СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМОНИКЕЛЬХРОМОВОГО Советский патент 1970 года по МПК B01J25/00 B01J37/08 

Известен снособ приготовления алюмоникельхромового скелетного катализатора, промотированного железом, с окисленной новерхностыо для гидрирования ароматических углеводородов путем выщелачивания алюмоиикельхромжелезного сплава с последующей обработкой сплава воздухом или кислородом нри повышеииой температуре.

С целью получения катализатора с высокой активностью, нродолжительиым сроком службы и устойчивостью к отравляющим примесям предложен способ, предусматривающий введеиие в состав исходного алюмоникельхромжелезного снлава добавки щелочиого металла, предпочтительно калия, в количестве до 4 вес. 7оПредложеипый катализатор обеспечивает гидрирование серусодержащего сырья с добавкой детоксиканта - азотсодержащего вещества. При этом избыток азотистого детоксикаита, благодаря содержанию щелочиого металла в катализаторе, не проявляет своих ядовитых свойств, а гидрируется в соответствующее пасыщешюе соедипение.

Сущность способа приготовления катализатора заключается в том, что измельченный сплав металлического алюминия, никеля, хрома, железа и щелочного металла выщелачивается водным раствором едкого натра обычным путем, затем поверхность активного катализатора покрывается соответствующей окиспой пленкой путем нагревапня в присутствии кислорода воздуха.

Пример. В тигель, изготовленный из огнеупорного материала, загружают очищенную алюминиевую стружку (55 г) и ставят в нагретую до 1000-1100 С птахтиую электронечь. После нлавлепия алюмипия с поверхности расплава снимают шлак и вносят иредварп1ельно очин1,енную металлическую иикелевую стружку (32 г) и очипд,еиное металлическое железо (1 г). В момент раснлавления никеля добавляют пороиткообразный хром (10 г). Для достижения полнои расплавлепия компонентов их перемешивают с помощью фарфоровой иалочкн.

После полного нлавления компонентов тигель снимают с нечи, охлаждают до 700- 750°С (но цвету калепня) и виосят при нерсмешиваинн щелочной металл, нредночтительио металлический калий (2 г), расплавленпе которого проходит моментально. Затем расплав слнвают в жестяной противень. Для достижения быстрого охлаждеиия противень с содержимым опускают в холодную воду. Сплав измельчают до кусочков размером 3- 5 мм и активируют водпым раствором едкого натра обычным снособом. У ктивировапный таким образом катализатор промывают дистиллированной водой до нейтральной реакцпи,

высушивают и медленно окисляют в токе азота, содержащем примеси кислорода. Окончательное окисление новерхпости нроизводят в муфельной печи при 580-600°С в атмосфере воздуха или лучше кислорода в течение 6- 8 час.

Перед началом онытов катализатор в реакторе активируют иод небольшим давлением водорода при 400-450°С в течение 4-5 час.

В ирисутствии скелетиого алюмоиикельхромового катализатора с окисленной поверхностью, нромотироваппого железом и калием, могут быть осуществлены реакции гидрирования некоторых ароматических углеводородов (бензол, толуол и ксилолы) и деалкилироваиие толуола в ирисутствии иаров воды.

Гидрирование проводят на устаиовке высокого давлеиия с загрузкой в реактор 0,25 л катализатора иасыпного объема. Для гидрирования рекомеидуется темнература 200-225°С (в случае бензола 80°С), давление водорода 7 ми/м, объемная скорость пропускания 0,5 час-1.

В гидрируемое сырье (иаиример, толуол), содержащее сернистые примеси, добавляют пиридин из расчета иа 1 г-атом серы 2 г-атом азота. При этом происходит, ио-видимому, экранирование токсичного действия как сериистого, так и азотистого соединений. Однако абсолютно точное соблюдение атомных соотношений 5 и .л/, равных 1 : 2, в нромышлеиных условиях не всегда представляется возможным. Следовательно, малейщее нарушение соотношения атомов серы и азота приводит к отравлению катализатора оказавшимся в реакционной зоне избыточным количеством сероорганических или азотооргаиических соединений. Поэтому целесообразно добавить избыточное количество азотооргапического соеди1 снц;, прсиму1н,естзеино пиридина, избыток которого свободно гидрируется в присутствии предложенного катализатора содержащего в своем составе щелочной металл, наиример к;1лий.

При гидрировании серусодержащих ароматических углеводородов калализатор проявляет высокую aктивиoc ь и стабильность. В случае необходимости его активность можно восстановить путем реактивации иагреванием при 580-600°С при доступе кислорода воздуха.

Деалкилирование толуола в ирисутствии иаров воды. Катализатор D количестве 100 мл

насыпного объема загружают в реактор проточиого типа, изготовленный из иержавеющей

стали.

В реактор, иагретый до 320-370°С, подают

толуол и воду с помонгью соответствующих дозаторов. Моляриое соотнощение толуола и воды равно 1:3- Смесь толуола и воды, проходя через слой битого кварцевого стекла, загруженного над каталнзатором, испаряется и в виде паров поступает на поверхность катализатора. Продукты реакции, ироходя через холодильник и соответствующее сливное устройство, ностуиают в сборник. Газообразные продукты выбрасываются в атмосферу через газовые часы.

После удаления катализат высушивают прокалеиным хлористым кальцием и аиализируют на газожидкостном хроматографе.

Выход жидких иродуктов реакции 90 вес. %,

содержаиие беизола в катализате 15- 18 вес. %, средний состав газообразиых иродуктов, %: Пг 7; СП4 40; СО 8; СО. 15; 0,5. Межреактивационный срок службы катализатора 40-50 час. Реактивация (выжигание кокса) производится путем иагревания в муфельной печи при 600°С при доступе воздуха.

Предмет изобретения

Способ приготовлеиия алюмоиикельхромового скелетиого катализатора, промотированиого железом, с окислеииой поверхностью для гидрирования ароматических углеводородов и диалкилироваиня алкилароматических углеводородов путем вьацелачиваиия алюмоникельхромжелезиого сплава, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с высокой активностью, длительным сроком службы и устойчивостью к о равляюнтим 11римесям, в исход и ый алюмоиикельхромжелезиый сплав вводят добавку н елочиого металла, предпочтительно калия, в количестве до 4 вес. %