Способ приготовления катализатора для гидрогенизации углеводородов Советский патент 1985 года по МПК B01J31/02 B01J37/04 

(Л

с

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ , включающий смешение гидрида металла с носителем, сушку и прокаливание , отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с .повышенной активностью и стабильностью, в качестве гидрида металла используют гидрид сплава циркония или гафния с никелем или кобальтом, в качестве носителя падроксид алюминия или кремния или алюмокремнегель, и прокаливание ведут при 500-550 0.

00

00 05 00

I1

Изобретение относится к приготовлению катализаторов.для процесса гидрогенизации углеводородов и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и стабильностью за счет использования в качестве гидрида металла гидрида сплава циркония или гафния с никелем или кобальтом, в качестве носителя - гщтроксида алюми НИИ или кремния или алюмокремнегеля и проведения прокаливания при определенной температуре.

Пример 1.0,5г гидрида Zr Ni Н смешивают с.10 г гидроксида алюминия, формуют и сушат при , прокаливают при 550С в течение 1 ч. Полученный катализатор ш-ieeT состав, мас.%: Zr Ni Н 10; 90.

В реактор помещают 1,75 г полученного катализатора. Процесс гидрогенизации бензола проводят при 180 С и атмосферном давлении. Бензол подают в токе водорода. Расход бензола 0,5 г/ч. Скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 80%, селективность 100%.

Пример 2, 3,6 г катализатора, полученного в условиях примера 1 помещают в реактор, при 450 С и атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч..Выход метана 82%, селективность 100%.

Пример 3. О,5 г гидрида ZrNiH смешивают с 10 г гидроксида кремния, формуют и сушат при 110 С, После прокалки при гидроксид кремния разлагается с образованием оксида SiOj . Полученный катализатор имеет состав, мас,%; ZrNiH 10; Sic 90. В реактор помещают 1,75 г полученного катализатора, при 180°С. и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода. Расход бензола 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 г/л. Выход циклогексана 90%, селективность 100%.

Пример 4. 1,2г гвдрида ZrNiH смешивают с 10 г алюмокремнегеля (Ае,Оз-1,7 Si0252% ), формуют и сушат при . В условиях прокалки при алюмокремнегель разлагается с образованием алю682

мосиликатной матрицы и катализатор имеет состав, мас.%: ZrNiH 20; ,7 SiOj 80 .

В реактор помещают 2,6 г полученного катализатора. Процесс гидрогенолиза н-пентана проводят при 450 С и атмосферном давлении. Н-пентан подают в токе водорода, расход 1,21 г/ч. Скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход метана 95%, селективность 100%.

Пример 5. 1,75 г катализатора, полученного в условиях примера 4, помещают в реактор, при 180°С

и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода. -Расход бензола 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 92%, селективность 100%.

Пример 6.1,25 г ZrCoH

смешивают с 10 г гидроксида алюминия. Полученный продукт формуют, сушат при 120°С и прокаливают при 500С. В результате получают раствор состава,

мас.%: ZrCoH 25 75. При и атмосферном давлении подают бензол в токе водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 92,5%, селективность 100%.

Пример 7.3,6г катализатора, полученного в условиях примера 6, помещают в реактор, при 450°С и атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана

1,21 г/ч, скорость подачи водорода

1,2 л/ч. Выход метана 81%, селективность 100%.

Пример 8. 0,5г гидрида HfNiH смешивают с 10 г гидроксида

алюминия, формуют и сушат, затем

прокаливают при 550°С в течение 1 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: HfNiH 10; 90.

В реактор помещают 3,6 г полученного катализатора, при температуре 500°С и атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход метана

80,5%, селективность 95%.

Пример 9. 1,2 гидрида HfNiH смешивают с 10 г алюмокремнегеля, затем формуют и сушат. В условиях прокалки при алюмокремнегель разлагается с образованием оксидов 1,7 SiOj и -катализатор имеет состав, мас.%: HfNiH 20 АЕгОз 1,7 SiOj 80. . в релктпр помещают 3,6 i псисуче ного катализатора, при температуре 500°С н атмосферном давлении подают н-пентан в токе водорода. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход метана 95% селективность 90%,. Пример 10. 1,2г гидрида HfCoH смешивают с 10 г гидроксида алюминия, формуют, сушат, прокаливают при . Полученный катализа тор имеет состав, мас.%: HfCoH 20; AljOj 80. В реактор помещают 3,6 г катализатора, при 500°С и атмосферном давлении подают н-пентан. Расход н-пентана 1,21 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход метана 60% селективность 87%. Пример 11. О,5 г гидрида ZrNiH смешивают с 10 г гидроксида алюминия, затем формуют, сушат, про каливают при 1 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: ZrNiH 10 90. В реактор помещают 1,75 г полученного, катализатора, при 180°С и атмосферном давлении подают бензо в токе водорода. РасхсД бензола 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 80%, селективность 100%. Пример 12. 1,25 г ZrCoH смешивают с 10 г гидроксида алюмини формуют, сушат, прокаливают при 525 1 ч и в результате образуется катал затор состава, мас.%: ZrCoH 25; AEjO 75. При и атмосферном

Известный 5% NbH/SiO Предлагаемый 5% ZrNiH/SiOi

При этом время работы катализаторов, полученных предлагаемым спо1.5

100

22,6

100

58

собом , превышает 1000 ч, известным составляет 300 ч. 6Н4 давлении подают н-пентан. Выход метлна 80%, селективность 100%. Пример 13 (по прототипу). 3,6 г катализатора 5 мас.% NbH 95 мас.% помещают в реактор, при температуре 180С и атмосферном давлении в реактор импульсом вводят 1 мкл бензола. Выход циклогексана 25%, селективность 90%. Пример 14. 3,6 г катализатора 5 мас.% ZrNiH -95 мас.% SiO помещают в реактор, при температуре 180 С и атмосферном давлении в реактор вводят импульсом 1 мкл бензола. Выход циклогексана 100%, селективность 100%. Пример 15 (по прототипу). 3,6 г катализатора 5 мас.% NbH 95 мас.% SiOj помещают в реактор. Процесс гидрирования бензола проводят в проточном режиме. Бензол подают в токе водорода. Расход бензола 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Температура реакции 180 С, давление атмосферное. Выход циклогексана 1,5%. Пример 16. 3,6 г катализатора 5 мас.% ZrNiH - 95 мас.% SiOj помещают в реактор. Бензол подают в токе водорода. Расход 0,5 г/ч, скорость подачи водорода 1,2 л/ч. Выход циклогексана 22%, селективность 100%. Результаты испытания известного и предлагаемого катализаторов при гидрировании бензола и гептена при расходе 0,5 г/ч в импульсном и проточном режимах представлены в табл. 1. .Таблица

Гидриды сплавов металлов ZrNiH, ZrCoH без носителя и нанесенные на SiOu , At,Од ч алюмосиликат были испытаны в реакциях гидрирования бензола и гидрогенолиза н-пентана в одинаковых условиях.. На всех катализаторах гидрирование бензола проZrNiHZrCoH

10% ZrNiH/AEjO, 10% ZrNiH/SiO 20% ZrNiH/At-Si

25% ZrCoH/AE-j O

1878684

водят при и расходе бензола 0,5г/ч. Гидрогенолиз н-пентана при 450 с и расходе н-пентана г/ч Скорость подачи водорода во . всех случаях 1,2 л/ч . Полученные данные сведены в табл. 2.

Таблица 2

25,0

10,0 18,0 6,0 80,0 82,0 90,0 84,0 92,0 95,0 92,5 81 ,0