КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ Советский патент 1974 года по МПК B01J23/40 B01J23/02 

1

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидрогенизации углеводородов.

Известный катализатор для дегидрогенизации углеводородов, включающий металл платиновой группы и щелочной или щелочноземельный металл на носителе, например окиси алюминия, недостаточно активен.

С целью увеличения активности, селективности и стабильности катализатора предлагается в его состав вводить герм-аний. Катализатор обычно содержит (вес.%): 0,01-2 металла платиновой группы, 0,01-5 германия, 0,1-5 щелочного или щелочноземельного металла при атомном соотнощении между германием и металлом платиновой группы 0,2: 1-5: 1.

В качестве щелочного металла предпочтительно используют литий.

Для приготовления катализатора сферические частицы окиси алюминия пропитывают растворами соединений платины и германия, сущат, прокаливают и пропитывают раствором соединения щелочного или щелочноземельного металла.

Во всех опытах катализатор до его употребления восстанавливают водородом при повыщенной температуре и затем сульфидируют смесью водорода и сероводорода.

2

Пример 1. В реактор помещают 100 мл катализатора, содержащего (вес.% в расчете на элементы) 0,375 платины, 0,25 германия, 0,5 лития и менее 0,15 связанного хлорида и подают изобутан, содержащий 99,7 вес.% изобутана и 0,3 вес.% н-бутана. Температура 574°С, избыточное давление 1,7 атм, молярное соотношение между водородом и углеводородом 2: 1. Поток, выходящий из реактора, непрерывно анализируют методом газожидкостной хроматографии. Степень превращения изобутана в изобутилен 80%.

Пример 2. Используют катализатор, содержащий (вес.% в расчете на элементы)

0,375 платины, 0,5 германия, 0,5 лития и менее 0,15 связанного хлорида, и подают в реактор н-додекан. Температура 466°С, избыточное давление 1,7 атм, молярное соотношение между водородом и углеводородом 8: 1. После периода разработки проводят опыт в течение 20 час. Средняя степень превращения н-додекана высокая, избирательность для н-додецена 90%.

Пример 3. Применяют тот же катализатор, что и в примере 2, и подают н-тетрадекан. Температура 449°С, избыточное давление 2,5 атм, молярное соотношение между водородом и углеводородом 8:1. После периода разработки и через 20 час работы средняя

степень превращения 12%, избирательность для н-тетрадецена 90%.

Пример 4. Применяют катал.изатор, содержащий (вес.% в расчете на элементы) 0,30 платины, 0,75 германия, 0,6 лития и менее 0,2 связанного хлорида, и подают ночти чистый н-бутан. Температура 510°С, избыточное давление 2,0 атм, моля|рное соотношение между водородом и углеводородом 4:1. После периода разработки и 20 час работы средняя степепь превращения н-бутана , избирательность для н-бутена 80%.

Пример 5. Проводят опыт, используя катализатор, содержащий 0,5 вес.% платины и 0,6 вес.% лнтия на у-окисн алюминия. Средний насынной вес катализатора 0,33. Сырье, представляющее собой смесь н-нарафинов Си-С|4, отделенных на молекулярном сите от погона разветвленных сырых масел как фракция с т. кип. 175-225°С, содержит (вес.%):

С|о0,10

Си19,90

С,232,80

Ci333,20

Си13,90

Ci50,10

Парафины другого строения1,10

Моноолефины + моноциклопарафины0,15

Диолефины + дициклопарафины 0,21 Ароматические соединения0,05.

Сырье подают в реактор для каталитического дегидрирования нри давлении 2 атм со скоростью 31,4-32,0 об./об. кат./час, туда же подают 226 моль водорода на 1 .моль сырья.

Продукт отбирают через каждые 6 час в течение 206 час. Темнературу потока сырья в зоне катализатора поддерживают равной 461 °С в течение первых 152 час и затем постепенно повышают до 471°С в течение носледующего периода времени, когда конверсия н-нарафинов быстро уменьшается.

В табл. 1 приведены полученные результаты.

Таблица 1

Пример 6. Применяют катализатор, содержащий {вес.%) 0,375 нлатины, 0,5 германия и 0,6 лития на у-окиси алюминия. Средний насыпной вес катализатора 0,33. Сырьем служит фракция н-парафинов того же состава, что в примере 5.

Сырье, подаваемое при давлении 2 атм и начальной температуре 456°С, смещивают с

22,6 моль водорода на 1 моль н-нарафинов. Скорость подачи сырья 2,8 моль/час, или 32 об./об. кат./час. Время реакции 292 час, ее заканчивают, когда конверсия в н-олефины уменьшается до 9,6%.

В таблице 2 приведены полученные результаты.

Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и табл. 2, выход н-олефинов при применении катализатора, содержащего германий, значительно выше, чем при использовании катализатора, не содержащего его. Кроме того, при этом образуется значительно меньще диолефинов, нафтенов и ароматических углеводородов. Дезактивация катализатора, определяемая содержанием н-олефинов в получаемом продукте, при использовании предлагаемого катализатора протекает медленнее.

На предлагаемом катализаторе макси.мальная конверсия парафинов в н-олефины 11,9% при максимальной температуре 471°С через 234 час реакции. Выход к-олефинов составляет 9,6% при 461°С даже через 272 час опыта. На известном катализаторе, не содержащем германия, выход олефинов составляет 5,8% после 206 час работы при сравнительно более высокой температуре (471°С). Поскольку при использовании предлагаемого катализатора непревращенные н-парафины непреТаблица 2

рывно возвращают в процесс до полного их превращения в продЗкт дегидрирования, можно считать, что выход н-олефинов на больще, чем при работе с известным катализатором.

Предмет изобретения

группы и щелочной или щелочноземельный металл па носителе, отличающийся тем, что, с целью увеличения активности, селективности и стабильности катализатора, в его состав введен германий.

металла при атомном соотнощении между германием и металлом платиновой группы 0,2:1-5:1.