КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА Советский патент 1995 года по МПК B01J23/76 C07C15/46 

Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования этилбензола.

Целью изобретения является повышение активности и селективности катализатора за счет дополнительного содержания оксида цезия или оксида рубидия и количественного содержания компонентов.

П р и м е р 1. Катализатор готовят тщательным смешением 380 г оксида железа, 10 г оксида хрома и 8,5 г диоксида циркония в смесителе периодического действия. Затем постепенно добавляют 78 мл раствора, содержащего 105 г карбоната калия, 20,9 г карбоната цезия и 11,5 г силиката калия. Катализаторную массу перемешивают до получения пластической пасты и формуют экструзией в "червяк" диаметром 3- мм. Сформованную массу сушат при температуре 100-120^оС и прокаливают на воздухе при 600-650^оС.

Полученный катализатор имеет состав, мас. оксид хрома 7,0, оксид циркония 2,5, карбонат калия 17,5, силикат калия 3,2, оксид цезия 2,8, оксид железа остальное.

П р и м е р 2. Катализатор готовят так же, как и в примере 1, но для приготовления используют 349 г оксида железа, 35 г оксида хрома, 12,5 г диоксида циркония, 92,1 г карбоната калия, 16,2 г карбоната цезия и 16 г силиката калия.

Полученный катализатор имеет состав, мас. оксид хрома 7,0, оксид циркония 2,5, карбонат калия 17,5, силикат калия 3,2, оксид цезия 2,8, оксид железа остальное.

П р и м е р 3. Катализатор готовят, как в примере 1, но для приготовления используют 380 г оксида железа 29,5 г оксида хрома, 10,5 г диоксида циркония, 52,5 г карбоната калия, 29 г карбоната цезия и 2 г силиката калия.

Полученный катализатор имеет состав, мас. оксид хрома 5,9, оксид циркония 2,1, карбонат калия 10,0, силикат калия 4,0, оксид цезия 5,0, оксид железа остальное.

П р и м е р 4. Готовят смесь из 480 г высокодисперсного железа и щелочных промоторов, взятых в таком соотношении, чтобы в катализаторе их содержание соответствовало 21 мас. для карбоната калия и 0,5 мас. по оксиду цезия. Смесь тщательное перемешивают до достижения однородной порошкообразной массы, из которой затем готовят с водой пластическую пасту; ее формуют, сушат и прокаливают при 600-700^оС в течение 3 ч до образования смешанного феррита калия и цезия. Прокаленную массу размалывают до размера частиц 100 мкм и готовят пасту, добавляя 22,5 г оксида хрома, 5 г диоксида циркония и 2,5 г силиката калия, пасту с помощью прессе выдавливают в "червяк", сушат и прокаливают при 650^оС 2 ч.

Катализатор содержит, маc. оксид хрома 4,5, оксид циркония 1,0, карбонат калия 21,0, силикат калия 0,5, оксид цезия 0,5, оксид железа остальное.

П р и м е р 5. 1200 г свежеосажденной и отмытой от водорастворимых солей пасты карбоната железа с влажностью 70% смешивают с 132 г карбоната калия и 27,6 нитрата цезия; влажную массу перемешивают в течение 30 мин и сушат 8 ч при 150-160^оС. Высушенную массу прокаливают 3 ч при 550-600^оС и размалывают до размера частиц 100-150 мкм. Полученный смешанный феррит калия и цезия тщательно смешивают с оксидами циркония, хрома и силикатом калия, взятыми соответственно 12,5 г, 27 г и 15 г, затем формуют, высушивают и прокаливают 2 ч при 650^оС.

Полученный катализатор содержит, мас. оксид хрома 5,5, оксид циркония 2,5, карбонат калия 25,0, силикат калия 3,0, оксид цезия 4,0, оксид железа остальное.

П р и м е р 6. Катализатор готовят также, как и в примере 1, но для приготовления используют 380 г оксида железа, 12,5 г оксида хрома, 8,5 г диоксида циркония, 103 г карбоната калия, 2,5 г карбоната рубидия и 16 г силиката калия.

Полученный катализатор имеет состав, мас. оксид хрома 2,5, оксид циркония 1,7, карбонат калия 20,0 силикат калия 2,3, оксид рубидия 0,5, оксид железа остальное.

П р и м е р 7. Катализатор готовят по примеру 4, но для приготовления феррита щелочных металлов используют 354 г оксида железа, 78,5 г карбоната калия и 13,5 г карбоната рубидия. После прокаливания полученный смешанный феррит калия и рубидия смешивают с 25 г оксида хрома, 12,5 г диоксида циркония, 13 г силиката калия и 95 мл воды до получения однородной пластичной пасты.

После сушки и прокаливания получают катализатор состава, мас. оксид хрома 5,0, оксид циркония 2,5, карбонат калия 17,3, силикат калия 3,0, оксид рубидия 2,7, оксид железа остальное.

П р и м е р 8. Катализатор готовят по примеру 5, но для приготовления феррита используют 1460 г свежеосажденного карбоната железа, 80 г карбоната калия и 25 г карбоната рубидия. Полученный феррит затем смешивают с оксидами циркония, хрома и силикатом калия, взятыми соответственно в количествах 10 г, 12,5 г, и 16 г.

После сушки и прокаливания получают катализатор состава, мас. оксид хрома 2,5, оксид циркония 2,0, карбонат калия 15,0, силикат калия 2,3, оксид рубидия 5,0, оксид железа остальное.

Образцы катализатора испытывают в процессе дегидрирования этилбензола. Для этого в реактор загружают 30 см³ катализатора в виде гранул 2-3 мм. Далее катализатор подвергают восстановлению путем подачи этилбензола при 540^оС с постепенно увеличивающейся скоростью, начиная от 0,01 ч^-1 до 1 ч^-1 и постепенным подъемом температуры от 540^о до 600^оС. Процесс дегидрирования проводят при следующих условиях: температура 600^оС, объемная скорость этилбензола 1 ч^-1, разбавление водяным паром 1-2, 3-2,5 (по массе).

Полученные результаты приведены в таблице.

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА, включающий оксид хрома, оксид циркония, карбонат калия, силикат калия и оксид железа, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит оксид цезия и оксид рубидия при следующем содержании компонентов, мас.

Оксид хрома 2,0 7,0
Оксид циркония 1,0 2,5
Карбонат калия 10,0 25,0
Силикат калия 0,5 4,0
Оксид цезия или оксид рубидия 0,5 5,0
Оксид железа Остальное