Катализатор для деалкилирования алкилбензолов

Соеэ Соаетскик Сфциалистичесиик РаспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЗЬСТВУ(3) Приоритет -Опубликовано 30.0881. Бюллетень ЙВ 32Датаопублнкоаанмяопмсания 300831 РЦМ 1,з В 01 У 23/46 В 01 У 21/04// С 07 С 4/18 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(5 4 ) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕАЛКИЛИРОВАНИЯ АЛКИЛБЕНЗОЛОВИзобретение относится к производству катализаторов для деалкилирования алкнлбензолов.Известен катализатор для деалкили- э рования алкилбеизолов с водяным паром, содержащий металл платиновой групп , предпочтительно роднй, нанесенный в количестве 0,1-1,0 на окись алюминия 1 .10Родий на окиси алюминия катализирует не только целевую реакцию деалкилирования алкилбензолов с водяным паром, но и побочную реакцию расщеп" лення бензольного кольца, что снижает селектквность процесса. т 5Наиболее близок к предлагаемому катализатор для деалкилирования ал" кнлбензолов с водяным паром, содержащий родий с добавкой одного или нескольких элементов, выбранных нз груп- И пы, включающей медь, железо, никель кобальт, платину, калий н натрий, на окиси алюминия 2 1.На известном катализаторе может быть достигнута достаточно высокая избирательность деалкилирования 93- 95 мол.В от теоретически возможной. Однако этот уровень селективности достигается при относительно умеренном выходе целевого продукта (бензо-ЗО ла) на пропущенный толуол, не превыаающем 55-60 мол.В,Цель изобретения - позы эннеселективности катализатора.Укаэанная цель достигается тем,что катализатор, содержащий родийи сщин или несколько элементов, выбранных иэ группы, включающей медь,железо, никель, кобальт, платину,калий и натрий, на окиси алкйиния,дополнительно содержит свинец приследующем соотношении компонентов,вес.Ъ,Радий О, 1-1,0Свинец 0,02-3,0Один илинесколькоэлементоввыбранных иэгруппы, включа-ющей медь, железо никелькобальт, платину, калий инатрий О, 02-3,0Окись алюминия ОстальноеДополнительное введение в составкатализатора свинца позволяет повысить селективность катализаторадо 95-97 мол. при выходе бензола 65- 87,5 молВведение 0,02 и меньших количеств свинца малоэффективно, при введении 3 свинца и выше резко снижается активность катализатора,Свинец в оптимальных концентрациях приводит к сильному повышению избирательности катализатора даже в тех случаях, когда катализатор содержит лишь незначительные количества известных добавок. Свинец вводят в катализатор пропиткой гранул окиси алюминия раствором, содержащим растворимые соединения свинца, например ацетат свинца, нитрат 15 свинца (11). Свинец может быть введен в катализатор при однократной пропитке совместно с соединением родин и других добавок либо раздельно, до или после введения этих ве- Щ ществ. В качестве носителя используют окись алюминия в виде шариков, колбасок, таблеток, имеюших развитую поверхность 30-300 м /г.Катализатор сушат, затем прокаливают в токе воздуха при 300-600 С. Перед использованием его восстанавливают в токе водорода при 400-6000 С.Катализаторы с добавкой свинца рекомендуется испольэовать прн 440- 680 С, атмосферном или повышенном давлении. В качестве сырья для деалкилирования рекомендуется использовать не только чистые алкилбенэолы толуол, ароматические углеводороды С 8" С, но и ароматизированные бензины риФорминга и пиролиза, содержащие свыше 50 ароматических углеводородов.П р и м е р 1. Катализатор, содержащий 0,6 вес. родия, 0,02 железа 40 на окиси алюминия, готовят следующим образом.0,145 г Ре (ИО)" 9 НО и 2,4 г ледяной уксусной кислоты растворяют в 40 мл раствора ЙЬС 13 НО , содержащего 15 г/л кп, объем раствора доводят водой до 120 мл. К полученному раствору добавляют .100 г прокаленной при 550 С в течение 2 ч шариковой окиси алюминия и упариваютизбыток воды при непрерывном перемео шивании. Температура унарнвания 50 С, катализатор сушат при 130 С 3 ч,онрокаливают в токе воздуха, постепенно повышая температуру до 500 С. Прокаливание продолжают при 500 С ф в течение 2 ч, затем катализатор охлаждают. Катализатор далее нагревают в токе водорода, подаваемого с объемной скоростью 1500 ч (до 500 С, обработку водородом продолжают при Щ этой температуре 2 ч. Катализатор испытывают в процессе деметилировання толуола с водяным паром при следующих условиях: скорость подачи толуола 2 г/л катализаторач, мольное отношение вода/толуол 6, давление. атмосферное.Результаты опытов приведеныв табл, 1.Т.Газообразные продукты процессааналогично и в примерах 2-13) содержат об.; Н 68-72; СО 18-24;СО 2-6, СН, 3-4П р и и е р 2, Катализатор, содержащий вес, родий 0,6, железо 0,02,свинец 0,2, на окиси алюминия готовят следующим образом.0,145 г Ре(МОу) 9 Н О, 0,32 гРЬ( СНСОО), 2,4 г ледяной уксуснойкислоты растворяют в 40 мл раствора,содержащего 15 г/л ГЬ, объем раствора доводят водой до 120 мп. Остальные операции проводят аналогично примеру 1.Катализатор испытывают в условиях, приведенных в примере 1.При температуре опыта 480 С выход бензола составляет 69,5 мол.,селективность 88 моле,П р и и е р 3. В процессе деметилирования толуола с водяным паромиспытывают катализатор, содержащий0,6 родня, 0,5 свинца, 0,02 железа на окиси алюминия.Условия испытания те же, что впримере 1.При 500 С выход бенэола составляет 67,7 мол. при селективности95,7 молП р и м е р 4. В процессе деме"тилирования толуола с водяным паромиспытывают катализатор, содержащий0,6 родия, 1,0 свинца, 0,02железа на окиси алюминия.Условия испытания те же, что впримере 1.При 550 С выход бензола составляет 66,8 мол. при селективности96,0 молП р и м е р 5. В процессе демети"лирования толуола с водяным паром испытывают катализатор, содержащий0,6 родня, 3 свинца, 0,02 железа,на окиси алюминия.Условия испытания те же, что впримере 1.При 680 С выход бензола 50 мол.селективность 96,2 молП р и м е р б. В процессе деметилирования толуола с водяным паром испытывают катализатор, содержащий 0,6 родня, 0,02 свинца и0,02 железа, на окиси алюминия.Условия испытания те же, что в при"мере 1.,При 480 С выход бенэола 64,0 мол.,селективность 79,0 молП р и и е р 7. Для сравнения испытывают катализатор, содержащий0,6 родня, 0,3 меди, 0,02железа и 0,02 натрия на окиси алачиния.Условия испытаний те же, что в примере 1.Результаты опыта даны в табл.2.858911 Таблица Температура, еС Выход бенэола, мол, СелективностЬ, мол. м и в а ю ю м Фе ФЬ 485,0 430 82,2 77,3 П р и м е р 8. В процессе деметнлированяя испытывают катализатор,содержащий 0,6 родня, 0,3 меди,0,2 свинца, 0,02 натрия, 0,02 железа на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что и 5в примере 1.При температуре опыта 520 Свыход бензола 75,4 мол., селективность 95,0 мол.Ъ.Й р и м е р 9. В процессе деметилирования толуола с водяным паромиспытывают катализатор, содержащий0,6 родия, 0,4 свинца, 0,9 железа, 0,02 натрия на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что и впримере 1.При температуре опыта 540 С выходбенэола 875 мол.Ъ, селективность97,6 мол.Ъ.П р и м е р 10, В процессе деметилирования толуола испытывают ката Олизатор, содержащий 0,6 родня,0,9 кобальта, 0,4 свинца, и 0,02натрия на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что впримере 1. 25При температуре опыта 520 фС выходбензола 75,9 мол.Ъ,селективность95,7 мол.Ъ.П р и м е р 11. В процессе демети"лнрования толуола испытывают катали- Зезатор, содержащий 0,6%родня, 0,9никеля, 0,4 свинца и 0,02 натрия,на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что впримере 1. 3При температуре опыта 500 С выходбензола составляет 77,0 мол.Ъ, селектиЮность 96,0 молП р и м е р 12. В процессе деметилирования толуола испытывают катализатор, содержащий 0,5 Ъ родня, 0,1платины, 0,3 свинца на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что впримере 1.При температуре опыта 500 С выход 45бензола составляет 70,0 мол.Ъ селек-тивность 96,5 мол.Ъ,Л р и м е р 13. В процессе деметилирования толуола испытывают катализатор, содержащий 0,6 родня, 0,2 свинца, 2,5 железа, 0,5 калия, на окиси алюминия.Условия испытаний те же, что в примере 1.При температуре опыта 560 С выход бенэола составляет 55,0 мол.Ъ,селективнъсть 96,5 мол.Ъ.1 р и м е р 14, Деалкилирование толуола с водяньи .паром проводят на катализаторе, содержащем 0,6 родня, 0,3 свинца, 0,02 натрия, 0,02 железа, на окиси алюминия. Загрузка катализатора 60 см 9(49 г),Условия опыта: 520 С, 15 атм, мольное отношение вода/толуол 6, объемнаяскорость подачи сырья .1,3 ч.В этих условиях выход бенэолана пропувэнный толуол составляет65,0 мол.Ъ селектнвность деалкилирования 97,0 мол.Ъ,Газообразные продукты содержат,об.; Н 70,0; СО 18,6, СО 2,0, СН,9 у 4П р и м е р 15. В качестве сырьядля деалккпирования используют фрак"цию катализата риформинга, выкипаю"щую в пределах 105-200 фС. Составсырья, вес.: парафиновые углеводороды 12,3, толуол 20,2, ароматические углеводороды С 33,6, ароматические УглевоДоРоДЫ С 9-Скр 33,4.Опыт проводят на катализаторе, со"держащем 0,5 родня, 0,3 меди, и0,1 свинца, на окиси алюминия. Температура опыта 500 С, давление7 атм. Объемная скорость подачи углеводородного сырья 1,3 ч ф, весовоеотношение вода/сырье 2. В этих условиях выход жидкого продукта составляет 77 вес.Ъ,Состав жидкого продукта, вес.ЪПарафиновые углеводороды. 1,2Бензол 34,6Талуол 33,8Ксилолы 21,6Ароматическиеуглеводороды С 9" С8,8Состав газообразных продуктов,обеЪ:Нь 63,5 Р СО 621; СО 1,7; СН 413,8858911 Таблица 2 еВыход бензола, Селективность,мол.Ъ мол.% Температура, С 460 95,7 480 58,9 93,1 500 71,5 83,6 формула изобретения Составитель Н.ПутоваТехред М. Рейвес Корректор В.Синицкая Редактор Л,Пчелинская Ю Заказ 7403/16 Тираж 567 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 филиал ЙПП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Катализатор для деалкнлированияалкилбензолов,с водяным паром, содер- фжащий родий и один или несколькоэлементов, выбранных из группы, включающей медь, железо, никель, кобальт,платину, калий и натрий, иа окисиалюминия, о т л и ч а ю щ и й с я 26тем, что, с целью повьыения селективности катализатора, он дополнительно содержит свинец при следующемсодержании компонентов, вес.В:Родий 0,1-1,0 25Свинец Оф 02 Зю 0Один илинесколькоэлементов,выбранных изгруппы, включающей медь,железо, никель, кобальт,платину, калий и натрий 0,02-3,0Окись алюминия Остальное Источники информации,принятые во внимание при эксйертизе1. Авторское свидетельство СССРР 198310, клС 07 С 15/04, 19662. Авторское свидетельство СССР9 401124, кл. С 07 С 3/58, 1971прототип).