Способ приготовления шарикового цеолитсодержащего катализатора

СНИХ ЕСНИХ СОЮЗ СОВЕ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИН А И 8 35/08 51) 4 В 01 3 37/04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им, В.В. Куйбышева(54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШАРИ -КОВОГО ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА для алкилирования углеводородов путем смешения неолита с гипроксидоалюминия и формоЬания сферическихгранул с последующей сушкой и прокаливанием, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения способаи получения катализатора с повышенной механической прочностью, цеолитсмешивают с гидроксидом алюминия,полученным осаждением из раствораалюмината натрия или нитрата алюминия при 20-30 С и рН 8,5-9,0 и формованпе ведут из псевдозоля, содержащего гидроксид алюминия и цеолитрН 4,0-6,0, путем пропускания капель псевдозоля сначала через слойуглеводородов керосиновой фракции,а затем через раствор аммиака.Тип Способ формовки Диаметршариков,мм Механическая талитическая активпрочность наразравливание гидроксида алюми-,ния сть - выход моноаллбензола, % от теотич. кг/см кг/шар и алкипри алкилировании бенров аннинзола ла изоилено опиловымиртом углеводродно 6 19,8 юми нат ныи 2,2,6,0 атный 2 О тывание Алюминатнь вестнь й) Нитратный,0 8 26,8 2 8,2,загрузкой 4золу=1,8 ч" СН СН табл, 1арактсри товленных оБ по бен=300 С,5 ч);ропиловымковкегфр, 0,1си СНФсход газа следует, что прочнос тики шариковых ЦСК, предлагаемым способ ализаторов, приготов см шариков (БР=0,1 МПа,(мол.)=5;1,=2,ания бензола изопа импульсной устакатализатора 25 м1=300 С, доза сме+1-СНтОНносителя ленным спосо ность катали м окатывания.торов обоих ти т в одном уровне,в реакциях алэтиленом на пр ктивность оценив илирования бензо точной установке 1 12453Изобретение относится к способам приготовления шариковых цеолитсодержащих катализаторов для алкилирования ароматических и изопарафиновых углеводородов. 5Цель изобретения - упрощение способа и получение катализатора с повышенной механической прочностью за счет определенных условий формовки шариков и использования гидроксида 1 О алюминия, полученного определенным способом,П р и м е р 1. Цеолит КеСаНУ, содержащий 0,6 мас.% Иа О, 1,2 мас,% 15 СаО и 12,9 мас,% 2 а О вводят замесом в пептизированную массу гидроксида алюминия, полученного алюми-натным методом в промьшшенных условиях или нитратным методом в лабора торных условиях, после чего проводят формовку 100 г валжной массы гидроксида алюминия, содержащей 20 г сухого вещества (в расчете на А 40), пептизируют добавкой 0,6 мл ледяной 25 уксусной кислоты и смешивают с 20 г цеолита. После перемешивания и полу 37 3чения однородного псевдозоля с рН5,0-55 его подают через фильеры диаметром 2 мм в формовочную колонну,Капли псевдозоля проходят черезслой парафинов С, -С высотой 1,0 см,затем - слой раствора аммиака концентрации 12,5 мас,% высотой 1,5 м.Через 10 мин шарики выгружают, промывают дистиллированной водой и подсушивают на воздухе в течение 12 ч,после чего высушивают в термостатепри 60 С - 2 ч, 80 С - 2 ч и 120 С -2 ч. Высушенные шарики прокаливаютв токе воздуха при повышении темпеоратуры до 550 С со скоростью 80 С/ч,с выдержкой при комнатной температуре в течение 3 ч. Полученный шариковый катализатор (ЦСК) содержит50 ма.с,% цеолита РеСаНУ в матрице- А 1,0,.Параллельно получают шариковыйкатализатор того же состава по известному способу, используя методокатывания зкструдатов,Механическая прочность и активность шариковых ЦСК 50 мас,%РеСаНУ/ -А 10 приведена в табл, 1.Та блица 11245337 4в течение 30 мин, Полученную суспен-,зию Фильтруют на вакуум-фильтре, осадок подсушивают до 857-ной влажности,пентизируют добавкой 0,7 мл уксуснойкислоты и полученный псевдозоль срН = 4,5-5,0 формуют, как в примере 1,Механическая прочность и активностьшариковых ЦСК 50 мас,7. РеСаНУ/-Л 1 0приведена в табл. 2,Т а б л и ц а 2 Диаметр Механическая прочностьшариков, на раздавливаниемм Способ формовки Активность - выходизопропилбензолапри алкилированиибензола изопропило,вым спиртом, 7. оттеоретического кг/шар кг/см Углеводородно-аммиачный 6,3 17,6 Окатывание 2,8 5,0 81,3 17,5 Активностьвыход Механическая прочДиаметр гранул,Добавкаводы на 100 г Дозировка пепрНпсевдозоля Пептизатор ность на раздавли-. вание тизато; пропилбензола,7. от теомассы ра на 100 г массы кг/см 2 кг/шар гидроксидаА, мл ретического гидроксидаалюми ния, мл 6,0 Н-масляная кис 0,5 20,0.68, 4 3,9 2,8 10 лота П р и м е р 2. Цеолит КеСа 11 У вводят в суспензию, полученную репульпацией отмытой массы алюминатного гидроксида алюминия, 100 г влажной массы гидроксида алюминия, содер жащей 20 г сухого вещества (в расчете на А 10), суспендируют в 500 мл дистиллированной воды, после чего вводят 20 г цеолита и перемешивают Из табл. 2 слецует, что прочность шариковых ЦСК 507 РеСаНУ/ -А 10, приготовленных предлагаемым способом, выше, чем окатанных экструца тов, а активность катализаторов обоих типов одинакова.П р и м е р 3. Влияние рН псевдозоля на прочностные и каталитические свойства ЦСК.35По предлагаемому способу в условиях примера 1 готовят катализаторы, содержащие 50 мас,7 цеолита РеСаНУ, с матрицей на основе промышленного .алюминатного гидроксида алюминия, рН 4 О пСевдозоля варьируют в интервале 2,7-6,0 путем изменения природы и дозировки пептизатора, разбавления псевдозоля водой. Катализаторы испытывают в реакции алкилирования бензола изспроппловым спиртом, как указано в примере 1, Условия приготовления и свойства полученных образцов приведены в табл. 3.Из табл. 3 следует, что при рН псевцозоля ниже 4,0 происходит значительное снижение активности катализатора, В интервалерН 4-6 активность катализаторов на одном уровне, При рН выше 6 образование псевдозодя, пригодно для.формовки, без значительного разбавления водой затруднено. Значительное разбавление псевдозоля водой приводит к резкому снижению прочности гранул.Таблица 31245337 Продолжение табл,3Диаметр рН псевдозоля тор ка пеп- тизатора на 100 г массы гидроксида алюминия мл воды на00 г гранул,выход вание массыгидрокпро пнлбенэола,7 от теокг/шар кг/смг сидаА 1, мл ретического Уксуснаякислота(ледяная) 0,8 4,0 13,0 142,2 2,7 (для сравнения) Азотная кислота 562-ная Таблица 4 Температураосажцения,Диаметршариков,мм Механическая прочность нараздавливание кг/шар кг/см 20-25 2,35 117,5 108,371,0 23,0 5 уг 25-30 2,35 2,40 3,2 40-45 2,90 Пептиза- Дозиров- Добавка П р и м е р 4. Влияние температуры осаждения гидроксида алюминия напрочностнь 1 е характеристики ЦСК.Гидроксид.алюминия получают осаждением из раствора алюмината натрия 35(28 Е-ной концентрации) при рН=8,5-9,0и различных температурах - 20-45 С,Осаждение проводят в реакторе при 4 Оинтенсивном перемешивании. Слив растворов производят в течение 2 ч, после чего следует стабилизация гидроксида при повышении температуры до100 С и подщелачивании пульпы раствором аммиака для поддержания рН винтервале 8,5-9, О, с выдержкой при100 С в течение 30 мин, Гидроксидалюминия отфильтровывают, промываютот ионов Иа+ и Ю , подсушивают до 5080-857-ной влажности и используютдля приготовления шариковых ЦСК50 мас.7. КеСаНУ/-А 10 как описано в примере 1. Прочностные характеристики катализаторов приведены д в табл, 4. Механическая проч- Активность на раздавли- ность -Наиболее высокая механическая прочность и лучшая сферическая форма гранул ЦСК достигнута при темпеаратурах осаждения 20-30 С. Зтот температурный интервал принят для осаждения гидроксида, используемого в качестве матрицы шариковых ЦСК.8е 1245337 Таблица 5 Диаметр шариков,Механическая рН Осаждения прочность на раздавливани кг/шар кг/с 2,30 0 96-9 2,3 117,5 3,5 77,4 9,5 9,8-1 Н ептиуется з при сод нию иэб е при его Составитель Н. ПутоваТехред О.Сопко орректор М.Пожо Редактор С. Патрушев Заказ 3940/4 Тираж 527 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5одписно оизводственноолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,П р и м е р 5. Влияние рН осаж,дения гидроксида алюминия на прочностные характеристики ЦСК. Гидроксид алюминия получают осаждением из раствора алюмината натрияокислотой при 20-25 С, как указано глеводородно-аммиачная формовка приготовлении шариковых цеолитржащих катализаторов по сравнес масляной формовкой позволяет ежать разрушения и деактивации ита кислотой, упростить процесс отовления катализатора и снизит себестоимость по сравнению с овкой шариков способом окатываэкструдатов. в примере 4. В разных опытахподдерживают различные интервалы рН осаждения от 7,0-7,5 до 9,8-10,2. Шариковые катализаторы с 50 мас.7 РеСаНУполучают, как описано в примере 1,Прочностные характеристики катализаторов приведены в табл. 5,Предлагаемый способ позволяет повысить механическую прочность и улучшить форму шариков, что уменьшает механическое разрушение катализатора, повышает срок его службы в системах со стационарным слоем или уменьшает расход катализатора в системах с движущимся слоем.