Катализатор для получения ароматических углеводородов

ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК П А ТЕНТУ Союз Созетскиз Ссцизлистическиз РеспубликЗависимый от патента М Заявлено 20.Х 11,1968 ( 129853023-4) Кл. 123, 11(32 МПК В 011 1132УДК 66.097,3(088.8) Приоритет 20,Х 11.196, лз 133224, Франция. Комитет по делам изобретений и открытий ври Совете Министров СССРОпубликовано 19.Х 1.1970. Бюллетень 1 лс 35 Дата опубликования описания. 28.1.1971 Авторыизобретения Иностранцы Пьер Дюо и Жан Франсуа Ле Паж(Франция) Иностранная фирма Инститю Франсэ дю Петроль де Карбюран эЛюбрифьянЗаявитель КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВИзвестен катализатор для получения ароматических углеводородов путем диалкилирования полиалкилароматических углеводородов, представляющий собой соединение алюминия с окислом элемента 71 группы периодической системы подгруппы хрома.Известный катализатор не позволяет получить достаточно высокий выход целевого продукта.Рабочие условия реакции деалкилированця в присутствии известного катализатора следующие: температура 400 - 650 С, давление атмосферное или повышенное, объемная скорость 0,1 - 5.С целью повышения активности, предложен катализатор для получения ароматических углеводородов путем диалкилирования алкилароматических углеводородов, состоящий из 1 - 20, предпочтительно 5 - 12 вес. % в пересчете на окись, элемента И группы периодической системы, предпочтительно хрома, ц 0,01 - 5, предпочтительно 1,5 - 2 вес. % в пересчете на окись, элемента 1 группы периодической системы, предпочтительно калия, нанесенных на носитель - окись алюминия, имеющей удельную поверхность 40 - 120, предпочтительно 40 - 100 лт 2/г, объем пор 0,4 - 0,7 смз/г, в котором более 75%, предпочтительно более 90%, объема пор соответо ствует порам с диаметром 100 - 2000 А, и кислотность не выше 0,07 кал.я- прц температуре 400 С и давлении 300 мм рт, ст.В катализатор могут быть введены соединения элементов группы железа в количестве 5 не более 5 вес. % окисла соответствующегометалла.Носитель - окись алюминия с требуемымисвойствами - может быть получен различнымц способамц, например обработкой окиси 10 алюминия с большой удельной поверхностьюводой в автоклаве при температуре 120 - 250 С, в присутствии кислоты цлц без нее с последующим кальццнцрованцем. Таким образом, уменьшают удельную поверхность 15 путем увеличения объема макропор прц сохранении механической прочности. Кислотность такой окиси алюминия очень низка.Катализатор получают классическим способом. Окись алюминия пропитывают раство ром, содержащим элемент группы Л в видесоединения, которое разлагается под действием тепла, например в виде нитрата, ацетата, оксалата и т. д.Второй раствор, которым пропитывают 25 окись алюминия, содержит элемент окислащелочного металла, например карбонат или бцкарбонат калия или натрия, или гцдроокись, например гидроокись натрия или калия.Окись алюминия, пропитанную однимактивным компонентом, высушивают прц тем287614 10 15 20 220 0,7 30 5055 Вступившие в реакцию,Подученныев результатереакции, оо Соединения 0,5 47017 8,5 БексанБензолТолуолЭтплбензолЕсилолТяжелые продукты" 68,52711,52 60 65 ряда, такие, как 3пературе 120 - 200 С, затем кальцинируют при температуре 400 - 750 С,В присутствии предложенного катализатора деалкилированию могут быть подвергнуты любые углеводороды алкилароматического ряда, например пар афиновые, нафтеновые, олефиновые, ацетиленовые, Присутствие серу- содержащих соединений и соединений поли- ароматического ряда не препятствует прове- дени.о деалкилирования,Углеводороды ароматического ряда могут быть предварительно разжижены различными соединениями, неактивными по отношению к реакции, такими, как азот, водяной пар, метан, углекислый газ и т. д. Рабочие условия реакции деалкилирования в присутствии предложенного катализатора следующие: температура 500 в 8 С, давление 10 - 70 кг,см-, объемная скорость 0,5 - 2. П р и м е р 1. Катализатор готовят путем пропитки окиси алюминия водным раствором нитрата хрома Сг(110 а)з 9 Н.О с последую. щей сушкой при температуре 150 С в течение 4 час, пропиткой раствором соединения калия, повторной сушкой при температуре 150 С в течение 4 час и кальцинированием при температуре 750 С в течение 4 час.Носитель из окиси алюминия перед пропиткой имеет следующие характеристики: удельная поверхность 70 м%, объем пор 0,6 сма/г, 90% которого соответствует порам, имеющим диаметр порядка между 200 - 1800 Л, кислотность 0,02 кал/м 2 при 400 С, Полученный катализатор содержит, вес. %: 7,5 Сг Оа, 1,0 КвО. Условия подачи углеводородов на катализатор следующие:Общее давление, кг/сма 45Температура, С 630ЮН, объем жидкого наполнителя на объем катализаторав часОтносительный расход водорода, г моль на 1 г моль углеводорода наполнителя 85 В таблицу вынесены соединения, участвующие в реакции деалкилирования и получен ные в результате этой реакции. ф Вещества полпароматпческогодифенил, аценафтен и флуорен,35 40 45 4При мер 2. Повторяют пример 1 на ката лизаторе, приготовленном таким же способом, но содержащим 15 вес. % окиси хрома СгаОа и 1 вес. % КО. Наполнитель обрабатывают идентичным ооразом в тех же условия, но при трех различных температурах, Результаты приведены ниже.Температура реак- Содержание бенции, С зола в полученны продуктах, %570 21600 42 630 64 С повышением температуры увеличивается выход конечного продукта - бензола, но немного уменьшается, когда содержание окиси рома в катализаторе отклоняется от предпочтительных значений. П р и м е р 3. Этот пример дается в качестве сравнения. А. Повторяют пример 1, применяя окись алюминия, обладающую следующими характеристиками:Удельная поверхность, м-/гОбъем пор, сма/г оДиаметр пор (30% объема), Л 2000 Кислотность (при 400 С), кал/лР 0,17 Катализатор пропитан тем же способом и содержит СгОа и К.О как и в примере 1. Рабочие условия идентичны условиям примера 1 (наполнитель, температура реакции, ЮН).Установлено, что в полученных продуктах содержится только 57 вес. % бензола.Б. Повторяют пример 1, применяя катализатор, идентичный катализатору в примере 1, но не содержащий окись калия. Все другие условия примера те же, В полученных продуктах содержится только 62 вес. % бепзола.В обоих случаях установлено, что содержание бензола в полученных продуктах уменьшается со временем, это доказывает нестабильность катализатора,П р и м е р 4. Повторяют пример 1, замещая в катализаторе К.О на 1 вес. % МаО. Все другие условия остаются идентичными условиям примера 1; установлено, что содержание бензола в полученных продукта равно 66,5%. П р и м е р 5, Этот пример дан в качестве иллюстрации активности и хорошей стабильности катализатора для углеводородов алкилароматического ряда, содержаших парафины и олефины.Катализатор, приготовленный как и в примере 1, применяют для обработки в тех же рабочих условиях углеводородов, состав которыдан ниже, вес. %:287614 бецзолтолуолэтилбецзолксилолыпарафины и олефины (соответствуют индексу 10,1) тяжелые вещества полиароматического ряда 1,684,95 1,75 1,94 Предмет изобретения 8,7 1,8 Составитель Т. Комова Редактор Л. Г. Герасимова Текред А. А, Камышникова Корректоры: Л. Корогод и Е. ЛасточкинаЗаказ 3936118 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Типография, ир. Сапунова, 2 В этих условиях получепцые продукты имеют следующий состав, /о. 0,85 (соответствуютиндексу брома О)бецзол 54толуол 43тяжелые вещества полиароматического ряда 0,8этилбеызол 0,75ксилолы 0,60 Катализаторы работают в течение шести месяцев без заметной потери своей активности. 1. Катализатор для получения ароматических углеводородов путем деалкилцроваци я5 алкплароматическцх углеводородов, включающиц элементы 1"1 группы периодической системы, отлачающайся тем, что, с целью повышения актцвпостп катализатора, оц состоитиз 1 - 20, предпочтительно 5 - 12 вес. Я в пе 10 ресчете ца окись, элемента Л группы периодической системы, предпочтцтельцо хрома, и0,01 - 5, предпочтительно 0,5 - 2 вес. о/о в пересчете ца окись, элемента 1 группы периодической системы, предпочтительно калия, нане 15 сеццых ца носитель - окись алюмццця, имеющую удельную поверность 40 в 1, предпочтительцо 40 - 100.яег, объем пор 0,4 - 0,7 с,иа/г,в котором более 75, предпочтительно более90-, объема пор соответствует порам с диа 20метром 100 - 2000 А, ц кислотность це выше0,07 кал/лР при температуре 400 С ц давлении 300,ил рт. ст.2, Катализатор по п. 1, отличаюсцайсч тем,что в его состав введены соедицсиия элемецтов группы железа,