Катализатор для алкилирования толуола этиленом Советский патент 1989 года по МПК B01J29/40 B01J23/10 C07C15/00 

Изобретение относится к области катализаторов для нефтехимии, в частности катализаторов для алкилиро- вания толуола этиленом.

Цель изобретения - повышение активности и селективности катализатора за счет дополнительного содержащий в его составе лантана и нового соотношения компонентов.

Пример. Воздушно-сухой порошкообразный сверхвысококремнезем- ный цеолит типа ЦВМ -состава, мас.%: , 3,65; SiO 90,4; 3,32; KjO 2,6; с соотношением SiO : 42, 1 подвергают ионному обмену в растворе 1 н. хлористого аммония,содержащего 50 ип 25%-ного NH ОН из расчета 6 мл раствора на 1 г цеолита, проводят

трехкратную обработку при комнатной температуре н течение 6 ч с промежуточным промыванием цеолита дистиллированной йодой и последующей обработкой новой порцией раствора. Степень замещения Ыа на ион NH 95-98%, содержание Na 0,01-0,02 мг-экв/г.

Полученную МН -форму состава, мас.%: NajO 0,01; , 3,64; SiO

90,4; n SiO,

А1,0з

42,2 помещают в воронку Бюхнера и промывают дистиллятом до отрицательной реакции на ион хлора в фильтрате, просушивают на воздухе в течение суток, затем в сушильном шкафу при 110 - 120°С в течение 3 ч и прокаливают в муфельной печи при 520 С в течеел

о СП

СП

00

ние 4-5 ч. Получают декатионирован- ную форму НЦВМ,

К 10%-ному водному раствору сульфата алюминия (6,5 г А1(504), в 26,5 г НО) добавляют при интенсивном перемешивании водный раствор аммиака (1:1) и осаждают гель гидро- ксида алюминия при рН 8-8,5, После осаждения гель оставляют на созревание в течение 2-3 ч, затем отмывают от анионов бидистиллятом с добавлением нескольких капель аммиака. Отмытый гель дважды активируют 0,3 и раствором , помещают в воронку Бюхнера и отмывают до отрицательной реакции на анион хлора на фильтре. Отфильтрованную и слегка подсушенную на воздухе массу гидроксида алюминия делят по массе на десять равных частей (по 3 г).

К 3 г полученного геля гидроксида алюминия добавляют при интенсивном перемешивании 99,9 г НЦВМ, приготовленного указанным способом. Массу отжимают между листами фильтровальной бумаги и формуют путем прессования при давлении 150 кг/см.в гранулы размером 1 « 2-3 мм, которые затем сушат при комнатной температуре 20 ч при - 3 ч и прокаливают при 500 С в течение 4 ч.

9,99 г полученной массы пропитывают раствором азотнокислого лантана, содержащим 0,031 г Ьа(КОз) в 10 мл воды, в течение суток. Затем катализатор высушивают в сушильном шкафу при 100-110°С в течение 2 ч и прокаливают 4 ч при 500°С в муфельно печи, после чего прессуют.

Полученный катализатор имеет состав, мас.%: НЦВМ 99,8; 0,1; ,1.

10 см катализатора загружают в реактор и активируют сухим воздухом в течение 2 ч при , снижают температуру до температуры опыта и активируют азотом 0,5 ч. В реактор подают толуол с массовой скоростью

3,5

и этилен со скоростью 70 мл/мин.

при атмосферном давлении и мольном соотношении толуол:этилен 0,9:1. Содержание этилтолуолов в жидких продуктах при 420 С 39,5 мас.%, глубина превра

щения толуола 52,3%, этилена 98,0%, селективность образования этилтолу- олов 75,5%.

Продукты реакции анализируют газо- хроматографическим методом с использованием колонки, заполненной инерто- ном AW с нанесенным 10% апиезоном L, при следующих условиях; температура колонки 110°С, испарителя 200°С,

газ-носитель гелий.

Катализаторы других составов готовят аналогично примеру. Данные по испытанию каталитической активности в реакции алкилирования толуола этиленом приведены в тафтице.

Дополнительное содержание в составе катализатора лантана позволяет повысить степень превращения толуола с 38,4 до 52%, степень превращения этилена с 70,3 до 98% и селективность с 61,7 до 77%.

Катализатор по изобретению обладает высокой стабильностью во времени и многоцикловой работе, чтО обусловлено введением в его состав лантана, стабилизирующего работу в направлении образования алкилпродуктов.

Повьш1ение активности катализатора позволяет проводить процесс алкилирования толуола этиленом при 400-420 С (против 450 С на известном катализаторе) с более высоким выходом целевых продуктов и низким выходоРм по- бочных продуктов крекинга. Предложенный катализатор закоксовывается в меньшей степени и легко регенерируется в токе воздуха при 550 С.

Формула изобретения

Катализатор для алкилирования толуола этиленом, включающий декатиониро- ванный сверхвысококремнеземный цеолит

НЦВМ и оксид алюминия, о, т л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит лантан при следующем, содержании компонентов, мас,%

0,1-1,0 64,7-99,8 Остальное

Изобретение относится к каталитической химии , в частности, к катализаторам для алкилирования толуола этиленом. Для повышения активности и селективности катализатора используют состав, содержащий , мас.%: лантан 0,1-1,0

декатионированный сверхвысококремнеземный цеолит НЦВМ 64,7-99,8

оксид алюминия остальное. Катализатор позволяет повысить степень превращения толуола с 38,4 до 52%, степень превращения этилена с 70,3 до 98% и селективность с 61,7 до 77%, а также обладает высокой стабильностью во времени при многоцикловой работе за счет содержания в его составе лантана. Кроме того, использование катализатора позволяет проводить данный процесс при 400-420°С (против 450°С в известном случае). 1 табл.