Катализатор для высокотемпературной изомеризации н-пентана Советский патент 1992 года по МПК B01J23/58 B01J27/12 C07C5/22 

со со

СО

со

Сл СП

ИэоОретеиие относится к катализаторам парофазной нзометрнн н-пентана в частности промотироваиным алюмо- платиновым катализаторам.

Целью изобретения является повышение активности и селективности ка.- тализатора за счет допол 1Ительного содержания Б его составе фторида бериллия при определенном соотношении KOwtoHeHTOB.

Пример I. Подготовка носителей ялюноплатиновьсх катализатороп для изомеризации н-пентангч,

3999552

ние 1 А-16 ч композицию ставят на водяную баьпо и доводят до ноздутпно-су- хого состояния, Просу1пив ее при 120 С в течение 4 ч в сушильном шкафу, получают алюмоплятиновый катализатор. 60 см этого каталиэаюра отб1фак1т от общей м.чссы и сушат в муфельной печи при , 10 см высушенного ката- 10 лиэатор; отбирают на определение активности в изомеризации н-пеитана. Оо,тальш.1е 5 порций этой серии по 10 см заливают 10 г йодного раствора BeF (ребуемой концентрации. Для

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора (КТ) для высокотемлературкой () изомеризации и-пеитана. Для повышения селективности и активности Al-Pt-KT в его состав вводят дополнительно фторид бериллия. КТ содержит,мае. хЕ: Pt 0,3-0,6; фторвд бериллия 2-А и V остальное. Для лучшей активности в КТ вводят дополнительно 2-3,5 Mac.Z фтора. Новый состав КТ обеспечивает степень конверсии н-пента,на в долях от 0,479-0,530; селективность 98,7-98,8%. g В случае введения фтора в КТ коявер- сия 0,538-0,604, селективность 98Х. I з.П. ф-лы, табл.9. (Л с

Для приготовле1гия катализатора ис- 55 Ромотиронания используют раствор пользуют промьгашенный маркиBeF j марки чда, содержащий 58 мае ,%

с размерами частиц 0,2-0,5 мм, который после сугаки при 300°С в тече- iine А ч имеет следующие адсорбционные характеристики, определенные по низкотемпературной десорбции азота: удельную поверхность по БЭТ 185 м /г{ предельно сорбируемый объем и бидисперсное распределение объема

соли. Раствор для пропитки подкисляют 2-3 мас.% ледяной уксусной кислоты для предотвращения гидролиза соли 20 при разбавлении. Через 14-16 ч все образцы высушивают на водяной бане, а затем в - ушильном шчафу при и в м -фельной печи при . 50 см оставшегося катализатора пересыпают

пор по радиусам Кельвина с максимума- 25 я стеклянную трубку подходящего раз- Ми на кривой распределения в областях epa, у1:1лажняк)Т потоком насьш1енного 1,4-1,9 и 4,3-9,0 им,водой при 50°С воздуха и сульфидируПромотироэание -оксида алюминия фтопо-- проподмг по следующей методиют сероводородом, которьп получают в аппара,е Kimna, очищают от приме

ке; 65 г (МО см ) высушенного при в течение 4 ч оксида алюминия пот ещают в стгклн из фторопласта и ап1шают 100 см раствора плавиковой кислоты марки чда требуемой концентрации. После выдержки 14-16 ч КОМПОЗИЦ1ПО ставят на водяную бэню и доводят до ьоздугано-сухого состояния Затем носитель пересьтают в фарфоровую чашку и сушат при 4 ч, а потом прокаливают в муфеле при 300°С в течение 4 .ч. Таким образом готовят фторироваНнь1е образцы У-ЛЦС с содержанием фтора, мас.% 1,0; 2,0; 3,5; 5,0. При этом для получения фторированных нбсителей требуется 1,54; 3,10; 5,51 и 8,00 г на 100 см раст- iiopa соответственно 45%-ной фтористоводородной кислоты.

П р и м п р 2. Ппиготовление алю- моплатинОБОго катализатора изомеризации н-пе1; ана.

65 г высушенного y-Al,0.j (или f -Al Oj-t-F) загружают и фарфоровый стакан и заливают 100 г гзодного раствори HjCPtClg) с добавкой 2-Змас.% ледяной уксусной кислоты. Уксусную кислоту добавляют для равномерного распределения платины по глубине зерна носителя. После выдержки в тече

Ромотиронания используют раствор BeF j марки чда, содержащий 58 мае ,%

соли. Раствор для пропитки подкисляют 2-3 мас.% ледяной уксусной кислоты для предотвращения гидролиза соли при разбавлении. Через 14-16 ч все образцы высушивают на водяной бане, а затем в - ушильном шчафу при и в м -фельной печи при . 50 см оставшегося катализатора пересыпают

ют сероводородом, которьп получают в аппара,е Kimna, очищают от приме0

5

r

сай AsH - слабым раствором соляной кислоты и дистиллированной яоды. Суль- Фидирование продолжают до равномерно п по темнения всего слоя катализатора по ьсей длине трубки, после чего катализатор сушат при 120 С 4 ч и при 300°С 4 ч. По 10 см полученного таким образом сульфидированного катализатора продотируют водным раствором Вер 2 по методике, описанной для 0 несульфидироваиных катализаторов.Для удаления избытка серы все сульфиди- уованиые катализаторы сушат в слабом токе технического азота при в течение 4 ч.

tl р и м е р 3. Промотирование промышленного катализатора изомеризации и-пентана ИП-62.

Промьшшенный сульфидированный катализатор ИГТ-62 размельчают и для промотирования отбИрают фракцию с размерами частиц 0,2-0,5 мм. После сушки в муфеле при 300°С в течение 4 ч отдельные порции катализатора по 10 см- (,0 г) засьтают в фарфоровые стаканчики и заливают равным объемом водного раствора ВеРj требуемой концентрации, причем раствор содержит в своем составе 2-3 мас,% ледяной уксусной кислоты. По истечении

0

5

14-16 ч композиции доводят до воздушно-сухого состояния на водяной бане и сушат при 120 С 4 ч. Составы приготовленных промотированных катализаторов ИП-62 и требуемые количества раствора с содержанием ВеГ258мас.% приведены в табл.1.

При расчете требуемого количества

промотора принимают во внимание содер- Q риллия для сульфидированных катализаторов составляет 4,0 мас.%.

П р и м е р 9. Изомеризация н-пен- тана на АПК, промотированных фтором

жание фтора (3,5 мас.%) и платины (0,55 мас.%) в исходном катализаторе.

П р и м е р 4. Изомеризация н-пен- таиа на катализаторах, содержащих разное количество платины.

В табл.2 приведены результаты этих испытаний..

Нз данных таблицы видно, что независимо от содержания платины в катаи BeF,

Ib

BeF у (см

- 8с6 эти катализаторы содержат 0,6 мас.% платины и 3,5 мас.% фтора, но различное количестве (табл.7).

Приме р 10. Изомеризация н- шзаторе добарка 2,5 мас.% BeF резко 2о пентана на фторированных и сульфиди- повьппает актй(ность и селективностьрованных АПК, промотированных ВеР.

30

35

катализатора. Селективность катализаторов при этом возрастает за счет уменьшения выхода продуктов гидрокрекинга.

П р и н е р 5. Изомеризация н-пен- тана на катализаторах, одинаковых по составу, но отличающихся порядком вносеиия компонентов: платины и ВеР. После нанесения первого компонента катализатор,сушат на воздухе при в течение 4 ч. После нанесения .последующего компонента катализатор вновь подвергают точно такой же температурной обработке.

Из табл.3 видно, что порядок нанесения компонентов катализатора практически не влияет на активность и распределение продуктов реакции.

П р и м е р 6. Изомеризация н-пен- др таяа на катализаторах, содержащих одинаковое количество платины -0,6 мас.%, но различное содержание фтора. Ре- представлен) в табл.5.

Данные табл.4 показывают, что повышение содержания вьше 3,5 мас.% не приводит к увеличению активности и селективности.

Пример. Изомеризация н-пен- тана на несульфидированных алюмопла- тиновых катализаторах, промотированных BeF,.

Указанные катализаторы испытывают для устаиовлеиия оптимального содержания BeF «2 на алюмоплатиновом катализаторе, содержащем 0,60 мас.% Pt

(см,табл.5).

Введение BeF резко уменьшает выход продуктов гидрокрекинга. ОптиЭти катализаторы содержат О, 60 мае. % платины и 3,5 мас.% фтора (см.табл.8)

В табл.9 представлены сравнитель- 25 ные данные испытания катализаторов по изобретению с промышленным катализатором ИП-62.

Как следует иэ дгиных табл.9 , катализаторы, промотированные BeF,, обладают более высокой селективностью, чем катализатор ИП-62, за счет уменьшения выхода продуктов гвдрокрекинга.

45

50

Таким образом, при введении в состав ИП-62 от 1,5 до 2,5 мас.% BeF можно увеличить производительность катализатора в 2-2,5 раза.

Кроме того, катализаторы по изобретению позволяют работать при более низкой температуре, что приводит к экономии энергоресурсов и увеличению межрегенерационного пробега, а также срока службы катализатора.

Формула изобретения

I. Катализатор для высокотемпературной изомеризации н-пентана, включающий платину и -оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селек- 1:ивности катализатора, он дополнительно содержит фторид бериллия при следующем содержании компонентов, мас.%:

55

Платина Фторид бериллия

У-Оксид алюминия

0,3-0,6 2,0-4,0 Остальное

мальное содержание фторида бериллия для серии катализаторов составляет 6,0 мас.%.

Приме р 8. Г1зомеризация н-пен- тана на сульфидированных ал-омЪплати- liOBbix катализаторах (АПК), промоти- роваиных BeF (см.табл.6).

Оптимальное содержание фторида беи BeF,

Ib

BeF у (см

содержат мас.% фто

Приме р 10. Изомеризация н- пентана на фторированных и сульфиди- рованных АПК, промотированных ВеР.

Эти катализаторы содержат О, 60 мае. % платины и 3,5 мас.% фтора (см.табл.8)

В табл.9 представлены сравнитель- ные данные испытания катализаторов по изобретению с промышленным катализатором ИП-62.

Как следует иэ дгиных табл.9 , катализаторы, промотированные BeF,, обладают более высокой селективностью, чем катализатор ИП-62, за счет уменьшения выхода продуктов гвдрокрекинга.

35

др45

0

Таким образом, при введении в состав ИП-62 от 1,5 до 2,5 мас.% BeF можно увеличить производительность катализатора в 2-2,5 раза.

Кроме того, катализаторы по изобретению позволяют работать при более низкой температуре, что приводит к экономии энергоресурсов и увеличению межрегенерационного пробега, а также срока службы катализатора.

Формула изобретения

I. Катализатор для высокотемпературной изомеризации н-пентана, включающий платину и -оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селек- 1:ивности катализатора, он дополнительно содержит фторид бериллия при следующем содержании компонентов, мас.%:

Платина Фторид бериллия

У-Оксид алюминия

0,3-0,6 2,0-4,0 Остальное

5П999556

Т а б л и ц о I

Промотированные катализаторы Ш-62 (масса одной порции 6,03 г)

Содержание промотора ка ИП-62, мае.%

0,5 1.0 .5 2,5 4.0 6,0

Активность кепгюмотированных и промотироваиных ajTMMon..3TMHOBbac

каталиэатороо в реакции изомеризации н-пентаня . .„ii ll§5 C . ,;

Здесь п далее степень конверсии (cf) выражается в долях от едшшцы; селективность рассчитана по выходу изопентана.

Количеетво раствора BeF, , 58 мае. 2 г . 10

О, J2 1,05 J,58 2,67 А,33 6,63

а б л и ц а 2

7I 399955Я

Т a б л и т; a 3

Влияйие порядка нанесения компонентов ия активность кяталияа- тора 0,60% Ft -ь 6,0% ileF /y-Al,0, (t , Р 0,6 МПа)

Pt (I); BeF (2)

ВеР,, (); Pt (2)

Влияние содержання фтора на активность катализаторов в реакции изомеризации н-пентана (t , Р « 0,6 МПа)

Таблица 4

1399955

Влияние содержания BeFg на активность катализаторов в реакции изомеризацш н-пентана (t 365°С, Р 0,6 МПа)

Ю Таблица 5

;j0905 c;

, J

,2 Ha актт„, л и i,

... °. f - n бХ Г- - «к

5ржамио ... .. ;-.

солержаниеТ;,;;:

-i...,i

О б 3.5

,:;j; f«р-акци., /

,5

-6 3,5

;-со«р,,„,,, в „ V

W f. .

f 0,6 Mijj

Содер,а„„.,. „,

( Гг--«-7 ь,

----.-.-1-..1is:slH3o-o;/-7:-ri Р

-- ----J, 1

. Г f,., г.

/Селекы. /ность.

0,6

3,5

3,5

5

.5 5 /0,0 4.7 3,5 5.5 JO.O 3,5 5,5

5 60,0 -59,8 55,3

О 8 50,5 0 60,8 60-, 2 58,0 53,9 61,2

,8 0.9 0,6 2,3

60,5

35,5 38,1 43,6 48,7 36,2 38,/ 43,, 45,5 36,5 37,9

0,645 93,0 0.619 96.6 0,564 98.0 0,5f3 98.4 0,638 95,3 0,619 97., 0,589 98.5 0,545 98,9 96,4 0,62, 97,4

;j0905 c;

я 7

Селектииь,

Р

1

/СелекГ «-/ность.

35,5 38,1 43,6 48,7 36,2 38,/ 43,, 45,5 6,5 7,9

0,645 93,0 0.619 96.6 0,564 98.0 0,5f3 98.4 0,638 95,3 0,619 97., 0,589 98.5 0,545 98,9 96,4 0,62, 97,4

0,45

0,60

I 3994 5

16

Продолжение