Способ регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора

1 1Изобретение относится к способамрегенерации катализаторов, в част"ности к способу регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора,деэактивированного в процессах алкилирования бензола олефинами или олигомеризации олефинов вследствие на"копления в катализаторе высокомолекулярных органических соединений иснижения содержания фосфорных кислотза счет вымывания их из катализатораи уноса с реакционной массойИзвестен способ регенерации твер"дога фосфорнокислотного катализатора, заключающийся в обработке отработанного катализатора перегретым паиром Г 1.Известен также способ регенерациитвердого Фосфорнокислотного катализатора, заключающийся в обработке отра.ботанного катализатора воздухом привысоких температурах2,Однако известные способы регенерации имеют ряд недостатков, а имен".но: не гарантируют полного удаленияполимерНых отложений; при обработкедезактивированного катализатора воздухом при высокой температуре проис.ходит существенное обезвоживаниекатализатора, вследствие чего пони"жается его активность, для восстановления активности катализатор до"полнительно обрабатывают перегретымводяным паром с последующей продувкой инертным газом.Наиболее близким к изобретениюпо техническому решению являетсяспособ регенерации твердого фосфорнокислотного катализатора, заключающийся в многократной обработке дез"активированного катализатора органическим растворителем при температуревыше 138 С и давлении выше 7 атм втечейие 6-8 ч с последующим отделением растворителя. В качестве органического растворителя используютароматические углеводороды или ихсмеси со стабилизированными углево"дородами риформинга. Углеводородыдолжны быть очищены от серы 1 3 .. Недостатками известного способа являются его сложность вследствие необходимости многократного повторения операций промывки катализатора, которые проводятся при высо" ком давлении и высокой температуре, а также невозможность восстанов. ления активности до уровня первонащельной.0317602 Цель изобретения - упрощение способа и восстановление активности ка" тализатора до уровня первоначальной.Указанная цель достигается тем, что согласно способу регенерации твердого Фосфорнокислотного катализатора для алкилирования бензола олефинами или олигомеризации олефинов) заключающемуся в обработке .деэактивированного катализатора раствори 5 10 телем, в качестве растворителя используют 36,5-883-ный водный раствор ортофосфорной кислоты и обработку проводят при весовом соот ношении катализатор : растворитель=1.:1-3, температуре 80-100 С и атмосферном давлении, отделении растворителя и нагревании отделенного отрастворителя катализатора до 180300 С.При нагревании дезактивированного катализатора с водным раствором ортофосфорной кислоты полифосфорные кислоты, содержащиеся в катализаторе, реагируют с водой, превращаясь в ортофосфорную кислоту, 8 ре"акторе после нагревания смеси при80-100 С образуется суспензия, представляющая собой смесь водного раствора ортофосфорной кислоты, органического слоя углеводородов и высокомолекулярных соединений и гидролизованного катализатора. Из полученной смеси после охлаждения отделяюторганический слой обычным путем, на" И пример, отстаиванием и декантацией,Оставшуюся смесь фильтруют, При этомполучает .осадок гидролизованного ка". тализатора и Фильтрат, т.е. водныйраствор ортофосфорной кислоты, Припрокаливании осадка происходит удале"ние избытка воды из катализатора иобразование полифосфорных кислот, Врезультате такой обработки получаюткатализатор с такой же активностью, 4 как свежеприготовленный, так как издезактивированного катализатора полностью удалены отложения высокомолекулярных соединений и восполнено содержание полифосфорных кислот.П р и м е р 1, 100 г дезактиви"рованного фосфорнокислотного катализатора алкилирования (содержание фос"Форных кислот в расчете на Фосфорныйангидрид 61,5 мас,Ф ) нагревают приперемешивании с 1 ОО г 36,5-ного водного раствора ортофосфорной кислотыпри 80 С в течение 6 ч. Смесь охлаждают, отделяют 0,12 г слоя органнчесСодержание в катализаторе фосфорных кислот в расчете наР 05, мас.Ф Селективностьпревращениябенэола в иэопропилбензол,Ф. Образец катали- затора Конверсия пропилена Алкилирование бензола пропиленом Свежеприго- товлен- ный 62,0 99,26 99,97 Регене- рированныйпо примеру 1 99,92 Регене- рированный по примеру 3 99,21 63,1 9 ч,95 95,1 Э 1034 ких веществ углеводороды, полимеры олефинов) и оставшуюся массу подвергают фильтрованию, Получают 124,5 г гидролизованногр катализатора и 72,9 г 69,3 й-ного водного раствора ортофосфорной кислоты. После нагрева.нии осадка до 180 С получают 79,5 г твердого катализатора ( содержание фосфорных кислот в расцете на фосфорный ангидрид 63,1 мас.Ф ).1 ОП р и м е р 2. 100 г дезактивированного Фосфорнокислотного катализатора олигомеризации олефинов ( содер" жание фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид 53,5 мас.Ф ) нагре вают с 300 г 88,0-ного водного раст-Р вора ортофосфорной кислоты при 100 С в течение 4 ч, Смесь охлаждают, отделяют 0,2 г слоя органических веществ. Иэ оставшейся массы выделяют 125,4 г осадка гидролиэованного ка тализатора и 271,3 г 90,94-ного водного раствора фосфорной кислоты. Пос. ле нагревания осадка до 300 С получают 99,1 г катализатора, содержаще го 64,7 мас.Ф Фосфорных кислот в расчете на фосфорный ангидрид.П р и м е р 3. 100 г дезактивированногофосфорнокислотного катализатора алкилирования бенэола пропиленом содержание фосфорных кислотв расчете на Фосфорный ангидрид 760 459,5) нагревают с 200 г 73,6-ного водного раствора ортофосфорной кисло-. ты при 90 фС в течение -1 ч. После ох-; лаждения и отделения 0,1 г слоя органических веществ из смеси выделяют 129,1 г гидролизованного катализатора и 169,2 г 83,9-ного раствора фос" форной кислоты. После нагревания выделенного катализатора до 220 С получают 98,5 г катализатора, содержащего 63,1 мас.Ф фосфорных кислот в расчете на Фосфорный ангидрид.Регенерированные образцы Фосфорнокислотного катализатора из примеров 1 и 3 испытывают в Реакции алкилирования бензола пропиленом. Услоо вия алкилирования: температура 230 С,. давление 30 кг/см, молярное соотношение бензол: пропилен . 6:1, скорость подачи бензола составляет 5 объемов на 1. объем катализатора в час.Регенерированный.фосфорнокислотный катализатор из примера 2 ис" пытывают в реакции олигомеризации пропилена, Условия олигомериэации: температура 200 С, давление 38 кг/см объемная скорость подачи пропан-про-. пиленовой смеси, содержащей 30 мас.Ф пропилена, 38 чРезультаты испытаний приведены в таблице. Селективность превращения пропилена, Ф, в . изопропил- тримеры пропиленабензол1034760 Продолжение таблицы веее е вв та 1 Селективность превращения про гелена, Ф, вКонверсияпропилена,3 Образецкатализатора еееев 1 авва ае вватев в е изопропилбензол тримерыпропилена Олигомеризация пропилена Свежепри"готовленный 86,0 92,0 85,9 64,7 92,2 таа а ее в Как видно из таблицы, катализатор,от свежеприготовленного,при этом спорегенерированный предлагаемым спот. соб прост и позволяет возвратить собом, по активности не отличается в процесс 80-9853 катализатора,Составитель Н.ПутоваРедактор А. Химчук Техред И,Тапер Корректор .А,Дзятко1.Е е Еа атЗаказ 5703/7 Тираж 537 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 1-35, Раущская наб., д МвеетаааааФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ееее ееавва Содержание в катализаторе фосфорных кислот в. расчете на Р О,мас.Ф Регенерированный попримеру 2 Селективность превращения бензол в изопропилбензол,3