 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-30°С в минуту, предпочтительно 0,5-10°С в минуту.
Вышеуказанные режимы охлаждения катализатора увеличивают жизненный цикл катализатора и скорость гидридного переноса. При данном режиме охлаждения образуется необходимое количество кислотных центров, которые позволяют протекать процессу алкилирования с высокой селективностью и конверсией олефинов 100%. Проведение процесса при низких температурах минимизирует побочные реакции, мешающие процессу алкилирования, которые протекают при высоких температурах, а именно олигомеризация, димеризация и полимеризация олефинов (а также крекинг продуктов). Ведение процесса при низких температурах приводит к уменьшению затрат на энергоносители.
Указанные выше условия прокаливания и охлаждения позволяют перевести носитель в активную фазу и необходимую форму: размер частиц катализатора 20-500 мкм, насыпная плотность катализатора 0,9-1,7 кг/м3. Вышеупомянутый размер частиц позволяет протекать реакции непосредственно на поверхности катализатора, снимая внутренне-диффузионное торможение во время реакции, а также ускоряет процессы как мягкой, так и жесткой регенерации. При этом указанная выше плотность катализатора позволяет эффективно применять простые и широко известные методы разделения суспензии. Увеличение скорости гидридного переноса способствует образованию большего количества высокооктановых парафинов, т.е. приводит к увеличению селективности и росту октанового числа алкилата.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. В качестве носителя катализатора используют сульфатированный гидроксид циркония, с содержанием сульфат-иона 12 мас.%. Для дальнейшей обработки выбрана фракция с размером частиц 20-500 мкм. Подготовленный носитель подвергают термической обработке по режиму: нагрев до 600°С осуществляют со скоростью 5°С в минуту, затем образец выдерживают при температуре 600°С в течение 120 минут.
Охлаждают образец со скоростью:
- при температуре от 700°С до 300°С скорость охлаждения составляет 100°С в минуту;
- от 300°С до 100°С скорость охлаждения составляет 25°С в минуту;
- от 100°С до 25°С скорость охлаждения составляет 10°С в минуту. При данном режиме термообработки катализатор переводится в активную фазу.
Пример 1 иллюстрирует оптимальный способ приготовления катализатора.
Пример 2. Катализатор приготовлен по примеру 1, отличается тем, что первичную термическую обработку проводят по режиму: нагрев до 600°С осуществляют со скоростью 1°С в минуту, затем образец выдерживают при 600°С в течение 120 минут. Охлаждают образец со скоростью:
- при температуре от 700°С до 300°С скорость охлаждения составляет 5°С в минуту;
- при температуре от 300°С до 100°С скорость охлаждения составляет 1°С в минуту;
- при температуре от 100°С до 25°С скорость охлаждения составляет 0,5°С в минуту.
Пример 2 иллюстрирует минимально допустимую скорость охлаждения катализатора.
Пример 3. Катализатор приготовлен по примеру 1, отличается тем, что первичную термическую обработку проводят по режиму: нагрев до 600°С осуществляют со скоростью 10°С в минут, затем образец выдерживают при 600°С в течение 120 минут. Охлаждают образец со скоростью:
- при температуре от 700°С до 300°С скорость охлаждения составляет 160°С в минуту;
- при температуре от 300°С до 100°С скорость охлаждения составляет 50°С в минуту;
-при температуре от 100°С до 25°С скорость охлаждения составляет 30°С в минуту.
Пример 3 иллюстрирует максимально допустимую скорость охлаждения катализатора.
Пример 4. Катализаторы, приготовленные по методам, описанным в примерах 1-3, испытывают в процессе алкилирования. Процесс проводят в лабораторном суспензионном реакторе при следующих условиях: температура 5°С, давление 5 атм., соотношение изобутан:олефин на входе в реакционную зону 6:1, объемная скорость подачи олефинов (OSV) 0,3. Концентрация катализатора в суспензии составляет 10 мас.%. Концентрация алкилата в реакционной зоне поддерживалась на уровне 10 мас.%.
Состав сырья приведен в Таблице 1.
Figure 00000001
Создание и поддержание устойчивой суспензии в реакционной зоне обеспечивают за счет непрерывного механического перемешивания.
Основными характеристиками оценки продукта выступают следующие параметры:
- конверсия (мас.%);
- селективность (мас.%) по алкилату (содержание в алкилате углеводородов С5-С9);
- октановое число;
- срок жизни катализатора, выраженный в количестве грамм олефинов, переработанных 1 граммом катализатора;
- содержание суммарное триметилпентанов (мас.%);
- отношение суммы триметилпентанов к сумме диметилгексанов. Результаты испытаний приведены в Таблице 2
Figure 00000002
Пример 4 иллюстрирует оптимальный способ приготовления катализатора. При прочих одинаковых условиях процесса алкилирования, продукт (алкилат), полученный на данном катализаторе имеет наибольшее октановое число и селективность, а срок жизни катализатора составляет 4,5 гр/гр, что в разы больше, чем в примерах 2 и 3.
Пример 5. Катализатор готовят так же, как в примере 1, за исключением наличия промотора. Таким образом, данный катализатор отличается тем, что перед первичной термической обработкой была проведена стадия промотирования церием (Се). Промотирование осуществляют любым известным методом - пропитка, соосождение и т.д.
Данный катализатор был испытан в процессе алкилирования, так же как в примере 4.
Результаты приведены в таблице 2. Данный пример иллюстрирует улучшение характеристик алкилата при промотировании катализатора церием.
Пример 6. Катализатор готовят так же, как в примере 5. Данный катализатор отличается тем, что в качестве промотора использованы железо (Fe) и марганец (Μn). Промотирование осуществляют любым известным методом - пропитка, соосождение и т.д.
Данный катализатор был испытан в процессе алкилирования, так же как в Примере 4.
Результаты приведены в таблице 2.
Данный пример иллюстрирует увеличение срока жизни катализатора при его промотировании железом и марганцем.
Figure 00000003
Пример 7 (сравнительный). Катализатор готовят известным методом (Лавренов А. В., Алкилирование изобутана бутенами на цирконий сульфатных катализаторах: дне. канд. хим. наук: 02.00.04: Томск, 2004 263 с. РГБ ОД, 61:04-2/73, [5]). В качестве исходной соли используют оксинитрат циркония ZrO(NOз)2-2H2O. Осаждение гидрата диоксида циркония проводят водным раствором аммиака. На стадии сульфатирования применяют сульфат аммония, содержание сульфат-иона составляет 8,8 мас.%. Окончательное формирование катализаторов обеспечивают прокаливанием сульфатированного ZrO2-yH2O в токе сухого воздуха при температуре 550°С в течение 2 часов.
Приготовленный катализатор испытывают в процессе алкилирования как в Примере 4.
Результаты приведены в таблице 2.
Пример иллюстрирует работу известного катализатора в предлагаемом способе алкилирования.
Цель данного примера заключается в том, чтобы показать, что при неконтролируемых скоростях нагрева и охлаждения катализатор показывает наименьшую эффективность и короткий срок жизни.
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов и найдет широкое применение в процессах алкилирования изобутана олефинами.

Claims (8)

1. Способ приготовления катализатора, включающий использование в качестве носителя катализатора сульфатированного гидроксида циркония с содержанием сульфат-иона от 5 до 15 мас.%, полученного из соли циркония, которую подвергают осаждению щелочным агентом, тем самым переводя соль в гидроксид циркония, с последующей процедурой сульфатирования, промотированного или не промотированного металлами: Mn, Fe, Се, Y, La, Ni, Co и/или их оксидами, при этом носитель прокаливают в течение периода времени от 10 минут до 3 часов при температуре от 550 до 700°С, а затем охлаждают, отличающийся тем, что подъем температуры осуществляют со скоростью от 1 до 10°С в минуту, при этом скорость охлаждения катализатора находится в диапазонах:
- при температуре катализатора 700-300°С скорость охлаждения составляет 5-150°С в минуту;
- при температуре катализатора 300-100°С скорость охлаждения составляет 1-50°С в минуту,
- при температуре катализатора 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-30°С в минуту.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость охлаждения катализатора находится в диапазонах:
- при температуре катализатора 700-300°С скорость охлаждения составляет 50-150°С в минуту;
- при температуре катализатора 300-100°С скорость охлаждения составляет 10-50°С в минуту,
- при температуре катализатора 100-25°С скорость охлаждения составляет 0,5-10°С в минуту.
RU2020117176A 2020-05-25 2020-05-25 Способ приготовления катализатора RU2736047C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117176A RU2736047C1 (ru) 2020-05-25 2020-05-25 Способ приготовления катализатора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117176A RU2736047C1 (ru) 2020-05-25 2020-05-25 Способ приготовления катализатора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736047C1 true RU2736047C1 (ru) 2020-11-11

Family

ID=73460895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117176A RU2736047C1 (ru) 2020-05-25 2020-05-25 Способ приготовления катализатора

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736047C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780382A (en) * 1993-07-22 1998-07-14 Mobil Oil Corporation Method for preparing a modified solid oxide
US6080904A (en) * 1993-07-22 2000-06-27 Mobil Oil Corporation Isomerization process
US6107235A (en) * 1996-09-05 2000-08-22 Japan Energy Corporation Solid acid catalyst and process for preparing the same
CN1213806C (zh) * 2000-07-10 2005-08-10 道达尔菲纳埃尔弗法国公司 酸性催化剂的制备方法和由此得到的催化剂及其应用
RU2280504C1 (ru) * 2005-01-24 2006-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" (ООО "ЮРД-Центр") Мезопористый материал на основе оксида циркония и способ его получения
RU2384366C2 (ru) * 2007-12-27 2010-03-20 Виктор Алексеевич Плахотник Гетерогенный катализатор и способ получения бензина-алкилата
CN102658174A (zh) * 2012-05-04 2012-09-12 四川大学 介孔纤维状SO42-/MxOy型固体酸催化剂及其制备方法
JP5200296B2 (ja) * 2009-09-28 2013-06-05 株式会社村田製作所 ナノ粒子材料の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780382A (en) * 1993-07-22 1998-07-14 Mobil Oil Corporation Method for preparing a modified solid oxide
US6080904A (en) * 1993-07-22 2000-06-27 Mobil Oil Corporation Isomerization process
US6107235A (en) * 1996-09-05 2000-08-22 Japan Energy Corporation Solid acid catalyst and process for preparing the same
CN1213806C (zh) * 2000-07-10 2005-08-10 道达尔菲纳埃尔弗法国公司 酸性催化剂的制备方法和由此得到的催化剂及其应用
RU2280504C1 (ru) * 2005-01-24 2006-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" (ООО "ЮРД-Центр") Мезопористый материал на основе оксида циркония и способ его получения
RU2384366C2 (ru) * 2007-12-27 2010-03-20 Виктор Алексеевич Плахотник Гетерогенный катализатор и способ получения бензина-алкилата
JP5200296B2 (ja) * 2009-09-28 2013-06-05 株式会社村田製作所 ナノ粒子材料の製造方法
CN102658174A (zh) * 2012-05-04 2012-09-12 四川大学 介孔纤维状SO42-/MxOy型固体酸催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лавренов А.В., Басова И.А., Казаков М.О. и др. "Катализаторы на основе анион-модифицированных оксидов металлов для получения экологически чистых компонентов моторных топлив", Российский химический журнал (Ж. Рос. хим. об-ва им. Менделеева), 2007, т. LI, номер 4, стр. 75-84. Бикметова Лилия Индусовна "Синтез и исследование Pt/SO4/ZrO2 систем, нанесенных на SiO2 и Al2O3, в реакции изомеризации н-гексана", Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук, Омск, 2015. Омаров Ш.О. "Физико-химические свойства твердокислотных MoO3/ZrO2 систем для катализаторов алкилирования изобутана", Сборник трудов Международной научной конференции "Инновационные процессы в химии, нефтехимии и нефтепереработке", 20-21 октября, Санкт-Петербург, 2016. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3571177B1 (en) Multiple-stage catalyst system and a process for propene production
AU757012B2 (en) Fischer-tropsch processes and catalysts with promoters
US7276540B2 (en) Supports for high surface area catalysts
EP0623101B1 (en) Hydrocarbon conversion
US8101541B2 (en) Catalyst for dehydrogenation of hydrocarbons
EP2073930B1 (en) Bimetallic alkylation catalysts
RU2547466C1 (ru) Катализатор и способ реформинга
US20110257452A1 (en) Regenerable Composite Catalysts for Hydrocarbon Aromatization
EP0361767B1 (en) Process for the conversion of a c2-c6 aliphatic hydrocarbon into naphthenic hydrocarbons
US5157199A (en) Isomerization of paraffins with strong solid acid catalyst and adamantane
CN116457091A (zh) 从烷烃族气体制备烯烃的脱氢催化剂及其制备方法
US8431761B2 (en) Hydrocarbon dehydrogenation with zirconia
US20090325791A1 (en) Hydrocarbon Dehydrogenation with Zirconia
RU2736047C1 (ru) Способ приготовления катализатора
US8404104B2 (en) Hydrocarbon dehydrogenation with zirconia
US20110253596A1 (en) Regenerable Composite Catalysts for Paraffin Aromatization
US7056955B2 (en) Attrition resistant bulk metal catalysts and methods of making and using same
CN112742445A (zh) 一种选择性加氢分子筛材料及其制备方法
JP5222602B2 (ja) 触媒組成物及び芳香族炭化水素の製造方法
AU673445B2 (en) Process for upgrading a paraffinic feedstock
AU701283B2 (en) Process for upgrading a paraffinic feedstock
RU2773941C1 (ru) Способ алкилирования в суспензионном реакторе
US20220118436A1 (en) Catalyst and method related thereto for the synthesis of hydrocarbons from syngas
JP5340620B2 (ja) 触媒組成物及び芳香族炭化水素の製造方法
WO2024177775A1 (en) Catalyst compositions and processes for making and using same