RU2387477C1 - Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins - Google Patents
Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2387477C1 RU2387477C1 RU2008147786/04A RU2008147786A RU2387477C1 RU 2387477 C1 RU2387477 C1 RU 2387477C1 RU 2008147786/04 A RU2008147786/04 A RU 2008147786/04A RU 2008147786 A RU2008147786 A RU 2008147786A RU 2387477 C1 RU2387477 C1 RU 2387477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- palladium
- volume
- silica gel
- radius
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке олефиновых потоков различного происхождения от примеси полиненасыщенных углеводородов, в частности к катализаторам очистки олефинового сырья для процессов полимеризации методом избирательного гидрирования полиненасыщенных примесей.The invention relates to the purification of olefin streams of various origins from impurities of polyunsaturated hydrocarbons, in particular to catalysts for the purification of olefin raw materials for polymerization processes by the selective hydrogenation of polyunsaturated impurities.
В последние годы для вновь разработанных высокоэффективных катализаторов полимеризации олефинов ограничения по концентрации алкинов и полиолефинов становятся все более жесткими. Например, для фракции С2 после 1980 г. содержание ацетилена было ограничено до 1 ppm или менее, а для некоторых процессов, имеющих специальные требования, таких как производство полиэтилена высокой плотности, содержание ацетилена в очищенном этилене было ограничено до 0,1 ppm или менее.In recent years, for newly developed highly effective olefin polymerization catalysts, restrictions on the concentration of alkynes and polyolefins have become increasingly stringent. For example, for fraction C 2 after 1980, the acetylene content was limited to 1 ppm or less, and for some processes that have special requirements, such as the production of high density polyethylene, the acetylene content in purified ethylene was limited to 0.1 ppm or less .
Поэтому общей проблемой является повышение эффективности удаления полиненасыщенных углеводородов, таких как ацетилен, из олефинов. Обычно для этой цели используется способ каталитического селективного гидрирования.Therefore, a common problem is to increase the efficiency of removing polyunsaturated hydrocarbons, such as acetylene, from olefins. Typically, a catalytic selective hydrogenation process is used for this purpose.
В процессе селективного гидрирования для удаления полиненасыщенных соединений до остаточного содержания менее 0.1 ppm не должно протекать избыточное гидрирование, чтобы избежать потерь олефинового сырья. Следовательно, от катализатора гидрирования требуются как высокая активность в гидрировании полиненасыщенных углеводородов, так и повышенная селективность. Более того, адсорбированные на поверхности катализатора ацетиленовые соединения легко димеризуются в ходе гидрирования с образованием диеновых углеводородов С4-С6, например, бутадиена-1.3, которые, в свою очередь, могут последовательно взаимодействовать с ацетиленами или олефинами с образованием олигомеров, более известных как «зеленое масло». Часть «зеленого масла» может удерживаться на поверхности катализатора и покрывать активные центры катализатора, что приводит к постепенному снижению активности и селективности гидрирования, к сокращению рабочего цикла катализатора, в результате чего требуется более частая регенерация, что снижает срок службы катализатора и приводит к увеличению производственных затрат. Поэтому катализатор селективного гидрирования, обладающий превосходными характеристиками, должен иметь высокие активность и селективность, а также пониженную склонность к образованию зеленого масла и, особенно, его удержанию на активных центрах катализатора.During selective hydrogenation to remove polyunsaturated compounds to a residual content of less than 0.1 ppm, excessive hydrogenation should not occur to avoid loss of olefin feed. Therefore, both a high activity in the hydrogenation of polyunsaturated hydrocarbons and an increased selectivity are required from a hydrogenation catalyst. Moreover, acetylene compounds adsorbed on the catalyst surface easily dimerize during hydrogenation to form C 4 -C 6 diene hydrocarbons, for example, butadiene-1.3, which, in turn, can subsequently react with acetylenes or olefins to form oligomers, better known as "Green oil". Part of the “green oil” can be retained on the surface of the catalyst and cover the active sites of the catalyst, which leads to a gradual decrease in the activity and selectivity of hydrogenation, to a reduction in the working cycle of the catalyst, which requires more frequent regeneration, which reduces the life of the catalyst and leads to an increase in production costs. Therefore, a selective hydrogenation catalyst having excellent characteristics should have high activity and selectivity, as well as a reduced tendency to form green oil and, especially, its retention at the active sites of the catalyst.
Для селективного гидрирования в общем случае используются нанесенные гетерогенные катализаторы из металлов восьмой группы Периодической системы элементов, предпочтительно никель, палладий и платина. В большинстве случаев используется палладий.For selective hydrogenation, generally supported heterogeneous catalysts are used from metals of the eighth group of the Periodic Table of the Elements, preferably nickel, palladium and platinum. In most cases, palladium is used.
Используемый носитель в общем случае представляет собой пористый неорганический оксид, например кремнезем, алюмосиликат, диоксид титана, диоксид циркония, алюминат цинка, титанат цинка, шпинели и/или смешанно-оксидные композиции на базе этих же носителей, однако большей частью в качестве носителя используют оксиды алюминия, предпочтительно низкоповерхностные, поскольку поверхностные центры носителей катализируют побочное образование продуктов олигомеризации (так называемого зеленого масла), которые закупоривают поры и блокируют активные центры катализатора, приводя к сокращению времени жизни катализатора. Имеется лишь несколько публикаций, в которых описываются катализаторы для селективного гидрирования на носителях, отличных от оксида алюминия, в которых металлы восьмой группы нанесены на диоксиды титана, углеродные или кремнеземные материалы.The support used is generally a porous inorganic oxide, for example silica, aluminosilicate, titanium dioxide, zirconium dioxide, zinc aluminate, zinc titanate, spinel and / or mixed oxide compositions based on these carriers, however, for the most part, oxides are used as the carrier aluminum, preferably low-surface, since the surface centers of the carriers catalyze the side formation of oligomerization products (the so-called green oil), which clog the pores and block the act Willow catalyst sites, resulting in shorter catalyst lifetimes. There are only a few publications that describe catalysts for selective hydrogenation on supports other than alumina, in which metals of the eighth group are supported on titanium dioxide, carbon or silica materials.
Преимущество диоксида кремния состоит в том, что он имеет существенно меньшую удельную массу в сравнении с оксидом алюминия. Катализаторы на носителе с небольшой насыпной массой, как правило, экономичнее по сравнению с катализаторами, имеющими большую насыпную массу.The advantage of silicon dioxide is that it has a significantly lower specific gravity in comparison with alumina. Supported catalysts with a low bulk density are generally more economical than catalysts having a large bulk density.
Одним из первых патентов, в котором была показанная меньшая склонность такого носителя, как силикагель, к образованию зеленого масла, появился в 1983 году. В патенте US 4387258, B01J 21/08, 07.06.1983, раскрывается способ приготовления платиновых или палладиевых катализаторов с размером частиц активного компонента 2-20 нм на кристаллическом полиморфе силикагеля с определенными дифракционными характеристиками для селективного гидрирования полиненасыщенных соединений в олефиновом сырье.One of the first patents, which showed a lesser tendency of a carrier such as silica gel to form green oil, appeared in 1983. US Pat. No. 4,387,258, B01J 21/08, 06/07/1983, discloses a method for preparing platinum or palladium catalysts with a particle size of the active component of 2-20 nm on crystalline silica gel polymorph with certain diffraction characteristics for the selective hydrogenation of polyunsaturated compounds in olefin feedstock.
В патенте RU 2118909, B01J 37/02, 20.09.1998, раскрывается способ получения катализатора селективного гидрирования ацетиленовых и диеновых соединений, причем используется палладиевый катализатор, закрепленный на малопористых носителях - альфа-оксиде алюминия (Sуд.=2-40 м2/г) или макропористом силикагеле (Sуд.=30-60 м2/г). Катализатор промотирован серебром или литием, а восстановление палладия осуществляется аллильными соединениями в жидкой фазе с последующей активацией в водороде. Использование силикагеля позволило добиться видимого отсутствия зеленого масла, однако эффективность очистки этилена недостаточна - остаточное содержание ацетилена в смесях при Т 100°С достигает 5 ppm, к тому же наблюдается дезактивация катализатора.Patent RU 2118909, B01J 37/02, 09/20/1998, discloses a method for producing a catalyst for the selective hydrogenation of acetylene and diene compounds, using a palladium catalyst mounted on low-porous supports - alpha-alumina (S beats = 2-40 m 2 / g) or macroporous silica gel (S beats. = 30-60 m 2 / g). The catalyst is promoted with silver or lithium, and palladium is reduced by allylic compounds in the liquid phase, followed by activation in hydrogen. The use of silica gel made it possible to achieve a visible absence of green oil, however, the efficiency of ethylene purification is insufficient - the residual acetylene content in the mixtures at T 100 ° C reaches 5 ppm, and deactivation of the catalyst is also observed.
В более поздних патентах отмечается, что при очистке этилена от примесей ацетилена на Pd/SiO2, а также на Pd/SiO2, модифицированном лантаном, происходит дезактивация катализаторов, связанная с образованием зеленого масла (ЕР 1611072, B01J 23/58, 04.01.2006; ЕР 1700836, С07С 5/09, B01J 23/44, 13.09.2006).In later patents, it is noted that when ethylene is purified from acetylene impurities on Pd / SiO 2 , as well as on lanthanum-modified Pd / SiO 2 , catalyst deactivation is associated with the formation of green oil (EP 1611072, B01J 23/58, 04.01. 2006; EP 1700836, C07C 5/09, B01J 23/44, 09/13/2006).
Наиболее близким является катализатор для селективного гидрирования алкинов и диенов в С2-С5+-олефиновых смесях, который содержит палладий в количестве 0.005-1.0 мас.% в краевом слое катализатора и равномерно распределенное по носителю серебро в количестве 0.005-1.5 мас.%, которые нанесены на диоксид кремния с БЭТ-поверхностью от 20 до 400 м2/г, предпочтительно от 100 до 160 м2/г, и объемом пор от 0,1 до 1,5 мл/г, предпочтительно от 0,7 до 1,2 мл/г. Катализатор готовят пропиткой носителя раствором нитрата серебра, затем носитель кальцинируют, формуют и пропитывают раствором нитрата палладия, сушат и прокаливают (RU 2290258, B01J 23/56, 23/66, С07С 5/03, 5/08, 20.12.2002).The closest is a catalyst for the selective hydrogenation of alkynes and dienes in C2-C5 + -olefin mixtures, which comprise palladium in an amount of 0.005-1.0 wt.% Of the catalyst in the boundary layer and are uniformly distributed over the silver carrier in an amount of 0.005-1.5 wt.% which are deposited on silica with a BET surface of 20 to 400 m 2 / g, preferably 100 to 160 m 2 / g, and a pore volume of 0.1 to 1.5 ml / g, preferably 0.7 to 1.2 ml / g. The catalyst is prepared by impregnating the support with a solution of silver nitrate, then the support is calcined, molded and impregnated with a solution of palladium nitrate, dried and calcined (RU 2290258, B01J 23/56, 23/66, C07C 5/03, 5/08, 12/20/2002).
Недостатком известного катализатора на диоксиде кремния в качестве носителя является недостаточная глубина очистки этилена от ацетиленов, образование значительного количества этана и протекание побочных реакций образования нежелательных олигомеров.The disadvantage of the known catalyst on silicon dioxide as a carrier is the insufficient depth of purification of ethylene from acetylenes, the formation of a significant amount of ethane and the occurrence of side reactions of the formation of undesirable oligomers.
Задачей настоящего изобретения является создание катализатора для селективного гидрирования полиненасыщенных соединений в олефиновых смесях, имеющего высокую активность в гидрировании полиненасыщенных соединений и низкую степень образования продуктов полного гидрирования и нежелательных олигомеров.An object of the present invention is to provide a catalyst for the selective hydrogenation of polyunsaturated compounds in olefin mixtures, having a high activity in the hydrogenation of polyunsaturated compounds and a low degree of formation of complete hydrogenation products and undesired oligomers.
Под олефиновыми смесями в контексте настоящего изобретения понимаются преимущественно так называемые углеводородные продукты, получаемые при крекинге нефтяных дистиллятов или природного газа, которые содержат в основном олефины. Однако способ по изобретению может использоваться также для избирательного гидрирования алкинов и диенов в олефиновых смесях, которые получены в других процессах. Гидрирование может проводиться как чистый газофазный процесс, так и как газожидкофазный процесс. Параметры реакции, например расход углеводородного потока, соотношение водорода и полиненасыщенных углеводородов, температура и давление, оптимизируются аналогично известным способам.Under the olefin mixtures in the context of the present invention refers mainly to the so-called hydrocarbon products obtained by cracking petroleum distillates or natural gas, which contain mainly olefins. However, the method according to the invention can also be used for the selective hydrogenation of alkynes and dienes in olefin mixtures, which are obtained in other processes. Hydrogenation can be carried out as a pure gas-phase process, and as a gas-liquid-phase process. The reaction parameters, for example, the flow rate of a hydrocarbon stream, the ratio of hydrogen to polyunsaturated hydrocarbons, temperature and pressure, are optimized similarly to known methods.
Для решения поставленной задачи предложен катализатор, который содержитTo solve this problem, a catalyst is proposed that contains
а) палладий в количестве от 0,01 до 1 мас.%;a) palladium in an amount of from 0.01 to 1 wt.%;
б) закреплен на носителе из бидисперсного диоксида кремния, не содержащего натрий;b) mounted on a carrier made of bidispersed silicon dioxide, not containing sodium;
в) палладий находится в виде частиц с регулируемым средним размером в диапазоне от 1.5 до 20 нм.c) palladium is in the form of particles with an adjustable average size in the range from 1.5 to 20 nm.
Другим объектом изобретения является способ получения указанного катализатора, при котором раствор предшественника активного компонента наносят пропиткой на подготовленный носитель, полученный материал сушат, прокаливают и восстанавливают водородом.Another object of the invention is a method for producing said catalyst, in which a solution of the precursor of the active component is impregnated on a prepared carrier, the resulting material is dried, calcined and reduced with hydrogen.
Описан катализатор для очистки олефинов от примесей полиненасыщенных углеводородов, содержащий палладий в количестве 0,01÷1,0 мас.% с регулируемым размером частиц активного компонента в диапазоне от 1.5 до 20 нм, нанесенный на бидисперсный силикагель. Бидисперсный силикагель, содержащий щелочной металл в количестве не выше 0.01 мас.%, имеет следующие характеристики: удельная поверхность 150÷350 м2/г, общий объем пор 0,8÷1,2 см3/г, микропоры отсутствуют, объем мезопор с радиусом около 50 Ǻ равен 0,60÷0,85 см3/г, а объем макропор с радиусом 1000-5500 Ǻ составляет 0,15÷0,30 см3/г.A catalyst for the purification of olefins from impurities of polyunsaturated hydrocarbons is described, containing palladium in an amount of 0.01 ÷ 1.0 wt.% With an adjustable particle size of the active component in the range from 1.5 to 20 nm, deposited on bidispersed silica gel. Bidispersed silica gel containing an alkali metal in an amount of no higher than 0.01 wt.% Has the following characteristics: specific surface area 150 ÷ 350 m 2 / g, total pore volume 0.8 ÷ 1.2 cm 3 / g, no micropores, mesopore volume s with a radius of about 50 Ǻ is 0.60 ÷ 0.85 cm 3 / g, and the volume of macropores with a radius of 1000-5500 Ǻ is 0.15 ÷ 0.30 cm 3 / g.
Описан способ приготовления палладиевого катализатора для очистки олефинов от примесей полиненасыщенных углеводородов, характеризующийся тем, что предварительно высушенный носитель, содержащий щелочной металл в количестве не выше 0.01 мас.%, бидисперсный силикагель с удельной поверхностью 150÷350 м2/г, общим объемом пор 0,8÷1,2 см3/г при полном отсутствии микропор, объемом мезопор с радиусом около 50 Ǻ 0,60÷0,85 см3/г и объемом макропор с радиусом 1000-5500 Ǻ 0,15÷0,30 см3/г, пропитывают водным раствором стабилизированного нитрата палладия при определенных рН, после чего катализатор сушат, прокаливают на воздухе и далее восстанавливают в потоке водородсодержащего газа, в результате получают катализатор, содержащий палладий в количестве 0,01÷1,0 мас.% с регулируемым размером частиц активного компонента в диапазоне от 1.5 до 20 нм, нанесенный на бидисперсный силикагель.A method for preparing a palladium catalyst for the purification of olefins from impurities of polyunsaturated hydrocarbons is described, characterized in that the pre-dried carrier containing an alkali metal in an amount of not higher than 0.01 wt.%, Bidispersed silica gel with a specific surface area of 150 ÷ 350 m 2 / g, total pore volume 0 , 8 ÷ 1.2 cm 3 / g in the complete absence of micropores, with a volume of mesopores with a radius of about 50 Ǻ 0.60 ÷ 0.85 cm 3 / g and a volume of macropores with a radius of 1000-5500 Ǻ 0.15 ÷ 0.30 cm 3 / g, impregnated with an aqueous solution of stabilized palladium nitrate when determined pH, after which the catalyst is dried, calcined in air and then reduced in a stream of hydrogen-containing gas, the result is a catalyst containing palladium in an amount of 0.01 ÷ 1.0 wt.% with an adjustable particle size of the active component in the range from 1.5 to 20 nm deposited on bidispersed silica gel.
В пропиточные растворы наряду со стабилизированным нитратом палладия добавляют лимонную кислоту для предотвращения агломерации палладийсодержащих частиц на поверхности носителя.In addition to stabilized palladium nitrate, citric acid is added to the impregnation solutions to prevent agglomeration of palladium-containing particles on the surface of the carrier.
Регулирование рН пропиточных растворов, содержащих стабилизированный нитрат палладия, проводят без введения катионов щелочных металлов за счет подщелачивания водным раствором тетраметиламмоний гидроксида.The pH adjustment of the impregnating solutions containing stabilized palladium nitrate is carried out without the introduction of alkali metal cations due to alkalization with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide.
Описан способ очистки олефинов от примесей полиненасыщенных углеводородов путем каталитического гидрирования при повышенных температурах в присутствии описанного выше нанесенного палладиевого катализатора, гидрирование проводят при атмосферном давлении, температуре 50-200°С, объемной скорости 10000-20000 ч-1.A method is described for purifying olefins from polyunsaturated hydrocarbon impurities by catalytic hydrogenation at elevated temperatures in the presence of the supported palladium catalyst described above, hydrogenation is carried out at atmospheric pressure, a temperature of 50-200 ° C, and a space velocity of 10000-20000 h -1 .
Бидисперсный силикагель получен методом конструирования из готовых элементов структуры, описанным в работах школы профессора Дзисько В.А. [1. В.А.Дзисько, А.П.Карнаухов, Д.В.Тарасова. Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов. Издательство «Наука» Сибирское отделение, Новосибирск 1978; 2. В.А.Дзисько, Д.В.Тарасова, А.С.Тихова, Р.И.Назарова, Г.П.Вишнякова, М.А.Гусева. Влияние способа приготовления на пористую структуру и прочность катализаторов и носителей. Кинетика и катализ, т.9, вып.3, с.668, 1968].Bidispersed silica gel is obtained by the method of construction from prefabricated structural elements described in the works of the school of Professor Dzisko V.A. [one. V.A.Dzisko, A.P. Karnaukhov, D.V. Tarasova. Physicochemical basis for the synthesis of oxide catalysts. Publishing House "Science" Siberian Branch, Novosibirsk 1978; 2. V.A. Dzysko, D.V. Tarasova, A.S. Tikhov, R.I. Nazarov, G.P. Vishnyakova, M.A. Guseva. The influence of the preparation method on the porous structure and strength of catalysts and carriers. Kinetics and catalysis, vol. 9, issue 3, p. 668, 1968].
Метод состоит в склеивании частиц силикагеля заданного размера, обладающих внутренней пористостью, с помощью связующего. В качестве исходного материала использован промышленный силикагель марки КСК, очищенный от натрия, а в качестве связующего - гидрогель SiO2, содержащий натрий в количестве не выше 0.01 мас.%.The method consists in bonding silica gel particles of a given size with internal porosity using a binder. KSK grade industrial silica gel, purified from sodium, was used as the starting material, and SiO 2 hydrogel containing sodium in an amount of no higher than 0.01 wt% was used as a binder.
Удельная поверхность использованного носителя составляет 150÷350 м2/г, общий объем пор равен 0,8÷1,2 см3/г, микропоры отсутствуют, объем мезопор с радиусом около 50 Ǻ равен 0,60÷0,85 см3/г, а объем макропор с радиусом 5500 Ǻ составляет 0,15÷0,30 см3/г.The specific surface area of the carrier used is 150 ÷ 350 m 2 / g, the total pore volume is 0.8 ÷ 1.2 cm 3 / g, there are no micropores, the volume of mesopores with a radius of about 50 Ǻ is 0.60 ÷ 0.85 cm 3 / g, and the volume of macropores with a radius of 5500 Ǻ is 0.15 ÷ 0.30 cm 3 / g.
Катализаторы готовят пропиткой предварительно высушенного при 110-130°С носителя водным раствором стабилизированного нитрата палладия, взятым в двукратном избытке относительно суммарного объема пор носителя, при различных рН (в слабокислой области при рН 4÷5 и слабощелочной области при рН 8÷9). Адсорбцию палладия проводят в течение 1 ч, после чего избыток растворителя удаляют при 50÷60°С на ротационном испарителе в вакууме водоструйного насоса. Воздушно-сухой образец нанесенного катализатора сушат при 110÷130°С не менее 4 ч, после чего прокаливают 4 ч на воздухе при 400°С и далее восстанавливают в потоке водорода при 300±5°С в течение 3 ч.The catalysts are prepared by impregnating the support previously dried at 110-130 ° С with an aqueous solution of stabilized palladium nitrate, taken in a twofold excess relative to the total pore volume of the support, at various pHs (in the slightly acidic region at pH 4 ÷ 5 and the slightly alkaline region at pH 8 ÷ 9). Palladium adsorption is carried out for 1 h, after which the excess solvent is removed at 50 ÷ 60 ° C on a rotary evaporator in a vacuum water-jet pump. An air-dry sample of the supported catalyst is dried at 110–130 ° С for at least 4 hours, after which it is calcined for 4 hours in air at 400 ° С and then reduced in a stream of hydrogen at 300 ± 5 ° С for 3 hours.
Сущность изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В колбу-стакан для сушки порошков заливают 20 мл дистиллированной воды, в которой растворяют 171 мг лимонной кислоты и далее добавляют 280 мкл водного раствора нитрата палладия, содержащего 10.3 мас.% Pd. Полученный слабокислый раствор тщательно перемешивают, при перемешивании в него добавляют 4.5 г носителя SiO2 фракции 0.25÷0.50 мм, высушенного непосредственно перед синтезом при 120°С в течение 4 ч (удельная поверхность по БЭТ 296 м2/г, общий объем пор 0,95 см3/г, микропоры отсутствуют, объем мезопор 0,65 см3/г со средним диаметром 10,7 нм, а объем макропор с радиусом более 1000 Ǻ составляет 0,30 см3/г, содержащий щелочной металл в количестве не выше 0.01 мас.%). После этого колбу-стакан фиксируют на ротационном испарителе и продолжают перемешивание в течение 1 ч, после чего избыток растворителя удаляют в вакууме водоструйного насоса при 50-60°С.20 ml of distilled water are poured into a powder flask for drying powders, in which 171 mg of citric acid are dissolved and 280 μl of an aqueous solution of palladium nitrate containing 10.3 wt.% Pd is then added. The resulting slightly acidic solution is thoroughly mixed, with stirring, 4.5 g of a SiO 2 support of a fraction of 0.25 ÷ 0.50 mm, dried immediately before synthesis at 120 ° C for 4 hours (specific surface area according to BET 296 m 2 / g, total pore volume 0, 95 cm 3 / g, micropores are absent, the volume of mesopores is 0.65 cm 3 / g with an average diameter of 10.7 nm, and the volume of macropores with a radius of more than 1000 Ǻ is 0.30 cm 3 / g, containing no more than an alkali metal 0.01 wt.%). After that, the flask-glass is fixed on a rotary evaporator and stirring is continued for 1 h, after which the excess solvent is removed in a vacuum water-jet pump at 50-60 ° C.
Далее воздушно-сухой образец досушивают в сушильном шкафу при 120°С в течение 4 ч, прокаливают 4 ч на воздухе при 400°С. Прокаленный образец помещают в проточный реактор и продувают его аргоном, нагревая до 160°С, и выдерживают при этой температуре 30 мин. После этого переключают газ на азото-водородную смесь Next, the air-dry sample is dried in an oven at 120 ° C for 4 hours, calcined for 4 hours in air at 400 ° C. The calcined sample is placed in a flow reactor and purged with argon, heating to 160 ° C, and maintained at this temperature for 30 minutes. After that, the gas is switched to a nitrogen-hydrogen mixture
(H2/N2=1:3), выдерживают еще 30 мин при 160°С в этой смеси, затем доводят температуру до 300°С и выдерживают при 300°С в течение 3 ч. На всех стадиях скорость подъема температуры составляет 3°/мин.(H 2 / N 2 = 1: 3), incubated for another 30 min at 160 ° C in this mixture, then brought the temperature to 300 ° C and maintained at 300 ° C for 3 hours. At all stages, the rate of temperature rise is 3 ° / min
Содержание палладия в полученном таким путем катализаторе составляет 1.0 мас.%, размер частиц 2.5 нм, дисперсность 27%.The palladium content in the catalyst obtained in this way is 1.0 wt.%, Particle size 2.5 nm, dispersion 27%.
Пример 2Example 2
В 19.5 мл дистиллированной воды добавляют 280 мкл водного раствора нитрата палладия, содержащего 10.3 мас.% Pd; полученный раствор тщательно перемешивают, затем в него добавляют 600 мкл 25%-ного водного раствора тетраметиламмоний гидроксида, доводя рН пропиточного раствора до 8. Полученный слабощелочной раствор нитрата палладия заливают в колбу-стакан для сушки порошков, после чего в него при перемешивании добавляют 4.5 г носителя SiO2 фракции 0.25-0.50 мм, высушенного непосредственно перед синтезом при 120°С в течение 4 ч (удельная поверхность по БЭТ 205 м2/г, общий объем пор 1,10 см3/г, микропоры отсутствуют, объем мезопор 0,85 см3/г со средним диаметром 11,9 нм, а объем макропор с радиусом более 1000Å составляет 0,25 см3/г). Суспензию перемешивают в течение 1 ч, после чего избыток растворителя удаляют на ротационном испарителе в вакууме водоструйного насоса. Образец сушат, прокаливают и восстанавливают по процедуре, описанной в примере 1. Содержание палладия в катализаторе составляло 0.97 мас.%, размер частиц металла 10 нм, дисперсность 8%.In 19.5 ml of distilled water, 280 μl of an aqueous solution of palladium nitrate containing 10.3 wt.% Pd; the resulting solution was thoroughly mixed, then 600 μl of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was added to it, adjusting the pH of the impregnation solution to 8. The obtained weakly alkaline solution of palladium nitrate was poured into a flask for drying powders, after which 4.5 g was added with stirring SiO 2 support, fractions 0.25-0.50 mm, dried immediately before synthesis at 120 ° C for 4 h (BET specific surface area 205 m 2 / g, total pore volume 1.10 cm 3 / g, no micropores, mesopore volume 0, 85 cm 3 / g with an average diameter of 11.9 nm, and about the volume of macropores with a radius of more than 1000Å is 0.25 cm 3 / g). The suspension is stirred for 1 h, after which the excess solvent is removed on a rotary evaporator in a vacuum water-jet pump. The sample is dried, calcined and reduced according to the procedure described in Example 1. The palladium content in the catalyst was 0.97 wt.%, The metal particle size was 10 nm, and the dispersion was 8%.
Пример 3Example 3
Аналогичен примеру 1, только количество палладия уменьшают в 10 раз. Содержание палладия в полученном таким путем катализаторе составляет 0.1 мас.%, размер частиц палладия 1.7 нм, дисперсность 60%.Similar to example 1, only the amount of palladium is reduced by 10 times. The palladium content in the catalyst obtained in this way is 0.1 wt.%, The palladium particle size is 1.7 nm, and the dispersion is 60%.
Пример 4Example 4
Аналогичен примеру 2, только количество палладия уменьшают в 10 раз. Содержание палладия в полученном таким путем катализаторе составляет 0.1 мас.%, размер частиц палладия 3.7 нм, дисперсность 30%.Similar to example 2, only the amount of palladium is reduced by 10 times. The palladium content in the catalyst obtained in this way is 0.1 wt.%, The palladium particle size is 3.7 nm, and the dispersion is 30%.
Испытание катализаторов проводят в лабораторном реакторе проточного типа при атмосферном давлении, температуре 50-200°С, объемной скорости The test of the catalysts is carried out in a laboratory flow reactor at atmospheric pressure, a temperature of 50-200 ° C, space velocity
10000-20000 ч-1, которую варьируют изменением навески катализатора.10000-20000 h -1 , which vary by changing the weight of the catalyst.
В реактор загружают 0,25÷1,0 г образца катализатора и восстанавливают в потоке водорода 3 л/ч при 200°С в течение 1 ч. Затем катализатор охлаждают до заданной температуры реакции. Затем со скоростью 10 л/ч в реактор подают исходную реакционную смесь состава С2Н2 1,0% об., Н2 1,0÷3,1% об., остальное С2Н4.0.25 ÷ 1.0 g of the catalyst sample is loaded into the reactor and reduced in a hydrogen stream of 3 l / h at 200 ° C for 1 hour. Then, the catalyst is cooled to the desired reaction temperature. Then, at a speed of 10 l / h, the initial reaction mixture of the composition С 2 Н 2 1.0% vol., Н 2 1.0 ÷ 3.1% vol., The rest С 2 Н 4 is fed into the reactor.
При испытании катализатора через каждые 10 мин определяют состав продуктов реакции. Анализ проводят на хроматографе "Кристалл-2000М" с детектором по теплопроводности для определения концентрации водорода и пламенно-ионизационным детектором для определения концентрации органических соединений, соединенных последовательно, что делает возможным определять все компоненты реакционной смеси из одной пробы. Используемая хроматографическая система позволяет определять содержание непрореагировавшего ацетилена до 0,05 ppm.When testing the catalyst, the composition of the reaction products is determined every 10 minutes. The analysis is carried out on a Crystal-2000M chromatograph with a thermal conductivity detector for determining the concentration of hydrogen and a flame ionization detector for determining the concentration of organic compounds connected in series, which makes it possible to determine all components of the reaction mixture from one sample. The chromatographic system used makes it possible to determine the content of unreacted acetylene up to 0.05 ppm.
Результаты испытаний катализаторов в процессе гидрирования ацетилена в этилене представлены в таблице.The test results of the catalysts during the hydrogenation of acetylene in ethylene are presented in the table.
Результаты испытаний катализаторов показывают, что на исследованных катализаторах содержание не прореагировавшего ацетилена менее 0,1 ppm, образование этана не превышает 2% об. В ходе эксперимента продолжительностью 3 ч активность катализатора стабильна, каких-либо признаков дезактивации не наблюдается, димеры C4 и "зеленое масло" среди продуктов отсутствуют.The test results of the catalysts show that on the studied catalysts the content of unreacted acetylene is less than 0.1 ppm, the formation of ethane does not exceed 2% vol. During an experiment lasting 3 hours, the activity of the catalyst is stable, there are no signs of deactivation, C 4 dimers and green oil are absent among the products.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147786/04A RU2387477C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147786/04A RU2387477C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2387477C1 true RU2387477C1 (en) | 2010-04-27 |
Family
ID=42672507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147786/04A RU2387477C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2387477C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444557C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" | Method for obtaining synthetic liquid fuels from hydrocarbon gases as per fischer-tropsch method, and catalysts used for its implementation |
| CN115970683A (en) * | 2021-10-14 | 2023-04-18 | 中国石油化工股份有限公司 | Super-macroporous silica gel composite catalyst, preparation method thereof and method for preparing 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096933A (en) * | 1996-02-01 | 2000-08-01 | Phillips Petroleum Company | Hydrocarbon hydrogenation and catalyst therefor |
| RU2195997C2 (en) * | 1996-10-30 | 2003-01-10 | Филлипс Петролеум Компани | Hydrogenation catalyst and a method for catalytic hydrogenation of unsaturated hydrocarbon compounds |
| WO2003106020A1 (en) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Hydrogenation palladium-silver catalysts and methods for their preparation |
| RU2290258C2 (en) * | 1999-12-08 | 2006-12-27 | Басф Акциенгезелльшафт | Supported catalyst for selective hydrogenation of alkines and dienes, method of preparation thereof, and a selective alkine and diene hydrogenation process |
-
2008
- 2008-12-03 RU RU2008147786/04A patent/RU2387477C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096933A (en) * | 1996-02-01 | 2000-08-01 | Phillips Petroleum Company | Hydrocarbon hydrogenation and catalyst therefor |
| RU2195997C2 (en) * | 1996-10-30 | 2003-01-10 | Филлипс Петролеум Компани | Hydrogenation catalyst and a method for catalytic hydrogenation of unsaturated hydrocarbon compounds |
| RU2290258C2 (en) * | 1999-12-08 | 2006-12-27 | Басф Акциенгезелльшафт | Supported catalyst for selective hydrogenation of alkines and dienes, method of preparation thereof, and a selective alkine and diene hydrogenation process |
| WO2003106020A1 (en) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Hydrogenation palladium-silver catalysts and methods for their preparation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444557C1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СинТоп" | Method for obtaining synthetic liquid fuels from hydrocarbon gases as per fischer-tropsch method, and catalysts used for its implementation |
| CN115970683A (en) * | 2021-10-14 | 2023-04-18 | 中国石油化工股份有限公司 | Super-macroporous silica gel composite catalyst, preparation method thereof and method for preparing 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100693968B1 (en) | Carrier Catalytic Converter for the Selective Hydrogenation of Alkines and Dienes | |
| EP0029321B1 (en) | Hydrogenation catalyst material, a precursor thereto, method of making the latter and use of the catalyst for selective hydrogenation | |
| EP2456738B1 (en) | Process for the double bond isomerization of olefins | |
| US6576588B2 (en) | Process for selective hydrogenation of alkynes and catalyst therefor | |
| RU2333796C2 (en) | Nickel catalysts of hydration, method for obtaining same and use thereof | |
| CN1604955A (en) | Hydrogenation catalyst and hydrogenation process | |
| KR101644665B1 (en) | Selective catalytic hydrogenation of alkynes to corresponding alkenes | |
| CN103418377A (en) | Thin shell type catalyst for low carbon olefin preparation through low carbon alkane dehydrogenation | |
| WO2010070030A2 (en) | Catalyst and process for selective hydrogenation of alkynes and dienes. | |
| RU2387477C1 (en) | Catalyst, method of preparing said catalyst and method of purifying olefins | |
| JP2014151253A (en) | Method for low polymerization of olefin, and catalyst used for the method | |
| KR100392202B1 (en) | Selective Hydrogenation Catalyst based on Nickel-Zirconia and Its Use for Selective Hydrogenation of Di-olefins | |
| US4410455A (en) | Process for producing a hydrogenation catalyst | |
| CN112143519B (en) | Solid acid alkylation of isoparaffin with olefin | |
| CN106928011A (en) | A method for hydrogenation and removal of alkyne from ethylene material of methanol-to-olefins unit | |
| JP3730792B2 (en) | Hydrocarbon isomerization process | |
| RU2287369C1 (en) | Method of preparation of catalyst for benzene hydroisomerization process | |
| KR100683335B1 (en) | Method for preparing 2,6-dimethylnaphthalene | |
| RU2823764C1 (en) | Catalysts based on platinum group metals on aluminum oxide carriers | |
| CN106928013A (en) | Hydrogenation and alkyne removal method for ethylene material in methanol-to-olefins process | |
| RU2301108C1 (en) | Hydrocarbon dehydrogenation catalyst and a method for preparation thereof | |
| RU2446136C1 (en) | Method of hydrogenating olefins and oxygen-containing compounds in synthetic liquid hydrocarbons obtained via fischer-tropsch method and catalyst for realising said method | |
| CN106928014B (en) | Alkyne removing method for preparing low-carbon olefin from methanol | |
| KR100505531B1 (en) | Pd-La-Si catalyst for selective hydrogenation of acetylene and production method of the same | |
| JP2022127708A (en) | Method of producing benzene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131204 |