Катализатор для окислительного дегидрирования олефиновых углеводородов

(22) Заявлено 01,03,77 (21) 2457982/23-04 1 68675 1)М. Кл.В 01 Э 23/74В 01 д 23/78/(С 07 С 5/36 присоединением заявки Гесу РСтеаааЬ 1 й авиататСССРлам аэебратааайв фтарнтаа) Заявитель ЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕГИДРИРОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ весэного ильнос активностьммкнь Изобретение относится к производству ка.талиэаторов для окислнтельного дегидрирова.иия олефиновых утлеводородов.Известен катализатор для окнслительногодегидрирования олефиновых углеводородов,содержащий фосфат железа 111.Ближайшим техническим решением к изобретению является катализатор для окнслнтельного дегидрирования олефиновых углеводородов, содержащий фосфат железа и пятиокнсьфосфора 121,Недостатком из катализатора явля.ется его низкая стаб ть. Он начинает терятькаталитнческую уже после 3 час работы.1Цель изобретения - повышение стабильности катализатора.Это достигается тем, что катализатор, содержашин фосфат железа и пятиокись фосфора, дополнительно содержит фосфат стронция при сле.луюшем содержании компонен-в. вес.-;Фосфат стронция 5-50П ятиокись фосфора 0,5Фосфат железа Остальное,П р и м е р 1, Катализатор готовят соосаж., дением фосфатов железа и стронция нэ их растворимых солей, содержащих 200 г/л Ре(ИОэ) з 9 Н О и 70 г/л Зг (МОэ) э из расчета введения фос. фата стронция в катализатор в количестве, 20 вес,%, лри температуре 20 С и рН 2,5 - 3. В качестве осаждающего фосфорсодержащего агента нсполь. эуют днфосфат натрия концентрацией 100 г/л. Полученный после осаждения осадок Ре-Вг-фосфата выдерживают под маточным раствором в течение 4 - 6 час для созревания осадка, затем осадок отделяют, промывают до полного удале. ння растворимых солей. Отмытый осадок фильт. руют и полученную катализаторную массу суатпри 30 С 6 час и 120 С еще 4 час. Высушен. ный осадок пропитывают 10%-ным раствором Н,РО, из расчета содержания сверхстехиометри. ческого фосфора в катализаторе 3,5 вес.% (счи. тая иа элементарный фосфор), далее каталнэаторную массу формуют экструзией в червяк, сушат, раэмалывают до размера гранул 100-400и формуют в таблетки 4 ф 3 мм. Сформованв катализатор подвергают термической обра.ботке при 54 О - 560 С в присутствии водяного686752 пара, Гоговый катализатор имеет следующий со. став, вес 5,"геРОа 71,8 Ягз (Р 04) 2 20,0 Р,О, 8,2, П р и м е р 2. Катализатор готовят смешением жидких паст фосфата стронцИя и фосфата железа, содержащего 3,5 вес.% сверхстехиометрического фосфора. Готовят из расчета введения в катализатор 30% фосфата стронция.Фосфат стронция получают обменной реакцией азота в 1 л дистиллированной воды и дифосфата натрия концентрацией 30 г/л. Растворы сливают одновременно при сильном перемешивании, выдерживая рН 10-11 реакционной смеси в течение всего пе. риода осаждения. Полученную суспензию вьщер. живают 2 - 4 час, затем осадок отделяют и подсушивают до влажности 60 - 70%.Фосфат железа готовят смешением 2 л водного раствора, содержащего 450 г Ее 1,ЙОз)з 9 Н 20, и 4 л дифосфата натрия концентрацией 50 г/л в таком соотношении, чтобы иметь рН 3 - 4. Полученный осадок выстаивают 2 - 4 час, а затем его отделяют, промывают и сушат при температуре 60 - 120 С в течение 8 час. Высуьшенный фосфат железа пропитывают 10%-ным го раствором НзР 04 из расчета содержания 3,5 вес,% ноким;ого стронция, содержащего 160 г Яг 1 КОз) 2 П р и м е р 4, Катализатор готовят по при.меру(фосфат стронция введен в количестве20 вес.%, отличие заключается в том, что Ре-Яг.фосфат после сушки пропитывают 10%-нымраствором Н,Р 04 из расчета содержания 5 вес.%сверхстехиометрического фосфора в катализаторе.Катализатор имеет следующее атомарноесоотношение компонентов:Яг:Ре:Р = 03: 1; 1,4и элементный химический состав, вес.%;геРО 4 69,4Ягз (Р 04) 2 20,0Р 2 05 11,6П р и м е р 5. Катализатор, приготовленныйпо примеру 1, включает фосфат стронция в ко.личестве 5 вес.% при содержании 3,5 вес.%сверхстехиометрического фосфора. Катализаторимеет следующий состав, вес. %:ЕеРО 4 86,8Я 3(04) 2 5,08,2,П р и м е р 6. Катализатор, приготовленныйло примеру 2, но отличающийся тем, что содержание фосфата стронция составляет 50 вес.%,а количество сверхстехиометрического фосфо.ра - 3,5 вес.%,Состав катализатора, вес,%:РеРО 4Ягз Р 04) 2Р 20,41,8 50,0 8,2,4 а 50 сверхстехиометрического фосфора. Полученныйтаким способом фосфат железа смешивают свлажной пастой фосфата стронция до получения однородной катализаторной массы, затемее формуют экструзией в червяк и высушивают при 60-120 С в течение 8 - 10 час, Высушенный катализатор прокаливают в среде водяноголара при 540 - 560 С. Катализатор имеет следующий состав, вес.%: РеРО 4 61,0 Ягз (Р 04) 2 30,08,9,П р и м е р 3. Катализатор готовят по при. меру 1 (фосфат стронция введен в количестве 20 вес%, за исключением того, что Ее - Яг-фосфат содержит 0,1 вес.% сверхстехиометрического фосфора, при этом в катализаторе выдерживают следующее атомарное соотношение компонентов: Яг:Ее:Р = 0,3: 1,0; 1,2,а катализатор имеет состав, вес.%:ЕеРО 4 79,4 Ягз (Р 04) 2 20,0 Р 20, 0,5,Катализаторы, приготовленные по примерам 1 - 6, испытывают в реакции окислительного дегидрирования изо-амиленов и бутиленов. Испытания проводят на проточной установке в кварцевом реакторе со стационарным слоем катализатора. Катализатор 5 - 8 см помещают в иэо. термическую зону реактора. Размер гранул катализатора 12 мм. В качестве окислителя ис пользуют кислород воздуха.Мольное соотношение углеводород;кислород равно 1: 0,9 - 1,3. В качестве инертного раэбавителя используют водяной пар. Мольное соотношение углеводород:водяной пар равно 1:20 - 25. Исследования проводят при температуре 1550 в 5 С и объемной скорости подачи изо. амилена или бутилена 200 -300 ч в расчете на газообразный углеводород.Результаты испытаний катализаторов, приготовленных по примерам 1 - 6, приведены в таблице.686752 Избирательность. мол.% ВремяработыкатализаКонверсия,мол. % Содер аниесверхстехио.метрическогофосфора, вес.% Катализатор тора, час 1/4340 92,3 92,6 93,0 54,5 55,2 55,0 3,5 По примеру 1 93,0 92,6 51,0 55,0 3,5 По примеру 2 52,6 91,3 0,1 По примеру 3 По примеру 4 90,0 91,5 59,8 61,0 20 20 5,0 92,0 90,0 54,2 50,9 340 3,5 По примеру 5 91,2 52,8 40 3,5 По примеру 6 Формула изобретения Составитель Е, ДжуринскаяРедактор Н. Разумова Техред Л.Алферова КорректорТ, Скворцова Заказ 55896 Тираж 877 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.З 5, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из данных, приведенных в таблице, видно, что катализатор позволяет значительно увеличить цикл работы без снижения его каталитической активности. Это подтверждает высокую стабильность состава катализатора. Кроме того, предложенный катализатор обеспечивает более высокую избирательность. Катализатор для окислительного дегидриро.вания олефиновых утлеводородов, содержащийфосфат железа и пятиокись фосфора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениястабильности катализатора, он дополнительно эосодержит фосфат стронция при следующем содержании компонентов, вес.%:Фосфат стронция 5 - 50Пятиокись фосфора 0,5 - 10Фосфат железа Остальное,Источники информации, принятые во внима.35ние при экспертизе1. Патент США У 3660153, кл. С 07 С 5/18,опублик, 1970.2. Патент США Иф 3716545, кл. С 07 С 5/18,опублик. 1970 (прототип).