Катализатор для дегидрирования углеводородов Советский патент 1993 года по МПК B01J23/26 B01J21/06 C07C5/333 

Изобретение относится к каталитическому производству ненасыщенных углеводородов, в частности к катализатору для регидрировзния углеводородов.

Целью изобретения является повышение срока службы катализатора на носителе для дегидрирования углеводородов за счет уменьшения образования углерода или кокса. . .

Поставленная цель достигается предлагаемым катализатором на носителе для дегидрирования углеводородов, содержащим оксид хрома, по меньшей мере одно соединение щелочных или щел очно-земельных металлов и по меньшей мере еще одно соединение металла, нанесенные на оксид алюминия в качестве носителя, за счет того, что он в качестве другого соединения металла содержит диоксид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома, рассчитанный

как СгаОз25

Соединение щелочных и/или щел очно-земельных металлов, рассчитанное как оксид0,7-4,7

Диоксид циркония0,9

НосительОстальное

Предлагаемый катализатор на носителе предпочтительно содержит в качестве соединения щелочных и/или щел очно-земельных металлов соединение цезия.

При использовании предлагаемого катализатора на носителе наблюдаются не только крайне минимальное образование кокса, но и отличная селективность относительно образования конечного продукта.

Получение предлагаемого катализатора на носителе осуществляют известными приемами при использовании известных методов пропитки и осаждения.

Нижеследующий пример иллюстрирует изобретение и его положительный эффект. Тот факт, что компоненты предлагаемого катализатора указаны в виде оксидов или гидроокислов не означает, что все ионы меCS

:Ј

00 00 (X

Ј о

00

таллов имеются в виде соединения, соответствующего указанной химической формуле оксида или гидроокиси. Так, например, хром в катализаторе может иметься как в виде окиси хрома, так и в виде трехокиси хрома.

П р и м е р 1.1 200 г оксида алюминия в виде таблеток пропитывают раствором, содержащим 532,8 г трехокиси хрома и 28,0 г оксиацетата циркония (соответственно 52 вес.% двуокиси циркония). После пропитки продукт сушат в течение 3 часов при температуре 140° в вакууме и в течение 16 часов при температуре 110°С в атмосфере воздуха, после чего кальцинируют в течение 2 часов при температуре 740°С в атмосфере воздуха. Затем осуществляют пропитку катализатора ацетатом калия и двухстадий- ную сушку, сначала в течение 3 часов при температуре 140°С в вакууме, а затем в течение 16 часов при температуре 110°С в атмосфере воздуха. Затем продукт кальцинируют в течение 2 часов при температуре 740°С в атмосфере воздуха. Получают катализатор на носителе следующего состава: 72,1 вес.% AlaOa, 25 вес.% СпгОз, 0.9 вес.% ZrOa и 2 вес.% КаО (в дальнейшем катализатор Г).

П р и м е р 2. Повторяют пример 1 с той разницей, что пропитку осуществляют раствором гидроокиси натрия.

Получают катализатор II состава: 72,1 вес.% А1аОз, 25 вес.% СгаОз, 0,9 вес.% ZrOa и 2 вес. % NaaO.

ПримерЗ. Повторяют пример 1 с той разницей, что пропитку осуществляют раствором нитрата натрия.

Получают катализатор И состава: 72,1 вес.% AteOa, 25 вес.% СпгОз, 0,9 вес.% Zr02 и 2 вес. % NaaO.

П р и м е р 4. Повторяют пример 1 с той разницей, что пропитку осуществляют раствором нитрата бария.

Получают катализатор IV состава: 72,1 вес.% AizOa, 25 вес.% СггОз, 0,9 вес. % ZrOz и 2 вес.% ВаО.

П р и м е р 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что пропитку осуществляют раствором нитрата кальция.

Получают катализатор V состава: 73,1 вес.% , 25 вес.% СпгОз, 0.9 вес.% ZrO2 и 1 вес.% СаО.

Примерб. Повторяют пример 1 с той разницей, что после кальцинирования про питку осуществляют раствором гидроокиси натрия. Затем продукт сначала сушат в течение 3 часов при температуре 100°С в вакууме, а затем в течение 16 часов при температуре 100°С в атмосфере воздуха.

Получают катализатор VI состава: 72,2 вес.% , 25 вес.% СпгОз, 0,9 вес.% Zr02 и 2 вес.% NaOH.

Пример. Повторяют пример 6 с той разницей, что пропитку осуществляют рас- твором гидроокиси цезия.

Получают катализатор VII состава: 72,3 вес.% , 25 вес.% СггОз, 0,9 вес.% ZrOz и 1,8 вес.% CsOH.

П рим е р 8. Повторяют пример б с той разницей, что пропитку осуществляют раствором гидроокиси цезия.

Получают катализатор VIII состава: 71,4 вес.% А120з, 25 вес.% СпгОз. 0,9 вес.% ZrO2 и 2,7 вес.% CsOH.

0

5

0

0

5

П р и ме р ы 9-16 Повторяют пример 1 с той разницей, что для получения нижеуказанных катализаторов IX-XVI пропитку осуществляют раствором трехокиси хрома и ацетата циркония, а пропитку после кальцинирования - раствором гидроокиси цезия.

Сущность изобретения: катализатор содержит оксид хрома 25% БФ СггОз; соединениещелочногои/или щелочноземельного металла, в пересчете на оксид, 0,7-4,7%; диоксид циркония 0,9%, БФ ZnOa, и носитель-оксид алюминия - остальное, БФ А)гОз. Оксид алюминия пропитывают раствором, содержащим оксид хрома и оксиацетат Циркония. Сушат снача- . ла в вакууме, затем в атмосфере воздуха. Кальцинируют в атмосфере воздуха. Затем пропитывают раствором соединения щелочного и/или щелочноземельного металла. Сушат и кальцинируют в тех же условиях. 1 табл.

Х X XI XII ХИ| IV XV XVI

Катализаторы IX-XVI имеют следующий состав: 71,7 вес.% 0,9 вес.% Zr02,

72,9 вес.% А)20з, 0,9 вес.% Zr02,

71,1 вес.% А120з 0,9 вес.% Zr02,

69,7 вес.% А120з 0,9 вес.% Zr02,

25 2. 25 0 25 1 25 1, 25 3, 25

в:

25,0 вес.% СпгОз 2.4 вес.% CsOH, 25,0 вес.% СггОз 0,7 вес.% CsOH, 25,0 вес.% СггОз 1,2 вес.% CsOH, 25,0 вес.% СггОз 1,8eec.%CsOH, 25.0 вес.% СпгОз 3,0 вес, % CsOH, 25,0 вес.% СсгОз

П р и м е р 17. Катализаторы I-XVI используют для дегидрирования пропана. При этом циклы дегидрирования длятся по 6 часов, причем процесс проводят в трубчатом реакторе, в котором устанавливают почти изотермические условия реакции при объемной скорости 850 нл/л ч и конверсии

Ч0%- j Во всех опытах определяют количество

углерода, осадившегося на катализаторах. Результаты опытов сведены в таблицу.

0

5

0

5

Если применять известный катализатор на носителе состава (вес.%): 72,1 , 25 СгеОз, 0,9 NbzO, для дегидрирования пропана в условиях примера 17, то по сравнению с предлагаемым катализатором I наблюдается 15%-ное повышение количества осадившегося на нам углерода.

Формула изобретения

Катализатор для дегидрирования углеводородов, содержащий оксид хрома, соединениещелочногоилищелочно-земельного металла и соединение металла на носителе-оксиде алюминия, о т личающийся тем, что, с целью повышения срока службы катализатора, в качестве соединения металла он содержит диоксид циркония при следующем соотношении компонентов, % мае.:

Оксид хрома, рассчитанный какСггОз25

Соединение щелочного и /«ли щелочно-земельного металла, рассчитанное как оксид0,7-4,7;

Диоксид циркония0,9,

НосительОстальное