СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВ Советский патент 1968 года по МПК B01J37/02 

Известен способ приготовления катализаторов для диспропорционирования олефинов нанесением окиси молибдена или семиокиси рения на носитель - окись алюминия - пропиткой.

Предложенный способ получения катализатора на носителе состоит в обработке окиси алюминия кислотой и нагревании окиси молибдена или рения (или соединения молибдена или рения, которое разлагается на соответствующие окиси) в струе газа-носителя. При этом окись молибдена или рения возгоняется на окись алюминия, расположенную дальше в направлении потока. Предпочтительным и наиболее активным компонентом является семиокись рения, которая образуется на месте при термическом разложении перрената аммония, расположенного в нижней части вертикальной трубки, в восходящем потоке безводного газа-носителя, например воздуха. Семиокись рения, образовавшаяся при термическом разложении, увлекается восходящей газовой струей и проникает в слой предварительно нагретой окиси алюминия, расположенной в верхней части вертикальной трубки. Слой окиси алюминия поддерживают в псевдоожиженном состоянии этой же газовой струей. Температуру окиси алюминия поддерживают в пределах от 500 до 600°С.

Для обработки окиси алюминия применяют любую крепкую неорганическую или органическую кислоту, лучше соляную или уксусную. Предпочтительная концентрация разбавленной водой кислоты 0,001-10 н.

При обработке кислотой от 10 мин до 20 час температура и давление должны быть ниже их критической величины для воды.

Готовый катализатор состоит из 0,1-40 частей упомянутого компонента, нанесенного на 100 частей окиси алюминия.

Такие катализаторы активируют перед применением термической обработкой в струе инертного газа, например азота, двуокиси углерода или гелия, или предпочтительно в струе воздуха или кислорода с последующей обработкой в инертном газе. Катализаторы можно обрабатывать в воздухе при температуре 300-900°С от 1 мин до 20 час, а затем в тех же условиях в инертном газе, например азоте.

Пример 1. Гамма-окись алюминия с площадью поверхности 255 м²/г и средним размером пор 55 нагревают в аппарате Сокслета в смеси с 0,1 н. соляной кислотой в течение 4 час. Затем продукт промывают дистиллированной водой до постоянной величины рН 5,4 и сушат в течение 12 час при температуре 120°С.

2,65 г перрената аммония в 10 мл токопроводящей воды смешивают с 10 г обработанной окиси алюминия.

Пасту сушат на водяной бане при температуре 100°С в течение 2 час.

Катализатор. активируют в неподвижном слое нагреванием в сухом воздухе в течение 2 час при температуре 550°С, а затем в безводном азоте при температуре 550°С в течение 1 час. Полученный катализатор содержит 14 вес. % семиокиси рения.

Пример 2. В вертикальную кварцевую трубку длиной 30 см и внутренним диаметром 12 мм помещают последовательно 1 см кварцевой ваты, 2,704 г перрената аммония, 1 см кварцевой ваты, 5 см кусочков окиси кремния размерами 0,50-0,85 мм и 15 г промышленной гамма-окиси алюминия (не обработанной кислотой), использованной и в процессе, описанном в примере 1, и высушенной при температуре 600°С. Вдоль оси трубки расположена гильза термопары, а на выходном конце трубки помещено спекшееся стекло для удержания твердых веществ, увлекаемых газом.

Верхнюю зону окиси алюминия нагревают до 550°С струей сухого воздуха, достаточной для флюидизации слоя.

Затем нагревательную печь перемещают ниже, чтобы нагреть перренат аммония, который разлагается до образования семиокиси рения, переносимой воздухом в флюидизированный слой окиси алюминия при температуре 550°С. Нагревание и флюидизирование проводят в течение 2 час, перемещая время от времени печь вниз с целью разложения всего перрената. Полученный таким способом катализатор содержит 14 вес. % семиокиси рения.

Пример 3. Окись алюминия, обработанную кислотой, обрабатывают перренатом аммония (методика описана в примере 2) и получают катализатор, содержащий 14 вес. % семиокиси рения.

Пример 4. Окись алюминия, описанную в примере 1, пропитывают непосредственно после получения раствором парамолибдата аммония в воде, взятого в достаточном количестве для получения готового катализатора, содержащего 10 вес. % MoO₃. Эту суспензию сушат при перемешивании на паровой бане, а затем активируют в течение 1 час на воздухе и 1 час в безводном азоте при часовой объемной скорости каждого газа 2000 и температуре 580°С. Активирование проводят в неподвижном слое.

Пример 5. Окись алюминия, описанную в примере 1, обрабатывают кислотой, как указано в этом же примере, а затем паромолибдатом, как указано в примере 4, но активирование проводят в флюидизированном слое.

Пример 6. Катализаторы, описанные в примерах 1, 2 и 3, испытывают при проведении реакции диспропорционирования пропилена при температуре 25°С и часовой объемной скорости газов 4000 в опытах 6, 7 и 8 соответственно. Катализаторы, описанные в примерах 4 и 5, испытывают при проведении реакции диспропорционирования пропилена при температуре 50°С и часовой объемной скорости газов 1600 в опытах 9 и 10 соответственно. Активность каждого катализатора выражают в процентах конверсии пропилена, при этом продукт в каждом случае представляет собой примерно эквимолекулярные количества этилена и н-бутенов.

Способ приготовления катализаторов для диспропорционирования олефинов путем нанесения на окись алюминия окиси молибдена или семиокиси рения, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, окись алюминия предварительно обрабатывают минеральной или органической кислотой, предпочтительно соляной или уксусной, и на нее наносят возгонкой в струе газа-носителя, предпочтительно воздуха, окись молибдена или семиокись рения, полученные, например, при термическом разложении их соединений.