КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ Советский патент 1974 года по МПК B01J29/14 C07C2/66 C07C15/73 

1

Изобретение относится к производству катализатора для алкилирования ароматических углеводородов олефинами.

Известен катализатор для ал-килирования бензола этиленом на основе -синтетических цеолитов, содержащий катионы кальция и никеля.

К недо€татка М известного катализатора относятся получение наряду со вторичным бутилбензолом других углеводородов, сложность приготовления катализатора и его высокая стоимость в связи с большим расходом солей, используемых для приготовления катализатора.

С целью повышения активности катализатора и обеспечения возмолсности одновременного получения этилбензола и вторичного бутилбензола предлагается в состав катализатора вводить 2,5-10 вес. % никеля в виде закиси никеля.

Предлагаемые катализаторы содержат многовалентные катионные, в том числе поликатионные, формы цеолитов типа

X(SiO2/Al2O3 2,5-3,0), типа

Y(SiO2/Al203 3,4-6,0),

деалюминированных цеолитов типа У(5Ю2/А12Оз 5,5-8,0),

содержащие катионы , Mg2+, , , Мп2+, и другие; декатионированную форму цеолитов типа Y; водородную форму синтетического морденита

(Si02/Al203 8,0-10,0)

о

С размером пор 7А. Перечисленные модификации готовят из исходных натриевых цеолитов (порошкообразные, гранулированные

без связующего или сформованные с окисью алюминия, алюмосиликатами, глинами и другим связующим) ионным обменом с 2-10Ясными водными растворами хлоридов или нитратов соответствующих металлов в случае катионных форм и растворами хлористого или азотнокислого аммония при получении декатионированных цеолитов типа Y и водородной формы морденита. Последнюю можно получить и непосредственной обработкой Naморденита 2н. раствором соляной кислоты при комнатной или повышенной (70-90°С) температуре.

В качестве основы предлагаемых катализаторов могут быть использованы катализаторы крекинга АШНЦ, наполненные цеолитом шариковые алюмосиликаты, производимые в настоящее время промышленностью.

Для введения закиси никеля предварительно обезвоженные при 350-500°С в течение

3-5 час цеолиты пропитывают 5-20%-ными

водными растворами азотнокислого -или уксуснокислого никеля либо раствором ацетилацетоната никеля в хлороформе или метаноле при комнатной температуре. Содержание NiO в катализаторах 2,5-10 вес. %. Приготовленные катализаторы после предварительной термообработки испытывают в реакции алКилирования бензола этиленом при атмосферном давлении, объемной скорости подачи бензола 0,6-2,4 , мольном отношении СбНб: С2Н4, равном 2:1-5:1, и температуре 180-350°С. Изменяя состав катализатора и условия проведения процесса, можно регулировать состав получаемых продуктов, в частности содержание этилбензола и вторичного бутилбензола в продуктах реакции. Общая конверсия этилена в проточной системе 15- 60%, выход вторичного бутилбензола 50% на пропущенный и 96% на прореагвровавщий этилен, выход этилбензола 20% и 50% соответственно, до 10% этилена превращается в бутилены.

Наиболее а-ктивны катализаторы, приготовленные на основе никелевой, неодимовой, кальциевой и декатионированной форм цеолитов типа Y.

Все катализаторы легко регенерируются воздухом при 500-520°С в течение 3-5 час.

Пример 1. В качестве цеолитной основы катализатора используют цеолитсодержащий катализатор крекинга АШНЦ-3 (промышленная партия Салаватского нефтехимического комбината), представляющий собой алюмосиликат, наполненный декатионированным цеолитом и содержащий (в %): 87,66 SiO2, 10,6 АЬОз, 0,90 NasO и 0,84 окислов других металлов.

25 мл (15,2 г) щариков цеолитсодержащего катализатора дегидратируют 5 час при 480- 500°С и смачивают расчетным количеством «:;8%-ного раствора Ы1(МОз)2 (в расчете на 2,5% NiO в готовом катализаторе), после пропитки прогревают 5 час на воздухе при 480- 500°С (для разложения соли), наблюдая почернение шариков, что свидетельствует об образовании закиси никеля.

На катализаторе - 2,5 NiO/цеолитсодержащий катализатор при атмосферном давлении, температуре 250°С, объемной скорости по бензолу 0,6 час мольном отнощении CeHg:

: С2Н4, равном 3:1, конверсия этилена за проход 50%, выход вторичного бутилбензола 44% на пропущенный и 88% на прореагировавший этилен, выход этиленбензола 1,9% и 3,8%, выход бутиленов 4% и 8% соответственно.

П р и м е р 2. Из цеолита NaX (51О2/А12Оз 2,5) ионным обменом из раствора Нё(;МОз)з с двумя промежуточными прогревами продуктов обмена при 400-480°С получают цеолит

NdNaX со степенью обмена iNa+ на , равной 96%. К 10,8 г дегидратированного 20- 500°С, 16 час) порощ а цеолита приливают раствор 2,1 г ацетилацетоната никеля в 20 мл хлороформа, нагревают при перемешивании

до полного испарения растворителя, сущат 2 час при 100°С, прогревают 0,5 час при 300-350°С, прессуют таблетки 4X4 мм, прокаливают их на воздухе при 480-500°С, наблюдая постепенное почернение. Получают

катализатор 5% .NiO/0,96 NdNaX, на котором алкилируют бензол этиленом при 225°С, объемной скорости подачи бензола 2,4 час, мольном отношении СеНе: С2Н4, равном 4:1. В среднем за 4 -час общая конверсия этилена

за проход 50%, выход этилбензола 4,9% на пропущенный и 9,8-% на прореагировавший этилен, выход вторичного бутилбензола 40,8% и 81,6%, выход бутиленов 4,3% и 8,6% соответственно.

Предмет изобретения

Катализатор для алкилирования бензола этиленом на основе синтетических цеолито В,

включающий никель, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора и обеспечения возможности одновременного получения на нем этилбензола и вторичного бутилбензола, никель введен в icoстав катализатора в виде закиси никеля в количестве 2,5-10 вес. %.