RU2751701C1 - Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием - Google Patents

Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием Download PDF

Info

Publication number
RU2751701C1
RU2751701C1 RU2020138961A RU2020138961A RU2751701C1 RU 2751701 C1 RU2751701 C1 RU 2751701C1 RU 2020138961 A RU2020138961 A RU 2020138961A RU 2020138961 A RU2020138961 A RU 2020138961A RU 2751701 C1 RU2751701 C1 RU 2751701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
propane
zeolite
platinum
dehydrogenation
Prior art date
Application number
RU2020138961A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Борисович Пономарев
Андрей Валентинович Смирнов
Михаил Вячеславович Шостаковский
Елена Витальевна Писаренко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН)
Priority to RU2020138961A priority Critical patent/RU2751701C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751701C1 publication Critical patent/RU2751701C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88—Molybdenum
    • B01J23/885—Molybdenum and copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к катализатору дегидрирования пропана и способу получения пропилена. Описан катализатор для дегидрирования пропана, включающий модифицированный платиной и несколькими металлами-промоторами алюмосиликатный цеолит ZSM-5 в H-, NH4- или Na-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3от 50 до 130, причем катализатор содержит 0,1-0,5 мас. % платины, 0,5-2,0 мас. % цинка и 1-3 мас. % меди, при этом модифицирование цеолита металлами осуществляют в три этапа: сначала его пропитывают водным раствором смеси солей платины, цинка и меди, затем прокаливают при 500-550°С, после чего обрабатывают раствором карбоната натрия. Разработан способ получения пропилена дегидрированием пропана, включающий приведение указанного катализатора в контакт с пропаном при повышенной температуре. Технический результат - новый цеолитный катализатор, обладающий высокой стабильностью в процессе дегидрирования пропана и позволяющий упростить выделение целевого продукта - пропилена. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 22 пр.

Description

Изобретение относится к цеолитным катализаторам для химической и нефтеперерабатывающей промышленности, конкретно к катализатору для получения пропилена - важного крупнотоннажного полупродукта нефтехимической промышленности.
Важным промышленным способом получения пропилена является дегидрирование пропана. Реакция является эндотермичной, и равновесная концентрация целевого продукта достигает экономически приемлемых значений при температурах выше 550°С. При таких высоких температурах в заметной степени протекают побочные реакции, в результате которых на поверхности катализатора образуются полиароматические соединения (кокс), при этом его активность постепенно снижается.
В настоящее время в промышленных процессах дегидрирования используют катализаторы, содержащие в качестве активного дегидрирующего компонента платину или оксид хрома (III). Основным недостатком катализаторов на основе оксида хрома (III) является его высокая токсичность. Кроме того, хромсодержащие катализаторы быстро дезактивируются, поэтому их применяют только в установках с непрерывной регенерацией.
Общим недостатком катализаторов на основе платины является их дороговизна, Недостатком способов дегидрирования, использующих такие катализаторы, является необходимость добавления к пропану для увеличения межрегенерационного периода катализатора газов-разбавителей: инертного газа (азот, гелий) и/или водорода. Добавление инертного газа способствует увеличению конверсии пропана, а водород уменьшает коксообразование, но при этом уменьшает и конверсию. Кроме того, в любом варианте добавление газов-разбавителей осложняет выделение газообразного продукта - пропилена.
Катализаторы на основе платины более стабильны, чем хромсодержащие, однако также постепенно дезактивируются, и существует потребность в значительно более стабильных катализаторах.
Известен катализатор дегидрирования, состоящий из пористого носителя, предпочтительно оксида алюминия, который содержит платину, олово, галоген, щелочной или щелочноземельный металл [патент US 4430517]. Катализатор используется для дегидрирования алифатических углеводородов С2-С5.
Недостаток катализатора - сложный способ получения.
Известен катализатор дегидрирования, представляющий собой платину и олово, нанесенные на алюминатные шпинели [US 4926005]. Катализатор также используется для дегидрирования алифатических углеводородов С2-С5.
Недостатком способа дегидрирования, использующего этот катализатор, является наличие пара в сырье, что увеличивает сложность последующего разделения газовой смеси и повышает стоимость целевого продукта.
Известен катализатор дегидрирования пропана, состоящий из оксида алюминия, предварительно обработанного щелочным газом (РН3, NH3),
содержащего платину, олово, щелочной или щелочноземельный металл и металлы-промоторы (группы 3, 4, 8, 12, 13 по ИЮПАК) [CN 104148069]. Недостаток катализатора - сложный способ получения.
В патенте США US 9782754(В2) описан катализатор дегидрирования представляющий собой оксид алюминия, модифицированный платиной, оловом, цинком, кальцием, стронцием.
Известен катализатор дегидрирования, состоящий из цеолитного носителя SAPO-34, платины, олова, цинка, лантана, щелочного и щелочноземельного металла. Недостаток катализатора - быстрая дезактивация [ЕР 3036041 А2].
В заявке CN 109603821А описан катализатор дегидрирования, представляющий собой оксид кремния, модифицированный платиной и металлами-промоторами (марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк). Недостатком катализатора является быстрая дезактивация.
Известен катализатор дегидрирования, в котором металл группы 11 по ИЮПАК и/или платина нанесены на оксид алюминия или алюминатные шпинели [G.-Q. Ren, et al., J. Catal., 366 (2018), pp. 115-126]. Показано, что катализаторам, содержащим платину, требуется регенерация через 8 часов работы. Недостаток катализатора - низкие конверсии пропана и выходы пропилена.
Известен катализатор дегидрирования, состоящий из платины и олова, нанесенных на носитель, представляющий собой соединения формулы Mg(Zn)AlO или MgAlO [X. Wu, et al., Fuel Process. Technol., 198 (2020), 106222].
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются катализаторы дегидрирования пропана, описанные в [Y. Zhang, Y. Zhou, Li Huang, S. Zhou, X. Sheng, Q. Wang, C. Zhang. Structure and catalytic properties of the Zn-modified ZSM-5 supported platinum catalyst for propane dehydrogenation. // Chemical Engineering Journal, 270 (2015) 352-361;
https://doi.Org/10.1016/i.cei.2015.01.0081. Катализаторы, выбранные в качестве прототипа, содержат 0,5 мас.% платины, нанесенной на цинкалюмосиликат структуры MFI. Цинк вводят при гидротермальном синтезе цеолита в количестве 0,5-1,5 мас.%. Дегидрирование пропана проводят при температуре 590°С, давлении 0,1 МПа, массовой скорости подачи пропана 3,0 ч-1 в течение 10 ч. Для предотвращения коксования катализаторов в качестве сырья используют смесь водорода с пропаном с мольным соотношением водород:пропан, равным 0,25:1. Для оценки стабильности используют параметр дезактивации, рассчитываемый по формуле D = [Х0 - Xf] / Х0×100%, где Х0 - начальная конверсия пропана, Xf - конверсия пропана через 10 ч. Чем меньше значение параметра, тем выше стабильность катализатора. Параметры дезактивации катализаторов составляли 7,3-9,2% Недостаток катализаторов - сложность изготовления и недостаточная стабильность.
Общим недостатком известных каталитических способов дегидрирования пропана является необходимость использования газов-разбавителей (водорода и/или инертного газа) для увеличения межрегенерационных пробегов, что затрудняет последующее выделение продукта и уменьшает производительность процесса.
Задачей настоящего изобретения является создание катализатора дегидрирования пропана, содержащего платину, нанесенную на поверхность цеолита ZSM-5, обладающего высокой активностью, селективностью и стабильностью, а также разработка способа дегидрирования пропана с использованием полученного катализатора.
Поставленная задача решается заявляемым катализатором дегидрирования пропана, включающим модифицированный платиной и несколькими металлами-промоторами алюмосиликатный цеолит ZSM-5 с мольным отношением SiO2/Al2O3 от 50 до 130, причем катализатор содержит 0,1-0,5 мас. % платины, 0,5-2,0 мас. % цинка и 1-3 мас. % меди, а модифицирование металлами осуществляют в три этапа: сначала пропитывают цеолит водным раствором смеси солей платины, цинка, меди, затем прокаливают, после чего обрабатывают водным раствором карбоната натрия. При этом в качестве исходного цеолита для получения катализатора по настоящему изобретению используют цеолит ZSM-5 в Н-, NH4- или Na-форме. При обработке модифицированного металлами и прокаленного цеолита карбонатом натрия атомное отношение натрия в растворе карбоната натрия к алюминию в цеолите составляет от 1,8 до 2,2. Модифицированию платиной и металлами-промоторами можно подвергать гранулированную смесь цеолита со связующим оксидом алюминия, в которой содержание цеолита составляет 60-80%.
Задача решается также заявляемым способом дегидрирования пропана, включающим пропускание пропана через проточный реактор с неподвижным слоем цеолитсодержащего катализатора при повышенной температуре, при этом процесс осуществляют с использованием заявляемого катализатора при массовой скорости подачи пропана 2-5 ч-1, температуре 520-580°С и давлении 0,1 МПа.
Сущность заявляемой группы изобретений заключается в следующем.
Для улучшения дисперсности платины, а, следовательно, для увеличения активности, селективности и стабильности катализатора, катализатор по настоящему изобретению изготавливают из такого цеолита ZSM-5 (мольное соотношение SiO2/Al2O3 не более 130), который обладает значительной концентрацией кислотных центров, обеспечивающих взаимодействие платины с цеолитом. Цинк и медь по отдельности ранее использовались как металлы-модификаторы платины, которые взаимодействуют с платиной с образованием наночастиц и улучшают селективность. Авторами настоящего изобретения обнаружено, что введение в цеолит, кроме платины, совместно цинка и меди приводит к созданию систем, обладающих значительно более высокой стабильностью, чем системы Zn - Pt или Cu - Pt. На первой стадии получения катализатора по настоящему изобретению предпочтительно вводить цинк, медь и платину одновременно путем пропитки цеолита раствором смеси солей этих металлов. На второй стадии пропитанный металлами цеолит необходимо прокалить для полного или частичного превращения металлов в нерастворимую в воде форму. Полученный модифицированный цеолит обладает значительной кислотностью, из-за чего при проведении реакции дегидрирования пропана образуется множество побочных продуктов (ароматические, углеводороды, парафины, продукты крекинга и гидрогенолиза). Чтобы избежать образования этих продуктов, на третьей стадии производят нейтрализацию кислотных центров цеолита обработкой раствором карбоната натрия. Благодаря улучшенному диспергированию и взаимодействию платины с цинком и медью заявляемые катализаторы дегидрирования пропана обладают высокой активностью, селективностью и стабильностью; стабильность характеризуется параметром дезактивации, не превышающим 6% при проведении реакции с массовой скоростью подачи чистого пропана 3,5 ч-1, при температуре 550°С и давлении 0,1 МПа в течение 8 ч.
В качестве активного металла в настоящем изобретении используют платину, содержание которой в катализаторе составляет 0,1-0,5 мас. %. При содержании платины менее 0,1% активность катализатора сильно уменьшается, а содержание платины более 0,5 мас. % экономически нецелесообразно.
В качестве металлов-промоторов в настоящем изобретении используют цинк и медь в количестве 0,5-2,0 и 1-3 мас. % соответственно. При содержании цинка и меди больше или меньше этих значений и активность, и стабильность катализатора уменьшаются. При содержании меди более 3 мас. % селективность по пропилену значительно снижается.
Мольное соотношение SiO2/Al2O3 в цеолитах ZSM-5 может изменяться в широких пределах, начиная с минимального значения 20. Для изготовления катализаторов дегидрирования пропана по настоящему изобретению предпочтительно использовать цеолиты с соотношением SiO2/Al2O3 от 50 до 130. В цеолитах с соотношением SiO2/Al2O3 более 130 концентрация кислотных центров меньше оптимальной для стабилизации частиц платины, поэтому стабильность таких катализаторов понижена.
Для подавления кислотных центров цеолита на последней стадии получения катализатора по настоящему изобретению производится обработка модифицированного цеолита раствором карбоната натрия, причем атомное отношение натрия в растворе карбоната натрия к алюминию в цеолите предпочтительно составляет от 1,8 до 2,2. При более низком отношении натрия недостаточно, чтобы нейтрализовать все кислотные центры цеолита, что приводит к уменьшению селективности. При отношении выше 2,2 происходит частичное разрушение связей металлов-промоторов с платиной, образовавшихся на первых двух стадиях, и стабильность катализатора снижается. Обработку раствором карбоната натрия проводят с использованием массового соотношения вода: цеолит, равным 3-10, предпочтительно 6. Обработку проводят при температуре от 20 до 60°С в течение 0,5 -2 ч, предпочтительно - при 50°С в течение 1 ч. После обработки продукт фильтруют и сушат.
Формование цеолита со связующим проводят обычными методами (экструзия, прессование, жидкостная формовка) с целью придания катализатору необходимой формы (гранулы, шарики, таблетки) и обеспечения механической прочности. В качестве связующего используют неорганические оксиды, предпочтительно оксид алюминия. Формование цеолита со связующим можно проводить на любой стадии приготовления катализатора, однако для облегчения технологических операций, связанных с фильтрацией, предпочтительно сначала формовать цеолит со связующим, после чего проводить все дальнейшие обработки.
Дегидрирование алифатических углеводородов способом по настоящему изобретению предпочтительно осуществлять в диапазоне давлений, близких к атмосферному (0,1 МПа). Диапазон температур, используемых для проведения реакции дегидрирования пропана в соответствии с настоящим изобретением, составляет 520-580°С. Использование температуры ниже 520°С приводит к низкой конверсии и нецелесообразно экономически, при температуре выше 580°С ускоряется коксообразование и уменьшается стабильность катализатора. Способ дегидрирования пропана по настоящему изобретению предпочтительно осуществлять при массовой скорости подачи сырья от 2 до 5 ч-1 (г пропана на 1 г катализатора в час). Скорость подачи менее 2 ч-1 нецелесообразна экономически, а при скорости более 5 ч-1 возникают сложности с подводом тепла в зону реакции при использовании адиабатического реактора.
Перед проведением дегидрирования пропана катализатор подвергают общепринятой процедуре активации, которая заключается в удалении из него кислорода и влаги путем прокаливания при 250-400°С в токе инертного газа (азот) и последующем восстановлении платины до нульвалентного состояния в токе водорода при 250-600°С, как описано, например, в патенте США US4882307.
Ниже представлены конкретные примеры осуществления предложенной группы изобретений.
Общая методика I. Получение катализаторов дегидрирования.
(а) Исходный цеолит ZSM-5 с мольным соотношением SiO2/Al2O3 от 50 до 130, нагретый до 60°С, добавляют к нагретому до 60°С раствору, содержащему смесь гексахлороплатината(IV/) водорода H2(PtCI6)⋅ 6H2O (0,1-0,5 мас. % Pt), нитрата цинка Zn(NO3)2⋅6H2O (0-2 мас. % Zn), нитрата меди Cu(NO3)2⋅3H2O (0-3 мас. % Cu) и 1М HCI, в деионизированной воде. Количество 1М HCI рассчитывают как 10% суммы молей нитрата цинка нитрата меди и алюминия в цеолите. Модифицирование цеолита солями металлов осуществляют методом пропитки по влагоемкости. Полученный материал сушат при 70°С, затем при 120°С в течение 1 ч и прокаливают при 500-550°С в течение 2 ч.
(б) В полупродукт вводят щелочной металл, используя раствор карбоната натрия, перемешивая полупродукт с шестикратным количеством раствора при 50°С в течение 1 ч, после чего фильтруют. Используют 1,8 - 2,2 моля натрия на г-атом алюминия в цеолите. Полученный материал сушат при 120°С в течение 1 ч.
(в) Формование цеолита со связующим проводят обычными методами (экструзия, прессование, жидкостная формовка) с целью придания катализатору необходимой формы. В качестве связующего используют оксид алюминия. Количество связующего составляет от 0 до 40 мас. %.
(г) Перед проведением реакции дегидрирования пропана катализатор прокаливают при 550°С в течение 2 часов в токе воздуха.
(д) Катализатор PtNa/Zn(1%)-ZSM-5 получен согласно методике, приведенной в прототипе [Y. Zhang, et al., Chem. Eng. J., 270 (2015), pp. 352-361].
Общая методика II. Дегидрирование пропана.
В кварцевый изотермический реактор помещают 0,4 г катализатора, нагревают при 400°С в токе азота (15 мл/мин) в течение 30 минут, затем увеличивают температуру до требуемой для реакции со скоростью 10°С в минуту, переключив поток на водород (15 мл/мин). Реакцию дегидрирования пропана проводят при температуре от 520°С до 580°С, давлении 0,1 МПа, массовой скорости пропана (г пропана/г катализатора в час) от 2 до 5 ч-1. Количественный анализ продуктов реакции проводят методом ГЖХ.
Сущность предлагаемого изобретения и его практическая применимость иллюстрируется нижеприведенными примерами.
В примерах 1-11 (таблица 1) приведены данные о составе и условиях получения катализаторов по настоящему изобретению (примеры 1-6), катализаторов сравнения (примеры 7-10) и катализатора-прототипа (пример 11).
В примерах 12-22 (таблица 2) представлены экспериментальные данные по дегидрированию пропана на катализаторах по настоящему изобретению (примеры 12-17), катализаторах сравнения (примеры 18-21), а также на катализаторе-прототипе (пример 22).
Конверсию пропана, селективность по пропилену и параметр деактивации катализатора, приведенные в таблице 2, рассчитывают по формулам:
конверсия пропана
Figure 00000001
выход пропилена
Figure 00000002
где М0 - масса пропана на входе в
реактор, М1 - масса пропана в продуктах реакции, М3 - масса пропилена в продуктах реакции;
селективность по пропилену
Figure 00000003
параметр дезактивации катализатора
Figure 00000004
где C1 - конверсия пропана через 1 час, С8 - конверсия пропана через 8 часов.
Анализ сведений, приведенных в примерах осуществления изобретения (таблица 2), показывает, что даже без использования водорода стабильность катализатора по настоящему изобретению выше, чем стабильность катализатора-прототипа (параметр дезактивации катализатора по настоящему изобретению составляет от 1,1 до 5,5%, что существенно меньше параметра дезактивации прототипа (11,3%). Если в составе катализатора отсутствуют или медь, или цинк, или оба, то стабильность такого катализатора значительно ниже (примеры 7-10, 18-21).
Технический результат - новый цеолитный катализатор, обладающий высокой стабильностью в процессе дегидрирования пропана и позволяющий упростить выделение целевого продукта - пропилена.
Figure 00000005
Figure 00000006
а) Количественный анализ продуктов реакции через 2 ч.

Claims (4)

1. Катализатор для дегидрирования пропана, включающий модифицированный платиной и несколькими металлами-промоторами алюмосиликатный цеолит ZSM-5 в H-, NH4- или Na-форме с мольным отношением SiO2/Al2O3 от 50 до 130, причем катализатор содержит 0,1-0,5 мас. % платины, 0,5-2,0 мас. % цинка и 1-3 мас. % меди, при этом модифицирование цеолита металлами осуществляют в три этапа: сначала его пропитывают водным раствором смеси солей платины, цинка и меди, затем прокаливают при 500-550°С, после чего обрабатывают раствором карбоната натрия.
2. Катализатор по п. 1 , отличающийся тем, что атомное отношение натрия в растворе карбоната натрия к алюминию в цеолите составляет 1,8-2,2.
3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что модифицированию платиной и металлами-промоторами подвергают гранулированную смесь цеолита со связующим оксидом алюминия, в которой содержание цеолита составляет 60-80%.
4. Способ дегидрирования пропана, включающий пропускание пропана с массовой скоростью 2-5 ч-1 через проточный реактор с неподвижным слоем цеолитсодержащего катализатора при температуре 520-580°С и давлении 0,1 МПа, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют катализатор по любому из пп. 1-3.
RU2020138961A 2020-11-27 2020-11-27 Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием RU2751701C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138961A RU2751701C1 (ru) 2020-11-27 2020-11-27 Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138961A RU2751701C1 (ru) 2020-11-27 2020-11-27 Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751701C1 true RU2751701C1 (ru) 2021-07-15

Family

ID=77019658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138961A RU2751701C1 (ru) 2020-11-27 2020-11-27 Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751701C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115779974A (zh) * 2022-11-15 2023-03-14 宁夏大学 一种丙烷脱氢-烧氢催化剂及其制备方法和应用
RU2806558C1 (ru) * 2022-12-23 2023-11-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Гетерогенный катализатор для высокотемпературного дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430517A (en) * 1981-12-02 1984-02-07 Uop Inc. Dehydrogenation process using a catalytic composition
US4990710A (en) * 1988-06-24 1991-02-05 Mobil Oil Corporation Tin-containing microporous crystalline materials and their use as dehydrogenation, dehydrocyclization and reforming catalysts
CN104148069B (zh) * 2014-08-18 2017-04-19 华陆工程科技有限责任公司 一种丙烷脱氢制丙烯的四元铂基催化剂及制备方法和应用
US9782754B2 (en) * 2012-07-26 2017-10-10 Saudi Basic Industries Corporation Alkane dehydrogenation catalyst and process for its preparation
RU2638171C1 (ru) * 2016-10-14 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Катализатор дегидрирования сжиженных углеводородных газов, способ его получения и применения
EA032112B1 (ru) * 2013-07-02 2019-04-30 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Способ получения лёгких олефинов и ароматических соединений из углеводородного сырья

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430517A (en) * 1981-12-02 1984-02-07 Uop Inc. Dehydrogenation process using a catalytic composition
US4990710A (en) * 1988-06-24 1991-02-05 Mobil Oil Corporation Tin-containing microporous crystalline materials and their use as dehydrogenation, dehydrocyclization and reforming catalysts
US9782754B2 (en) * 2012-07-26 2017-10-10 Saudi Basic Industries Corporation Alkane dehydrogenation catalyst and process for its preparation
EA032112B1 (ru) * 2013-07-02 2019-04-30 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Способ получения лёгких олефинов и ароматических соединений из углеводородного сырья
CN104148069B (zh) * 2014-08-18 2017-04-19 华陆工程科技有限责任公司 一种丙烷脱氢制丙烯的四元铂基催化剂及制备方法和应用
RU2638171C1 (ru) * 2016-10-14 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Катализатор дегидрирования сжиженных углеводородных газов, способ его получения и применения

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115779974A (zh) * 2022-11-15 2023-03-14 宁夏大学 一种丙烷脱氢-烧氢催化剂及其制备方法和应用
RU2806558C1 (ru) * 2022-12-23 2023-11-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Гетерогенный катализатор для высокотемпературного дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием
RU2819849C1 (ru) * 2023-12-12 2024-05-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) Способ получения "легких" олефинов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5231991B2 (ja) アセチレンのエチレンへの選択的水素化方法
RU2656602C1 (ru) Одностадийный способ получения бутадиена
JPH0729058B2 (ja) 化学方法および触媒
CN112739458B (zh) 正丁烷选择性转化为乙烷用负载于沸石的双金属催化剂
JP2000300987A (ja) 低炭素数の脂肪族炭化水素をより高い炭素数の炭化水素へ転化する方法及び触媒
GB1572168A (en) Hydrogenation catalyst and process
EA018593B1 (ru) Способ получения модифицированных молекулярных сит
WO2011133263A1 (en) Use of an additive in the coupling of toluene with a carbon source
EA007872B1 (ru) Композиции молекулярных сит, их катализатор, их приготовление и применение в процессах превращения
EP0351067B1 (en) Chemical process and catalyst
KR20190096340A (ko) 탄화수소 전환 공정
US20190263731A1 (en) METHOD FOR PRODUCING p-XYLENE
JP7174947B2 (ja) 固体触媒およびブタジエンの製造方法
RU2751701C1 (ru) Катализатор дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием
JP2018520858A (ja) 触媒及び当該触媒を利用した炭化水素転換プロセス
JP6446033B2 (ja) 不飽和炭化水素の製造方法
US4754092A (en) Reducing methane production and increasing liquid yields in Fischer-Tropsch reactions
RU2705574C1 (ru) Каталитическая композиция для превращения алканов в алкены и способ ее получения
Matveyeva et al. Pt-and K-promoted supported gallia as a highly stable alternative catalyst for isobutane dehydrogenation
NO854820L (no) Katalysator, fremgangsmaate for dens fremstilling og anvendelse derav ved omdannelse av syntesegass til hydrokarboner
EP0522666B1 (en) Process for reducing methane formation and increasing liquid yields in a Fischer-Tropsch process
RU2806558C1 (ru) Гетерогенный катализатор для высокотемпературного дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием
JP7060994B2 (ja) ｐ－キシレンの製造方法
RU2819849C1 (ru) Способ получения "легких" олефинов
JP3171877B2 (ja) エタンから液状炭化水素混合物の製造方法