Каталитическая композиция для дегидроциклодимеризации С @ -С @ -алифатических углеводородов и способ их дегидроциклодимеризации Советский патент 1991 года по МПК B01J23/08 B01J27/14 B01J29/06 

Изобретение относится к каталитической композиции для дегидроциклодимеризации Са-С -алифатических углеводородов и к способу их дегидроциклодимеризации.

Цель изобретения - повышение стойкости к закоксованию каталитической системы и увеличение выхода ароматических продуктов путем использования катализатора дегидроциклодимеризации, содержащего в качестве компонента, содержащего оксид алюминия, фосфорсодержащего оксида алюминия при определенном отношении фосфора и алюминия.

Пример. Для демонстрации высокой стойкости к коксованию, что является характерным для предлагаемых катализаторов

1000 г катализатора было получено следующим образом. Первый раствор был приготовлен путем добавления 152 г фосфорной кислоты к 310 г водного раствора гексамети- лентетрамина (ГМТ) с получением содержания оксида фосфора (P20s) в конечном катализаторе, равного примерно 11,0 мас.%. Второй раствор был приготовлен путем добавления 550 г порошкообразного цеолита типа ZSM-5 с молярным соотношением двуокиси кремния к осики алюминия 16,1:1 к 401 г золя глинозема (который был получен путем вываривания 151 г металла алюминия в 250 г концентрированной соляной кислоты). Эти два раствора смешивают для получения однородной смеси ГМТ, фосON XI О 00 О

00

фора, золя глинозема и цеолита. Смесь диспергируют в виде капель в масляной ванне, поддерживаемую при температуре около 80-100°С. Капли остаются в масляной ванне до осаждения и образования шариков гид- рогеля. Эти шарики извлекают из масляной ванны и промывают в водном растворе аммиака, затем сушат воздухом при 175- 343°С в течение 2 ч. На конечной стадии шарики подвергают обжигу при 460-627°С в течение 2-1 /2 ч. 1000 см3 раствора, содержащего 36,7 г нитрата галлия, используют для пропитывания шариков, чтобы получить содержание галлия в конечном катализаторе 1,0 мас.%. Содержание цеолита в конечном катализаторе равно примерно 55 мас.% содержание оксида алюминия в конечном катализаторе 33,0 мас.% после пропитывания. Шарики подвергают обжигу второй раз в присутствии пара в течение 2 ч при температуре около 606-660°С.

Катализатор В был получен как обычный не содержащий фосфора катализатор дегидроциклодимеризации для дальнейшей иллюстрации высокой стойкости к кок- сованию предлагаемого катализатора. Этот катализатор был обозначен как катализатор В. 1000 г катализатора В было получено путем приготовления первого раствора из 550 г порошкообразного цеолита типа ZSM-5 с соотношением двуокиси кремния к окиси алюминия 15,1:1 и 534 г золя глинозема, который был попучен путем вываривания 201 г металла алюминия в 333 г концентрированной соляной кислоты. С первым рас- твором Јыл смешан второй раствор 423 г ГМТ. Смесь затем диспергируют в горячем масле и обрабатывают точно также, как катализатор А, так что катализатор В содержал 55,0 мае % ZSM-5, 44,0 мас.% оксидк алюминия и 1,0 мас.% галлия.

Во время операции диспергирования в масле ГМТ и соляная кислота эффективно нейтрализуют друг друга и вымываю .тя из частиц катализатора, оставляя частицы ка- тализат ра без ГМ Г и соляной кислоты.

Катализаторы С-Н были получены тем же способом, ч го и катализатор А, за исключением того, что массовые количества разных компонентов раствора изменяют для получения конечных катализаторов с разными количествами требуемых каталитических компонентов. Точные количества каждого компонента, использованного в катализаторах С-Н, можно легко определить путем использования пропорционального вычисления.

Катализаторы с А по Н испытывают в отношении характеристики дегидроциклодимеризации одинаковым способом, используя обработку в проточном реакторе подаваемого материала, содержащего разные количества углеводородов С2-С4. Рабочие условия, используемые при проведении испытаний, включали в себя давление в реакторе 103-517 кПа, часовую объемную скорость жидкости 0,8-2 ч и температуру на входе реакционной зоны 532-545°С. Конверсия подаваемого материала, селективность в отношении ароматических соединений и содержание кокса в катализаторе измеряют после 100 ч реакции.

В таблице обобщены результаты в отношении каждого катализатора. Хотя результаты конверсии и селективности в отношении каждого катализатора почти равные, отмечается более, чем пятикратное снижение содержания кокса в катализаторе в случае катализатора А и катализаторов С-Н по сравнению с известным катализатором В. Предлагаемый катализатор показывает значительно более высокую стойкость к коксованию катализатора, чем катализатор, полученный известным способом. Это снижение в содержании кокса обеспечивает более длительный срок службы катализатора, что приводит к более высокому общему выходу ароматических продуктов.

Формула изобретения

1.Каталитическая композиция для дегидроциклодимеризации С2 С-1-алифатиче- ских углеводородов, содержащая галлий, компонент, содержащий оксид алюминия, и кристаллический алюмосиликатный цеолит ZSM-типа с номинальным молярным отношением 5Ю2/А120з 32,2-71,2 и следующим содержанием компонентов, мас.%:

Галлий0.6-1,2

Компонент,

содержащий оксид

алюминия44,0-51,8

Цеолит ZSM-типаОстальное

отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости к закоксовыванию каталитической композиции, она включает в качестве компонента, содержащего оксид алюминия, фосфорсодержащий оксид алюминия с номинальным молярным отношением Р205/А 20з 0.21-1,0.

2.Способ дегидроциклодимеризации С 2 d-алифатических углеводородов путем контактирования углеводородов при температуре 532-545°С, давлении 103-517 кПа и ччсоаой обьемной скорости 0,8-2 с катализатором дегидроциклодимеризации, содержащим галлий, компонент, содержащий оксид алюминия, и кристаллический алюмосиликатный цеолит ZSM-типа с номи- н-чьным молярным отношением 5Ю2/А1гОз

32,2-71,2 и следующим содержанием компонентов, мас.%:

Галлий

Компонент,

содержащий

0,6-1,2

отличающийся тем. что, с целью увеличения выхода ароматических продуктов, используют катализатор дегидроцикло- димеризации, содержащий в качестве компонента, содержащего оксид алюминия, фосфорсодержащий оксид алюминия с но

Изобретение относится к каталитической композиции для дегидроциклодимеризации C₂ - C₄ алифатических углеводородов и способу их дегидроциклодимеризации. С целью повышения стойкости к закоксовыванию каталитической композиции, она включает следующее соотношение компонентов, мас.%: галлий 0,6 - 1,2

компонент, содержащий оксид алюминия 44,0 - 51,8

цеолит ZSM-типа остальное (с отношением диоксида кремния к оксиду алюминия 32,2 - 71,2. В качестве компонента композиция включает фосфорсодержащий оксид алюминия при массовом отношении фосфора к алюминию 0,21 - 1,0. Получение ароматических углеводородов с 2 - 4 атомами углерода дегидроциклодимеризацией C₂ - C₄-алифатических углеводородов ведут путем контактирования углеводородов при 532 - 545°С, давлении 103 - 517 кПа и часовой объемной скорости 0,8 - 2 ч^-1 с катализатором указанного состава. 1 табл.

Номннальное молярное соотношение.

Редактор Н.Киштулинец

Составитель В.Теплякова Техред М.Моргентал

Корректор Т.Малец