SU803969A1

SU803969A1 - Катализатор дл гидратации олефинов

Info

Publication number: SU803969A1
Application number: SU782682374A
Authority: SU
Inventors: Альберт Михайлович Цыбулеский; Владимир Андреевич Кондратьев; Людмила Николаевна Толкачева; Людмила Александровна Новикова; Евгений Сергеевич Мортиков; Хабиб Миначевич Миначев; Евгений Максимович Брещенко; Борис Александрович Липкинд
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт По Переработкегаза
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1981-02-15

Description

1

Изобретение относитс к производству катализаторов дл получени алифатических спиртов путем гидратации олефинов и может быть применено в химической и нефтехимической промышленности .

Известно несколько катализаторов дл гидратации олефинов, представл щих собой неорганические кислоты, наиболее распространенными из которых вл ютс серна и фосфорна , используемые в реакци х гидратации олефинов как в чистом виде , так и на носител х 2j.

Известен также катализатор дл гидратации олефинов, представл ющий собой сильнокислотные катионнообменные смолы 3.

Однако известные катализаторы, примен емые в перечисленных способах , обладают низкой активностью, и селективностью, непродолжительность срока службы и, кроме того, создают сильнокислотную среду, наличие которой йызывает необходимость применени специальной реакционной аппаратуры .

Известны катализаторы дл гидратации олефинов на основе цеолита типа Y в кёшьциевой, водородной и редкоземельной форме 43 и 5 .

Катализаторы получают из цеолита типа Y с соотношением S .

3,9-4,7 путем формовани с окислами или гидроокис ми металлов, содержащих поливалентные катионы, ионного обмена с катионами кальци , редкозёмельшлх металлов и хрома. Иссле10 довани показали, что высока начальна активность катализаторов по истечению 200-350 ч резко снижалась и катализаторы переходили в неактивную форму. Оказалось, что цеоли

15.типа f с соотношением SJO,/ Al,j,0j 3,6-4,7 обладает низкой стабиль- , ностью в услови х воздействи темпераг ры и влаги (термопарова устойчивость ) и катализаторы на данной

20 основе практически разрушались по истечению 280-380 ч.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс катализатор дл

25 гидратгщии олефинов в спирты на основе цеолита, содержащего катионы хрома

Известный катализатор состоит из следующих компонентов: 70% масс.

30 цеолита NaY с .соотношением окисшов S i су Al,,| равным 3,6-4,7% с катионами редкоземельных элементов (РЗЭ), кальци и хрома при общей степени обмена натри на катионы равной 70%.

Недостатки этого катализатора заключаютс в следующем.

Высока степень обмена (70%) .натри на поливалентные катионы снижает активность к-аагализатора, напри ,мер, степень превращени этилена составл ет 6,4%; присутствие катионов суммы металлов РЗЭ и кальци снижает селективность катализатора в отношении образовани спиртов и составл ет 99,8%; цеолит типа Y с соотношением SiOji 3,6-4,7 используемый при получении катализатора , обладает низкой термопаровой устойчивостью, а катализатор - малой стабилЁностью работы, тер свою механическую прочность через 280380 ч работы.

Цель изобретени - повышение активности , селективности, термопаровой устойчивости и стабильности катализ тора .

Поставленна цель достигаетс катализатором дл гидратации олефинов в спирты на основе цеолита, содержащего катионы хрома, щзи использовании в качестве цеолита Н-морденита с соотнощением окислов SI ft Ae2. 9-14 со степенью обмена на катионы хрома равной 12-61%.

Катализатор согласно изобретению обладает по сравнению с известным повышенной активностью, например, степень превращени этилена составл ет 10-14%, селективностью (100%), термопаровой устойчивостью и стабилностью так, при работе катализатора в течение 400 ч его активность снизилась всего на 1,5-4%, при этом механическа прочность его осталась первоначальной.

Катализатор готов т следуквдим

образом.

Синтетический Н-морденит

в порошке или гранулированный известными способами со св зующими веществами или без них, с соотношением SiQj/ ,, равнь м 9-14, подвер гают ионному обмену с растворами или расплавами 3-х валентной соли хрома например, нитратами, хлоридами, ацетатами , оксалатами и т.п. Операцию ионного обмена повтор ют столько раз, сколько необходимо дл достижени требуемой степени введени ;В кристалл морденита катионов С г . Катализатор затем отмывают от избыточного хрома и анионов дистиллированной или деионизированной водой, сушат при 100-120°С, а в случае гранулировани - катализатора со св зующими веществами, дл достижени необкодимой механической прочности;

прокаливают при 500-550°С в течение 6-8 ч.

Пример 1. Берут 150 г Н-морденита с соотношением S i (1/ А 1, 0 равным 10,6 с размером частиц -3 мм помещают в ионнообменную колонку с электрообогревом и элюируют 1,2 л

1н. раствора уксусно-кислого хрома со скоростью 2 ч( ; через слой Н-морденита при 90-С. достижени требуемой степени обмена - 12%, катализатор промывают дистиллированной водой до отсутстви катионов хрома

в элюате, сушат при 100-15 ОС и прокаливают при . Затем Катализатор подвергают испытанию в реакции гидратации олефинов на пилотной установке.

Пример 2. Приготавливают образец катализатора со степенью обмена на катионы равной 39%. Сначала Н-морденит (с соотношением SiQ/ ,, 10,6) аналогично примеру 1 обрабатывают 1,5 н. вод-ным pacTBOpoivi уксуснокислого хрома образец сушат, прокаливают при 350400С в течение 3-4 ч, а затем вторично подвергают обмену с 3 н. раствором уксуснокислого хрома.

Пример 3. Приготавливают образец катализатора на той же основе , что и в примерах 1 и 2 со степенью обмена на катионы Сг равной 61. Навеску Н-морденита 150 г аналогично примеру 1 обрабатывают

2н. раствором уксуснокислого хрома сушат, прокаливают при 350-400 с

в течение 4 ч. и затем вторично подвергают обмену с 4,5 н. раствором уксуснокислого хрома.

Пример 4. Образцы катализатора , приготовленные согласно примерам 1-3 и образец катализатора,вз того за прототип, испытывают в реакции гидратации этилена, пропилена и изобутена при параметрах, приведенных в табл. 1.

Т а

лица

Результаты испытани образцов катализатора с разной степенью обмена на катионы С (примеры 1-4) и

образца катализатора, вз того за прототип, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что максимальной ак- тивностью в реакции гидратации оле ,финов обладает образец катализатора НСг-морденит со степенью обмена на

39%.

с г

Пример 5. Образец катализатора НСг-морденит со степенью обмена на С г равной 39% испытывают на стабильность работы при гидратации этилена и пропилена в услови х, приведенных в табл. 1. . Результаты испытаний в зависимости от продолжительности работы катализатора показали , что при работе катализатора в течение 400 ч его активность снизилась всего на 1,5-4% при этом механическа прочность его гранул оставалась первоначальной в отличие от катализатора-прототипа, КОТОЕЖЛЙ тер л свою механическую прочность через 280-380 ч. Следует отметить, что окислительна регенераци НСг-мордёниуного катализатора воздухом при

500°С приводила к полному восстановлению его первоначальной активности.

Claims

1.За вка ФРГ № 2301632, кл. С 07 С 29/06, 1974.

2.Патент Англии № 1390164, кл. С 07 С 29/04, .1975. 7

3.Патент Англии 1381455, кл. С 07 С 29/06, 1975.

4.Авторское свидетельство СССР №431762, кл. С 07 С 29/04, 1974. 8039698

5. Авторское свидетельство СССР № 405321, кл. С 07 С 29/04, 1973.

6. Авторское свидетельство СССР W 303095, кл. В 01 J 29/18, 1971 (прототип).