Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для диспропорционирования толуола Советский патент 1984 года по МПК B01J37/30 B01J37/04 B01J29/16 

СО

о со ;о со Изобретение относится к способам приготовления цеолитсодержапц1х ката лизаторов для диспропорционирования толуола. Известен способ приготовления це олитсодержашего катализатора для ди пропорционирования толуола путем введения в цеолит типа Y хрома, молибдена, -вольфрама в количестве 1,0 2р,0 мас,% и промоторов - металлов I и IV групп периодической системы в количестве 1,0-15,0 мас.% 11 . Недостатком известного способа является низкая активность полученного катализатора, так как в процессе диспропорционирования толуола при 355 с, давлении 5,6 МПа, мольном от ношении водород: толуол 1,2:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 выход целевых продуктов (бензола и ксилолов) составляет 30,9 мас.%. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления цеолитсод(ержащего катализатора для диспропорционирования толуола путем смешения ультрастабильного цеолита HY с алюмосиликатом, сушки, прокаливания, введения молибдена и кобальта методом жидкофазного ионного обмена с последующей сушкой и про калированием 2} . Недостатком известного способа является низкая активность полученно го катилизатора, так как при , давлении 2,0 МПа, мольном отношении водород:толуол У,2:1 и объемной скорости 6 ч выход продуктов диспро порционирования составляет 30,7 масо Целью изобретения является попучение катализатора с повышенной активностью. Поставленная цель достигается тем что согласно способу приготовления цеолитсодержащего катализатора для диспропорционирования толуола включающему смешение ультрастабильного цеолита HY с алюмосиликатом введение молибдена методом ионного обмена сушку и прокаливание, сначала в ульт растабильный цеолит HY вводят молибден методом твердофазного ионного обмена с хлоридом молибдена (Y) сначала при 120-150 с в течение 2-3 ч затем при 300-500 t в течение 4-3 ч и полученный материал смешивают с алкмосиликатом. Введение молибдена в ультрастабильный цеолит методом твердофазного ионного обмена с хлоридом молибдена (Y) при указанных условиях и новая последовательность стадий приготовления катализатора.обеспечивают однородное распределение ионов металла в цеолите, что позволяет приготовить катализатор с повьпиенной активностью. В процессе диспропорционирования толуола при 480 с, давлении 2,0 МПа, мольном отношении водород:толуол 10:1 и объемной скорости 6 ч выход бензола и ксилолов достигает 58,2 мас.%. Для приготовления катализатора предпредпагаемым способом ультрастабильный цеолит тщательно перемешивают с хлоридом молибдена (Y), сушат, прокаливают прессуют и дробят до размера зерен 23мм. Зерна перемешивают с гидрогелем алюмосиликата, сушат, прессуют, дробят и после окончательной прокалки получают готовый катализатор. Пример 1 (для сравнения). 20 г ультрастабильного цеолита HY тщательно перемешивают с 0,38 г сушат при 150 С 2 ч и прокаливают при 400 С 4 ч прессуют, дробят до размера зерен 2-3 мм. Получают катализатор состава, мас.%: Мо 1,0, ультрастабильный цеолит HY остальное. Пример 2 (для сравнения). Катализатор готовят аналогично примеру 1, смешивая 10 г ультрастабильп ного цеолита НУ с 0,285 г МоС . Получают катализатор состава, мас.%: MoOg 1,5, HY остальное. Пример 3 (для сравнения). Катализатор готовят аналогично примеру 1, смешивая 10 г ультрастабильного цеолита HY с 0,38 г . Получают катализатор состава, мас.%; MoOj 2,0, HY остальное. Пример 4. 20 г ультрастабильного цеолита HY перемешивают ,с 0,38 г сушат при 150 2 ч и прокаливают при 400 t, 4ч, прессуют, дробят до размера зерен 2-3 мм. Зерна, тщательно перемешивают с гидрогелем алюмосиликата при массовом соотношении между ними 1:1,5, сушат при 120 С 2 ч, прессуют, дробят до размера зерен 2-3 мм, прокаливают при 500 € 4ч. Получают катализатор состава, мас.%: MoOj 0,4, НУ 39,6, алюмосиликат остальное. Пример 5.- Юг ультрастабильного цеолита HY смешивают с 3 0,285 г MoCtj-. Повторяют все операции аналогично примеру 4. Получают катали зАтор состава, мас.%: ,6 HY 39,4 алюмосиликат остальное. Пример 6. Катализатор готовят аналогично примеру 4, смешивания 10 г ультрастабильного цеолита HY с 0,38 г . Смешение с гидроге лем алюмосиликата производят при мас совом соотношении 1:1,8. Получают катализатор состава, мас.%: МоОз 0,7 HY 34,3, алюмосиликат остальное. Пр име р7. Катализатор готовят аналогично примеру 6. Смесь уль .трастабильного цеолита HY и су шат при 180с 3 ч и прокаливают при 4 ч. Получают катализатор того же состава. Пример 8. Катализатор готовят аналогично примеру 6.Смедь уль трастабильного цеолита HY и сушат при 120 С 2 ч и прокаливают при 400 С 5 ч. Получают катализатор того же состава. Пример 9. Катализатор готовят аналогично примеру 6. Смесь ультрастабильного цеолита HY и МоС 5сушат при 130 С 2 ч и прокаливают при 500 С 4 ч. Получают катализатор того же состава. Пример 10. Юг ультрастабильного цеолита HY смешивают с 0,95 г сушат при 120 с 2 ч, прокаливают при 400 °С 4 ч. 9Л 4 г образца смешивают с гидрогелем алюмосиликата в массовом соотношении 1:1,5, суща-п при 120С 2 ч, прокаливают при 500 с 4 ч. Получают катализатор состава, мас.%: МоОд 2,0, HY 38, алюмосиликат остальное. Образцы катализатора испытывают в процессе диспропорционирования- толуола на установке проточного типа. Для этого 10 см катализатора помещают в реактор, прокаливают 2ч, при 500с, продувают азотом, восстанавливают водородом при 500 С устанавливают температуру опыта и подают толуол в токе водорода при мольном отношении водород:толуол 3-10:1, объемной скорости 1-6 ч давлении водорода 1,5-2,0 МПа. Результаты испытания представлены в таблице. Из приведенных данных следует, что катализатор, приготовленный предлагаемым способом превосходит по активности катализатор, приготовленный известным способом. Выход целевых продуктов - бензола и ксилолов составляет 38,2-58,2 и 31,7 мас.% соответст-венно при более высоком содержании молибдена в последнем катализаторе. Катализатор, приготовленный предлагаемым способом легко регенерируетг ся обработкой водородом при 500 С, не практически,, своей активности.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ ТОЛУОЛА, включающий смешение ультрастабильного цеолите HY с алюмосиликатом, введение молибдена методом ионного обмена, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, сначала в ультрастабильный цеолит HY вводят молибден методом твердофазного ионного обмена с хлоридом молибдена (Y) сначала при 120-150с в течение 2-3 ч, затем при 300-500°С в течение 4-5 ч и полученный материал смешивают с алюмосиликатом.

1,099,0

1,598,5

2,098,0

0,439,6

0,639,4 60,0