Способ приготовления морденитсодержащего носителя
ССЮЭ СОВЕТСКИХ
° СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1% (И) В 01 J 29/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3708370/23-04 (22) 07.03.84 (46) 15.01.86. Бюл. и 2 (72) Н.P.Áóðñèàí, Ю.А.Шавандин и Н.В.Александрова (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент США В 3527835, кл. 260-683,65, опублик. 1970.
Патент США з 3475345, кл. 252-455, опублик. 1969.
° Патент США В 3190939, кл. 260-683.65, опублик. 1965. (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОРДЕ-,.
НИТСОДЕРЖАЩЕГО НОСИТЕЛЯ для катализаторов изомеризации и-парафиновых углеводородов С -Сб и диспропорционирования толуола, включающий обработку Ма-морденита водными растворами солей аммония и кислот при 80-100 С с последующей промывкой, формовкой, сушкой и прокаливанием,.о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью получения катализаторов с повышенной активностью и селективностью, Na-морденит предварительно подвергают термообработке при 200-300 С. о 1204250
Изобретение относится к производству катализаторов, в частности к способу приготовления носителей на основе цеолитов для катализаторов иэомеризации и диспропорционирования 5 углеводородов.
Целью изобретения является получение катализаторов с повышенной активностью и селективностью, которая достигается путем определенной термообработки исходного Na-морденита.
Пример 1 (для сравнения).
Для приготовлейия морденита в н-форме берут Na-морденит следующего состава, мас.X: Na 4,2; SiO< 81,2; А1 0 15 .,11, 14", мольное отношение SiO<.А1 Оэ= =12,5; размер частиц 1-5 мкм высушива-. ют при 130 С 10 ч.
Проводят обмен 200 г Na-морденита из 1 н. раствора аэотнокислого аммо- 2О ния. Соотношение морденит:раствор =4, время обмена 3 ч температура раствоо
V ра 80 С.
Порошок NH4-морденита отмывают дистиллированной водой до отсутствия Б5 о иона NO высушивают при 130 С.
Порошок NH -морденита смешивают
4 с гидроокисью алюминия, формуют в гранулы диаметром 2 мм, высушивают при
130 С 6 ч и прокаливают при 550 С 30
6 ч.
Состав полученного морденитного носителя„ мас,%: н-морденит 75; окись алюминия 25.
На прокаленный морденитный носитель способом пропитки иэ раствора
Н PtC14 наносят 0,4 мас.% платины.
Морденитный носитель испытывают в реакции диспропорционирования толуола, платино-морденитный катализатор испытывают в реакции изомеризации н-пентана.
В лабораторную установку высокого давления загружают 3 г катализатора, прокаливают в воздухе при 500 С
3 ч, а затем восстанавливают в водороде под давлением 20-30 ати 4 ч.
Полученный Pt-катализатор испытывают в реакции изомеризации н-пентана в следующих условиях: температура 300 С, давление 20 ати, подача сырья 6,0 ч, мольное отношение
-1 водорода к сырью 2.
В качестве сырья используют и-пентан (с содержанием основного компонента 99,8% и иэопентана 0,2%).
Подают 18 r/÷ сырья и получают: г мас.%
Катализатор 17,78 98,8 в т.ч. Изопен5,94 33,0
11,84 65,8 тан н-Пентан
Продукты нга С C 0?22
18,00 100 0
Конверсия н-сентана 34.04,. выход изопентана
Селективность — — — — — — — — — — — 100%=96, 5%, конверсия й-пентана
Полученный морденитный носитель испытывают в реакции диспропорционирования толуола в -следующих услоо виях температура 370 С, давление водорода 30 атм., подача толуола
2,0 ч, мольное отношение водород: сырье = fO 1.
Подают 6 г/ч толуола (100,0X) и получают: мас.%
98,69
14,00
15,89
68,8
5,92
0,84
0,95
4,21
Катализатор, в т.ч. Бензол
Ксилолы
Толуол
Продукты крекинга 1 31
100,0
О 08
6„00
31, 2%.
Конверсия толуола г выход (бензол+ксилолов)
Селективность — — — — —— 100X=95,8%. конверсия толуола
Пример 2. Для приготовления 50 пропорционирования толуола, аналогичморденитного носителя берут Na-мор- иа примеру 1. о денит, высушенный при 130 С, и прово- Изомеризация н-пентана. дят его термообработку в воздухе Сырье содержит 99,8% н-пентана при 200 С 6 ч. Способ приготовления
О и 0,2% изопентана. носителя и катализатора аналогичен 55 Подают 18 г/ч сырья и получают: примеру 1, только ионный обмен прог мас.X водят при 100 С. Испытывают их в ре-, Продукты крекинга О, 16 0,90 акциях изомеризации н-пентана и дис- Иэопентан 8,19 45,50
1204250 н-Пентан 9д65 53L60
18,00 100,0
Конверсия н-пентана 46,2,.
Селективность 98,05 ..
Диспропорционирование толусла.
Подают 6 r/÷ сырья и получают: г мас.X
0,07 0,61
1,09 18, 10
1,18 19,69
3 66 61 6 д
6,00 100,0
Конверсия толуола 38,4Х.
Селективность 98,4 ..
Пример 3. Для приготовления морденита в н-форме проводят обмен
Na-морденита из 3 н.раствора азотнокислого аммония. Остальные условия приготовления катализаторов на основе н-морденита аналогичны примеру 1.
Термообработку исходного Na-морденио та проводят при 300 С.
Иэомериэация н-пентана.
Состав сырья — 99,8Х н-пентана и 0 2Х изопентана.
Подают !8 г/ч сырья и получают:
r мас.
Продукты крекинга 0,16 0,89
Изопентан 8,26 45,91 н-Пентан 9,58 53,20
Конверсия н-пентана 46,6 .
Селективность 98, 1Х.
Диспропорционирование толуола.
Подают 6 г/ч толуола и получают: г мас. .
Продукты крекинга 0,03 0,58
Бензол 1,09 18,20
Ксилолы 1,18 19,72
Толуол Зд70 61д50
6,00 100,00
Конверсия толуола 38,5Х.
Селективность 98,5Х.
Пример 4. Условия приготовления и испытания катализаторов аналогичны примеру 1, при термообработке о исходного Na-морденита при 400 С.
Изомеризация н-пентана.
Состав сырья — 99,8X н-пентана и 0 2Х изопентана.
Подают 18 г/ч сырья и получают:
r мас.Х
Продукты крекинга 0,07 0,40
Иэопентан 5,94 33,00 н-Пентан . 1 д 99 66д60
18, 00 100, 00
Конверсия н-пентана 33у2%.
Селективность 98,8Х.
1О
Диспропорционирование толуола.
Подают 6 г/ч толуола и получают: г мас. X.
Продукты крекинга 0 05 0,86
5 Бензол 0,84 14,00
Ксилолы 0,96 15,94
Толуол 4д 15 569д20
6,00 100,00
Конверсия толуола 30,8 .
Селективность 97,2Х.
Пример 5. Проводят ионный обмен исходного Na-морденита, высушенного при 130,С, из 1н-раствора азотной кислоты, в котором раство15 ряют азотнокислый аммоний в расчете, что концентрация NANO> составляет
80 г/л. Соотношение морденит: раствор = 1:3, время обмена 3 ч, температура раствора 100 С. Отношение
20 БЪО :.A1,01 в деалюминированном морденйте составляет 17,0.
Порошок деалюминированного NH4 морденита отмывают дистиллированной водой до отсутствия иона NO, высуО
25 шивают при 130 С и далее готовят платино-морденитный катализатор аналогично примеру 1.
Катализатор испытывают в реакции изомеризации С -С бензиновой фрако 5 6
З0 ции при 290 С, давлении водорода
20 атм., подаче сырья 2 ч, мольном отношении водород:сырье= 3:1.
B качестве сырья используют бензиновую фракцию С -С .
Состав бензиновой фракции, мас. :
Парафины С -С4 0,22
Изопентан 28, 48. н-Пентан 45,47
Углеводороды С 21,24
Циклогексан 2,71
Октановое число бензиновой фракции (по исследовательскому методу)
72,6.
Подают 6 г/ч сырья и получают: г мас.
Продукты крекинга 0,12 1,92
Иэопентан 2,35 39,20 н-Пентан 2,02 33,64
Углеводороды С 1,40 23,29
Циклогексан 0д11 1 95
6,00 100,00
Октановое число (ИМ) продукта
76,2.
П.р и м е р 6. Проводят ионный обмен Na-морденита, подвергнутого о термообработке при 200 С, иэ 2н. раствора .азотной кислоты, в котором растворен азотнокислый аммоний в.рас1204250
Толуол
366 61 60
А А
6,00 100,00
Конверсия толуола 38,4Х.
Селективность 98,4Х.
Пример 8. Для приготовления морденита в н-форме проводят ионный обмен Na;ìîðäåíèòà из Зн..раствора азотнокислого аммония. Остальные
10 условия приготовления катализаторов на основе н-морденита аналогичны примеру 1. Термообработку исходного Na-морденита проводят при
250 С.
tS Изомериэация н-пентана.
Получают: мас.
0,77
47,70
5i 53
Л.
100,00
25 мас.
0 58
18,20
19,72
61 50
100, 00
r мас.
0,07 0 61
1,10 18,15
1,17 19,64
Продукты крекинга
Бензол
Ксилолы
Примечание
Пример, У
Температура термообработки, Na М, С активность,селективность, мас. активность, мас. . селективность, Х
1 130
2 200
3 300
4 400
5 130
31,2
34,2
96,5
95,8
ИН,-морденит
46,4
98,0
38,4
98,4
98,5
38,5
98,1
46,8
30,8
97,2
33,2
98,9
76,2* деалюминированный
NH4-морденит
5 чете 80 г/л NH4NO>. Соотношение морденит:раствор=1:4, время обмена
2 ч, температура раствора 80 С. Отноо шение Si0 :А1 О в деалюминированном мордените составляет 16,8.
Остальные условия приготовления и испытания катализаторов аналогичны примеру 7. (ИМ) продукта 79.
Повышение температуры термообработки исходного Na-морденита с. 130 о до 200 С приводит к повышению октанового числа продукта с 76,2 до 79,0.
Пример 7. Для приготовления морденитного носителя берут Na-морО денит, высушенный при 130 С, и проводят его термообработку в воздухе при 200 С 6 ч. Способ приготовления
О носителя и катализатора, как в примере 1, ионный обмен проводят при 90 С. Испытывают катализаторы в ре акциях изомеризации н-пентана и диспропорционирования толуола аналогично примеру 1.
Изомеризация н-пентана.
Получают: г мас.Х
Продукты крекинга 0 15 0,83
Иэопентан 8,26 45,90 н-Пентан 9 52 53 27
18,00 100,00
Конверсия н-пентана 46,73.
Селективность 98,25.
Диспропорционирование толуола.
Получают:
Иэомеризация парафинов
Продукты крекинга О, 14
Изопентан 8,58 н-Пентан 9 28
18,00
Конверсия н-пентана 48,27.
Селективность 98,31.
Диспропорционирование толуола.
Получают:
Продукты крекинга 0,03
Бензол 1,09
Ксилолы 1,18
Толуол 3,70
6,00
Конверсия толуола 38,6 ..
Селективность 98,5Х °
В таблице представлены сводные результаты по активности и селективности катализаторов в реакциях иэоме ризации н-парафинов и диспропорционирования толуола.
Диспропорционирование
1204250
Продолжение таблицы
Примечание
Диспропорционирование
Пример, В активность селективность, мас.Х Х активность, мас.Х
6 200
«и
7 200
98,25
98,31
38,4
98,4
8 250
38,6
98,5 и
*Октановое число (исследовательский метод) продукта.
Составитель Н.Путова
Редактор М.Кастран Техред 0.Ващишина Корректор С.Шекмар
Заказ 8456/6 Тираж 540 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Температура термообработкй, Na M, С
Изомернзация парафинов елективность, .Х
79,0*
46,73
48,27
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
