Катализатор для изомеризации насыщенных углеводородов

Катализатор для изомеризации насыщенных углеводородов, содержащий платину и хлор на окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит один или несколько элементов из группы, содержащей железо, щелочные и щелочно-земельные металлы, при следующем содержании компонентов в мас.
Платина 0,3-0,6
Хлор 8,0-12,0
Щелочные и/или щелочно-земельные металлы 0,001-0,02
и/или железо 0,001-0,05
Окись алюминия Остальное

Изобретение относится к области производства катализаторов для изомеризации насыщенных углеводородов.
Известен катализатор для изомеризации насыщенных углеводородов, содержащий платину или палладий на окиси алюминия [1]
Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор, содержащий платину и хлор на окиси алюминия [2] Этот катализатор в процессе изомеризации обеспечивает выход целевого продукта 29,5 мас.
Недостатком известного катализатора является недостаточно высокие активность и селективность.
Целью настоящего изобретения является разработка катализатора с высокой активностью и селективностью.
Указанная цель достигается тем, что катализатор, включающий платину и хлор на окиси алюминия, дополнительно содержит один или несколько элементов из группы, содержащей железо, щелочные и щелочноземельные металлы, при следующем содержании, мас.
Платина 0,3-0,6
Хлор 8,0-12,0
Щелочные и/или щелочноземельные металлы 0,001-0,02
и/или железо 0,001-0,05
Окись алюминия Остальное
Катализатор готовят пропиткой окиси алюминия растворами солей одного или несколько металлов железа, щелочных или щелочноземельных металлов и платины.
Затем катализатор сушат при 130^oС, прокаливают при 500^oС в токе сухого азота и подвергают хлорированию четыреххлористым углеродом в токе сухого азота при температуре 250-300^oС. На хлорирование подают примерно 30-50% четыреххлористого углерода от веса катализатора. После обработки хлорированного катализатора сухим азотом при 350^oС он активен в процессе изомеризации насыщенных углеводородов С₄-С₆ или их смесей при температурах 80-200^oС, давлении от атмосферного до 50 ати, мольном отношении водород:сырье 0,5:1-10:1, объемной скорости подачи сырья 0,25-5 час^-1.
Эффективность предлагаемого катализатора иллюстрируется следующими примерами.
П р и м е р 1. На гранулированную -окись алюминия, содержащую менее 0,001 мас. натрия и железа, пропиткой водным раствором платинохлористоводородной и уксусной кислот, наносят 0,3 мас. платины.
После сушки при 130^oС и прокаливания при 500^oС в токе сухого азота 40 мл платинированной окиси алюминия подвергают хлорированию четыреххлористым углеродом в токе сухого азота при 250^oC. На хлорирование подают примерно 30 50% четыреххлористого углерода к весу катализатора. После обработки хлорированного катализатора сухим азотом при 350^oС в течение 6 часов его испытывают в процессе изомеризации гексановой фракции в следующих условиях:
Температура 120^oС
Давление 30 ати
Мольное отношение водород: сырье 3 1
Объемная скорость подачи сырья 0,5 час^-1
Выход жидкого продукта составляет 96,1%
Содержания продуктов распада С_I С_о в изомеризате составляет 2,1 мас. 2,2-диметилбутана 27,6 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов

П р и м е р 2. Платинированную -окись алюминия, содержащую 0,6 мас. платины и менее 0,001 мас. натрия и железа пропитывают водным раствором хлористого натрия и затем сушат при 130^oС. Полученный катализатор содержит 0,6 мас. платины и 0,001 мас. натрия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексановой фракции согласно методике, приведенной в примере 1. Выход жидкого катализата составляет 98,8% Состав жидкого катализата приведен в табл. 2. Содержание продуктов распада (углеводороды С₃ С₄) в изомеризате составляет 0,5 мас. 2,2-диметилбутана 30,5 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов, т.е. отношение

составляет 34,5 мас.
П р и м е р 3. Согласно методике, изложенной в примере 2, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,008 мас. натрия на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексановой фракции согласно методике, приведенной в примере 1.
Выход жидкого катализа составляет 99,4% Состав жидкого катализата приведен в таблице 2. Катализат содержит следы легких продуктов C₃ - C₄, содержание 2,2-диметилбутана в жидком катализате составляет 31,2 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 35,2 мас.
П р и м е р 4. Согласно методике, изложенной в примере 2, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,02 мас. натрия на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в изомеризации гексановой фракции согласно методике, приведенной в примере 1.
Выход жидкого изомеризата составил 99,5% Состав жидкого катализата приведен в таблице 2. Катализат содержит следы легких углеводородов С₃ - С₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализа те 30,8 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси изомеров гексана составляет 34,8 мас.
П р и м е р 5. Согласно методике, изложенной в примере 2, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,05 мас. натрия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексановой фракции согласно методике, приведенной в примере N 1.
Выход жидкого катализата составил 99,5% Состав жидкого катализата приведен в табл.1. Катализа содержит следы легких углеводородов С₃ - С₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализам составляет 16,9 мас. (в смеси гексанов 19 мас.).
П р и м е р 6. Платинированную -окись алюминия, содержащую 0,6 мас. платины и менее 0,001 мас. натрия и железа (см. пример 1) пропитывают водным раствором хлористого железа и затем сушат при 130^oС. Полученный катализатор содержит 0,6 мас. платины и 0,001 мас. железа.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при температуре 100^oС, давлении 30 ати, объемной скорости 0,5 чаc^-1 мольном отношении водород: сырье 4 1. Выход жидкого катализата соcтавляет 99,2% Состав жидкого катализата приведен в таблице 3. Жидкий катализат содержит 0,25 масс. легких углеводородов С₂ C₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализате составляет 34,4 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 34,8 мас.
П р и м е р 7. Согласно методике, изложенной в примере 6, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,01 мас. железа на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при условиях, описанных в примере 6. Выход жидкого катализам составляет 99,4% Состав жидкого катализа приведен в таблице 3. Жидкий катализат содержит 0,10 мас. легких углеводородов С₂ C₄ содержание 2,2-диметилбутана бутана в катализате составляет 35,61 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 36,0 мас.
П р и м е р 8. Согласно методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,02 мас. железа на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при условиях, описанных в примере 6. Выход жидкого катализам составляет 99,6% Состав жидкого катализата приведен в табл.2. Жидкий катализат содержит следы легких углеводородов С₂-С₄ - содержание 2,2-диметилбутана в катализам составляет 32,71 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 33,0 мас.
П р и м е р 9. Согласно методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,001 мас. натрия и 0,01 мас. железа на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при условиях, описанных в примере 6. Выход жидкого катализата составляет 99,3% Состав жидкого катализам приведен в табл. 3. Жидкий катализат содержит 0,20 мас. легких углеводородов C₂-С₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализате составляет 33,64 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 34,0 мас.
П р и м е р 10. Согласно методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,01 мас. натрия и 0,005 мас. железа на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при условиях, описанных в примере 6. Выход жидкого катализата составляет 99,5% Состав жидкого катализам приведен в мбл. 3. Жидкий катализат содержит следы легких углеводородов С₂-С₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализате составляет 34,5 мас. Содержание 2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 34,8 мас.
П р и м е р 11. Согласно методике, изложенной выше, готовят катализатор сомова 0,6 мас. платины, 0,01 мас. натрия и 0,01 мас. железа на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации гексана при условиях, описанных в примере 6. Выход жидкого катализата составляет 99,6% Состав жидкого катализам приведен в табл. 2. Жидкий катализат содержит следы легких углеводородов С₂-С₄, содержание 2,2-диметилбутана в катализате составляет 33,15 мас. Содержание2,2-диметилбутана в смеси гексанов составляет 33,4 мас.
П р и м е р 12. Платинированную -окись алюминия, содержащую 0,6 мас. платины и менее 0,001 мас. натрия и железа, пропитывают раствором хлористого калия и затем сушат при 130^oС. Готовый катализатор содержит 0,6 мас. платины и 0,001 мас. калия на платинированной -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при температуре 140^oС, давлении 30 ати, объемной скорости: 2 час^-1 мольном отношении водород сырье 2:1. Выход жидкого катализам составляет 99,2% Жидкий катализат содержит 0,5 мас. легких углеводородов С₂ С₄, содержание изопентана составляет 75,9 мас.
П р и м е р 13. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,01 мас. калия на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализата составляет 99,5% Катализат содержит 0,1 мас. легких углеводородов С₂-С₄, содержание изопентана составляет 75,7 мас.
П р и м е р 14. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,02 мас. калия на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализата ославляет 99,5% Катализат содержит следы легких углеводородов С₂-С₄, содержание изопентана составляет 74,6 мас.
П р и м е р 15. Платинированную -окись алюминия, содержащую 0,6 мас. платины и менее 0,001 мас. натрия и железа, пропитывают водным раствором хлористого магния и сушат при 130^oС. Готовый катализатор содержит 0,001 мас. магния.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализата составляет 99,4% Катализат содержит 0,2 мас. легких углеводородов С₂-C₄, содержание изопентана составляет 75,6 мас.
П р и м е р 16. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,01мас. магния на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализата ославляет 99,5% Катализат содержит следы легких углеводородов С₂-C₄. Cодержание изопентана составляет 75,2 мас.
П р и м е р 17. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,02 мас. магния.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пептана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализам составляет 99,5% Катализат содержит следы легких углеводородов С₂ C₄, содержание изопентана составляет 74,6 мас.
П р и м е р 18. По методике изложенной в примере 2, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,01 мас. лития на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пептана при условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 11,2 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,4 мас. Катализат содержит 0,3 мас. легких углеводородов С₂ C₄ держание изопентана составляет 76,1 мас.
П р и м е р 19. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,5 мас. платины и 0,001 мас. цезия на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в промессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Выход жидкого катализам составляет 99,1 мас. Катализат содержит 0,5 мас. легких углеводородов С₂ С₄, содержание изопентана составляет 76,5%
Пример 20. По методике изложенной выше, готовят катализатор состава 0,35 мас. платины и 0,015 мас. кальция на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пептана в условиях примера N 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 9,4 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,9 мас. Катализат содержит следы легких углеводородов С₂ C₄, содержание изопентана составляет 74,1 мас.
П р и м е р 21. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины и 0,007 мас. стронция на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана в условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 10,8 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,6 мас. Катализат содержит 0,3 мас. легких углеводородов С₂ С₄, содержание Шопентона составляет 75,9 мас.
Пример 22. По методике, изложенной выше, готовят катализатор содова 0,4 мас. платины и 0,02 мас. бария.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана в условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 11,5 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,9 мас. Катализат содержит следы легких углеводородов С₂ С₄, содержание изопентана составляет 74,0 мас.
П р и м е р 23. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас платины, 0,008 мас. натрия, 0,001 мас. лития на -окиси алюминия.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 10,5 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,3 мас. Катализат содержит 0,4 мас. легких углеводородов, содержание изопентана составляет 76,8 мас.
П р и м е р 24. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,001 мас. калия, 0,01 мас. кальция, 0,001 мас. бария. 40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 11,6 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,5 мас. Катализат содержит 0,3 мас. легких углеводородов, содержание изопентана составляет 76,3 мас.
П р и м е р 25. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,05 мас. железа.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 9,8 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,9 мас. Катализат содержит следы легких углеводородов, содержание изопентана составляет 74,5 мас.
П р и м е р 26. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,05 мас. железа.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют я испытывают в процессе изомеризации н-пентана при условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 9,8 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,9 мас. Катализат содержит следы легких углеводородов, содержание изопентана составляет 74,5 мас.
П р и м е р 27. По методике, изложенной выше, готовят катализатор состава 0,6 мас. платины, 0,001 мас. натрия, 0,001 мас. кальция и 0,05 мас. железа.
40 мл этого катализатора прокаливают, хлорируют и испытывают в процессе изомеризации н-пентана в условиях, описанных в примере 12. Содержание хлора в катализаторе составляет 11,5 мас. Выход жидкого катализата составляет 99,9 мас. Катализат содержит следы легких углеводородов С₂-C₄, содержание изопентана составляет 74,0 мас.
Катализатор для изомеризации насыщенных углеводородов, содержащий платину и хлор на окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит один или несколько элементов из группы, содержащей железо, щелочные и щелочно-земельные металлы, при следующем содержании компонентов в мас.%:
Платина - 0,3-0,6
Хлор - 8,0-12,0
Щелочные и/или щелочно-земельные металлы - 0,001-0,02
и/или железо - 0,001-0,05
Окись алюминия - Остальное