Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора для гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций Советский патент 1992 года по МПК B01J37/30 B01J29/12 B01J29/16 

- Изобретение относится к приготовлению катализаторов для гидроизоме - : рнза1щи н-пентана и легких бензиновых фракций с целью повышения их детонационной стойкости.

. Повышение детонационной стойкости легких фрак:ций автомобильных бензитч/ нов, выкипающих до 60-70°С, может быть достигнуто лнгаь путем изомери- заиионньк превращений н-алкапов Cf-Cg в нзоалканы, поскольку высокооктановые компоненты топлива - ароматические -углеводороды и технический изооктан имеют TeNmepaTypy кипения выше 70°С.

Целью изобретения является упрощение способа приготовления цеолит- содержащего катализатора для гидро- изомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций при сокранении высокой активности и селективности.

Приготовление катализатора для гндроизомеризации н-пентана и легких .бензиновых фракций осуществляют путем введения в цеолйтсодержащий носитель методом ионного обмена марганца извод ного раствора хлористого марганца с последующей обработкой носителя 2-5%-ным водным раствором аммиака в течение Л,25-1 ч, введением палладия-(

ХЗ

из водного раствора тетрааминхлорида палладия, суикой, прокаливанием и восстановлением,, . .

Пример 1. В качестве носителя используют цеолитеодергсащий носитель содержащий 18 мас«% цеолита У с силикатным модулем 4,2 в катион декати 1л рнированяой фермер диспергированный в аморфной глюмосяникатз.гой матрице (катализатор ). 100 г носителя ггтдивают 165. мл раствора хлористого марганца содержащего 3,0 мг Мп в 1 мл, и выдер зиваю в течение-1ч, Затем избыточный раствор сливают,

катализатор промьшшот дистиллирован - ной водой, до отсутствия ноков СТ . в промьшных водах, Степень извлечения марганца из раствора 32,4%. Модифицированный марганцем носитель заливают .124 мл раствора аммиака и | .вьадерживают в течевйе 1 ч, после чего раствор сливают Затем носитель залй- - вают 116 мл раствора РЛХКНз.СЦ, | содержащего 5,9 мг Pd в 1 мл, и вы- ; церживают 15 мин При этом обеспечивается практически полное извлечение палладия цеолитсодержапрт носителем

из раствора тетрааминхлорида палла- {ция. Далее раствор сливают, катализа

тор промывают дистиллированной водой: до отсутствия ионов СГ в промьюных | :водах, сушат при комнаткой температур ре 8-Ш ч, при 11О-120 С - 8-10 ч, прокаливают на воздухе при 400°С в течение 4 ч Продолжительность приготовления катализатора 30 ч.

После восстановления катализатор j имеет следуюкрий состав, мас.%: : палладий 0,7, марганец О,11, цеолитсодёр-: жащий носитель - остальное.

Пример 2 Сдля сравнения) Катализатор готовят аналогично примеру 1, однако марганец вводят из раствора азотнокислого {-гарганца.

После восстановления Катализатор имеет следутещтй состав, мас.%: палла1 дий 0,7f марганец 0,2; цеолитсодерка

щий носитель - остальное, : П р -гПй е р ы 3-11. Образцы хата-

,-JrTJiaторов Получают аналогично примеру 1, варьируя концентрацию inClg в растворе, продолжительность введе кия марганца в цесдитсодеркащий но- питель ионк.М обьгеяом, концентрацию раствора а гнака к продолжзгтепьность обработки моднфштдгрованного марганцем цеолитс одеркат аго яосктепя водным раствором амкиак«ч.

0

Пример 12. Катализатор гото вят аналогично npni-iepy 1, однако в качестве носителя используют цеолит-1 содержащий носитель, содержащий 8 мас.% цеолита У с силикатным модулем 4,4.в РЗЭ форме, диспергированный в аморфной алюмолисикатной:матрице (катализатор .ЬЩК-ЗРЗ).

Q После восстановления катализитор . имеет следующий состав, мае Л , палладий 0,-5, марганец 0,12, носитель «

;. остальное; . . ... , : --- г П р и м е р 13. Катализатор гото вят аналогично примеру 1, однако в

качестве носителя, используют кальций- декатионированньй цеолит.У, степень ; ... декатионирования 69%, силикатный модуль 3,8„ :. : :: :

После восстановления катализатор ; ; имеет следующий состав, мас,%: палладий 0,5; марганец 0.2j носитель-

. остальное. . : ..:. .- .

, II р и м е р 14. Катализатор roto- 5 вят аналогично примеру 1, однако }

-;.:. в качестве носителя используют дека- тионированный корденит, степень тонирования 90%, силикатный модуль I

.: ;.: 11,9. ... -,. -,.-..-.)/ ,

После восстановления катализатор | имеет следуюрдий состав, пал- i ладий 0,5} марганец 0,2,- носитель - / остальное. . - - .. j ,;

Данные по условиям приготовления и составу катализаторов представлены в табл.1. . .. . . ; ;

Полученные образцы катализаторов испытывают в процессе изомеризации н-пентана и легкой бензиновой фракции без предварительного разделения на компоненты, без обессеривания и обезвоживания. Содержание серы в бензиновой фракции Т.ц 0,01 мас.%, влаги ,04 мас,%; октановое число 70 пунктов по исследовательскому методу. .

Ниже углеводородный состав бензиновой фракции Тн к следующий., мас.%:

Изобутан0,1

и-Бутан2,7

Изопеятан 14,6

н-Пентан 27,8

2.2-Днметилбутан 0,1

Г2,3- Диметилбутан jRrc 5 |2 Меа иллентап .

З-Меитлпентан- 9,2

Цкклопентан |7

н Гексан12,2

0

5

0

5

0

4,9

0,5 0,4 0,3

Г Метилцикл опентан

(2,2-Дикетилпентан

3,3-Диметилпентан

Г 2-Иетилг екса н

1 2,3 Диметз лпентан

13 Метилгексан

Бензол

Испытания образцов катализатора в процессе гидроизомеризации н-лент :таиа и легких бензиновых фракций проводят на установке проточного типа-при 350-ЗУО°С, давление 2,5- 3,0 МИа, объемной скорости подачи сырья 1-1,54 ч и молярном отношении HЈ, сырье 2,, Перед опытами образ ды катализатора восстанавливают в токе водорода при 350&С в течение 8тЮ ч.. . .,

В табл.2 приведены данные по гидрой зоуеризации нтгентана на цеолит- сод ержащих катализаторах в табл.3 - данные по гидроизомеризацин бензиновой фракции Тяк 62°С на цеолитсодер- жащих катализаторах.

. . Из данных, представленных в табл. видно, что природа соли играет существенную роль при введении марганца .в цеолитсодержащнй носитель, степень извлечения марганца из раствора и. содержание Нп в катализаторе при перехода от Kn(NO) к MnCl-2 увеличиваются почти.в 2 раза. Это позволяет сократить продолжительность ионного обмена с 24 до 1 ч„ При обработке кодифицированного марга.нцем цеолитсо- держащего.носителя 2-5%-ным раствором аммиака обеспечивается необходиг мое для осаяэдения гидроксида марганца рК раствора 9-10 и практически весь марганец осазвдается в порах носителя Количество марганца, извлекаемого кз гранул носителя при последующем введении палладия ионным обменом, при этом минимальное. Использование

0

5

0

5

0

5

0

5

растворов с концентрацией аммиака менее 2 и более 5% ухудшает осаткде1те марганца в гранулах носителя. Продолжительность обработки модифицированных марганцем гранул цеолит- содержащего носителя раствором аммиака 0,2-1 ч, тогда как продолжительность стадий сушки и прокаливания |после введения марганца при известном способе 26-30 ч, исключение промежу- точных стадий сушки и прокаливания позволяет сократить затраты энергии при приготовлении катализатора, в 2 : Таким образом, по сравнению с известным способом достигается значи-; тельное упрощение способа приготовления цеолитсодержащего катализатора гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций, сокращение продолжительности получения катализатора в 3 раза и энергоемкости в 2 раза при сохранении высокой активности и селективности получаемого катализа- : тора. ; . . .

Формула изобретения

,.- ..

Способ приготовле тя цеолитсодер- жащего катализатора для гидроизомери- зации н-пентана и легких бенянновых фракций, включающий введение в цеолит- содержащий носитель методом ионного обмена марганца из водного раствора его соли и палладия из водного раствора тетрааминхлорида палладия, cyan ку прокаливание и восстановление, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве соли марганца используют хлористый марганец и после введения марганца носитель обрабатывают вод- ным ра створом аммиака в течение 0,25

1 Н...-...... -.- .:.:..

Т в Л Н Ц 1

Изобретение касается каталити ческой химии, в частности приготовления цеолитсодержащего катализатора гидроизомеризации н-пентана и легких бензиновых фракций. Цель изобретения - упрощение способа. Его ведут введением в цеолитсодержащий носитель |методом ионного обмена марганца из водного раствора хлористого марганца, обработкой 2-5%-ным водным раствором аммиака в течение 0,25-1 ч, введением палладия из водного раствора тетра- аминхлорида палладия, сушкой, прокаливанием и восстановлением. Эти условия позволяют исключить промежуточные стадии сушки и прокаливания, что позволяет сократить продолжительность получения катализатора в 3 раза при сохранении его высокой активности и селективностио 3 табл. сз Ш м fSSU %И35 с с

1 t

2 3

4

5

6

7

8 9

{силикатный ходуль 4,2)

. 32,4 «7,7 32, 32,4 32,4 32,4 32,4 32.4 32,2

АИНЦ-3 (сндакат ;кй модуль 4,2)

Таблица