SU571184A3 - Способ получени бензола и его низкомолекул рных гомологов - Google Patents

Description

(54)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА-И ЕГО4ШЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ГОМОЛОГОВ

Изобретение относитс  к способам получени  бензола и его низших гомологов.

Известен способ каталитического деалкилировани  алкнлароматических углеводородов вод ным паром на катализаторе, содержащем 0,-35% платины и 0,3% роди ,-прн 350-600° С 1 .

Однако невысока  степень конверсии и селективность в отношении бензола, использование благородных металлов  вл етс  недостатком зтого способа. .

Известен способ каталитического деалкилировани  ароматических алкилпроизводных вод ным паром на катализаторе, основанном на металлах VIII группы - платине, палладии, родие, осмии, рутении, или их смесей, нанесе1шых на окись алюмини  или смесь окиси алюмини  и одного или нескольких окислов металлов VIII группы подгруппы железа 2, содержащихс  в количестве 0,05-5 вес.% по отношению к носителю.

Недостатком способа  вл етс  недостаточно

высока  селективность и степень ко1шерсии. В случае применени  в качестве катализатора 0,6% роди  на AljOj выход бетола при деалкилироваНИИ толуола составл ет 98 Monfff. при этом степень

конверсии толуола 41,5мол.% и селективность по бензолу 91,7 мол.%.

С целью повышени  степени конверсии и селективности процесса предлагаетс  способ получени  бензола и его низкомолекул рных гомологов путем каталитического деалкилировани  ароматических углеводородов вод ным паром с использовагатем в качестве катализатора смеси, содержаи1ей родий и/или платину и один окисел из грутнты иттри , лантана, цери , неодима, тори , ypSLna или смеси, содержащей родий, окисел урана и один окисел из фуппы железа, никел , кобальта, меди, хрома, ванади .

Предпочтительно используют катализатор, содержащий окисел иттри , лантана, цери , неодима, тори , урана в количестве 0,05-20 вес.% по отйошению к носителю, окисел железа, никел , кобальта, хрома, ванади  в количестве 0,01-10 вес.% по отношению к носителю, окись меди используют в количестве 0,01-2 вес.% по отношению к носителю при соотношенииплатины к ролию 0,1-10.

Катализатор приготовл ют обычным способом, пропитыва  носитель, например гамма-глинозем, раствором солей с послелуютмрн сушкой ггри 80-iOO°C, затем при ЬЮ I5ifr п /ч-нип 1 10ч

на воздухе и кальцинированием на воздухе или в атмосфере инертного газа при 300-600 С в течение 0,5-10 ч Катализатор восстанавливают в токе газообразного водорода или газа, содержащего водород , при 300-600° С в течение 0,5-20 ч..

В качестре сырь  используют алкилароматические углеводороды (с 1-6 атомами углерода в Ллкиле), например толуол, зталбензол, кумол, ксилолы , этилтолуолы, триметилбензолы, метилнафталины , тетралин либо в чистом виде, либо в виде их смесей.

Кроме того, используют также смеси алкилароматйческюс и неароматических углеводородов, в частности смеси нефт ных масел, которые содержат тжкелке масла крекинга нефти и масла после каталншческого риформинга.

Целевой способ позвол ет одновременно получать большие количества водорода высокой степени чистоты.

Пример. 12мл водного раствора хлорида роди , приготовленного с концентрацией 0,1 г соли на 20 мл воднгто раствора, смешивают с раствором 0,42 г ншрата тори  в 15 мл воды. В полученную смесь добавл ют 20 г гамма-глинозема, настаивают 20 ч и сушат 20 ч при 80° С. Затем кальцинируют в потоке воздуха в две стадии при 150 и 450°С соответственно в течение 1 ч на стадии. После охпалодени  катализатор восстанавливают в течение 2 ч в потоке водорода при 450° С. Приготов Каталшакчры N I и 2 приведены лл  сравнени .

ленный катализатор содержит 0,3% роди  и 0,5% двуокиси тори .

Деалкипирование толуола вод ным паром провод т в реакторе с неподвижным слоем при атмосферном давлении, пропуска  исходные компоненты через слой катализатора (Юг), снабженного предварительным подогревателем. Расход толуола 0,67 , температура 450°С, мол рное соотношение вод ного пара и толуола 6.

По результатам анализа продукта, полученного в течение 2 ч, собираемого по истечении 30 мин после начала реакции, определ ют, мол.%: Степень конверсии толуола 67,3 Селективность98,0

Выход бензола67,0

Образовавшийс  в результате реакции газ содержит , об.%:

69,9

Водород 23,8 1.6

COi

СР 4,7

СН4 и СО получают водород

После удалени  COj высокой степени чистоты.

П р и м е р 2. По способу, описанному в примере 1, готов т катализатор, содержащий 0,3 вес.% роди  и 0,5 вес.% окисла тори , иттри , лантана, цери , ниоби  или урана. Услови  реакции аналогичны примеру 1. Результаты анализа даны в табл. 1.

Таблицаi П р и м е р 3. На 10 г катализатора, содержаще го, вес.% роди  0,3, трехокиси урана 0,75, пр 420°С провод т деалкилирова1ше м-ксилола (рас ход 0,67 ) с мол рным отношениемл -ксилола к вод ному пару равном 1. В результате получают мол.%: Степень конверсии76,0 Селективность99,5 Выход бензола30,4 Выход толуола45,2 Состав полученной газовой смеси, об.%: Водород71,2 СОз23,0 СО2,6 СК43,1 Пример 4. Юг катализатора №7 используют дл  деалкилироваии  1,2,4- триметилбензола при 420° С с расходом сырь  0,67 и весовом отношении между вод ным паром и сырьем 1:1. В результате получают, мол.%: Степень конверсии69,5 Селективность Состав продукта за исключением 1, 2, триметилбензола, мол.%: Бензол26,7 Толуол28,5 п-Ксилол3,0 л«-Ксилол5,4 о-Ксилол36,4 Полученна  газова  смесь содержит, об.%: Водород71,7 СОг23,6 СО1,9 СН43,4 Пример5.К 12мл водного раствора хлорида роди , приготовленного с концентрацией 0,1 г роди  на 20 мл водного раствора, и 12 мл водного раствора хлорплатиновой кислоты, приготовленной с концентрацией 0,1 г платины на 20мл раствори, добавл ют 5 г водного раствора уранилнитрата, приготовленного растворением в весовом соотношении 0,5 г к 100 г глиноземной подложки. В полученный раствор прибавл ют 20 г гамма-глинозема и оставл ют на 20 ч. После сушки, кальцинировани  и восста ювле1ш  получают катализа:тор № 9, содержащий, вес.%: Роди 0,3 Платины0,3 Трехокиси урана0,5 На котором провод т деапкилирование толуола . Дл  сравнени  готов т катнлизатор № Юсостава7ашлогичного катализатору № 9, но не содержащего урана. Результаты анализа приведены в табл, 2: Т а б л и ц а 2 П р и м е р 6. 0,78 г нитрата никел  раствор ют в 30мл воды, добавл ют 20 г гамма-глинозема и оставл ют на 20 ч. Высушивают при 80° С в течение 20 ч, кaльци шpyют в токе воздуха в две стадии при 150 и 450° С соответственно в тече1ше 1 ч на каждой стадии. Смешивают, 12 мл водного раствора хлорида роди  с концент атшей 0,1 г pojwH на 20мл раствора с раствором 0,37 г ура1шл1штрита в 15 мл воды. Добавл ют получе1шую ранее кальцинированную систему, настаивают полученную массу 20 ч. Кальцинируют ш воздухе, восстанавливают в токе водорода при 450° С в течение 2ч и получают катализатор №11, содержащнй,вес.%: Родий0,3 Трехокись урана1,0 Окись никел i ,0 HalO г которого провод т деалкилирование тоуола с расходом 0,7 ч при 420 С и мольном отношении вод ного пара к толуо.чу 6. Б табл. 3 приведен состав полученных катализаоров , в которых роди  берут 0,3 вес/г. Т а G ji и П а 3 урана0,7 1,0 1,0 1,0 железа 0,7 кобальта - 1,0 хрома Закись меди В табл. 4 приведены резульгаты деалкн.пироваи  толуола на получеи1и 1, катализа горах.