отношении 1: (2,0-3,0). Полученная после смешения реагентов масса вызревает 20-24 ч при 20-25°С, затем ее сушат до содержания воды 5-6 мас.% при 280-300°С. Высушенную массу размалывают, увлажняют, формуют в гранулы катализатора и подвергают прокалке при 280-300°С З.
Катализатор, полученный по известному способу, обладает повышенной исходной прочностью(22 ,4-49 , 7 кг/табл и стабильностью этой прочности, активен в реакции олигомеризации пропанпропиленовой фракции (конверсия пропилена 73,0-79,0%), но имеет пониженную селективность в отношении превращения прогчлена в тетрамеры пропилена,равную 10,0-18,0%. Кроме того, известный способ характеризуется усложнением технологии и увеличением длительности приготовления катализатора вследствие включения дополнительной стадии получения фосфоолеума, удорожанием стоимости катализатора из-за использования дефицитного и дорогостоящего фосфорного ангидрида, получаемый катализатор имеет невысокую селективность .превращения пропилена в целевой продукт тетрамеры.
Целью изобретения является приготовление катализатора с повышенной селективностью.
Для достижения поставленной цели готовят катализатор для олигомеризации олефинов путем смешивания пирофосфорной кислоты с силикагелем и магнийсодержащим компонентом, в качестве которого используют окись магния в количестве 1,5-5,0 мас.%, увлажнения, формования и сушки.
Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить катализатор с повышенной селективностью.
Так, катализатор, полученный по предлагаемому способу, имеет селективность в отношении превращения пропилена в тетрамеры пропилена, равную 61-68%.
Кроме того, предлагаемый способ позволяет исключить из технологии производства катализатора стадию получения фосфоолеуМа и дорогостоящий фосфорный ангидрид.
Согласно предлагаемому изобретению пирофосфорную кислоту смешивают с силикагелем и окисью магния и проводят их химическое взаимодействие. При этом массовое соотношение основных компонентов - кислоты и силикагеля составляет (2,5-3,0):, а количество окиси магния - 1,5-5,0 мас.% к общей смеси. Полученную смесь сушат при 280-300°С, размалывают, рассеивают, увлажняют, формуют в гранулы и подвергают их сушке при 280ЗОО С. Или, пирофосфорную кислоту смешивают с силикагелем в массовом
соотношении (2,5-3,0): и проводят их химическое взаимодействие. Полученную смесь сушат при 280-300°С, размалывают, рассеивают и вводят в нее 1,5-5,0% окиси магния, затем
увлажняют, формуют в гранулы и подвергают их сушке при 280-300 с.
Пример . Пирофосфорную кислоту, содержащую 80% фосфорного ангидрида, смешивают с силикагелем
0 и окисью магния при 170°С в течение 2,5 мин. При этом массовое соотношение кислоты к силикагелю составляет 2,5:1, а количество окиси магния - ,5 мае..% к общей смеси. Полученную рыхлую смесь выдерживают 20 ч при 20°С, сушат при до содержания воды в шихте 5,6 мас.%, размалывают, рассеивают, увлажняют до содержания воды в шихте 15,3%,
формуют в гранулы и сушат при 280°С до содержания связанной воды в катализаторе 7,2 мас.%. Готовый катализатор содержит мас.%: пирофосфорная кислота 22,7; магнийфосфаты 1,08; силикофосфаты остальное, разрушается при давлении 29,0 кг/табл. Конверсия изобутилена при этом 84,1 мас.%. Селективность по выходу целевой фракции 9О-130°С равна 61,0 мас.%.
0 Пример 2. Пирофосфорную .кислоту, содержащую 80% фосфорного ангидрида, смешивают с порошкообразным силикагелем при 180°С в течение 3 мин при массовом соотношении между ними 2,8:1. Полученную рассыпчатую массу выдерживают при 20°С в течение 20 ч. Затем ее сушат при 280°С до содержания воды
6.4мас.%, размалывают, рассеивают и 0 вводят в нее 2,5% окиси магния на
общую массу. Далее шихту увлажняют, формуют в гранулы и подвергают их сушке до содержания вода 7,0 мас.%. : Полученный катализатор содержит, 5 мас.%: пирофосфорная кислота 21,9; магнийфосфаты 1,96; силикофосфаты остальное, выдерживает нагрузку 34,3 кг/табл. Конверсия изобутилена 85,0 мае. % ,селективность 66 ,5 мас.% .
Пример 3. Пирофосфорную кислоту, содержащую 80% фосфорного ангидрида, смешивают с силикагелем и окисью магния при 180°С в течение
3.5мин. При этом массовое соотношение кислоты к силикагелю составляет 3,0:1, а количество окиси магния к общей массе - 5,0 мас.%. Полученную массу в дальнейшем подвергают операциям, указанным в примере 1. Готовый катализатор содержит, мас.%: пирофосфорная кислота 20,6; магнийфосфаты 1,96; силикофосфаты остальное, разрушается под давлением 49,4 кг/табл. Конверсия изобу5 тилена на этом катализаторе 78,5мас.%,
а селективность по выходу фракции .90-130°С 52 мас.%.
Пример 4,. Пирофосфорную кислоту, содержащую 80% фосфорного ангидрида, смешивают с силикагелем и окисью магния при в течение 3. мин. При этом массовое соотношение кислоты к силикагелю составляет 2,8:1, а количество окиси магния - 1,5 мас.% к общей смеси. Полученную смесь., в дальнейшем подвергают операциям, указанным в примере 1. Готовый катализатор содержит, мас.%: пирофосфорная кислота 21,9; магнийфосфаты 1,96; силикофосфаты остальное, разрушается при давлении 32,0 кг/табл. Конверсия
изобутилена на этом катализаторе 83,0 мас.%. Селективность по выходу целевой фракции 90-130 С 64,0 мас.%. Условия получения опытных образцов, их химический состав и эксплуатационные свойства приведены в табл. 1.
Каталитическую активность образцов определяют в реакции олигомеризации изобутилена при атмосферном
давлении и 185°С. За показатель активности полученных катализаторов принимают степень превращения изобутилена в мас.%, а за показатель селективности - содержание в полимердистилляте фракции, выкипающей в пределах 90-130°С. I
Таблица I
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Катализатор для олигомеризации олефинов и способ его приготовления | 1979 |
|
SU897276A1 |
| Способ приготовления катализатора для олигомеризации бутан-бутиленовой фракции | 1980 |
|
SU956007A1 |
| Способ получения фосфорнокислотного катализатора для олигомеризации олефинов | 1989 |
|
SU1740040A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ДИМЕРОВ АЛЬФА-МЕТИЛСТИРОЛА | 1991 |
|
RU2082707C1 |
| КАТАЛИЗАТОР СИНТЕЗА КУМОЛА | 1995 |
|
RU2096086C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2011 |
|
RU2442646C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2009 |
|
RU2414447C1 |
| СПОСОБ ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ ПРОПИЛЕНА | 1991 |
|
RU2014315C1 |
| Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения смеси низкомолекулярных парафиновых и олефиновых углеводородов в концентрат ароматических углеводородов или высокооктановый компонент бензина (варианты) | 2018 |
|
RU2672665C1 |
| ОДНОСТАДИЙНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2009 |
|
RU2412148C1 |
Из данных табл. 1 следует, что в изученном интервале соотношений окиси магния к исходным компонентам достигаются удовлетворительные показания как по селективности и активности, так и по механической прочности. Наибольшую селективность (по содержанию в полимердистилляте фракции, выкипающей в пределах 90130°С) и активность (по степени превращения изобутиленов) показывает опытный образец 5, полученный при соотношении кислоты к силикагелю 3,0:1 с добавкой 3,1 мас.% магния.
Кроме того,величина положительного эффекта от дополнительного введения окиси магния в катализатор прак тически не зависит от того, на какой стадии процесса ее вводят (на стадии замеса или на стадии перед формовкой).
Пример 5 (сравнительный). Пирофосфорную кислоту, содержащую 80% фосфорного ангидрида, смешивают с силикагеЛем и тальком при 180°С в течение 3,5 мин. При этом массо0вое соотисииение кислоты к силикагелю составляет 3,0:1, а количест.во талька к общей массе 5,0 мас.%. Полученную смесь выдерживают 20 ч при 20°С, сушат при 280°С до содержания влаги в шихте 5,9 мас.%, размалывают, рассеивают, увлажняют, формуют в гранулы и сушат при 280°С до содержания воды в катализаторе 7,1 мас.%.
Свойства катализатора, полученного в примере 5, приведер1ы в табл. 2 в сопоставлении со свойствами катализатора, полученного в одинаковых уело-. ВИЯХ с добавкой МдО.
Содержание, мас.%: Пирофосфорная кислота Силикофосфаты Магнийфосфаты
Механическая поочность, кг/табл.
Конверсия изобутилена,
мас,%
Селективность по выходу фракции 90т130С, %
Как следует из табл. 2, катализатор с добавкой чистой окиси магния имеет селективность на 8,7%больше, чем в случае с тальком. Катализатор имеет также повыиенную активность и прочность.
На дейстЬуйщем проккшшенном оборудовании установки получения фосфорного катализатора была наработана опытная проба катализатора и ему был присвоен шифр ГСФО-Э2. Эта проба катализатора дополнительно испытана на каталитические свойства в реакции полимеризации пропилена в
23,2 75.,76 1,04
20,3 70,9 47,8
/словиях пилотной установки. Испытания проводят при 180°С, давлении tS ати, объемной скорости по пропилену 0,55 ч. Содержание пропилена в сырье 45-50%. Средняя начальная активность (общая конверсия пропилена) за первые 3 сут катализатора 88,0%, а средняя начашьная селективность 3Q,5%.
3§ Результаты аналогичных пилотных испытаний для катализатора, полученного известным и предлагаемым способами, приведены в табл. 3.
Таблица 3
