Катализатор для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта Советский патент 1991 года по МПК B01J21/04 B01J27/53 C07B35/08 

Изобретение относится к катализаторам для реакций, протекающих по кислотному механизму, характеризующихся высокой активностью и термической устойчивостью, в частности для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта.

Целью изобретения является повышение активности катализатора за счет нового количественного содержания компонентов.

Пример1.10г гранул у AlaOs (6x6 мм) пропитывают 10 мл раствора серной кислоты 1,3 н. концентрацией, затем сушат на воздухе при 110°С. После этого катализаторы прокаливают в потоке воздуха при 400°С. Содержание сульфата в прокаленном катализаторе в пересчете на 80s составляет 5 мас.%.

Испытание каталитической активности проводят в реакциях изомеризации бутена- 1 и дегидратации изобутилового спирта. Активность в реакции изомеризации бутена-1

характеризуют скоростью реакции (W7/20) при 220°С и степени превращения бутена-1 в бутены-2 20% и начальной концентрации бутена-1 в азоте 7 об.%. Активность в реакции дегидратации характеризуют константой скорости образования бутеноз (к) при 300°С.

Состав катализатора, удельная поверхность и активность в этих реакциях приведены в табл 1.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1. Отличие состоит в увеличении температуры прокаливания катализатора до 650°С,

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1. Отличие состоит в увеличении концентрации прописочного раствора кислоты до 3,1 н и снижении температуры прокаливания до 300°С.

Содержание сульфата в катализаторе составляет 10 .% ЗОз.

П р и м е р 4, Аналогично примеру 3, отличие состоит в увеличении температуры прокаливания до 400°С.

О OD СО

Прочность катализатора по образующей равна 1,8 МПа. Данные приведены в габл, 2.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 3, отличие ссГстоит в увеличении температуры прокаливания до 650°С.

П р и м е р 6. Аналогично примеру 1, отличие состоит в увеличении концентрации пропиточного раствора кислоты до 2,1 н.Содержание сульфата в катализаторе составляет 7 мас.% 50з.

Пример. Аналогичен примеру 1, отличие состоит в увеличении концентрации кислоты до 5,2н.

Содержание сульфата в катализаторе составляет 20 мас,% ЗОз.Лрочность катализатора по образующей 2,1 МПа.

П р и м е р 8. Аналогичен примеру 7, отличие состоит в увеличении температуры прокаливания до 650°С. Содержание сульфата 9 мас.% ЗОз.

П р и м е р 9, Аналогичен примеру 1, Отличие состоит в замене пропиточного раствора кислоты на раствор соли А12(504)з 18Н20 с концентрацией 0,4 М. Содержание ЗОз 8 мас.%.

П р и м е р 10. Гранулы у- помещают в сосуд, соединенный с ампулой, наполненной «2320. Молярное соотношение К2320 :А 20з 1:1. Адсорбцию проводят при комнатной температуре в течение часа. Затем катализатор прокаливают в потоке воздуха при 400°С,

П р и м е р 11. Аналогично примеру 10. Отпичие состоит в увеличении температуры прокаливания до 650°С. Содержание ЗОз 7 мас.%.

Пример 12 (прототип). Катализатор готовят путем пропитки. В качестве пропиточного раствора используют раствор серной кислоты 0,8н. Состав катализатора 4 мас.% 50з. 97мас.% AteOa.

8 табл/1 приведена активность катализатора, прокаленного при 400°С (а), и при 650°С (б).

П р и м е р 13 (сравнительный). Аналогичен примеру 1. Отличается концентрацией пропиточного раствора кислоты &,9н. Состав полученного катализатора

25 мас.%30з; 75 мас.% .

П р и м е р 14 (сравнительный). Аналогичен примеру 10, отличается температурой адсорбции - 300°С, Содержание ЗОз 29 мас.%.

В табл. 1 приведены данные химического состава катализаторов, полученных по примерам 1-14, величина их удельной поверхности, активность в реакциях изомеризации бутена и дегидратации

изобутилового спирта, а также активность кристаллического сульфата алюминия, промышленных алюмосиликатных катализаторов (НГНПЗ и ОЛУНПЗ) и лабораторного образца. Из приведенных результатов

видно, что катализаторы по изобретению, содержащие 5-20 мас.% ЗОз У являются существенно более активными (В 100- 200 раз), чем исходная у-А120з и аморфные- алюмосиликатные катализаторы, широко

применяющиеся о промышленности в гете- ролитических процессах. Кроме того, при внесении сульфата происходит увеличение механической прочности. Увеличение содержания сульфата выше верхнего значения приводит к заметному растрескиванию гранул оксида алюминия при пропитке столь концентрированным раствором кислоты (6,2н). Использование в качестве пропиточного раствора соли позволяет также

получать высокоактивные катализаторы, существенно более активные, чем прототип.

Формула изобретения Катализатор для изомеризации бутена

и дегидратации изобутилового спирта, содержащий триоксид серы и у-оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он содержит указанные компоненты в

следующем количестве, мас.%:

Триоксид серы5,0-20,0

у- Оксид алюминия 80,0-95.0

Таблица 1 Активность катализаторов в зависимости от химического состава

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для изомеризации бутена и дегидратации изобутилового спирта. С целью повышения активности катализатора он имеет-следую- щее соотношение компонентов, мас.%: три- оксид серы 5,0-20,0; у -оксид алюминия 80,0-95,0. Новый катализатор в 100-200 раз активнее известного. 2 табл.

Таблица 2 Механическая прочность катализаторов (по образующей)