SU1727872A1 - Catalyst for hydrating ethylene - Google Patents

Catalyst for hydrating ethylene Download PDF

Info

Publication number
SU1727872A1
SU1727872A1 SU894727500A SU4727500A SU1727872A1 SU 1727872 A1 SU1727872 A1 SU 1727872A1 SU 894727500 A SU894727500 A SU 894727500A SU 4727500 A SU4727500 A SU 4727500A SU 1727872 A1 SU1727872 A1 SU 1727872A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
ethylene
ammonium
run
content
Prior art date
Application number
SU894727500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Николаевна Толкачева
Борис Самойлович Боуден
Иосиф Михайлович Зельдис
Людмила Александровна Новикова
Самуил Залманович Тайц
Хабиб Миначевич Миначев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Органического Синтеза
Институт органической химии им.Н.Д.Зелинского
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Органического Синтеза, Институт органической химии им.Н.Д.Зелинского filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Органического Синтеза
Priority to SU894727500A priority Critical patent/SU1727872A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1727872A1 publication Critical patent/SU1727872A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к химии катализа , э частности к применению высококремнистого цеолита типа пентасил в водородно-аммонийной форме с содержанием ионов аммони  в количестве 0,3-0,8 мас,% в пересчете на азот в качестве катализатора дл  гидратации этилена. Использование данного пентасила позвол ет увеличить продолжительность работы катализатора без регенерации до 200 ч, кроме того, катализатор сохран ет свою активность в реакции гидратации этилена в бо пее широком диапазоне температур (280-320°С) и соотношений реагентов (мол рное отношение водагэтилен 0.75-1,5:1). 2 табл. сл сThe invention relates to the chemistry of catalysis, in particular to the use of high-silica zeolite of the pentasil type in the ammonium-hydrogen form with the content of ammonium ions in an amount of 0.3-0.8 wt,% based on nitrogen as a catalyst for the hydration of ethylene. The use of this pentasil allows increasing the duration of the catalyst operation without regeneration up to 200 hours; in addition, the catalyst retains its activity in the ethylene hydration reaction over a wider range of temperatures (280-320 ° C) and ratios of reactants (molar ratio water-ethylene) 0.75-1.5: 1). 2 tab. cl

Description

Изобретение относитс  к химии катализа в частности дл  получени  этилового спирта путем гидратации этилена.The invention relates to the chemistry of catalysis, in particular, for the preparation of ethyl alcohol by hydration of ethylene.

Цель изобретени  -увеличение продолжительности работы катализатора и повышение его стабильности, т.е. сохранение активности в реакции гидратации этилена в более широком диапазоне рабочих температур и соотношений реагентов, путем применени  в качестве катализатора высококремнистого цеолита типа пентасил в аммонийном форме, котора  известна как промежуточное соединение при получении водородной формы этого цеолита.The purpose of the invention is to increase the duration of the catalyst and increase its stability, i.e. maintaining ethylene hydration in a wider range of operating temperatures and reagent ratios by using high-silica zeolite of the pentasil type in ammonium form as a catalyst, which is known as an intermediate in the preparation of the hydrogen form of this zeolite.

Пример 1 (сравнительный). 5 см3 катализатора (водородна  форма цеолита ZSM-5) загружают в проточный стальной реактор , снабженный испарителем. Через катализэтор пропускают этилен (10 л/ч) и воду (12 мл/ч). Отношение этилен - вода составл ет 1:1,5 (мол.%). Приведенна  объемна  скорость подачи этилена 2000 . Давление 4,5 МПа. Температуру в ходе реакции постепенно повышают от 280 до 300°С. После отделени  катализата от непрореагировавшего газа получен водно-спиртовый раствор с концентрацией этанола 8,9 мас.%, конверси  этилена за проход 4,6%, производительность по этанолу 402 г/кг. ч. Продолжительность работы катализатора до регенерации 35 ч.Example 1 (comparative). 5 cm3 of catalyst (hydrogen form of zeolite ZSM-5) is loaded into a flow-through steel reactor equipped with an evaporator. Ethylene (10 l / h) and water (12 ml / h) are passed through the catalyst. The ethylene-water ratio is 1: 1.5 (mol%). The ethylene feed rate given is 2000. Pressure 4.5 MPa. The temperature during the reaction is gradually increased from 280 to 300 ° C. After separation of the catalyzate from the unreacted gas, a water-alcohol solution was obtained with an ethanol concentration of 8.9% by weight, ethylene conversion per pass of 4.6%, ethanol productivity 402 g / kg. h. The duration of the catalyst before regeneration 35 hours

Увеличение в ходе процесса температуры до 310°С или уменьшение подачи воды до 10 мл/ч приводит к мгновенной дезактивации катализатора, разогреву его свыше 700°С и по влению в катализате нераствоVI ю VI со vi юAn increase in the temperature of the process to 310 ° C or a decrease in the water supply to 10 ml / h leads to an instant deactivation of the catalyst, heating it to over 700 ° C and the appearance of catalytic VI VI VI with vi

римых в воде углеводородов. После регенерации активность катализатора восстанавливаетс  не более, чем на 30-40% (конверси  этилена за проход составл ет 1.5мол.%).hydrocarbons in water. After regeneration, the catalyst activity is reduced by no more than 30–40% (ethylene conversion per pass is 1.5 mol.%).

Пример 2. 500 г водородной формы высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 в виде гранул диаметром 3 мм подвергают насыщению газообразным аммиаком при 10-30°С или обработке 25%-ным раствором аммиака при 95-100°С в течение 1 ч. В последнем случае катализатор отфильтровывают . В обоих случа х катализатор сушат 2 ч при 150°С дл  удалени  влаги и физически сорбированного аммиака. Получают аммонийную форму цеолита ZSM-5 с содержанием аммиака 1,1 мас.% (в пересчете на азот). Частичное удаление хемосорбированного аммиака достигаетс  путем прокаливани  при 300-500°С в течение 5 ч.Example 2. 500 g of the hydrogen form of a high-silica-type zeolite ZSM-5 in the form of granules with a diameter of 3 mm is subjected to saturation with gaseous ammonia at 10-30 ° C or treated with 25% ammonia at 95-100 ° C for 1 hour. In the latter if the catalyst is filtered off. In both cases, the catalyst was dried for 2 hours at 150 ° C to remove moisture and physically sorbed ammonia. Get the ammonium form of the zeolite ZSM-5 with an ammonia content of 1.1 wt.% (In terms of nitrogen). Partial removal of chemisorbed ammonia is achieved by calcining at 300-500 ° C for 5 hours.

Результаты испытаний образцов .катализатора , полученных по описанной методике , в реакции гидратации этилена приведены в примерах 3-8. Гидратацию этилена проводили как описано в примере 1.The results of testing samples of the catalyst obtained by the described method in the reaction of hydration of ethylene are given in examples 3-8. Ethylene hydration was performed as described in Example 1.

Результаты испытаний образцов катализатора представлены в табл.1.The test results of the catalyst samples are presented in table 1.

При проведении гидратации этилена с использованием данного катализатора увеличение в ходе реакции температуры до 320° С или уменьшение подачи воды до 6 мл/ч не приводит к снижению производительности и сокращению продолжительног сти работы катализатора без регенерации.When ethylene is hydrated using this catalyst, an increase in the temperature of the reaction to 320 ° С or a decrease in the water supply to 6 ml / h during the reaction does not lead to a decrease in productivity and a decrease in the duration of the catalyst without regeneration.

Регенераци  катализатора, котора  включает прокалку его в токе воздуха при температуре 500-540°С в течение 5 ч и затем обработку аммиаком, как описано в примере 2, полностью восстанавливает активность катализатора.Regeneration of the catalyst, which involves calcining it in a stream of air at a temperature of 500-540 ° C for 5 hours and then treatment with ammonia, as described in Example 2, completely restores the activity of the catalyst.

Результаты испытаний образцов регенерированного катализатора представлены. в табл.2.The test results of the regenerated catalyst samples are presented. in table.2.

Примеры 9и10. Катализатор наExamples 9 and 10. Catalyst on

основе пентасила в натриевой форме подвергают ионному обмену с нитратом аммони , высушивают и прокаливают на воздухе при 300-500°С. В зависимости от температуры прокаливани  получают водородно-аммонийную форму с различным остаточным содержанием ионов аммони .on the basis of pentasil in sodium form is subjected to ion exchange with ammonium nitrate, dried and calcined in air at 300-500 ° C. Depending on the calcination temperature, a hydrogen-ammonium form is obtained with a different residual content of ammonium ions.

Гидратацию этилена на полученном катализаторе проводили как в примере 1. Кратковременное увеличение в ходе реакции температуры до 320°С и уменьшение подачи воды до 0.8 мол  на моль этилена к неуправл емому разогреву катализатора и его дезактивации не приводит.Ethylene was hydrated on the obtained catalyst as in Example 1. A short-term increase in the course of the reaction temperature to 320 ° C and a decrease in the supply of water to 0.8 mol per mole of ethylene did not lead to uncontrolled heating of the catalyst and its deactivation.

Как видно из приведенных данных, модификаци  катализатора дл  гидратации этилена на основе высококремнистого цеолита ионами аммони , согласно изобретению , позвол ют увеличить продолжительность работы катализатора безAs can be seen from the above data, modification of the catalyst for the hydration of ethylene based on high-silica zeolite with ammonium ions, according to the invention, makes it possible to increase the duration of the catalyst without

регенерации до 200 ч при незначительном снижении среднечасовой производительности . Кроме того, катализатор сохран ет свою активность в реакции гидратации этилена в более широком диапазоне температур (280-320°С) и соотношений реагентов (мол рное отношение вода:этилен 0,75- 1,5:1).regeneration up to 200 hours with a slight decrease in the average hourly performance. In addition, the catalyst retains its activity in the ethylene hydration reaction over a wider range of temperatures (280-320 ° C) and reagent ratios (molar ratio water: ethylene 0.75-1.5: 1).

Фор м у ла изобретени  Применение высококремнистого цеолита типа пентасил в водородно-аммонийной форме с содержанием ионов аммони  в количестве 0,3-0,8 мас.% в пересчете на азот в качестве катализатора дл  гидратации эти- лена.Formulations of the Invention The use of high silicon zeolite of the pentasil type in hydrogen-ammonium form with the content of ammonium ions in an amount of 0.3-0.8 wt.% In terms of nitrogen as a catalyst for ethylene hydration.

ТаблицаTable

Таблица 2table 2

Claims (1)

Фор му ла изобретенияClaim 35 Применение высококремнистого цеолита типа пентасил в водородно-аммонийной форме с содержанием ионов аммония в количестве 0,3-0,8 мас.% в пересчете на азот в качестве катализатора для гидратации эти40 лена.35 The use of high-silicon zeolite of the pentasil type in the hydrogen-ammonium form with a content of ammonium ions in an amount of 0.3-0.8 wt.% In terms of nitrogen as a catalyst for hydration of ethylene 40. Таблица 1Table 1 Пример Example Содержание ионов аммония, мае. % (в пересчете на азот) Ammonium ion content, May. % (in terms of nitrogen) Конверсия этилена за проход, мол. % Conversion of ethylene per passage, pier. % Концентрация этанола в катализате, мае. % Ethanol Concentration in Catalysis, May. % Производительность, г/кг · ч Productivity, g / kg · h Длительность пробега, ч Duration of run, h Сьем этанола за пробег, кг/кг We eat ethanol per run, kg / kg 1 1 4.6 4.6 8.9 8.9 402 402 35 35 14,07 14.07 3 3 0,3 0.3 4.5 4.5 8,0 8.0 396 396 150 150 59,4 59.4 4 4 0,63 0.63 4,2 4.2 7,5 7.5 370 370 200 200 74,0 74.0 5 5 0,8 0.8 2,9 2.9 5.0 5.0 244 244 200 200 48,8 48.8 6 6 1.1 1.1 1.1 1.1 2,2 2.2 104 104 260 260 27.04 04/27 7 7 0.11 0.11 4.6 4.6 8.8 8.8 400 400 50 fifty 20 20 8 8 0,20 0.20 4.5 4.5 8,4 8.4 398 398 95 95 37,8 37.8 9 9 0,4 0.4 4,41 4.41 - - 388 388 170 170 65,9 65.9 . 10 . 10 0.6 0.6 4,25 4.25 - - 374 374 195 195 72,9 72.9
Таблица 2table 2 Пример Example Содержание ионов аммония. мйс. % The content of ammonium ions. mys. % Конверсия этилена на проход, мол. % Conversion of ethylene to the passage, pier. % Концентрация этанола в катализате, мае. % Ethanol Concentration in Catalysis, May. % Производительность катализатора, г/кг · ч The performance of the catalyst, g / kg · h Длительность пробега, ч Duration of run, h Съем этанола за пробег, кг/кг Ethanol removal per run, kg / kg 1 1 0,31 0.31 4,4 4.4 8.0 8.0 393 393 150 150 58,9. 58.9. 2 2 0.58 0.58 4,2 4.2 7,4 7.4 360 360 200 200 72,0 72.0 3 3 0,77 0.77 2,9 2.9 5,0 5,0 240 240 196 196 47,0 47.0
Составитель Т.БелослюдРва Compiled by T. BeloslyudRva Редактор Н.Химчук Editor N. Khimchuk Техред М.Моргентал Корректор С.Черни --------,------------------:---------------:---------:---------------,---------:—'-С—+--- Tehred M. Morgenthal Corrector S. Cherni --------, ------------------: ---------------: ------ ---: ---------------, ---------: —'- C - + ---
Заказ 1360 Тираж ПодписноеOrder 1360 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.
SU894727500A 1989-08-02 1989-08-02 Catalyst for hydrating ethylene SU1727872A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894727500A SU1727872A1 (en) 1989-08-02 1989-08-02 Catalyst for hydrating ethylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894727500A SU1727872A1 (en) 1989-08-02 1989-08-02 Catalyst for hydrating ethylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1727872A1 true SU1727872A1 (en) 1992-04-23

Family

ID=21465059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894727500A SU1727872A1 (en) 1989-08-02 1989-08-02 Catalyst for hydrating ethylene

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1727872A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Толкачева Л.Н. и др. Катализаторы дл гидратации этилена на основе высококремнистых цеолитов. Нефтехими . 1986, т. 26, № 5, с. 646-649. Патент US № 4528410,кл. С 07 С 29/04, 1985. Патент FR N 2534574. кл. С 07 С 29/04, 1983. Авторское свидетельство СССР № 803969. кл. В 01J 29/26, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4487843A (en) Catalytic activity of aluminosilicate zeolites
SU1440331A3 (en) Arrangement for manufacturing ethylene glycol and ethanolamines
US5116801A (en) Catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides and process for preparing the catalyst
EP0093543A1 (en) Aromatics production
RU2156729C2 (en) Catalyst and method of production of nitrogen from ammonia-containing exhausting gas
US4314913A (en) Catalyst for removing NOx from gas streams
US4301036A (en) Dehydration catalyst for making ethylenimine
SU1727872A1 (en) Catalyst for hydrating ethylene
SU1389668A3 (en) Catalytic agent for converting methyl alcohol and/or dimethyl ether into unsaturated hydrocarbons and method of its production
US6987080B2 (en) Ethylene oxide catalyst carrier preparation
CN107866264B (en) Catalyst for synthesizing DEMMA (DEMMA), and preparation method and application thereof
GB2121698A (en) Catalyst based on gamma alumina
JPS6332340B2 (en)
US6232502B1 (en) Method of making methylamines using chabazite catalysts
KR100519461B1 (en) Natural zeolite-supported catalyst, method of manufacturing the same, and method of removal of n2o using the same
Nozaki et al. HIGHLY ACTIVE AND LESS AMMONIA FORMING Fe2O3–CuO–Al2O3 CATALYST FOR NO–H2–CO REACTION
SU1505573A1 (en) Catalyst for alkylation of toluene by ethylene
EP0703898A1 (en) Improved zeolite zk-5 catalyst for conversion of methanol and ammonia to monomethylamine and dimethylamine
RU2071475C1 (en) Process for preparing triethylene diamine
KR100588948B1 (en) Catalyst for making dimethylether, method of preparing the same and method of preparing dimethylether using the same
SU1683811A1 (en) Catalyst for isomerization of butene and dehydration of isobutyl alcohol
SU1489827A1 (en) Catalyst for disproportionating toluene
SU733720A1 (en) Method of preparing catalyst for selective hydrogenating divinyl addition in butane-butylene fraction
KR100385715B1 (en) Catalyst for removing nitrogen oxide using clinoptilolite
KR100564358B1 (en) Solid acid catalyst for preparing dimethylether in high yield and method for preparing dimethylether using the same