Катализатор для пиролиза углеводородного сырья

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р,988325(23) ПриоритетОпубликоввио 150133, Бюллетень Йо 2 Дата опубликования описаиия 15.0183 РМ Кл зВ 01 4 23/08 С 07 С 11/04 Государственный комитетСССР по дедам изобретений и открытий(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ 8-123-5 10-25 75-90 (,23 Оксид индияПемза Изобретение относится к катализа торам для пиролиза углеводородного сырья, которые могут быть использованы для получения низкомолекулярных олефинов.Известен катализатор дЛя пиролиза углеводородного сырья, содержащий оксиды калия, магния и железа (,11.Недостатком этого катализатора является его невысокая активность относительно образования этилена.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является катализатор для пиролиза углеводородного сырья, содержащий оксид индия на носителе. При этом в качестве носителя катализатор содержит пемзу при следующем содержании компонентов, мас.Ъ: Однако данный катализатор имеет низкую механическую прочность (14- 16 кг/см) и высокую степень коксообразования в процессе пиролиза углеводородного сырья. Так, при пиролизе бензиновой фракции содержание кокса через 4 ч работы повышается на 20% 3 пОЗ (пемза составляет 8,8 мас.Ъ) а при пиролизе н-гексана на 10 3 п 20 (пемза - 15,0 мас.%).йель изобретения - снижение степени коксообразования и повышение механической прочности катализатора.Указанная цель достигается тем, что катализатор для пиролиза углеводородного сырья, содержащий оксид индия ьа носителе, в качестве носителя содержит фаянс с диаметром пор 2500-3000 А и дополнительно оксид калия при следующем содержании ком понентов, мас.Ъ: 15 Окснд индияОксид калияфаянс с диаметром пор2500-ЗОООА. ОстальноеИспользование предлагаемого катализатора дает возможность получитьследующий положительный эффект. Степень коксообразования значи тельно снижается - до 3,9-8,7 мас,Ъв зависимости от исходного сырья(против 8,8-15,0 мас.Ъ по прототипу).Механическая прочность катализатораза счет использования крупнопористого фаянса возрастает до 300-400 кг/см .ЯКрупнойористый фаянс, полученный по способу 3 ), и используемый в предлагаемом катализаторе имеет следующую характеристикуСостав, мас.; 24,45ЕеОЗ 0,7СаО 0,6Ндс 0,7ЕКО+МаО 1,15502 ОстальноеПоверхность м /г 1,8; пористость,Яобъем пор, см/г 0,17; диаметр пор, А 2500-3000.Катализатор готовят известным 15 способом, Твердый носитель пропитывают водным раствором 3 п(МОЗ) "4,5 НО и КМО 1, Иавеску водного азбтнокислого индия и азотнокислого калия берут из расчета, чтобы после выпаривания ,2 О раствора и прокаливания катализатор. в готовом виде содержал 8-12 Э и 0 и 3-5 КО от массы катализатора.П р и м е р 1. 50 г фаянсового носителя, предварительно прокаленного в течение 4 ч при 800 ф, помещают в водный раствор азотнокислого индия и азотнокислого калия, который получают растворением 16,5 г Э п(МО)з 4,5 Нф и 3,2 г КМОЭ в 200 мп дистиллированной воды. Через 1618 ч раствор упаривают на водяной байе при постоянном перемешивании носителя до сухого состояния. После этого катализатор прокаливают в течение 6 ч при 800 ф для обеспечения стабильных свойств З 5 в условиях пиролиэа. При этом нитраты индия и калия разлагаются до соответствующих оксидов. Полученный катализатор имеет состав, мас.: 10 3 п 2 ОЗ 12403Фаянс с диаметромпор 2500-ЗОООА Остальноемеханическая щочность на раздав ливание 300 кг/смДля сравнения каталитического дей ствия полученного катализатора с известными были проведены опыты по каталитическому пиролизу бензиновой 50 фракции, выкипающей в пределах 28- 180 а, и н-ундекана на лабораторной установке проточного типа, Анализ продуктоь пиролиза проводили газохро,матографически. 55Опыт по пиролизу н-ундекана проводят при 780 С, Ч = 3 ч-"-, массовом отношении водяной пар: сырье = 1 г 1 в течение 4 ч. При этом конверсиян-ундекана составляет 96,4 мас бО Выход этилена составляет 47,4 мас., пропилена - 24,6 мас суюы не- предельных С-С 4 77;2 мас выход кокса 0,4 мас. (в расчете на сырье). Выход этилена при пиролизе н-ундекана на катализаторе 13 составляет 45 мас сумма непредельных 74 мас. при конверсии 98 мас Выход кокса 0,5 масП р и м е р 2. Катализатор готовят, как указано в примере 1, с той лишь разницей, что 50 г Фаянсового носителя помещают в водный раствор азотнокислых солей индия и калия, который получают растворением 11,0 г Лп(ЙОЗ) 4,5 НО и 5,3 г КМО в 200 мл дистиллированной воды.Полученный катализатор имеет состав: мас.:ЭппО 8К 0 5фаянс с диаметромйор 2500-ЗОООА ОстальноеМеханическая прочность на раздавливание 400 кг/см.В табл. 3 приведены основные результаты, характеризующие пиролиз н-гексана в присутствии катализатора по примеру 2 и известного катализатора.Содержание кокса на поверхности катализаторов 10 3 пО (пемза) и 8 3 п 20 З+5 КоО (Фаяйс) за 4 ч работы составляет 15,0 и 8,7 мас. соответственно.П р и м е р 3, Катализатор готовят как указано в примере 1, с той лищь разницей, что 50 г Фаянса помещают в водный раствор азотнокислых солей индия и калия, который получаЮт растворением 16,5 г 3 п(МОЗ) 45 Н 20 и 4,24 г КМОЗ в .200 мл дистиллирован"- ной воды, Полученный катализатор имеет состав, мас,," зКФаянс с диаметромпор 2500-ЗОООА ОстальноеВ табл, 4 приведены основные ре-. зультаты пиролиза бензиновой фракции, выкипающей в пределах 28-180 С на лабораторной установке проточного типа.Содержание кокса на поверхности катализатора 123 пО+4 К 20 (фаянс) за 4 ч работы составляет 3,9 мас По сравнению с известным выход низкомолекулярных олефинов состава С-С 4 на катализаторе 12 3 пО + +4 КО (фаянс) увеличивается на 2,7 мас а содержание кокса на поверхности катализатора снижается в 2,3 раза.988325 Таблица 1 Выход этилена, пропилена, бутиленов и днвинила, суммы непредельныхС-С 4 мас.Ъ при каталитическом пиролиэе бензиновой Фракции 28-180 С(объемная скорость подачи сырья 3 ч , отношение водяной пар:сырье=1:1,температура 780 фС) Выход продуктов в расчете на сырье ГазообразованиеКатализатор 90,2 60,3 1,0 17,6 62,8 89,7 18,7 3,2 Таблица Содержание кокса, мас.Ъ на поверхности известного катализатора и предлагаемого катализатора эа 4 ч работы Известныйкатализатор 20 Э пОЗ(пемза) Катализатор по примеру 1 3,9 8,8 Т а б л и ц а 3 Выход этилена и суммы непредельных С -С 4 при каталитическом 2 пиролизе н-гексана (объемная скорость подачи сырья 1 ч-,отношение водяной пар:сырье = 2;1, температура 780 С),мас.ЪКатализатор Газообразование Выход продуктов в расчете на сырье988325 Таблица 4Выход этилена, пропилена, бутиленов и дивинила, суммынепредельных С 2-С 4 маспри каталитическом пиролизебензиновой фракции 28180 С (Ч = 3 -1, массовое отношениеводяной пар; сырье = 1:1, температура 780 С). Катализатор Выход продуктов в расчете на сырье Газообразование Ф ЬЕ.с 123 о 0.4 К О(фаянс) 41,5 18,4 63,0 90,0жВФормула изобретения Оксид индияОксид калияФаянс с диамеуромпор 2500-ЗОООХ 8-12 3- .5 Остальное Составитель Т. БелослюдоваРедактор И. Касарда Техред М,Надь Корректор И. Оарошиг Тираж 535 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, вл. Проектная, 4Заказ 10924/7 25Катализатор для пиролиза углеводо,родного сырья, содержащий оксид индия на носителе, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью снижения степени коксообразования и повышения 30 механической прочнссти катализатора, в качестве носителя катализатор содержит фаянс с диаметром пор 2500- ЗОООА и дополнительно оксид калия при следуацем содержании компонентов, масЛ: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 738659 кл. В 01 3 23/78, 19782. Авторское свидетельство СССР9 514623, кл. 8 01 3 23/08, 1974(прототип).3. Авторское свидетельство СССРР 262855, кл. В 01 4 37/04, 1968.