[go: up one dir, main page]

RU2188073C2 - Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst - Google Patents

Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2188073C2
RU2188073C2 RU2000120139/04A RU2000120139A RU2188073C2 RU 2188073 C2 RU2188073 C2 RU 2188073C2 RU 2000120139/04 A RU2000120139/04 A RU 2000120139/04A RU 2000120139 A RU2000120139 A RU 2000120139A RU 2188073 C2 RU2188073 C2 RU 2188073C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
dehydrogenation
alumina
hours
zinc
Prior art date
Application number
RU2000120139/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000120139A (en
Inventor
Г.Р. Котельников
В.П. Беспалов
В.И. Титов
Л.А. Лаврова
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" filed Critical Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Priority to RU2000120139/04A priority Critical patent/RU2188073C2/en
Publication of RU2000120139A publication Critical patent/RU2000120139A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188073C2 publication Critical patent/RU2188073C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: hydrogenation- dehydrogenation catalysts. SUBSTANCE: catalyst contains, %: chromium oxide, 10.0-30.0; zinc oxide, 30.0-45.0; and, as carrier, alumina (more specifically alumino-zinc spinel), up to 100%. EFFECT: reduced coke formation and proportion of side reactions. 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области производства катализаторов для процессов дегидрирования парафиновых углеводородов. The invention relates to the production of catalysts for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons.

Известен катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, содержащий, мас.%:
Cr2O3 - 12,2
К2О - 1,4
SiO2 - 2,0
Al2O3 - Остальное
(Пат. РФ 1366200, опубл. БИ 2 - 15.01.1988г.).
A known catalyst for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons, containing, wt.%:
Cr 2 O 3 - 12.2
K 2 O - 1.4
SiO 2 - 2.0
Al 2 O 3 - Else
(Pat. RF 1366200, publ. BI 2 - 01/15/1988).

Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий, мас.%:
Cr2O3 - 6,0-30,0
SnO - 0,1-3,5
Me2O - 0,4-3,0
SiO2 - 0,08-3,0
Al2O3 - Остальное
где Ме - щелочной металл.
Closest to the proposed is a catalyst for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons, including, wt.%:
Cr 2 O 3 - 6.0-30.0
SnO - 0.1-3.5
Me 2 O - 0.4-3.0
SiO 2 - 0.08-3.0
Al 2 O 3 - Else
where Me is an alkali metal.

(Пат. РФ 2127242, опубл. БИ 7 - 10.03.1999г.). (Pat. RF 2127242, publ. BI 7 - 03/10/1999).

Оба указанных катализатора обладают недостаточно высокой активностью и селективностью в процессе дегидрирования парафиновых углеводородов. Both of these catalysts are not sufficiently high in activity and selectivity in the process of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы катализатора. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the catalyst.

Предлагается катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий оксид хрома и, в качестве носителя, алюмоцинковую шпинель при следующем содержании компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Cr2O3 - 10,0-30,0
ZnO - 30,0-45,0
Al2O3 - Остальное
Отличим нового катализатора от прототипа является содержание в качестве носителя алюмоцинковой шпинели при указанном содержании компонентов.
A catalyst for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons is proposed, including chromium oxide and, as a carrier, alumina-zinc spinel with the following components in terms of oxides, wt.%:
Cr 2 O 3 - 10.0-30.0
ZnO - 30.0-45.0
Al 2 O 3 - Else
Distinguish the new catalyst from the prototype is the content as a carrier of alumina-zinc spinel with the specified content of the components.

Использование в катализаторе заявляемого сочетания компонентов в определенном количестве позволяет уменьшить коксообразование, способствует более быстрому и полному протеканию окислительно-восстановительных реакций. В результате уменьшается доля побочных реакций, растет эффективность работы катализатора. The use of the inventive combination of components in a catalyst in a certain amount allows to reduce coke formation, contributes to a more rapid and complete course of redox reactions. As a result, the proportion of adverse reactions decreases, and the efficiency of the catalyst increases.

Процесс получения новой каталитической системы состоит в диспергировании соединений хрома на носителе - алюмоцинковой шпинели, состоящей из оксидов алюминия и цинка. The process of obtaining a new catalytic system consists in dispersing chromium compounds on a support - alumina-zinc spinel, consisting of aluminum and zinc oxides.

Приготовление катализатора может осуществляться, например, пропиткой указанного носителя раствором, содержащим предшественники оксида хрома с последующим формованием микросферы методом распыления-сушки полученной суспензии в колонне распылительной сушки. Образец катализатора прокаливают в активаторе при 680-850oС в течение 2-5 часов.The preparation of the catalyst can be carried out, for example, by impregnating the indicated support with a solution containing chromium oxide precursors, followed by molding the microspheres by spray-drying the resulting suspension in a spray drying column. A sample of the catalyst is calcined in the activator at 680-850 o C for 2-5 hours.

Пример 1. Example 1

Алюмоцинковую шпинель получают из алюмината цинка путем прокаливания при 1000oС в течение 4 часов в токе воздуха. Микросферический алюмохромцинковый катализатор, имеющий диаметр частиц от 5 до 250 микрон, получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из 173 г алюмоцинковой шпинели, 40,75 г трехокиси хрома и 450 мл воды в бисерной мельнице при перемешивании в течение 5 часов при 20oС. Образец катализатора подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 680oС в течение 5 часов в токе воздуха. Полученный продукт имеет следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 15,2
ZnO - 37,6
Al2O3 - 47,2
Полученный катализатор испытывают в процессах дегидрирования изобутана и пропана, осуществляемых при 550-610oС, объемной скорости подачи сырья 400-600 л реагента / л катализатора•час в лабораторном кварцевом реакторе. Каталитический цикл, имитирующий проведение реакции в промышленном реакторе, состоит из реакционной фазы, при которой углеводороды подаются в течение 30 минут; фазы продувки, когда азот пропускают в течение 10 минут для освобождения катализатора от адсорбированных продуктов реакции дегидрирования; фазы регенерации, когда в регенератор подается газ регенерации - воздух в течение 30 минут (в данных экспериментах), и снова фазы продувки, когда азот пропускают в течение 10 минут для освобождения катализатора от адсорбированных продуктов реакции регенерации. Технические условия промышленного процесса дегидрирования в псевдоожиженном слое катализатора предполагают проведение регенерации при температурах, которые выше температуры реакции: в данном случае регенерацию и восстановление проводят при 650oС, тогда как дегидрирование - при 550-610oС. Полученные результаты приведены в таблице.
Aluminum-zinc spinel is obtained from zinc aluminate by calcination at 1000 o C for 4 hours in a stream of air. A microspherical alumochromzinc catalyst having a particle diameter of 5 to 250 microns is obtained by spray-drying a suspension obtained from 173 g of alumina-zinc spinel, 40.75 g of chromium trioxide and 450 ml of water in a bead mill with stirring for 5 hours at 20 ° C. The catalyst sample is subjected to a heat treatment consisting of calcination at 680 ° C. for 5 hours in a stream of air. The resulting product has the following composition, wt.%:
Cr 2 O 3 - 15.2
ZnO - 37.6
Al 2 O 3 - 47.2
The resulting catalyst is tested in the processes of dehydrogenation of isobutane and propane, carried out at 550-610 o With a volumetric feed rate of 400-600 l of reagent / l of catalyst • hour in a laboratory quartz reactor. A catalytic cycle simulating a reaction in an industrial reactor consists of a reaction phase in which hydrocarbons are supplied for 30 minutes; purge phases when nitrogen is passed for 10 minutes to release the catalyst from the adsorbed products of the dehydrogenation reaction; the regeneration phase, when the regeneration gas - air is supplied to the regenerator for 30 minutes (in these experiments), and again the purge phases when nitrogen is passed for 10 minutes to release the catalyst from the adsorbed products of the regeneration reaction. The technical conditions of the industrial process of dehydrogenation in a fluidized bed of catalyst require regeneration at temperatures that are higher than the reaction temperature: in this case, regeneration and recovery are carried out at 650 o C, while dehydrogenation is carried out at 550-610 o C. The results are shown in the table.

Пример 2. Example 2

Микросферический алюмохромцинковый катализатор, имеющий диаметр частиц от 5 до 250 микрон, получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из 173 г алюмоцинковой шпинели, синтезированной, как описано в примере 1, 57 г трехокиси хрома и 500 мл воды в бисерной мельнице при перемешивании в течение 4 часов при 30oС. Образец катализатора подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 720oС в течение 4 часов в токе воздуха. Полученный продукт имеет следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 20,0
ZnO - 35,5
Al2O3 - 44,5
Полученный катализатор испытывали в процессах дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
A microspherical alumina-chromzinc catalyst having a particle diameter of 5 to 250 microns is obtained by spray-drying a suspension obtained from 173 g of alumina-zinc spinel synthesized as described in Example 1, 57 g of chromium trioxide and 500 ml of water in a bead mill with stirring for 4 hours at 30 o C. A sample of the catalyst is subjected to heat treatment, consisting of calcination at 720 o C for 4 hours in a stream of air. The resulting product has the following composition, wt.%:
Cr 2 O 3 - 20.0
ZnO - 35.5
Al 2 O 3 - 44.5
The resulting catalyst was tested in the processes of dehydrogenation of isobutane and propane, as described in example 1. The results are shown in the table.

Пример 3. Example 3

Микросферический алюмохромцинковый катализатор, имеющий диаметр частиц от 5 до 250 микрон, получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из 173 г алюмоцинковой шпинели, синтезированной, как описано в примере 1, 75 г трехокиси хрома и 550 мл воды в бисерной мельнице при перемешивании в течение 3 часов при 40oС. Образец катализатора подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 800oС в течение 3 часов в токе воздуха. Полученный продукт имеет следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 24,8
ZnO - 33,3
Al2O3 - 41,9
Полученный катализатор испытывали в процессе дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
A microspherical alumochromzinc catalyst having a particle diameter of 5 to 250 microns is obtained by spray-drying a suspension obtained from 173 g of alumina-zinc spinel synthesized as described in Example 1, 75 g of chromium trioxide and 550 ml of water in a bead mill with stirring for 3 hours at 40 o C. A sample of the catalyst is subjected to heat treatment, consisting of calcination at 800 o C for 3 hours in a stream of air. The resulting product has the following composition, wt.%:
Cr 2 O 3 - 24.8
ZnO - 33.3
Al 2 O 3 - 41.9
The resulting catalyst was tested in the process of dehydrogenation of isobutane and propane, as described in example 1. The results are shown in the table.

Пример 4. Example 4

Микросферический алюмохромцинковый катализатор, имеющий диаметр частиц от 5 до 250 микрон, получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из 173 г алюмоцинковой шпинели, синтезированной, как описано в примере 1, 97 г трехокиси хрома и 550 мл воды в бисерной мельнице при перемешивании в течение 2 часов при 50oС. Образец катализатора подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 780oС в течение 3 часов в токе воздуха. Полученный продукт имеет следующий состав, мас.% :
Cr2O3 - 29,9
ZnO - 31,1
Al2O3 - 39,0
Полученный катализатор испытывали в процессе дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
A microspherical alumochromic zinc catalyst having a particle diameter of 5 to 250 microns is obtained by spray-drying a suspension obtained from 173 g of alumina-zinc spinel synthesized as described in Example 1, 97 g of chromium trioxide and 550 ml of water in a bead mill with stirring for 2 hours at 50 o C. A sample of the catalyst is subjected to heat treatment, consisting of calcination at 780 o C for 3 hours in a stream of air. The resulting product has the following composition, wt.%:
Cr 2 O 3 - 29.9
ZnO - 31.1
Al 2 O 3 - 39.0
The resulting catalyst was tested in the process of dehydrogenation of isobutane and propane, as described in example 1. The results are shown in the table.

Пример 5. Example 5

Микросферический алюмохромцинковый катализатор, имеющий диаметр частиц от 5 до 250 микрон, получают методом распыления-сушки суспензии, полученной из 173 г алюмоцинковой шпинели, синтезированной, как описано в примере 1, 25,5 г трехокиси хрома и 400 мл воды в бисерной мельнице при перемешивании в течение 3 часов при 50oС. Образец катализатора подвергают термообработке, состоящей из прокаливания при 850oС в течение 2 часов в токе воздуха. Полученный продукт имеет следующий состав, мас.%:
Cr2O3 - 10
ZnO - 39,9
Al2O3 - 50,1
Полученный катализатор испытывали в процессе дегидрирования изобутана и пропана, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице.
A microspherical aluminochromic zinc catalyst having a particle diameter of 5 to 250 microns is obtained by spray-drying a suspension obtained from 173 g of alumina-zinc spinel synthesized as described in Example 1, 25.5 g of chromium trioxide and 400 ml of water in a bead mill with stirring for 3 hours at 50 o C. the Sample of the catalyst is subjected to heat treatment, consisting of calcination at 850 o C for 2 hours in a stream of air. The resulting product has the following composition, wt.%:
Cr 2 O 3 - 10
ZnO - 39.9
Al 2 O 3 - 50.1
The resulting catalyst was tested in the process of dehydrogenation of isobutane and propane, as described in example 1. The results are shown in the table.

Claims (1)

Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов, включающий оксид хрома и алюмооксидный носитель, отличающийся тем, что в качестве носителя катализатор содержит алюмоцинковую шпинель и имеет следующее содержание компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Сr2O3 - 10,0 - 30,0
ZnO - 30,0 - 45,0
Аl2O3 - Остальноеш
A catalyst for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons, comprising chromium oxide and an alumina carrier, characterized in that the catalyst contains aluminozinc spinel as a carrier and has the following content of components in terms of oxides, wt.%:
Cr 2 O 3 - 10.0 - 30.0
ZnO - 30.0 - 45.0
Al 2 O 3 - The Rest
RU2000120139/04A 2000-07-27 2000-07-27 Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst RU2188073C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120139/04A RU2188073C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120139/04A RU2188073C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000120139A RU2000120139A (en) 2002-07-20
RU2188073C2 true RU2188073C2 (en) 2002-08-27

Family

ID=20238530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000120139/04A RU2188073C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188073C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366200A1 (en) * 1985-06-17 1988-01-15 Nii Monomerov Dlya Sint Kauchu Method of preparing catalyst for dehydrating paraffins
DE4422770A1 (en) * 1994-06-29 1996-01-04 Basf Ag Catalyst and process for the catalytic oxidative dehydrogenation of alkyl aromatics and paraffins
RU2127242C1 (en) * 1997-07-29 1999-03-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" Process for preparing olefinic hydrocarbons
RU2160634C1 (en) * 1999-08-04 2000-12-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalysts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366200A1 (en) * 1985-06-17 1988-01-15 Nii Monomerov Dlya Sint Kauchu Method of preparing catalyst for dehydrating paraffins
DE4422770A1 (en) * 1994-06-29 1996-01-04 Basf Ag Catalyst and process for the catalytic oxidative dehydrogenation of alkyl aromatics and paraffins
RU2127242C1 (en) * 1997-07-29 1999-03-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" Process for preparing olefinic hydrocarbons
RU2160634C1 (en) * 1999-08-04 2000-12-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalysts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lei et al. New solid superacid catalysts for n-butane isomerization: γ-Al2O3 or SiO2 supported sulfated zirconia
EP0212850B1 (en) Dehydrogenation process and catalyst
CA2393984C (en) Carrier catalytic converter for the selective hydrogenation of alkines and dienes
CA2241226C (en) Process for obtaining light olefins by the dehydrogenation of the corresponding paraffins
RU2214992C1 (en) Ethylbenzene-into-styrene dehydration process
RU2108861C1 (en) Method of activating gallium and aluminum oxide-based catalyst composition and catalyst composition for dehydrogenation of $$$- paraffins
KR20040065270A (en) Catalytic composition for the dehydrogenation of alkylaromatic hydrocarbons
CN114401788B (en) Chromium-based catalysts and processes for converting alkanes into higher and lower aliphatic hydrocarbons
CN109996775A (en) The manufacturing method of paraxylene
US4310717A (en) Oxidative dehydrogenation and catalyst
KR940000786B1 (en) Light olefin small polymerization method
RU2148430C1 (en) Hydrocarbon dehydrogenation catalyst and method of preparation thereof
NL1024738C2 (en) Fluidized bed catalyst for the dehydrogenation of hydrocarbons.
RU2200143C1 (en) Hydrocarbon dehydrogenation catalyst and method of preparation thereof
RU2127242C1 (en) Process for preparing olefinic hydrocarbons
Chen et al. Ga-promoted tungstated zirconia catalyst for n-butane isomerization
WO2004052535A1 (en) Dehydrogenation catalyst and process for preparing the same
RU2188073C2 (en) Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst
RU2177827C1 (en) Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst
RU2183988C1 (en) Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst
RU2167709C1 (en) Paraffin hydrocarbon dehydrogenation catalyst
JPS61153140A (en) Production of solid acid catalyst
JP3918048B2 (en) Method for producing lower alkene
RU2176157C1 (en) Catalyst for paraffin hydrocarbon dehydrogenation
RU2724048C1 (en) Catalyst carrier for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a stationary layer based on active aluminum oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110728