RU2772462C1 - Катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол и способ его получения - Google Patents
Катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772462C1 RU2772462C1 RU2021114735A RU2021114735A RU2772462C1 RU 2772462 C1 RU2772462 C1 RU 2772462C1 RU 2021114735 A RU2021114735 A RU 2021114735A RU 2021114735 A RU2021114735 A RU 2021114735A RU 2772462 C1 RU2772462 C1 RU 2772462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hours
- temperature
- catalyst
- zeolite
- binder
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 65
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N Cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000010555 transalkylation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene Chemical class CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 31
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N Cerium(IV) oxide Chemical compound [O-2]=[Ce+4]=[O-2] OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 12
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M Aluminium hydroxide oxide Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 7
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K Aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 6
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 abstract description 4
- 230000024881 catalytic activity Effects 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 102100001123 TRIM44 Human genes 0.000 abstract 1
- 101710021315 TRIM44 Proteins 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910003158 γ-Al2O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 229910020203 CeO Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229960000583 Acetic Acid Drugs 0.000 description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N α-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JCCNYMKQOSZNPW-UHFFFAOYSA-N Loratadine Chemical compound C1CN(C(=O)OCC)CCC1=C1C2=NC=CC=C2CCC2=CC(Cl)=CC=C21 JCCNYMKQOSZNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- -1 by-products Chemical compound 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- ROUPZXDBSPQFLE-UHFFFAOYSA-N triazanium;phosphate;hydrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].O.[O-]P([O-])([O-])=O ROUPZXDBSPQFLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол содержит, масс. %: оксид церия 0,4-0,6, цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11 49,7-49,8, связующее γ-Al2O3, представляющее собой смесь 15 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 35 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14 - остальное. Для получения катализатора предварительно готовят связующее смешиванием 15 масс. % бемита Pural SB и 35 масс. % Disperal HP 14. К смеси добавляют порошкообразный цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11, пептизируют полученную массу 5 масс. %-ным раствором азотной кислоты с добавлением триэтиленгликоля, порциями добавляют дистиллированную воду. Полученную пасту экструдируют, провяливают в течение 10-12 ч, сушат при температуре 60°С, 80°С и 110°С в течение 2 ч при каждой температуре и прокаливают при температуре 550°С в течение 4 ч. На полученные гранулы цеолита методом влажной пропитки с избытком раствора наносят оксид церия из водного раствора нитрата церия. Массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на воздухе в течение 2-3 ч, сливают отработанный раствор, сушат при температуре 110-120°С в течение 2-3 ч и прокаливают при температуре 550°С в течение 3 ч. Технический результат - повышение каталитической активности катализатора, прочности и стабильности катализатора, что позволяет получать целевой продукт с конверсией ДИПБ более 79% и выходом более 66 масс. %. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к катализаторам высокоселективного получения алкилароматических углеводородов, в частности, изопропилбензола, путем трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом и составам гетерогенных катализаторов трансалкилирования.
Изопропилбензол является одним из основных товарных продуктов нефтехимии, который используется в качестве сырья для производства фенола, ацетона и а-метил стирола.
Технология получения изопропилбензола включает стадии алкилирования бензола пропиленом и трансалкилирования образовавшихся полиалкилбензолов (ПАБ), диизопропилбензолов (ДИПБ) с бензолом с образованием дополнительного количества целевого продукта - изопропилбензола (ИПБ).
Наиболее перспективны для реакции трансалкилирования цеолитные катализаторы, которые отличаются высокой активностью в отношении образования целевого продукта и экологичностью, а также регенерируемостью и большим сроком службы.
Для реакций бимолекулярного трансалкилирования производных бензола необходимы достаточно просторные полости внутри цеолитов для размещения объемных переходных состояний, поэтому наиболее перспективными для использования в качестве катализаторов трансалкилирования являются крупнопористые цеолиты, такие как USY (FAU), бета (ВЕА), морденит (MOR). Помимо структурного типа цеолита, важное значение играют текстурные характеристики катализаторов на их основе.
Для разработки высокоактивного промышленного катализатора трансалкилирования важны два аспекта: достижение высокого выхода изопропилбензола и образование минимального количества н-пропилбензола, а также остальных побочных продуктов, что способствует снижению коксообразования и увеличению срока службы катализатора.
Известен катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом (Б/ДИПБ) следующего состава, мас. %: цеолит Hβeta - 65, γ-Al2O3 (в качестве связующего материала) - 35.
Катализатор готовили следующим образом:
Синтезированный порошкообразный цеолит βeta (US 5139759, опубл. 18.08.1992) прокаливали при температуре 600°С в течение 90 мин для удаления органического темплата. Затем прокаленный порошок обрабатывали 10 мас. % паром при температуре 600°С в течение 90 мин. После этого, прокаленный и обработанный паром цеолит βeta подвергали ионному обмену в кислой среде. С этой целью 610 г цеолита βeta в водном растворе объемом 5 л, содержащем 610 г NH4NO3 и 244 г 70 мас. % азотной кислоты, нагревали до температуры 85°С в течение одного часа при перемешивании. Затем порошок отфильтровывали и промывали пятью литрами дистиллированной воды. Вышеуказанная процедура повторялась еще два раза за исключением того, что второй раствор содержал 87 г 70 мас. % азотной кислоты, а третий раствор содержал 35 г 70 мас. % азотной кислоты. Порошок высушивали при температуре 100°С в течение 2 ч. Порошок цеолита βeta, обработанный паром и после ионного обмена, экструдировали со связующим - оксидом алюминия. В смеситель помещали 448 г цеолита βeta, 45,6 г псевдобемита и 38,3 гамма-оксида алюминия и смесь перемешивали в течение 10 мин. В отдельном смесителе смешивали 182,3 г псевдобемита, 70 г воды и 64 г 70 мас. % азотной кислоты. Затем обе смеси соединяли, перемешивали в течение 20 мин с последующим добавлением 312 г воды и затем снова перемешивали еще 5 мин. Полученную пасту экструдировали в экструдаты размером 1/16", которые сушили при температуре 100°С и прокаливали при температуре 650°С в течение 2 ч.
В присутствии указанного катализатора при температуре 170°С, давлении 3,5 МПа, мольном отношении Б/ДИПБ=4,85 объемной скорости подачи смеси Б/ДИПБ=3 ч-1, конверсия ДИПБ составляла 52%. US 5980859, опубл. 09.11.1999.
Недостатком данного катализатора является сложная и многостадийная процедура приготовления катализатора, включая синтез цеолита Hβeta, а также низкая конверсия ДИПБ в заданных условиях процесса трансалкилирования.
Известен катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом следующего состава, мас. %: фосфор - 0,01-0,5, цеолит Hβeta - 79,6-79,98, γ-Al2O3 (в качестве связующего материала) - 19,9-19,99.
Катализатор готовили следующим образом:
50 г гранулированного носителя состава: 80 мас. % Hβ + 20 мас. % γ-Al2O3 с размером экструдатов 1/20" (1,27 мм) в форме квадролобов обрабатывали методом пропитки по влагоемкости водным раствором гидрофосфата аммония, приготовленным путем растворения 0,43 г гидрата фосфата аммония в 30 см3 дистиллированной воды. Затем образец прокаливали в токе воздуха при температуре 538°С в течение 10 ч. После прокаливания катализатор сушили в токе азота с расходом 100 см3/мин при температуре 200°С при атмосферном давлении 100 кПа в течение 2 ч.
В присутствии указанного катализатора при температуре 180°С, давлении 2,17 МПа, объемной скорости 72 ч-1, конверсия ДИПБ составляет 53,9%. US 7951986 В2, опубл. 31.05.2011.
Недостатком данного катализатора является использование коррозионно-активного гидрофосфата аммония, что приводит к быстрому износу оборудования и увеличению эксплуатационных и капитальных затрат, а также низкая конверсия ДИПБ в заданных условиях процесса трансалкилирования.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является катализатор трансалкилирования ароматических углеводородов на основе цеолита Y в NH3-форме (CBV 712, Zeolyst) следующего состава, мас. %:
| цеолит Y в NH3-форме | |
| (с мольным отношением SiO2/Al2C3 = 12) | 50 |
| γ-Al2O3 (в качестве связующего материала) | 50. |
Катализатор готовили следующим образом:
260 г цеолита Y (CBV 712, Zeolyst, порошок) и 278 г псевдобемита Versal V250 (Laroche, порошок) загружают в высокоскоростной турбо-смеситель. Порошки перемешивают в сухом виде в течение 60 мин со скоростью 1000 об/мин. В конце сухого перемешивания порошков через распылительную насадку, соединенную с камерой смешения, добавляют 310 см3 водного раствора ледяной уксусной кислоты из расчета 0,5 мас./мас. порошка. Раствор кислоты добавляют с постоянной скоростью в течение примерно 36 мин, в это время скорость перемешивания составляет 400 об/мин. По окончании добавления раствора уксусной кислоты проводят дальнейшее перемешивание смеси с поддержанием выбранной постоянной скорости 400 об/мин в течение 12 мин. Полученная смесь выгружается и подвергается экструзии с помощью экструдера с зубчатым прессом. Экструдат в виде обычных цилиндров помещают в вентилируемую печь для сушки при температуре 25°С в течение 48 ч. После сушки экструдаты помещают в муфель для прокаливания в атмосфере воздуха по следующей температурной программе: нагрев от комнатной температуры до 120°С - 360 мин, выдержка при 120°С - 120 мин, нагрев от 120 до 350°С - 360 мин, выдержка при 350°С - 240 мин, нагрев от 350 до 550°С - 240 мин, выдержка при 550°С - 480 мин. Готовый катализатор имеет форму цилиндров с длиной 7 мм ± 1 мм, и диаметром 2,1 мм ± 0,1 мм. Полученный катализатор имеет пористость ~ 0,7 см3/г, прочность на раздавливание составляет ~ 1,7 кг/мм. US 8658553 В2, опубл. 25.02.2014.
Недостатком данного катализатора является его низкая прочность.
Технической задачей заявленной группы изобретений является разработка катализатора трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол и способа его получения, повышение выхода целевого продукта, а также улучшение его эксплуатационных свойств, выражаемыми в повышении прочности и стабильности катализатора.
Технический результат, достигаемый от реализации изобретений, заключается в повышении каталитической активности катализатора, прочности и стабильности катализатора, что позволяет получать целевой продукт с конверсией ДИПБ более 79% и выходом более 66 масс. %.
Технический результат достигается тем, что катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол, содержащий цеолит и связуюшее γ-Al2O3, согласно изобретению, дополнительно содержит оксид церия, в качестве цеолита - цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11, а связующее γ-Al2O3 представляет собой смесь 15 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 35 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14 при следующем соотношении компонентов, масс. %:
| оксид церия | 0,4-0,6 |
| цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением | |
| SiO2/Al2O3=11 | 49,7-49,8 |
| связующее γ-Al2O3 | остальное. |
Технический результат достигается также способом получения выше обозначенного катализатора, согласно которому, готовят связующее смешиванием 15 масс. % бемита Pural SB и 35 масс. % Disperal HP 14, к смеси добавляют порошкообразный цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11, пептизируют полученную массу раствором азотной кислоты с добавлением триэтиленгликоля, порциями добавляют дистиллированную воду до получения однородной пасты, экструдируют, провяливают в течение 10-12 ч, сушат при температурах 60°С, 80°С и 110°С в течение 2 ч при каждой температуре и прокаливают при температуре 550°С в течение 4 ч, на полученный гранулированный цеолит методом влажной пропитки с избытком раствора наносят оксид церия из водного раствора нитрата церия, массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на воздухе на 2-3 ч, сливают отработанный раствор, сушат при температуре 110-120°С в течение 2-3 ч и прокаливают при температуре 550°С в течение 3 ч.
Указанные отличительные признаки существенны.
Полученные гранулы цеолита характеризуются площадью мезопор не менее 160 м2/г, объемом мезопор не менее 0,5 см3/г и средним диаметром пор не менее 110 
а также высокой механической прочностью на раздавливание - 4,5 кг/гранулу. За счет использования смеси бемитов Pural SB и Disperal HP 14 улучшается мезопористость гранулированного цеолита в целом и, как следствие, каталитическая активность готового катализатора.
Полученный катализатор характеризуется удельной площадью поверхности (по БЭТ) не менее 445 м2/г, прочностью - не менее 5,0 кг/гранулу.
Применение оксида церия в качестве модифицирующего компонента в сочетании с цеолитом, обладающим заданными свойствами, обеспечивают в целом повышение каталитической активности катализатора, выхода целевого продукта и повышение эксплуатационных характеристик катализатора, что способствует увеличению срока службы катализатора.
Изобретение реализуют следующим образом.
Для получения изопропилбензола процесс трансалкилирования диизопропилбензолов (ДИПБ) с бензолом проводят в проточном трубчатом реакторе со стационарным слоем заявленного катализатора при температуре 150-190°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 2 ч-1, мольном отношении бензол/ДИПБ=5/1. В процессе трансалкилирования ДИПБ с бензолом достигаются высокие показатели процесса: конверсия ДИПБ > 79%, выход изопропилбензола > 66 масс. %, селективность образования изопропилбензола > 83%.
Полученный целевой продукт - изопропилбензол - используется в качестве сырья для производства фенола, ацетона и α-метилстирола.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Образец катализатора состава, масс. %:
| оксид церия | 0,4 |
| цеолит USY в NH3-форме | |
| с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11 | 49,8 |
| (далее USY в NH3-форме (11) | |
| связующее γ-Al2O3 | остальное, |
готовят следующим способом.
Предварительно готовят связующее смешиванием в смесительной машине 3 г бемита Pural SB и 7 г бемита Disperal HP 14, к смеси добавляют 10 г порошка цеолита USY в NH3-форме (11), затем к полученной массе добавляют 5 масс. %-ный раствор азотной кислоты для пептизации, состоящий из HNO3 (65 масс. %) (0,2 мл) и дистиллированной воды (3,44 мл), и 0,2 мл пластификатора триэтиленгликоля (из расчета 0,01 мл/1 г сухой смеси), после чего добавляют порциями 10 мл дистиллированной воды и тщательно перемешивают до получения однородной массы.
Для формования экструдатов пасту, полученную на стадии приготовления замеса, экструдируют на поршневом экструдере через фильеру диаметром 2 мм. После этого экструдаты провяливают на воздухе в течение 10 ч. Экструдаты помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу ступенчатый: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. После сушки экструдаты помещают в муфельную печь и проводят прокаливание следующим образом:
Нагрев до температуры 550°С - 3 ч.
Выдержка при температуре 550°С - 4 ч.
Внесение оксида церия (из расчета 0,4 масс. % CeCl2 в готовом катализаторе) проводят методом влажной пропитки гранул цеолита водным раствором нитрата церия Се(NO3)3•6H2O с избытком раствора.
Водный раствор нитрата церия готовят следующим образом: 0,2026 г нитрата церия (в пересчете на CeO2 это количество составляет 0,4 масс. % от массы катализатора) растворяют в 35 мл дистиллированной воды. Массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на 2 ч, после чего сливают отработанный раствор. Катализатор сушат при температуре 110°С в течение 3 ч и прокаливают в муфельной печи при температуре 550°С в течение 3 ч с целью удаления воды, разложения нитрата церия и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз.
Катализатор, приготовленный способом, описанным выше, в количестве 5,15 г (10 см3) загружают в трубчатый реактор из нержавеющей стали. Катализатор продувают воздухом при температуре 500°С в течение 3 ч, затем охлаждают в инертной атмосфере до температуры 150°С в токе азота.
Смесь ДИПБ и бензола в мольном отношении 5:1 подают в реактор при температуре 150°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости смеси 2 ч-1 в течение 6 ч. Конверсия ДИПБ составляет 40,04%, выход изопропилбензола 38,64 масс. %, селективность по ИПБ 96,5%.
Пример 2
Образец катализатора состава, масс. %:
| оксид церия | 0,5 |
| цеолит USY в NH3-форме (11) | 49,75 |
| связующее γ-Al2O3 | остальное, |
готовят следующим способом.
Предварительно готовят связующее смешиванием в смесительной машине 3 г бемита Pural SB и 7 г бемита Disperal HP 14, к смеси добавляют 10 г порошка цеолита USY в NH3-форме (11), затем к полученной массе добавляют 5 масс. %-ный раствор азотной кислоты для пептизации, состоящий из HNO3 (65 масс. %) (0,2 мл) и дистиллированной воды (3,44 мл), и 0,2 мл пластификатора триэтиленгликоля (из расчета 0,01 мл/1 г сухой смеси), после чего добавляют порциями 10 мл дистиллированной воды и тщательно перемешивают до получения однородной массы.
Для формования экструдатов пасту, полученную на стадии приготовления замеса, экструдируют на поршневом экструдере через фильеру диаметром 2 мм. После этого экструдаты провяливают на воздухе в течение 12 ч. Экструдаты помещают в сушильный шкаф. Режим высушивания в сушильном шкафу ступенчатый: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. После сушки экструдаты помещают в муфельную печь и проводят прокаливание следующим образом:
Нагрев до температуры 550°С - 3 ч.
Выдержка при температуре 550°С - 4 ч.
Внесение оксида церия (из расчета 0,5 масс. % CeO2 в готовом катализаторе) проводят методом влажной пропитки гранул цеолита водным раствором нитрата церия Се(NO3)3×6Н2О с избытком раствора.
Водный раствор нитрата церия готовят следующим образом: 0,2535 г нитрата церия (в пересчете на CeO2 это количество составляет 0,5 масс. % от массы катализатора) растворяют в 45 мл дистиллированной воды. Массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на воздухе на 3 ч, после чего сливают отработанный раствор, катализатор сушат при температуре 120°С в течение 2 ч и прокаливают в муфельной печи при температуре 550°С в течение 3 ч с целью удаления воды, разложения нитрата церия и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз.
Катализатор, приготовленный способом, описанным выше, в количестве 5,15 г (10 см3) загружают в трубчатый реактор из нержавеющей стали. Катализатор продувают воздухом при температуре 500°С в течение 3 ч, затем охлаждают в инертной атмосфере до температуры 170°С в токе азота.
Смесь ДИПБ и бензола в мольном отношении 5:1 подают в реактор при температуре 170°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости смеси 2 ч-1 в течение 6 ч. Конверсия ДИПБ составляет 65,82%, выход изопропилбензола 61,77 масс. %, селективность по ИПБ 93,85%.
Пример 3
Образец катализатора состава, масс. %:
| оксид церия | 0,6 |
| цеолит USY в NH3-форме(11) | 49,7 |
| связующее γ-Al2O3 | остальное, |
готовят следующим способом.
Гранулы цеолита готовят, как в Примере 1.
Внесение оксида церия (из расчета 0,6 масс. % CeO2 в готовом катализаторе) проводят методом влажной пропитки гранулированного прокаленного цеолита водным раствором нитрата церия Се(NO3)3×6H2O с избытком раствора.
Водный раствор нитрата церия готовят следующим образом: 0,3045 г нитрата церия (в пересчете на CeO2 это количество составляет 0,6 масс. % от массы катализатора) растворяют в 55 мл дистиллированной воды. Массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на воздухе на 3 ч, после чего сливают отработанный раствор. Катализатор сушат при температуре 120°С в течение 3 ч и прокаливают в муфельной печи при температуре 550°С в течение 3 ч с целью удаления воды, разложения нитрата церия и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз.
Катализатор, приготовленный способом, описанным выше, в количестве 5,15 г (10 см3) загружают в трубчатый реактор из нержавеющей стали. Катализатор продувают воздухом при температуре 500°С в течение 3 ч, затем охлаждают в инертной атмосфере до температуры 190°С в токе азота.
Смесь ДИПБ и бензола в мольном отношении 5:1 подают в реактор при температуре 170°С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости смеси 2 ч-1 в течение 6 ч. Конверсия ДИПБ составляет 78,25%, выход изопропилбензола 65,2 масс. %, селективность по ИПБ 83,3%.
Пример 4
Катализатор готовят, как в Примере 2.
Синтез проводят, как в Примере 3.
Конверсия ДИПБ составляет 79,12%, выход изопропилбензола 66,4 масс. %, селективность по ИПБ 83,92%.
Результаты тестирования образцов катализаторов, полученных и испытанных в соответствии с Примерами 1-4, приведены в Таблице.
Как видно из таблицы, применение заявленного катализатора обеспечивает получение изопропилбензола со значениями выхода, достигающими 66,4 масс. % и селективности по изопропилбензолу более 83% при конверсии ДИПБ достигающей 79,12%.
Claims (3)
1. Катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол, содержащий цеолит и связующее γ-Al2O3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид церия, в качестве цеолита - цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11, а связующее γ-Al2O3 представляет собой смесь 15 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 35 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14 при следующем соотношении компонентов, масс. %:
2. Способ получения катализатора по п. 1, характеризующийся тем, что готовят связующее смешиванием 15 масс. % бемита Pural SB и 35 масс. % Disperal HP 14, к смеси добавляют порошкообразный цеолит USY в NH3-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 11, пептизируют полученную массу раствором азотной кислоты с добавлением триэтиленгликоля, порциями добавляют дистиллированную воду до получения однородной пасты, экструдируют, провяливают в течение 10-12 ч, сушат при температуре 60°С, 80°С и 110°С в течение 2 ч при каждой температуре и прокаливают при температуре 550°С в течение 4 ч, на полученный гранулированный цеолит методом влажной пропитки с избытком раствора наносят оксид церия из водного раствора нитрата церия, массу периодически перемешивают при комнатной температуре и оставляют на воздухе на 2-3 ч, сливают отработанный раствор, сушат при температуре 110-120°С в течение 2-3 ч и прокаливают при температуре 550°С в течение 3 ч.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772462C1 true RU2772462C1 (ru) | 2022-05-20 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2417717C1 (ru) * | 2010-03-23 | 2011-05-10 | Оксана Сергеевна Рыжик | УЗЕЛ ИЗДЕЛИЯ "Mammalia light" ДЛЯ КОРМЛЕНИЯ ГРУДЬЮ |
| US7951986B2 (en) * | 2005-03-31 | 2011-05-31 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process and catalyst for the transalkylation of aromatics |
| RU2487858C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ трансалкилирования бензола полиалкилбензолами |
| US8658553B2 (en) * | 2002-12-20 | 2014-02-25 | Polimeri Europa S.P.A. | Catalytic composition and process for the transalkylation of aromatic hydrocarbons |
| TWI690509B (zh) * | 2017-01-25 | 2020-04-11 | 美商艾克頌美孚化學專利股份有限公司 | 轉烷基化製程及用於此之觸媒組成物 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8658553B2 (en) * | 2002-12-20 | 2014-02-25 | Polimeri Europa S.P.A. | Catalytic composition and process for the transalkylation of aromatic hydrocarbons |
| US7951986B2 (en) * | 2005-03-31 | 2011-05-31 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process and catalyst for the transalkylation of aromatics |
| RU2417717C1 (ru) * | 2010-03-23 | 2011-05-10 | Оксана Сергеевна Рыжик | УЗЕЛ ИЗДЕЛИЯ "Mammalia light" ДЛЯ КОРМЛЕНИЯ ГРУДЬЮ |
| RU2487858C2 (ru) * | 2011-07-28 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ трансалкилирования бензола полиалкилбензолами |
| TWI690509B (zh) * | 2017-01-25 | 2020-04-11 | 美商艾克頌美孚化學專利股份有限公司 | 轉烷基化製程及用於此之觸媒組成物 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101675603B1 (ko) | 방향족 전환용 선택 촉매 | |
| EP1574251B1 (en) | Processes for making alkylated aromatic compositions | |
| US7517825B2 (en) | Aromatic transalkylation using a LZ-210 zeolite | |
| RU2563648C2 (ru) | Улучшенный способ получения катализатора на основе цеолита для превращения метанола в олефины | |
| RU2563649C2 (ru) | Способ получения катализатора на основе цеолита для превращения метанола в олефины | |
| JPH0331220A (ja) | 脱アルミニウムゼオライトｙベース触媒と脱アルミニウムモルデナイトベース触媒を用いるアルキルベンゼン類の製造法 | |
| US7700511B2 (en) | Aromatic transalkylation using a modified LZ-210 zeolite | |
| JP2006510479A5 (ru) | ||
| PL213940B1 (pl) | Kompozycja katalityczna i sposób transalkilowania weglowodorów aromatycznych | |
| AU2013283349A1 (en) | Catalyst coating and method for the conversion of oxygenates to olefins | |
| US20080171902A1 (en) | Aromatic Transalkylation Using a Y-85 Zeolite | |
| JP5050466B2 (ja) | プロピレンの製造方法 | |
| RU2772462C1 (ru) | Катализатор трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол и способ его получения | |
| KR100569655B1 (ko) | 탈알루미늄 ｎｕ-86 제올라이트 및 이를 사용한 탄화수소의 전환 방법 | |
| JP5894559B2 (ja) | Ｙ−８５および修飾ｌｚ−２１０ゼオライト | |
| US20210187486A1 (en) | Process for making modified small-crystal mordenite, transalkylation process using same, and modified small-crystal mordenite | |
| RU2767907C1 (ru) | Катализатор алкилирования бензола пропиленом в изопропилбензол и способ его получения | |
| RU2772468C1 (ru) | Способ получения катализатора трансалкилирования диизопропилбензолов с бензолом в изопропилбензол | |
| RU2773217C1 (ru) | Катализатор алкилирования бензола пропиленом в изопропилбензол и способ его получения | |
| JPH0211527A (ja) | クメンの製法 | |
| RU2751336C1 (ru) | Катализатор, способ его получения и способ трансалкилирования бензола диэтилбензолами с его использованием | |
| EP3389858B1 (en) | Catalyst composition, its preparation and process using such composition | |
| RU2097129C1 (ru) | Катализатор для алкилирования бензола пропиленом и способ его приготовления | |
| RU2779556C1 (ru) | Способ получения изопропилбензола трансалкилированием диизопропилбензолов с бензолом | |
| KR20050102766A (ko) | 탄화수소 분해촉매 및 그 제조방법 |