1
Известен никельхромовый катализатор для гидрирования ароматических углеводородов, например бензола, содержащий никель и окись хрома. Он готовится в таблетированном виде с размером таблеток 4X4 мм.
Характерными особенностями указанного способа являются низкая механическая прочность таблеток, низкая его термостойкость, недостаточно высокий выход целевого продукта.
В таблетированно.м катализаторе из-за значительных диффузионных торможений работает только внешний (глубиной не более 0,1 мм) слой таблеток, при этом внутренний объем катализатора не участвует в процессе. Действие каталитических ядов-сернистых соединений, необратимо отравляющих катализатор, распространяется только на внешний слой таблеток катализатора. Отсутствие способа регенерации катализатора приводит к непроизводительным пoтepя катализатора и удорожает производство. Большой экзотермический эффект реакции гидрирования в сочетании с высокими степенями превращения в начальных слоях катализатора приводит к усложнению теплосъема и необходимости искусственного снижения активности катализатора (разбавление слоев катализатора инертными материалами, применение малоактивного катализатора и т. н.).
Целью изобретения является повышение
эффективности использования катализатора
и увеличение выхода целевого продукта, что
достигается нанесением никельхромового катализатора на ферромагнитный носитель.
Процесс гидрирования углеводородов на катализаторе, нанесенном на магнитный носитель, проводят в трубчатом реакторе. Количество катализатора наносится в порядке возрастания (по ходу реакционной парогазовой смеси). Катализатор наносится из водной суспензии предварительно или непосредственно в реакторе на загруженный носитель. Размер частиц магнита 3-5 мм.
Различное количество катализаторов но слою может быть нанесено одним из следующих способов:
1)в реактор загружают магнитный носитель различного размера (большие частицы в
начале реактора), покрытый однородно частицами катализатора одного размера;
2)загружают магнитный носитель одного размера частиц, покрытый катализатором
различного размера (большне частицы катализатора в начале реактора;
3)загружают магнитный носитель одного размера частиц, покрытый неравномерно (в начале реактора катализатора меньше) однородными частицами катализатора. Нанесение катализатора на магнитный носитель осуществля} 1 предварителы о (вне реактора) путем ,п ружения магнитов в водную суспензию катализатора. Варьируя время осаждения и концентрацию катализатора можно наносить катализатор различного количества и размера частиц. Один из вариантов способа состоит в том, что катализатор удерживают в реакционной зоне непосредственно на трубках реактора, на внешней части которых располагаются кольцевые магниты. В этом случае магниты не покрываются катализатором, что позволяет быстро удалять отработанный катализатор, упрощает загрузку и выгрузку реактора, снижает гидравлическое сопротивление реактора, улучшает условия теплообмена. При этом способе на реакционные трубки диаметром 5-6 мм, выполненные из немагнитных материалов, одевают по всей высоте магнитные кольца (или межтрубное пространство заполняют магнитными частицами). Катализатор наносят на трубки (внутри) из водной суспензии по одному из способов, описанных выше. Пример. Гидрирование бензола в циклогексане проводят на модельной установке проточного тина под давлением 20 атм при температурах 130, 160, 180°С. Магнитный носитель представляет собой частицы формы параллелепипеда размером 4X4X6. Опыты проводят с фракцией никель-хромового катализатора размером 0,1-0,25 мм. Количество катализатора, нанесенного на магнит, варьируют в различных слоях контактной массы. При подаче 60 мл бензола в час на 2 г катализатора, нанесенных на 200 магнитов, был получен продукт, содержаш,ий 99,9% циклогексана. Опыты проводились в двух последовательно соединенных реакторах. В первый реактор помеш,алось и,75 г катализатора на 1UU .магнитах. При объемной скорости 80 гидрогенизат содержал 50% циклогексана. Во второй реактор загружалось 1,25 г катализатора на 100 магнитах. При сум.марной загрузке 2 г катализатора и объемной скорости равной 30 получают продукт, содержаш,ий 99,9% циклогексана. Гаким образом, определенное распределение катализатора в равных по объему слоях контактной массы позволяет получать заданную степень превраш,ения бензола (в слое контактной массы, составляюш,ей Va обш,его объема стенень превращения достигла 50%). При гидрировании толуола в метилциклогексан при давлении 20 атм и достижение полного превращения наблюдается на мелкозернистом катализаторе нри объемных скоростях в 25-30 раз превышающие о ъемные скорости для таблетированного катализатора. Как видно из приведенных прн.меров применение мелкозернистого катализатора на магнитном носителе позволяет увеличить скорость подачи ароматического углеводорода или уменьшить (при сохранении заданной степени нревращения) количество катализатора в 30 раз. Предмет изобретения Катализатор для гидрирования ароматических углеводородов, например бензола, содержащий никель и окись хрома, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и повышения эффективности катализатора, он нанесен на ферромагнитный носитель.
