Způsob výroby katalyzátoru, vhodného pro isomeraci normálních parafinů

Číslo patentu: 224625

Dátum: 15.01.1986

Autor: Den Otter Jan

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Způsob výroby katalyzátoru vhodného pro isomeraci normálních parafinů, vyznačující se tím, že se na mordenit působí roztokem, připraveným přidáním iontů draslíku a/nebo sodíku do vodného roztoku kyseliny o dissociační konstantě alespoň 2,0 x 10-5, majícího normalitu v rozmezí 0,5 až 3,0, v množství, které - vyjádřeno v g/litr je alespoň desetinásobkem normality vodného roztoku kyseliny, načež se na takto zpracovaný mordenit působí vodným roztokem amonné sloučeniny, takto zpracovaný mordenit se pak smísí s amorfním materiálem sestávajícím z alespoň jednoho kysličníku kovů ze skupin II, III a IV periodické soustavy prvků, na nějž byl nanesen alespoň jeden vzácný kov ze skupiny VIII periodické soustavy prvků, a vzniklá směs se pak tvaruje.

Text

Pozerať všetko

Ze základního katalyzátorového materiálu, zíakaného jak výée popeáno, je možno připravit částice katalyzátoru tvu-ováním za vysokého tlaku. K udelení dostatočné pevnosti v tlaku těmto částicím katelyzátoru, aby jich mohlo být použito v technickém mlřítku, se obvykle katalyzátorový základní materiál nejprve důkladné promísí s amorfním pojivsm, sestévajícím v podstatě z alespoň jednoho kyeličníku kovů ze skupin II, III a IV periodické aoustavu prvků, načež se takto získanú smös tvaruje za» použití vysokého tlaku.Rovnäž bylo v minulosti zjiátěno, že zlepäené účinnost katslyzátoru pro isomersci normálních parafinů, kteréhožto zlepšení bylo doeaženo nehraženłm klasického jednostupňového zpracování mordenitu dvoustupňovým zpracovním za použití vodného roztoku kyseliny, do něhoä nebyly přidány žádné ionty elkalických kovů, zůstane plni zaehovéna, jestliže se záklsdp ní katalyzátorový materiál důkladně promísí a emorfním pojivem a vytveruje zs vysokého tlaku. 3,10 přgdpokládáąolx že tomu tak bude rovněž při dalším zlepšení, dossžonám přidáním iontů alkalických kovů do vodného roztoku kyeliny. Jak však bylo zjíětěno, je tento predpoklad nesprávny. Pokusné bylo shledáno, že v případě, že mordenit obsazený v základním kstslyzátorovám materiálu byl podroben výše zmíněnámu dvouetupňovému zpracování za použití vodného roztoku kyseliny, do něhož byly přidány ionty alkalickýoh kovů k tomuto deläímu zlepšení,dosažanému pŕidáním alkelických kovů do vodného roztoku lcyaeliny, vůbec nedojde, jeetliže základní kstelyzátorový materiál se smísí s amorfním pojivem a vytvaruje za vysokého tlaku.Bylo by výhodná, kdyby bylo možnolvyrobit katalyzátorové částice o dostatočné pevnosti v tlaku pro použití v technickém měritku, přičemž by se současné zachovala dríve vytvorená optimální vhodnou. pro isomeraci normálních parafinů, kterážto vhodnosti se dosáhnb tím,že se moŕdenit podrobí uvedenému dvouetupňovému zpracování za použití vodného roztoku kyseliny, do nlhož byly pridám ionty alkalickýoh kovů.Nyní bylo zjiétlno, že takové čáetice katalyzátoru je možno vyrobit tím, že ee vzácnć kovy skupiny VIII periodické soustevy prvků nenesou nikoli jako obvykle na spracovaný naordenit, nýbrž na smorfní pojivový materiál, eestávąjící sa alespoň jednoho kysliěníku kovu ze skupLn II, III s. IV periodické soustavy prvků. Důkladným promísením zpracovsného mordenitu a amorfním pojivovým materiálem, který obsahuje vzácąý kov skupiny VIII psriodické soustavy prvků, a tverováním takto získané směsi za vysokého tlaku je možno připravit kstalyzêtory, které skutečně splňují oba výše uvedené požadavky.Předmětem vynálezu je proto způsob výroby katalyzátoru, vhodného pro isomeraci normálních parefinů, kterýžtdspůsob apočívá v tom, že se na mordenit působí roztokom připraveným přidáním iontů draslíku e/nebo sodíku do vodného roztoku kyseliny, o dissooiacní konetsntl alespoň 2,0 x 105, majícího normalitu v rozmezí 0,5 až 3,0, v množství, která vyjádřeno v g/litr - je alespoň dasetinásobkem normality vodného roztoku kyseliny, načež se na takto zpracovený mordenit působí vodnýmroztokem amonně sloučeniny. takto zprecovsný mordenit se pak smísí s emorfním materiálem, sestávajícím z alespoň jednoho kyeličníku kovu ze skupin II, III a IV periodické soustsvy prvků, na néjž byl naneeen alespoň jeden vzácný kov ze skupiny VIII periodické soustavy prvků, a vzniklé smie so pak tvaruje.Jako kyselin v uvedeném kyselém roztoku použitém podle vynález) je možno použít jak organických, tak anorganických kyselín. Výhodné ee používá kyseliny ehlorovodíkové. Výhodná normelita uvedeného vodného kyselého roztoku je v rozmezí 1,0 až 2,0. Pro přidání iontů draslíku a/nebo sodíku do vodného kyselého roztoku je možno použít jak organických, tak anorganických solí. Velmi dobrých výsledků je možno dosáhnout, když se zpracování vodným kyselým roztokom, do něho byly přidány ionty draslíku a/neho sodíku (kteréžto zpracování ae rovněž označuje jako kyselé zpracování) provede za použití vodného roztoku alespoň jedné kyseliny, kterýžto roztok je nasycen alespoň jednou solí draslíku a/nebo eodíku. Pro kyeelé zpracování ae výhodnl použije kyselého vodného roztoku obsehujícího ionty aodíku. Rovná je výhodné použít solí draslíku a/nebo sodíku, odvozemých od táže kyseliny, jaké ee použije pr 0 kyaelá zpracování. Kyeelé zpracování se výhodné provádí za zvýšené teploty, zejména za teploty blízké teplote varu kyaelého vodného roztoku.Pro zpracování mordenitu vodným roztokem amonné sloučaníny je možno použít jak organických tak i anorganických amonných sloučenin. Výrazem amonná slouěenina se rozumí jakékoliv sloučenína, schopná tvořit amoniové ionty. Je výhodné použít jednoduchých anonných sloučenin,zejména dusičnanu amonného. Výhodná mołaríta vodného roztoku amonná sloučeniny le v rozmezí 0,1 až 10. zpracování vodným roztokom amonné sloučeniný se může provádět při teplotě místnosti nebo za zvýšené teploty. Doba, potřebné pro každé z uvedených zpracování, závisí na koncontrsci použitých roltoků, jejích teplotě a počtu styku. Zpravidla by každé zpracování mělo trvat alespoň 30 ninut, s výhodou přibližně hodinu. Může být výhodné opakovat kyselé zpracování nebo zpracování amonnou sloučeninou, nebo i obě zpracování, několikrát. Je výhodné opakovat nebo pokračovat ve zpracování vodným roztokem amonné uloučeniný tak dlouho, až nordenit neuvolňůje alknlický kov v množství, zjistitelném analýzou.Po zpracování amonnou sloučeninou je mordsnit v amonném cyklu. Kalcinování amonnáho mordenitu se odstrsní atomy dusíku vnesené zpracováním a získá se mordenit ve vodíkověm cyklu. Přeměnu amonného mordenitu v mordenit ve vodíkovém cyklu je možno provést před nebo po smísení s amorfním materiálem, který obsahuje vzácný kov skupiny VIII periodíckó soustavyPři výrobě katalyzatoru způsobem podle vynálezu se zpracovaný mordenit smísí s anorfnim materiálem, sestavajícím v podstatě z alespoň jednoho kyoličníku kovů ze skupín II, III a IV períodické soustavy prvků, na nějž byl nanesen alespoň jeden vzácny kov ze skupiny VIII poriodioké soustavy prvků. Příklady kysličníků, vhodných jako nosiče pro vzácne kovy za akupi~ ny VIII periodioké soustavy prvků, jsou kysličník hlinítý, kysličník křemičítý, kyçličník hořečnatý, kynličník zirkoničitý a kysličník boritý. Výhodně se používá kynličníku hlinitého. Vzácnými kovy ze skupiny VIII periodická soustavy prvků, které mohou být přítomny na kysličníku (kysličnících) kovů ze skupin II, III a IV periodická soustavy prvků, jsou platina, paladium, rhodium, rutheuium, iridium, a osmium, z nichž výhodným kovem je plntina. Katalyzátor může obsahovat dva nebo i více vzácných kovů ze skupiny VIII.Hmotnostní množství vzácneho kovu ze skupiny VIII, přítomného v hotovém katalyzátoru,je s výhodou v rozmezí 0,01 až 5 313, zejména pak 0, až 1,5 , vztažsno na hmotnoutní mnozstvi hotováho katalyzatoru. hotový katalyzátor obsahuje amorfní materiál v hmotnostním množství s výhodou 5 až 50 76, na nějž je nanesen vzácný kov za skupiny VIII. Vzácná kovy skupiny VIII se výhodné nanáäejí na uvedená kysličníký napuětěním. Tvarování za vysokého tlaku se může provádět například tabletováním nebo vytlačováním.Katalyzátory, vyrobené způsobem podle vynálezu, jsou velmi vhodné k použití k iaomeríw ci normálních parafinů v přítomnosti vodíku. Normální parafiny, které se podrobí iaomeracnímu zpracování, obsahují v molekule výhodné 4. až 10, a zejména 4 až 7 atomů uhlíku Isomerace výše uvedených normálních paratinů o nízká molekulové hmotnosti v prítomnosti vodíku se obvykle provádí při teplotě v rozmezí 150 až 300 OC za tlaku v rozmezí 0 3 až 5 MPa rychlostí, vztaženou na mordenit v IÝ-cyklu, v rozmezí 0,5 až 10 kg.kg 1.h při molárním poměru vodíku k přiváděné surovině 0,51 až 101. Isomerace se s výhodou provádí za těchto podmínek teplota 230 až 280 °C, tlak 1 až 4 MPa a rychlost, vztažené na mordenit v Htcyk 1 u 1,0 až 5,0 kg.kg.n.Isomerace normálních paraflnů o nízká molekulové hmotnosti je výhodnou metodou pro zušlechtění lehkých benzínových frakcí, jako jsou üakoe z hlavy kolony, získané přímou destilací. Ve srovnání s isoparafiny o stejnám počtu atomů uhlíku mají normální parafinjr nízké oktanové číslo jejich přítomnost v l/ehkých benzínových frakcích je proto nežádouoí. Přeměnou normálních parafínů, obsažených v těchto frakcích, v ísoparafiny se oktanové číslo zvýši. Isoparafiny, rovněž obsažené v těchto benzínových frakcíoh, se z nich mohou odstranitpřed isomarací, například destilací nebo pomocí molekulámích sít. Protože isomerace normal 224625 4ních perefinů je rovnovážnou reekcí, obsahuje produkt odcházející z isomeračního reaktom stále ještě určité množství nepřeměněných perafinů.Tyto pnrnfiny so mohou z íoomorsčního produktu ízolovqt, například destilací nebo pomocí nolskulárních sít, rrocyklovat do isomernčního procesu. Je též možné přidat isomerační produkt k původní nhl normálních pnrsfinů s isoparafiny, izolovat z této směsi isoparefin. například dutilaoí nbo pomocí molokulárních sit, a isomorovat zbývnjící mě normálníchpnrsrinů způsobem podle vynálozu.vynález je blíäe objasněn dále uvedeným príkladom.Pro dále popisná pokusy s isomerací bylo použito pěti katalyzátorů, které byly připraveny Jak níło popláno.Smis 20 g mordenitu eodnáho a 200 ml 1,5 N kyseliny chlorovodíkové se zahřívá jednu hodinu k varu pod zpltným ohlądičem. Pak se tuhý materiál odfiltruje, promyje vodou a zehřívá k veru pod zpätným chladičem 1 hodinu se 200 ml 1,0 molárního roztoku dusičnanu amonnáho. Toto zpracování dusičnensm amonným se dvakrát opakuje, pokaždé a čerstvým roztokom duníčnąnu smonnáho. Po každém zpracování se tuhý materiál odfiltruje a promyje vodou. Potom so na takto získaný mordenit amonný nenese plstina tím, že se na mordenit amonny působí vodným roztokom Iloučoníny pletiny. Pak se tuhý materiál odfiltruje a vysuěí při toplotl 120 °c. Takto získaný Iorduit snonný s nsnounou plstinou u tnblotuje tlakom 4 900 IP. nąčoä n molu. Z rozsmlotábo materiálu so prosetím vytřídí frakce s čáatioemi o průměru v roamozí 0,2 si 0,6 mm. Tato vytřídčním získaná frakce se přemění v katalyzátor 1 tím, za se kalcinujo pri teplota soo °c.Tento katelyzátor se připreví v podstatě tajným způsobem, jako katalyzátor I s tou výjimkou, zo u v tomto případě mordenít amonný s nanesenou platinou důkladně promísí s prálkovým kyuličníkem hlinitým v hmotnoatním poměru 41, načež se teprve peletizuje.Tento kstalyzátor se připraví v podstatě tymž způsobem, jako katalyzátor 1 s tou výjimkou, že se v tomto případě použije 1,5 N lcyseliny chlorovodíkové, k níž se přídá chlorid eodný v množství 400 g/litr.Touto katalyzátor se připraví v podstatě tými způsobem jako katalyzátor 3 e tou výjimkou, že so v tomto případě mordenit amonný s nanesenou platinou před tabletováním důkladnł promísí v hmotnostním poměru 41 s týmä práškovým kysličníkem hlinitým, kterého se poušilo při příprsvi kutąlyzétoru 2.Smłs kysličníku hlinitého s. plntiny, obsahující platinu v hmotnostním množství 1,2 911 na 100 hmotnostních 5 kysličníku hlinitého, se připraví půeobením vodného roztoku sloučeniny plstiny na prálkovitý lqsličník hlinitý, použitý táž při přípravě ketslyzátorú 2 s 4 s následným suioním s kalcinováním při teplotě 500 °C. Mordenit amonný, získaný jako meziprodukt při výrobl kstalyzátorů 3 u. 4, se vysuší při teplotě 120 °C a důkladně promísí s výše uvedenou milí plstíny s łwlličníkem hlinitým v hmotnostním poměru 41. vzniklé směs se tabletujetlakom 4 900 MPa načaž se rozemele. Z rozemletáho materiálu se proeátím isoluje frakce o průměru částic v rozmezi 0,2 až 0,6 mm. Tato prosátím isolovaná frakce se přeměni kalcinaoí při teplotě 500 °c v katslyzátor 5.Sněs kysličnílm hlinitého a platiny, obsahující platinu v hmotnostním množství 0,4 96 na 100 hmotnosti kyslíčniku hlinitého, se přípravi působením vodného roztoku sloučeniny platiny na práškový kysličník hlinitý, kterého bylo použito též při přípravě katalyzátorů 2 až 4, s následným suěením a kalcinováním při teplotě 500 0 G. Mordenit amoxmý,získaný jako maziprodukt při výrobě kstalyzátorů 3 a 4, se vysuší při teplotě 120 °C a düklsdně promíchás vyše uvedenou směsi plstiny s kysličnikem hlinitým, v hmotnostnim poměru M 1. vzniklé směs se tebletuje tlakom 4 900 MPa nsčež se rozemele. Z rozemletého materiálu se prosátim isoluje frakce o průměru částic v rozmezi 0,2 až 0,6 mm. Tato frakceisolovsná prosátím se přemění kalcinaoi při teplote 500 OC v katalyzátor 6.- Výše uvedených pět katalyzátorů, všechny obsahující platinu v hmotnostnim množství 0,3 5, vztažono na 100 hmotnostnich 76 mordenitu v Htcyklu, se použije pro isomeraci n-pen ranu. Isomeraoe se provádí za těchto podmínekVýsledky těchto pokusu jsou uvedeny v tabulce. Hmotnostní prooenta isopeutanu v produktu jsou průměrem mezi 10. a 25. provozní hodinou.Pokus Kstalyzátor Hmotnoatní č. č. množství isopentanu (aš). Z pokusu 1 až 5 je pouze pokus č. 5 pokusom isomerace podle vynálezu. Při tomto pokususe použije katalyzátoru, připraveného způsobem podle vynálezu. Ostatní pokusy vybočují z rámoe vynálezu s ,jsou zde uvedeny pro porovnání.Z porovnání výsledků, získaných při pokusech 1 až 2, vyplývú, že smisení směsi platiny a mordenitu v Htcyklu s kysličnikem hlinitým jakožto pojivem před tvarovánim vysokým tlakemnemá Vliv na chování hotových částic kataiyzátoru.Z porovnání výsledků, získaných při pokusech 3 a 4, vyplývá, že se zlepšení chování lordonitu v Hĺř-cyklu, k němuž dojde přidání iontd sodiku do kyseláho roztoku, úplně ztra

MPK / Značky

Značky: isomeraci, výroby, katalyzátoru, vhodného, normálních, způsob, parafinů

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-224625-zpusob-vyroby-katalyzatoru-vhodneho-pro-isomeraci-normalnich-parafinu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob výroby katalyzátoru, vhodného pro isomeraci normálních parafinů</a>

Podobne patenty