[go: up one dir, main page]

RU2265483C1 - Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом - Google Patents

Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом Download PDF

Info

Publication number
RU2265483C1
RU2265483C1 RU2004114646/04A RU2004114646A RU2265483C1 RU 2265483 C1 RU2265483 C1 RU 2265483C1 RU 2004114646/04 A RU2004114646/04 A RU 2004114646/04A RU 2004114646 A RU2004114646 A RU 2004114646A RU 2265483 C1 RU2265483 C1 RU 2265483C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zeolite
ethylene
catalyst
benzene
hours
Prior art date
Application number
RU2004114646/04A
Other languages
English (en)
Inventor
М.Н. Рогов (RU)
М.Н. Рогов
Х.Х. Рахимов (RU)
Х.Х. Рахимов
ров М.Х. Ишми (RU)
М.Х. Ишмияров
чин С.И. М (RU)
С.И. Мячин
нчиков И.И. Лукъ (RU)
И.И. Лукъянчиков
О.Л. Елин (RU)
О.Л. Елин
А.В. Прокопенко (RU)
А.В. Прокопенко
В.А. Патрикеев (RU)
В.А. Патрикеев
В.К. Смирнов (RU)
В.К. Смирнов
М.Л. Павлов (RU)
М.Л. Павлов
утдинов А.А. Гал (RU)
А.А. Галяутдинов
Р.А. Басимова (RU)
Р.А. Басимова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез"
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 "Салаватнефтеоргсинтез" filed Critical Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез"
Priority to RU2004114646/04A priority Critical patent/RU2265483C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2265483C1 publication Critical patent/RU2265483C1/ru

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к способам приготовления цеолитсодержащих катализаторов для процесса алкилирования бензола этиленом. Способ приготовления катализатора на основе высококремнеземного цеолита включает прокаливание цеолита, обработку цеолита растворами солей аммония, смешение со связующим, сушку и прокаливание, причем в качестве высококремнеземного цеолита используют цеолит типа ZSM-5, который обрабатывают водными растворами солей аммония при температуре 160-200°С до степени замещения катионов Na+ более 99%. Технический результат - получение катализатора с повышенной активностью и селективностью в процессе алкилирования бензола этиленом. 1 табл.

Description

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для нефтехимических процессов, а именно к способам приготовления цеолитсодержащих катализаторов для процесса алкилирования бензола этиленом.
Известен способ приготовления гранулированного цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом (А.с. SU №1401678, кл. В 01 J 37/00, 29/08, 20.10.96, бюл. №29). Согласно известному способу готовят водную суспензию цеолита типа фожазит, которую обрабатывают в автоклаве последовательно при температурах 160°С и 200°С и непрерывном перемешивании последовательно растворами хлорида кальция и нитратов редкоземельных элементов (РЗЭ), а затем промывают. Катализатор готовят из расчета содержания в нем в массовых долях полученного цеолита РЗЭСаНУ и алюмооксидной матрицы 50 и 50%, соответственно. Порошок цеолита предварительно помещают в 5-кратный избыток бутилового или амилового спирта. После насыщения цеолита избыток спирта отделяют фильтрованием, а цеолит подсушивают и вводят в псевдозоль гидроксида алюминия. Смесь гомогенизируют и снова отделяют выделившийся избыток спирта. Затем псевдозоль подвергают углеводородно-аммиачной формовке. Шариковый катализатор высушивают и прокаливают при 550°С в течение 3 ч. Катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом при молярном соотношении бензол/этилен = 5,7/1, температуре 450°С, давлении 2,5 МПа и объемной скорости 4 ч-1.
К недостаткам известного способа относится:
1. Низкая активность и селективность катализатора: конверсия этилена 66,3-99,9%; выход этилбензола от теоретического 91,9-92,8%.
2. Многостадийность и сложность приготовления катализатора алкилирования.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является «Способ приготовления катализатора на основе высококремнеземного цеолита» (А.с. SU №1370859, кл. В 01 J 37/02, 29/08, 20.10.96, бюл. №29). Согласно прототипу прокаленный при 540°С в течение 16 ч порошкообразный цеолит типа ультрасил в виде водной суспензии обрабатывают в автоклаве растворами солей аммония. В качестве солей используют нитрат, хлорид либо ацетат аммония. Обработку проводят при температуре 120-150°С, соответствующем давлении насыщенных паров, периодическом либо непрерывном перемешивании суспензии, в течение 2-5 ч. Соотношение эквивалентов NH4+/ Na+ при обработке в растворе и цеолите, соответственно, составляет 0,3÷1,5/1,0. Количество обработок 1-3.
Степень замещения катионов Na+ в цеолите после обработок 95-99%. Цеолит типа ультрасил в NH4+ форме смешивают с гидроксидом алюминия из расчета массовой доли цеолита в смеси 5-40% (5-50% согласно формуле изобретения). Массу формуют в гранулы, которые высушивают при 110°С в течение 6 ч и прокаливают при 500°С - 3 ч.
Катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом (молярное соотношение бензол/этилен = (5,7÷15,0)/1; объемная скорость 2-4 ч-1, давление 2,0 МПа).
Конверсия этилена 100%, выход этилбензола от теоретического 94,6-97,5%.
Известный способ имеет следующие недостатки.
Низкая активность катализатора в реакции алкилирования бензола этиленом и, как следствие, низкий выход этилбензола от теоретического (94,6-97,5%).
Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и селективностью в процессе алкилирования бензола этиленом.
Поставленная цель достигается за счет использования в качестве активного компонента катализатора высококремнеземного цеолита типа ZSM-5, который предварительно обрабатывают водными растворами солей аммония при температуре 160-200°С до степени замещения катионов Na+ в цеолите более 99%. Цеолит ZSM-5 имеет 100% степень кристалличности и кремнеземный модуль (мольное соотношение SiO2/Al2O3), равный 25-300.
Сопоставительный анализ предлагаемого способа с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ отличается от известного использованием в качестве высококремнеземного цеолита - активной части катализатора алкилирования бензола этиленом - цеолита типа ZSM-5. Цеолит предварительно обрабатывают в автоклаве водными растворами солей аммония при 160-200°С, причем обработку проводят до степени замещения катионов Na+ в цеолите на NH4+ более 99%.
Указанные приемы позволяют заключить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Анализ известных способов приготовления цеолитсодержащих катализаторов процесса алкилирования бензола этиленом показал, что применение высококремнеземного цеолита типа ультрасил в качестве активного компонента катализатора алкилирования известно. Также известны и способы предварительной обработки цеолитов типов фожазит и ультрасил в автоклавах при температурах 160-200°С и 120-150°С, соответственно, водными растворами солей с целью перевода Na-форм цеолитов в каталитически активные РЗЭ Са НУ и NH4+ - ультрасил формы цеолитов до степени замещения катионов Na+ 95-99%.
Однако только факт использования в качестве активного компонента катализатора высококремнеземного цеолита типа ZSM-5, который предварительно обрабатывают водными растворами солей аммония при 160-200°С до степени замещения катионов Na+ в цеолите более 99%, позволяет повысить выход этилбензола за счет повышения активности и селективности катализатора.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Прокаленный (540°С - 16 ч) порошкообразный цеолит типа ZSM-5 загружают в автоклав, затем заливают столько водного раствора нитрата (либо хлорида, либо ацетата) аммония, чтобы соотношение эквивалентов катионов NH4+ в растворе и Na+ в цеолите составляло (0,3÷1,5)/1. Автоклав нагревают до 160-200°С и выдерживают 2-5 ч. Обработку цеолита раствором аммонийной соли проводят 1-3 раза. Затем автоклав охлаждают, цеолит отделяют от раствора. Степень замещения катионов Na+ на NH4+ в цеолите >99%. Степень замещения оценивают методами атомного : спектрального и абсорбционного анализов с точностью: 10-4-10-6% (Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. Химия, 1964 - С.172; Дробышев А.И. Основы атомного спектрального анализа. С-Пет., Изд. С.-Пет. гос.ун., 2000. - 200 с.; Пупышев А.А. Практический курс атомного абсорбционного анализа. Екатеринбург, Изд. УПИ, 2003. - 442 с.). Лепешку цеолита с массовой долей влаги около 60% смешивают с общепринятым связующим, в качестве которого используют: алюмогель, силикагель, силикаалюмогидрогель (Неймарк И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов. Киев: Наукова думка, 1982. - C.110-129). В примерах в качестве связующего используется алюмогель - гидрооксид алюминия псевдобемитной структуры. Смесь формуют. Содержание цеолита в катализаторе 5-50%. Катализатор высушивают при 110°С и прокаливают при 500°С 3 ч.
Полученный катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом при следующих условиях:
- молярное соотношение бензол/этилен 5,7÷15,0/1
- объемная скорость 2-4 ч-1
- температура 450°С
- давление 2,0 МПа
Испытания катализатора показывают, что конверсия этилена 100%. Выход этилбензола от теоретического 97,6-99,5%.
Ниже приведены примеры получения катализатора и данные испытаний полученных катализаторов в реакции алкилирования бензола этиленом, иллюстрирующие сущность предполагаемого изобретения.
Пример 1 (прототип).
50 г порошкообразного цеолита типа ультрасил прокаливают в муфеле при 540°С в течение 16 ч. Прокаленный порошок загружают в автоклав из легированной стали, заливают туда же 0,25 дм3 раствора нитрата аммония с массовой концентрацией 5,2 г/дм3; при этом отношение эквивалентов NH4+ в растворе к исходному Na+ в цеолите составляет 0,3. При периодическом вращении автоклава производят нагрев его до 120°С и выдерживают при этой температуре 5 ч. Обработку цеолита раствором нитрата аммония повторяют 3 раза. Затем автоклав охлаждают и суспензию сливают на вакуумную воронку, где отжимают лепешку от отработанного раствора. Степень замещения катионов Na+ составляет ~ 95%.
Лепешку цеолита NH4+ - ZSM с массовой долей влаги 58% в количестве 107 г перегружают в смеситель, где смешивают с 562 г гидроксида алюминия с массовой долей влаги - 68%. Массовая доля цеолита в полученной смеси 20%. Массу формуют на лабораторном шнек-прессе, гранулы сушат при 110°С в течение 6 ч, затем прокаливают при 500°С в течение 3 ч.
Полученный катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом. Катализатор загружают в реактор и пропускают в течение 5 ч сырье (смесь бензола с этиленом в молярном соотношении 15:1) с объемной скоростью 4 ч-1 при 450°С и давлении 2,0 МПа.
Конверсия этилена 100%. Выход этилбензола от теоретического 97,5%.
Пример 2.
50 г порошкообразного цеолита типа ZSM-5 прокаливают в муфеле при 540°С в течение 16 ч. Прокаленный порошок загружают в автоклав из легированной стали, заливают туда же 0,25 дм3 раствора нитрата аммония с массовой концентрацией 5,2 г/дм3; при этом отношение эквивалентов NH4+ в растворе к исходному Na+ в цеолите составляет 0,3. При периодическом вращении автоклава производят нагрев его до 200°С и выдерживают при этой температуре 5 ч. Обработку цеолита раствором нитрата аммония повторяют 3 раза. Затем автоклав охлаждают и суспензию сливают на вакуумную воронку, где отжимают лепешку от отработанного раствора. Степень замещения катионов Na+ составляет ~ 100%.
Лепешку цеолита NH4+ - ZSM с массовой долей влаги 58% в количестве 107 г перегружают в смеситель, где смешивают с 562 г гидроксида алюминия (массовая доля влаги - 68%). Массовая доля цеолита в полученной смеси 20%. Массу формуют на лабораторном шнек-прессе, гранулы сушат при 110°С в течение 6 ч, затем прокаливают при 500°С в течение 3 ч.
Полученный катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом. Катализатор загружают в реактор и пропускают в течение 5 ч сырье (смесь бензола с этиленом в молярном соотношении 15:1) с объемной скоростью 4 ч-1 при 450°С и давлении 2,0 МПа.
Конверсия этилена 100%. Выход этилбензола от теоретического 99,5%.
Пример 3.
50 г порошкообразного цеолита типа ZSM-5 прокаливают в муфеле при 540°С в течение 16 ч. Прокаленный порошок загружают в автоклав из легированной стали, заливают туда же 0,25 дм3 раствора хлорида аммония с массовой концентрацией 16 г/дм3; при этом отношение эквивалентов NH4+ в растворе к исходному Na+ в цеолите составляет 0,5. При периодическом вращении автоклава производят нагрев его до 180°С и выдерживают при этой температуре 5 ч. Обработку цеолита повторяют 2 раза. Затем автоклав охлаждают и суспензию сливают на вакуумную воронку, где отжимают лепешку от отработанного раствора. Степень замещения катионов Na+ составляет более 99%.
Лепешку цеолита с массовой долей влаги 60% в количестве 106,7 г перегружают в смеситель, где смешивают со 190 г гидроксида алюминия. Приготовленную смесь с массовыми долями цеолита и влаги 40% и 57%, соответственно, формуют на лабораторном шнек-прессе, гранулы сушат при 110°С в течение 6 ч, затем прокаливают при 500°С в течение 3 часов.
Полученный катализатор испытывают в реакции алкилирования бензола этиленом. Катализатор загружают в реактор и пропускают в течение 5 ч сырье (смесь бензола с этиленом в молярном соотношении 5,7:1) с объемной скоростью 2 ч-1 при 450°С и давлении 2,0 МПа.
Конверсия этилена 100%. Выход этилбензола от теоретического 98,9%.
Результаты остальных примеров испытаний образцов приготовленных катализаторов в процессе алкилирования бензола этиленом представлены в таблице.
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Способ приготовления катализатора на основе высококремнеземного цеолита для процесса алкилирования бензола этиленом путем прокаливания цеолита, затем обработки цеолита растворами солей аммония, смешения со связующим, сушки и прокаливания, отличающийся тем, что в качестве высококремнеземного цеолита используют цеолит типа ZSM-5, который обрабатывают водными растворами солей аммония при температуре 160-200°С до степени замещения катионов Na+ более 99%.
RU2004114646/04A 2004-05-13 2004-05-13 Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом RU2265483C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114646/04A RU2265483C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114646/04A RU2265483C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265483C1 true RU2265483C1 (ru) 2005-12-10

Family

ID=35868649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114646/04A RU2265483C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265483C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008148684A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Albemarle Netherlands, B.V. Basic cracking compositions substantially free of large pore zeolites
RU2608037C1 (ru) * 2015-09-21 2017-01-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения катализатора, катализатор и способ алкилирования бензола этиленом с его применением

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1409321A1 (ru) * 1985-07-09 1988-07-15 Институт химии нефти СО АН СССР Способ активации катализатора
SU1694202A1 (ru) * 1989-12-26 1991-11-30 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Способ приготовлени цеолитсодержащего катализатора дл алкилировани бензола этиленом
SU1401678A1 (ru) * 1986-06-26 1996-10-20 В.Л. Байбурский Способ приготовления гранулированного цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом
SU1370859A1 (ru) * 1984-07-19 1996-10-20 В.Л. Байбурский Способ приготовления катализатора на основе высококремнеземного цеолита
WO1997049489A1 (fr) * 1996-06-24 1997-12-31 China Petro-Chemical Corporation Catalyseur d'alkylation et son utilisation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1370859A1 (ru) * 1984-07-19 1996-10-20 В.Л. Байбурский Способ приготовления катализатора на основе высококремнеземного цеолита
SU1409321A1 (ru) * 1985-07-09 1988-07-15 Институт химии нефти СО АН СССР Способ активации катализатора
SU1401678A1 (ru) * 1986-06-26 1996-10-20 В.Л. Байбурский Способ приготовления гранулированного цеолитсодержащего катализатора для алкилирования бензола этиленом
SU1694202A1 (ru) * 1989-12-26 1991-11-30 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Способ приготовлени цеолитсодержащего катализатора дл алкилировани бензола этиленом
WO1997049489A1 (fr) * 1996-06-24 1997-12-31 China Petro-Chemical Corporation Catalyseur d'alkylation et son utilisation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008148684A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Albemarle Netherlands, B.V. Basic cracking compositions substantially free of large pore zeolites
RU2608037C1 (ru) * 2015-09-21 2017-01-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения катализатора, катализатор и способ алкилирования бензола этиленом с его применением

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4427791A (en) Activation of inorganic oxides
KR102347316B1 (ko) 알루미늄-치환된 분자체 cit-13
UA115428C2 (uk) Каталізатор на основі модифікованого фосфором цеоліту з частковою alpo-структурою
CA1166233A (en) Preparation of zeolites and use of these zeolites as catalysts
EP0171981B1 (en) Selective dealumination of zeolites
DK158717B (da) Krystallinske aluminiumsilikater, fremgangsmaade til fremstilling heraf og deres anvendelse som katalysator
Butruille et al. Propene alkylation of liquid phase biphenyl catalyzed by alumina pillared clay catalysts
EP3743380B1 (en) Molecular sieve ssz-110, its synthesis and use
JP7267537B2 (ja) Mww型ゼオライト及びその製造方法、並びにクラッキング触媒
US11701645B2 (en) Calcination of microporous molecular sieve catalysts
Bok et al. Influence of the binder type on the properties of nanocrystalline zeolite beta-based catalysts for benzene alkylation with propylene
RU2265483C1 (ru) Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом
Park et al. Shape selective properties of MCM-22 catalysts for the disproportionation of ethylbenzene
Medina-Valtierra et al. Para-selectivity in the alkylation of toluene with isopropanol on a MCM-41/γ-Al2O3 catalyst
BR112017000254B1 (pt) catalisador de isomerização de parafina, e, processo para preparar um catalisador de isomerização e para isomerizar uma alimentação de hidrocarboneto
RU2265482C1 (ru) Способ приготовления цеолитсодержащего катализатора алкилирования бензола этиленом
RU2516847C1 (ru) Каталитическая добавка для повышения октанового числа бензина каталитического крекинга и способ ее приготовления
Martins et al. Sodium exchange over H-EU-1 zeolite. Part I: Physicochemical characterization
RU2478429C1 (ru) Катализатор, способ его получения и способ трансалкилирования бензола диэтилбензолами с его использованием
Gorshunova et al. Influence of synthesis conditions on the adsorption and catalytic properties of mordenite zeolite
US7553790B2 (en) Enhanced crystal acidity exchange method
Kogelbauer et al. Type, stability, and acidity of hydroxyl groups of HNaK-erionites
Koch et al. Comparative Study of the Acidic and Catalytic Properties of the Mesoporous Material H‐MCM‐41 and Zeolite H‐Y
Pavlov et al. Synthesis and investigation of ZSM-5 zeolite-based catalysts for benzene alkylation with ethylene
RU2557240C1 (ru) Способ получения изобутилена скелетной изомеризацией н-бутиленов и способ получения катализатора для него

Legal Events

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

Effective date: 20080514