"Способ приготовления катализатора для расщепления 4,4-диметилдиоксана =1,3 в изопрен Советский патент 1979 года по МПК B01J27/18 

Известен способ приготовления катализатора для расщепления 4,4-днметилдиоксана-1,3 в изонрен путем осаждения средних фосфатов металлов II группы, предпочтительпо кальция или кадмия, из водных растворов нх солей и раствора дипатрийфосфата, содержащего растворенный аммиак в количестве около 130% от теоретически необходимого для перевода двухзамещенного фосфата в трехзамещенный, что соответствует рН,9,0, с последующн.м формованием катализатора.

Недостаток катализатора, приготовленного известным способом состоит в том, что в начальный период его работы процесс расщепления диметилдиоксана сопровождается повышенным коксообразованием н распадом формальдегпда на окись углерода н водород. Выделившийся водород взаимодействует с изопреном, превращая его в амилен. В результате этого понижается выход целевого про/тукта и значительно увеличивается продолжительность периодической окислительной регенерации катализатора.

С целью уменьшения коксообразования, а также для повышения выхода целевого продукта, сформованный катализатор пассивируют в атмосфере перегретого водяного пара или смесп водяного пара с воздухом НЛП инертным газом при 500-700°С.

Способ позволяет приготовить катализатор, предотвращающий нежелательные процессы коксообразования п распада формальдегида fia окись углерода и водород, т. е. повысить выход целевого продукта за счет дсзактивизации излишних активных центров катализатора: коксообразован1 е сиижается с 4,6 до 1%, выход целевого продукта - изопрена увеличивается на 2%.

Способ распространяется на фосфатные катализаторы, практически не содержащие

кислых форм, поскольку последние при высоких температурах подвергаются нежелательны.м необратимым превращениям. Поэтому процесс пассивации не применим к любым кислым фосфатным катализаторам

и малоэффективен в случае применения к катализатору марки КВД-15, рецептура приготовления которого не исключает образования в виде примесей кислых фосфатов, преимущественно днкальцнйфосфата

(СаПРО4). В применении же к катализаторам на основе полностью замещенных фосфатов высокотемпературная пассивация дает значительный эффект, который иллюстрируют следующие иримеры.

Пример 1. Полностью замещенный фосфат кальция приготовляют по известному способу. Особенно тщательно отмывают от ионов хлора и формуют в виде «червяков. После 100-часового катализа диметилдиоксана на приготовленном таким образом катализаторе получают в числе побочных продуктов: 4 мол. % кокса и 2 мол. % амиленов (на расщепленный диметилдиоксан). Такой же образец полностью замещенного фосфата подвергают предварительному нагреванию перегретым водяным паром при 600°С в течение 4 ч, носле чего уже в первые часы работы катализатора наблюдается образование в среднем лишь 2% угля и не более 0,5% амиленов. Через 100 ч работы катализатора углеотложение составляет в среднем 1 мол. %

Пример 2. Фосфатный катализатор приготовляют, как описано в примере 1. После 100-часового катализа диметилдиоксана на этом катализаторе получают следующие побочные продукты: 4,6 мол. % кокса и 2,5 мол. % амиленов.

Такой же образец полностью замещенного фосфата подвергают предварительному нагреванию водяным паром и воздухом (или инертным газом) при 650°С в течение 4 ч, после чего уже в иервые часы работы катализатора наблюдается образованне в среднем 2,1 мол. % угля и не более 0,5 мол. % амиленов. Через 100 ч работы катализатора углеотложение составляет в среднем 1 мол. %.

Как видно из примеров, предварительная обработка катализатора перегретым водяным наром или смесью пара с воздухом в течение нескольких часов снижает процент превран,ения изонрена в амилен с 2,5 до 0,5% (т. е. увеличнвает выход нзопрсна иа 2%) и одновременно уменьщает процесс углеобразования, в результате чего процент угля на катализаторе снижается с 4,6 до 1% (т. е, уменьшается количество целевого полупродукта - диметнлдноксана, сгорающего в уголь, н соответственно сокращается рфемя регенерации катализатора).

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для расщепления, 4,4-днметилдиоксана-1,3 в

изопрен путем осаладения средних фосфатов металлов II группы, предпочтительно, кальция или кадмия, из водных растворов их солей и раствора динатрнйфосфата, содержащего растворенный аммиак в количестве около 130% от теоретически необходимого для перевода двухзамещенного фосфата в трехзамещенный, с последующим формованнем, отличающийся тем, что, с целью умеиьигення коксообразоваиия и иовыщения выхода целевого продукта, сформованный катализатор пассивируют в атмосфере перегретого водяного пара или смеси пара с воздухом или инертным газом при 500-700°С.