Изобретение относится к области приготовления катализаторов для дегидрирования алкилароматических углеводородов.
Известен способ получения катализатора дегидрирования алкилароматических углеводородов смешением оксидов железа и хрома с карбонатом калия, последующим формованием катализаторной массы, сушкой и прокалкой. Получают катализатор состава, мас. % : Fe2O3 65-90; Cr2O3 2-5; К2СО3 10-35. Конверсия этилбензола составляет 41 мас. % , а изибирательность - 92-94% .
Недостатком этого способа является ограниченность сырьевой базы для получения оксидов железа, высокая себестоимость, а также получение катализаторов с невысокой каталитической активностью.
Цель изобретения - получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью.
Указанная цель достигается описываемым способом приготовления катализатора, заключающимся в смешении хромсодержащего соединения К-16 (К-16У), оксида железа, оксида циркония, карбоната и силиката калия с последующей формовкой, сушкой, прокалкой.
Сущность изобретения состоит в том, что для получения катализатора дегидрирования алкилароматических углеводородов, включающего смешение порошкообразных компонентов, пропитку растворами щелочных промоторов, перемешивание катализаторной массы, формовку, сушку, прокаливание, в качестве хромсодержащего компонента используют отработанный катализатор.
Отличительным признаком данного изобретения является использование в качестве хромсодержащего компонента отработанного катализатора К-16 (К-16У) состава, мас. % : Fe2O3 20-30; Сr2О3 50-60; Zn 0 20-25, что позволяет снизить себестоимость полученного катализатора, улучшить экологические условия производства, повысить его каталитическую активность и механическую прочность.
Сущность описываемого способа заключается в следующем.
Сухие порошкообразные компоненты - отработанный катализатора К-16 (К-16У), оксид железа (Ш) и оксид циркония загружают в смеситель, перемешивают в течение 1,5 ч, затем приливают раствор щелочных промоторов - карбоната и силиката калия, перемешивают в течение 1,5-2 ч до образования пластичной массы. Массу формуют в "червяк" диаметром 5 мм, сушат на воздухе 8-12 ч, затем в сушильном шкафу при 100-120оС в течение 4-5 ч. Высушенный катализатор прокаливают на воздухе при 660оС в течение 4 ч. До 200оС подъем температуры вести медленно 1-1,5 ч. Растворение щелочных промоторов ведут при температуре 70-80оС. Концентрация по карбонату калия должна составлять 780-800 г/л. Приготовленный катализатор имеет следующий состав, мас. % : Fe2O3 67,2-73,7; Cr2O3 4,5-10; ZnO 2,5-3,3; ZnО2 2-2,5; К2О 15; SiО2 2-3.
Катализатор испытывают на каталитическую активность и селективность в реакции дегидрирования этиленбензола на контактной изотермической установке проточного типа со стационарным слоем катализатора, а также на механическую прочность на прочномере ПК-1.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
П р и м е р 1. Для приготовления катализатора состава, мас. % : Fe2O3 79,7; Cr2O3 4,5; ZnO 1,8; ZrO2 2,0; K2O 15,0; SiO2 3,0, берут 10,8 г отработанного катализатора К-16 состава, мас. % : Fe2O3 30; Cr2O3 50; ZnO 20; 85,3 г оксида железа (III), 2,4 г оксида циркония, перемешивают в смесителе в течение 1,5 ч. К полученной смеси приливают водный раствор карбоната и силиката калия с концентрацией карбоната калия 780 г/л и перемешивают до образования пластичной массы в течение 2 ч. Массу формуют в "червяк", сушат на воздухе в сушильном шкафу, затем прокаливают в муфельной печи при 660оС в течение 4 ч.
П р и м е р 2. Катализатор готовят по примеру 1, но используют отработанный катализатор К-16 состава, мас. % : Fe2O3 20; Cr2O3 60; ZnО 320.
П р и м е р 3. Катализатор готовят по примеру 1, но используют отработанный катализатор К-16 состава, мас. % : Fe2O3 25; Cr2O3 55; ZnO 20.
П р и м е р 4. Катализатор готовят по примеру 1, но используют отработанный катализатор К-16У состава, мас. % : Fe2O3 25; Cr2O3 50; ZnО 25.
П р и м е р 5. Катализатор готовят по примеру 1, но используют отработанный катализатор К-16У состава, мас. % : Fe2O3 20; Cr2O3 60; ZnО 20.
П р и м е р 6. Катализатор готовят по примеру 1, но используют отработанный катализатор К-16У состава, мас. % : Fe2O3 25; Cr2O3 55; ZnО 20.
Составы полученных катализаторов приведены в табл. 1.
Полученный катализаторы испытывают в реакции дегидрирования этиленбензола в стирол при температуре 620оС, при разбавлении водяным паром 1: 3, при скорости подачи сырья 1,0 ч-1. Для определения механической прочности катализатора готовили "червячки" высотой 5 мм и диаметром 5 мм и испытывали их на прочномере ПК-1.
Результаты испытаний представлены в табл. 2. Для сравнения приведены свойства промышленного катализатора состава, мас. % : Fe2O3 88; Cr2O3 2; R2CO 10.
Приведенные данные показывают, что настоящее изобретение позволит получить катализатор с более высокой каталитической активностью и механической прочностью, чем катализатор, приготовленный по известному способу.
Использование данного катализатора позволяет повысить конверсию этиленбензола на 3,0% , механическую прочность в 1,6 раза, а также улучшить экологическую обстановку катализаторных производств, расширить сырьевую базу производства железооксидных контактов.
Катализатор дешевле известного за счет использования для его изготовления отработанного катализатора К-16 (К-16У), не находящего в настоящее время квалифицированного применения и вывозимого в отвалы, загрязняющие окружающую среду. (56) Патент США N 4229603, кл. С 07 С 5/38, 1980.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ И АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 1972 |
|
SU426412A1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ И АЛКИЛПИРИДИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 1978 |
|
SU725304A1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ, АЛКИЛПИРИДИНОВЫХ И ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 2018 |
|
RU2664124C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА | 1997 |
|
RU2117019C1 |
| СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА | 1993 |
|
RU2062757C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 1997 |
|
RU2116830C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 1994 |
|
RU2076778C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 2001 |
|
RU2208008C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ И ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ | 1976 |
|
SU572962A1 |
| Способ получения железо-калиевого катализатора для дегидрирования метилбутенов, катализатор, полученный этим способом, и способ дегидрирования метилбутенов с использованием этого катализатора | 2016 |
|
RU2614144C1 |
Сущность изобретения: в смеситель загружают отработанный катализатор К - 16, содержащий 20 - 30 мас. % оксида железа (3), 50 - 60 мас. % оксида хрома, 20 - 25 мас. % оксида цинка, оксид железа (3) и оксид циркония. Перемешивают 1,5 ч. Приливают раствор карбоната и силиката калия. Перемешивают в течение 1,5 - 2 ч до образования пластичной массы. Массу формуют в "червяк". Сушат на воздухе 8 - 12 ч, затем в сушильном шкафу при 100 - 120С в течение 4 - 5 ч. Высушенный катализатор прокаливают на воздухе при 660С 4 ч. Катализатор имеет состав: оксид железа (3) 67,2 - 73,7 мас. % , БФ Fe2O3; оксид хрома 4,5 - 10 маес. % , БФ Cr2O3; оксид цинка 2,5 - 3,3 мас. % ; БФ ZnO; оксид калия 15% , БФ K2O; диоксид кремния 2 - 3% БФ SiO2. Характеристика катализатора: конверсия 71,3 - 72,0 мас. % ; селективность 91 - 92,7 % , механическая прочность 125 - 174 Н. 2 табл.
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающий смешение хромсодержащего соединения, оксида железа, карбоната калия, формовку, сушку и прокалку, отличающийся тем, что на стадии смешения добавляют оксид циркония и силикат калия и в качестве хромсодержащего соединения используют отработанный катализатор получения бутадиена состава, мас. % :
Fe2O3 20 - 30
Cr2O3 50 - 60
ZnO 20 - 25
