КАТАЛИЗАТОР ДЕГИДРИРОВАНИЯ С ОПТИМАЛЬНЫМ ИНДЕКСОМ ПРОФИЛЯ МОДИФИКАТОРА Российский патент 2023 года по МПК B01J23/62 B01J23/58 C07C5/333 

Предпосылки создания изобретения

Дегидрирование углеводородов является важным способом преобразования коммерческих углеводородов из-за существующего и растущего спроса на дегидрированные углеводороды для производства различных химических продуктов, таких как моющие средства, высокооктановые бензины, окисленные компоненты смеси бензина, фармацевтические продукты, пластмассы, синтетические каучуки и другие продукты, хорошо известные специалистам в данной области техники. Способ конверсии парафинов в олефины включает в себя пропускание потока парафина над высокоизбирательным катализатором, при этом происходит дегидрирование парафина до соответствующего олефина. Реакция дегидрирования осуществляется в рабочих условиях, выбранных из соображений минимизации потери сырья. Типичный способ включает использование реактора (например, с радиальным потоком, неподвижным слоем, псевдоожиженным слоем и т. п.), в котором парафиновое сырье приводят в контакт с катализатором дегидрирования в условиях протекания реакции. Другим примером данного способа является дегидрирование изобутана для получения изобутилена, который можно полимеризовать с получением реагентов, придающих липкость, для адгезивов, добавок с показателем вязкости для моторных масел и противоударных и антиокислительных присадок для пластмасс. Также все больше растет спрос на изобутилен для получения кислородсодержащих компонентов смеси бензина, которые требуются государственными органами для снижения загрязнения воздуха от автомобильных выбросов.

Специалисты в области обработки по преобразованию углеводородов хорошо разбираются в области получения олефинов посредством каталитического дегидрирования парафиновых углеводородов. Кроме того, выдано множество патентов, в которых рассматривается и обсуждается дегидрирование углеводородов в целом. Например, в патенте США № 4 430 517 (Imai et al.), патенте США № 4 438 288 (Imai et al.) и патенте США № 6 756 340 (Voskoboynikov et al.) обсуждается способ дегидрирования и катализатор для применения в нем. Однако по-прежнему существует постоянная и непрекращающаяся потребность в новом каталитическом материале для способов селективной конверсии углеводородов, особенно тех, которые улучшают одну или более характеристик известных каталитических композиций.

Изложение сущности изобретения

Предложен катализатор для селективной конверсии углеводородов. Катализатор содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, и третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей; и

носитель, образующий частицу катализатора, содержащую множество пор. Катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора. Катализатор может иметь индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,2 или от 1 до 1,1.

Катализатор может содержать первый компонент, который представляет собой платину, модификатор калия и олово в качестве третьего компонента. Носитель может представлять собой диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кремния – оксид алюминия, цеолит, нецеолитное молекулярное сито, диоксид титана, диоксид циркония или их смеси. Частица катализатора может быть сферической.

Предложен способ селективной конверсии углеводородов, причем данный способ включает приведение в контакт углеводорода в условиях селективной конверсии с каталитическим композитом, содержащим первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей, и носитель, образующий частицу катализатора, причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора. В способе можно получать больше изобутилена, чем в способе, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4, а в некоторых случаях по меньшей мере на 1% больше изобутиленового продукта, чем в способе, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4. В способе можно получать меньше нормальных парафиновых и олефиновых продуктов, чем в способе с применением катализатора, имеющего индекс профиля модификатора более 1,4, а в некоторых случаях по меньшей мере на 10% меньше нормальных парафиновых и олефиновых продуктов, чем в способе с применением катализатора, имеющего индекс профиля модификатора более 1,4. Индекс профиля модификатора катализатора может находиться в диапазоне от 1 до 1,2 или от 1 до 1,1.

В этом способе катализатор может содержать первый компонент, который представляет собой платину, модификатор, который представляет собой калий, и третий компонент, который представляет собой олово. Носитель может быть выбран из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей. Частица катализатора может быть сферической. Углеводород может содержать по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 30 атомов углерода. Углеводород может содержать по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 6 атомов углерода. Углеводород может содержать по меньшей мере один парафин, имеющий от 3 до 4 атомов углерода. Способ может дополнительно включать по меньшей мере одно из следующих действий:

определение значения по меньшей мере одного параметра процесса и генерирование сигнала или данных по результатам определения; генерирование и передачу сигнала; или генерирование и передачу данных.

Подробное описание

Неожиданно было обнаружено, что катализаторы дегидрирования имеют оптимальный индекс профиля модификатора (MPI) в относительно широком диапазоне 1–1,4. Катализаторы с MPI=1–1,4 производят меньше кокса в операциях дегидрирования как пропана, так и изобутана, более селективны по отношению к изобутилену и производят меньше нежелательных продуктов нормальных парафинов и олефинов в операции с изобутаном. Неожиданно было обнаружено, что, по-видимому, существует оптимальный диапазон в MPI в относительно широком диапазоне 1–1,4 и не оптимальное дискретное значение MPI. Неожиданно было обнаружено, что для MPI>1,4 наблюдается поэтапное изменение селективности изобутилена и изомеризации в продуктах нормальных парафинов и олефинов. Носитель из оксида алюминия имеет кислотные центры по Льюису, активные для реакций изомеризации и реакций кислотного крекинга. Роль модификатора заключается в гашении остаточной кислотности и сведении к минимуму и/или устранении этих нежелательных реакций. Без ограничения теорией, оказывается, что MPI в диапазоне 1–1,4 обеспечивает катализатору требуемое распределение модификатора по гранулам катализатора. Если значение MPI меньше 1 или больше 1,4, остаточные кислотные центры оксида алюминия, размещенные соответственно по направлению к краю или центру гранул катализатора, остаются доступными для реакций изомеризации и крекинга.

Катализатор дегидрирования с индексом профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 может быть произведен с применением нескольких рецептур. С точки зрения производства преимуществом является то, что MPI является оптимальным значением в относительно широком диапазоне, а не оптимальным дискретным значением, близким к 1, поскольку он обеспечивает большую гибкость в периоды времени пропитки и сушки, применяемые при производстве катализатора. Катализатор можно применять для максимального увеличения производства изобутилена и сведения к минимуму изомеризации до нежелательных линейных парафиновых и олефиновых продуктов в операциях дегидрирования изобутана или смешанного изобутана, пропана.

Один аспект настоящего изобретения представляет собой катализатор для селективной конверсии углеводородов. В одном варианте осуществления катализатор содержит: первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, и третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей; и носитель, образующий частицу катализатора, содержащую множество пор. Катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора.

Индекс профиля модификатора рассчитывают с применением методов анализа энергодисперсионной спектроскопии (EDS) растровой электронной микроскопии (SEM) для по меньшей мере 12 отдельных гранул катализатора. Профили концентрации металлов SEM получают с помощью прибора JEOL 7800 с системой EDS Oxford Aztec с применением ускоряющего напряжения 30 кВ. Каждую точку профиля концентрации металла рассчитывают с помощью среднего значения анализируемых точек в поперечном сечении катализатора, расположенных на постоянном расстоянии от края гранулы. Это делают для ряда расстояний с получением профиля концентрации. Затем рассчитывают MPI по профилям всех анализируемых гранул катализатора. Например, для гранулы катализатора размером 1,6 мм MPI представляет собой отношение средних концентраций модификатора на краю (определенных в произвольном порядке на уровне 0–200 мкм) всех проанализированных гранул катализатора и средних концентраций модификатора в центре (определенных в произвольном порядке на уровне 500–700 мкм) всех проанализированных гранул катализатора.

В некоторых вариантах осуществления индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,2. В некоторых вариантах осуществления индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1.

В некоторых вариантах осуществления первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово.

В некоторых вариантах осуществления носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей.

В некоторых вариантах осуществления частица катализатора является сферической.

Другой аспект изобретения представляет собой способ селективной конверсии углеводородов. В одном варианте осуществления способ включает в себя: приведение в контакт углеводорода в условиях селективной конверсии с каталитическим композитом, содержащим первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей, и носитель, образующий частицу катализатора, причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора.

В некоторых вариантах осуществления способ обеспечивает получение большего количества изобутилена, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

В некоторых вариантах осуществления способ обеспечивает получение по меньшей мере на 1% больше изобутилена, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

В некоторых вариантах осуществления способ обеспечивает получение меньшего количества продуктов нормальных парафинов и олефинов, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

В некоторых вариантах осуществления способ обеспечивает получение по меньшей мере на 10% меньше продуктов нормальных парафинов и олефинов, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

В некоторых вариантах осуществления индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,2. В некоторых вариантах осуществления индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1.

В некоторых вариантах осуществления первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово.

В некоторых вариантах осуществления носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей.

В некоторых вариантах осуществления частица катализатора является сферической.

В некоторых вариантах осуществления углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 30 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 6 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 3 до 4 атомов углерода.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя по меньшей мере одно из следующего: определение значения по меньшей мере одного параметра способа и генерирование сигнала или данных по результатам определения; генерирование и передача сигнала; или генерирование и передача данных.

В одном варианте осуществления катализатор представляет собой пористый носитель из платины, олова, калия на сферическом оксиде алюминия с оптимальным MPI по всем гранулам катализатора. В одном варианте осуществления катализатор может быть применен при дегидрировании входных потоков пропана, изобутана или смеси пропана и изобутана.

В зависимости от рецептур, применяемых для производства катализатора, профиль модификатора по всем гранулам катализатора может быть либо плоским (MPI=1), либо скошенным, с более высокой концентрацией модификатора на краю гранул. MPI рассчитывают с применением концентраций модификатора, измеренных с помощью анализа SEM-EDS (энергодисперсионной спектроскопии растровой электронной микроскопии).

Дегидрирование парафиновых углеводородов хорошо известно специалистам в области переработки углеводородов. Дегидрируемые углеводороды приводят в контакт с катализатором дегидрирования в зоне дегидрирования, поддерживаемой в условиях дегидрирования. Такое приведение в контакт может осуществляться в системе с неподвижным слоем катализатора, в системе с подвижным слоем катализатора, в системе с псевдоожиженным слоем и т. д. или в режиме периодического действия. Зона дегидрирования может содержать одну или более отдельных реакционных зон с нагревательным устройством между ними для обеспечения возможности поддержания требуемой температуры реакции на входе в каждую реакционную зону. Углеводород может приводиться в контакт со слоем катализатора восходящим, нисходящим или радиальным потоком. Радиальный поток углеводорода через слой катализатора предпочтителен для системы канализатора с подвижным слоем. Реактор с радиальным потоком сконструирован таким образом, что реактор имеет кольцевую конструкцию и кольцевые устройства распределения и сбора. Устройства для распределения и сбора имеют экранированную поверхность определенного типа. Экранированная поверхность предназначена для удерживания слоев катализатора на месте и содействия распределению давления по поверхности реактора для облегчения радиального потока через слой реактора. Экран может представлять собой сетку, либо из проволоки, либо из другого материала, либо перфорированную пластину. В случае подвижного слоя экран или сетка создают барьер для предотвращения потери твердых частиц катализатора, позволяя текучей среде протекать через слой. Твердые частицы катализатора добавляют в верхнюю часть, подают посредством потока через аппарат и удаляют из нижней части, в то время, как они проходят через экранированную оболочку, которая обеспечивает поток текучей среды поверх катализатора. Например, указанные экраны описаны в патенте США № 9,266,079 и патенте США № 9,433,909 (Vetter et al.).

Углеводороды, которые могут быть дегидрированы, включают в себя дегидрируемые углеводороды, имеющие от 2 до 30 или более атомов углерода, включая парафины, алкилароматические соединения, нафтены и олефины. Одной группой углеводородов, которые могут быть дегидрированы с помощью катализатора, является группа парафинов, имеющих от 2 до 30 или более атомов углерода. Катализатор особенно полезен для дегидрирования парафинов, имеющих от 2 до 15 или более атомов углерода, до соответствующих моноолефинов, или для дегидрирования моноолефинов, имеющих от 3 до 15 или более атомов углерода, до соответствующих диолефинов. Катализатор особенно полезен при дегидрировании парафинов C₂–C₆, преимущественно пропана, изобутана или смесей пропана и изобутана до моноолефинов.

Условия дегидрирования включают температуру от 400 до 900 °C, абсолютное давление от 0,01 до 10 атмосфер и часовую объемную скорость жидкости (LHSV — англ.: liquid hourly space velocity) от 0,1 до 100 ч^{− 1}. Как правило, для нормальных парафинов чем ниже молекулярная масса, тем выше температура, необходимая для сопоставимого преобразования. Давление в зоне дегидрирования поддерживается на максимально низком уровне в соответствии с ограничениями оборудования для максимизации преимуществ химического равновесия.

Поток продукта из зоны дегидрирования обычно будет содержать непреобразованные дегидрируемые углеводороды, водород и продукты реакций дегидрирования. Этот поток продукта, как правило, охлаждают, необязательно сжимают и подают в зону отделения водорода для отделения обогащенной водородом паровой фазы от обогащенной углеводородами жидкой фазы. Как правило, обогащенную углеводородами жидкую фазу дополнительно разделяют с помощью подходящего селективного адсорбента, селективного растворителя, селективной реакции или реакций, или с помощью подходящей схемы фракционирования. Непреобразованные дегидрируемые углеводороды извлекают, и они могут быть возвращены в зону дегидрирования. Продукты реакций дегидрирования извлекают в виде конечных продуктов или промежуточных продуктов при получении других соединений.

Таким образом, способ дегидрирования может включать один или более реакторов дегидрирования, огнеупорных нагревателей, теплообменников, башенных охладителей, компрессоров, систем криогенного разделения, систем очистки, систем приготовления топливного газа, систем извлечения легких фракций, адсорбционных систем, колонн фракционирования, оборудования для обработки/регенерации катализаторов, известных в данной области и дополнительно описанных в «Handbook of Petroleum Refining Process, 4^th Edition, Chapter 4.1».

Любые из упомянутых выше трубопроводов, каналов, блоков, отдельных устройств, сосудов, окружающего пространства, зон и т. п. могут быть оборудованы одним или более компонентами мониторинга, включая датчики, измерительные устройства, устройства считывания данных или устройства передачи данных. Результаты измерения сигналов, процесса или состояния, а также данные от компонентов мониторинга можно использовать для контроля условий внутри технологического оборудования, а также вокруг него и на его поверхности. Сигналы, результаты измерений и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть собраны, обработаны и/или переданы через одну или более сетей или соединений, которые могут быть защищенными или открытыми, общими или выделенными, прямыми или непрямыми, проводными или беспроводными, шифрованными или без шифрования и/или могут представлять собой их комбинацию (-и); описание не устанавливает никаких ограничений в этом отношении.

Сигналы, измерения и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть переданы на одно или более вычислительных устройств или систем. Вычислительные устройства или системы могут включать в себя по меньшей мере один процессор и память, хранящую машиночитаемые инструкции, которые при исполнении по меньшей мере одним процессором приводят к выполнению одним или более вычислительными устройствами способа, который может включать одну или более стадий. Например, одно или более вычислительных устройств могут быть выполнены с возможностью приема от одного или более компонентов мониторинга данных, относящихся к по меньшей мере одному компоненту оборудования, связанного со способом. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью анализа данных. На основании анализа данных одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью определения одной или более рекомендованных корректировок для одного или более параметров одного или более способов, описанных в настоящем документе. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью передачи зашифрованных или незашифрованных данных, которые включают в себя одну или более рекомендуемых корректировок для одного или более параметров одного или более способов, описанных в настоящем документе.

ПРИМЕР

Дегидрирование изобутана

Для демонстрации преимуществ, которых необходимо достичь с помощью настоящего изобретения, на экспериментальной установке приготовили и испытали несколько катализаторов дегидрирования с одним и тем же составом металлов, но с различными MPI. Каждый катализатор (15 см³) испытывали на дегидрирование изобутана с получением изобутилена в течение 26 часов непрерывно (HOS). Рабочие условия каждого испытания на экспериментальной установке включали чистый изобутановое сырье, соотношение водорода к сырью 0,6, часовую объемную скорость жидкости (LHSV) 11 ч^-1, давление 135 кПа (5 фунтов/кв. дюйм), температуру подачи 645 °C и 70 ч/млн сероводорода.

Из таблицы 1 видно, что катализаторы по настоящему изобретению с MPI = 1–1,4 (катализаторы C, D и E) имели более высокую селективность по изобутилену и более низкую изомеризацию по линейному бутану и бутену по сравнению с катализаторами A и B.

Таблица 1. Селективность по изобутилену и изомеризация по нормальному бутану и нормальному бутену при 55% конверсии изобутана

Катализатор MPI Селективность изобутилена при 55% конв. iC4 (%) Изомеризация при 55% конв. iC4 (%) Катализатор A 1,8 87,3% 3,5% Катализатор B 1,5 87,6% 3,0% Катализатор C 1,4 88,6% 2,2% Катализатор D 1,2 88,9% 2,0% Катализатор E 1,1 89,0% 2,0%

Конкретные варианты осуществления

Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой катализатор для селективной конверсии углеводородов, причем катализатор содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, и третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей; и носитель, образующий частицу катализатора, содержащую множество пор, причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, причем индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,2. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей. Катализатор по п. 1, в котором частица катализатора является сферической.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ селективной конверсии углеводородов, включающий приведение в контакт углеводорода в условиях селективной конверсии с каталитическим композитом, содержащим первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей, и носитель, образующий частицу катализатора, причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором способ обеспечивает получение большего количества изобутилена, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором способ обеспечивает получение на по меньшей мере 1% больше изобутиленового продукта, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых способ обеспечивает получение меньшего количества продуктов нормальных парафинов и олефинов, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых способ обеспечивает получение по меньшей мере на 10% меньше продуктов нормальных парафинов и олефинов, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,2. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых частица катализатора является сферической. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 30 атомов углерода. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 2 до 6 атомов углерода. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в которых углеводород содержит по меньшей мере один парафин, имеющий от 3 до 4 атомов углерода. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающих по меньшей мере одно из: определения по меньшей мере одного параметра способа и формирования сигнала или данных по результатам определения; генерирование и передача сигнала; или генерирование и передача данных.

Без дополнительной проработки считается, что с использованием предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко устанавливать основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от его сущности и объема вносить в изобретение различные изменения и модификации настоящего изобретения и адаптировать его к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.

Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.

Настоящее изобретение относится катализатору для дегидрирования парафинов, а также к способу дегидрирования парафинов с использованием данного катализатора. Предлагаемый катализатор содержит первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, и третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей, а также носитель, образующий частицу катализатора, содержащую множество пор. При этом катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора. Технический результат – обеспечение катализатора дегидрирования, который производит меньше кокса в операции дегидрирования как пропана, так и изобутана, более селективен к изобутилену и производит меньше нежелательных продуктов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

1. Катализатор для дегидрирования парафинов, содержащий:

первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей, модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей, и третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей; и

носитель, образующий частицу катализатора, содержащую множество пор,

причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора.

2. Катализатор по п. 1, в котором индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1.

3. Катализатор по п. 1, в котором первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово.

4. Катализатор по п. 1, в котором носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей.

5. Способ дегидрирования парафинов, включающий:

приведение в контакт углеводорода в условиях селективной конверсии с каталитическим композитом, содержащим:

первый компонент, выбранный из группы, состоящей из благородных металлов VIII группы и их смесей,

модификатор, выбранный из группы, состоящей из щелочных металлов или щелочноземельных металлов и их смесей,

третий компонент, выбранный из группы, состоящей из олова, германия, свинца, индия, галлия, таллия и их смесей, и

носитель, образующий частицу катализатора,

причем катализатор имеет индекс профиля модификатора в диапазоне от 1 до 1,4 по всей частице катализатора.

6. Способ по п. 5, в котором способ обеспечивает получение по меньшей мере на 1% больше изобутиленового продукта, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

7. Способ по п. 5, в котором способ обеспечивает получение по меньшей мере на 10% меньше продуктов нормальных парафинов и олефинов, чем способ, в котором применяют катализатор, имеющий индекс профиля модификатора более 1,4.

8. Способ по п. 5, в котором индекс профиля модификатора находится в диапазоне от 1 до 1,1.

9. Способ по п. 5, в котором первый компонент представляет собой платину, модификатор представляет собой калий, а третий компонент представляет собой олово.

10. Способ по п. 5, в котором носитель выбирают из группы, состоящей из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида кремния – оксида алюминия, цеолита, нецеолитного молекулярного сита, диоксида титана, диоксида циркония и их смесей.