×
13.11.2019
219.017.e0a3

Способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов. Способ получения катализатора осуществляют на основе меди и оксида алюминия и заключается в том, что оксид алюминия берут в виде гранул и используют в качестве носителя после обработки их в воде не менее 9 часов при температуре 160°С и давлении 7 кгс/см или 190°С и давлении 14 кгс/см при массовом соотношении вода : оксид алюминия (2-10):1 соответственно, носитель после сушки пропитывают водным раствором аммиаката меди с концентрацией меди 1-1,5 моль/л и сушат, а после сушки восстанавливают в токе водорода при температуре 290°С, причем сушку носителя после обработки в воде и его пропитки ведут при температуре не выше 300°С. Технический результат заключается в увеличении гидротермальной стабильности катализатора. 2 табл., 6 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов.

Известен способ получения товарного кумола в присутствии двух катализаторов: катализатор А на основе оксида кремния и палладия и катализатор В на основе оксида алюминия и меди в процессе гидрообработки смесей, содержащих в качестве основных компонентов ацетофенон, диметилфенилкарбинол и кумол, см. CN Патент №104230643, МПК B01J 23/89 (2019.01), С07С 1/20 (2019.01), С07С 1/207 (2019.01), С07С 15/073 (2019.01), С07С 15/085 (2019.01), 2016

Известен способ производства кумола путем гидрирования смесей, содержащих диметилфенилкарбинол в присутствии двух катализаторов, расположенных в реакторе чередующимися слоями: катализатор А на основе активного оксида алюминия и катализатор В на основе палладия и активного оксида алюминия, см. US Патент №2006258892 МПК С07С 1/20 (2019.01); С07С 15/085 (2019.01); С07С 409/10 (2019.01), 2009.

Недостатком вышеприведенных катализаторов, в вышеуказанных патентах, для процессов жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов является то, что при их использовании в процессах гидрирования приводит к образованию побочных продуктов - алициклических углеводородов, а также необходимость использования благородных металлов.

Известен способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, в частности для процесса получения этилбензола, путем гидрирования смесей карбонильных соединений с низким содержанием ацетофенона на основе оксида алюминия и никеля, см. CN Патент №104230636, МПК B01J 23/755 (2019.01), B01J 23/78 (2019.01), B01J 23/80 (2019.01), B01J 23/883 (2019.01), С07С 1/20 (2019.01), С07С 15/073 (2019.01), С07С 5/03 (2019.01), 2016.

Недостатком данного катализатора является высокая гидрирующая активность катализаторов по отношению к ароматическому кольцу, что может приводить к образованию побочных продуктов - алициклических углеводородов (например, изопропилциклогексана и пр.).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, на основе оксида алюминия и меди путем соосаждения при температуре 70°С из водного раствора солей: нитрата меди (Cu(NO3)2⋅3Н2О), нитрата никеля (Ni(NO3)2⋅6Н2О), нитрата магния (Mg(NO3)2⋅6H2O и водной суспензии порошка оксида алюминия в присутствии карбоната калия с концентрацией 1,0 моль, после осаждения полученный порошок сушат при 120°С, из высушенного порошка формуют гранулы при температуре 500°С, прокаливают при 400°С в течение 4 часов с последующим восстановлением водородом при температуре 300°С в течение 4 часов, см. CN Патент №104230635, МПК B01J 23/755 (2019.01), B01J 23/78 (2019.01), С07С 1/22 (2019.01), С07С 15/073 (2019.01), 2014.

Недостатком катализатора, полученного указанным способом, является то, что он обладает недостаточной гидротермальной стабильностью, что приводит к снижению удельной поверхности, пористости и/или размера пор катализатора в ходе эксплуатации при контакте катализатора с углеводородными смесями, содержащими воду.

В нижеприведенных работах указано, что контакт катализатора на основе оксида алюминия с углеводородными системами, содержащими воду в ходе реакций жидкофазного гидрирования может сопровождаться снижением удельной поверхности и ухудшением характеристик катализатора, см. Glycerol aqueous phase reforming for hydrogen generation over Pt catalyst - Effect of catalyst composition and reaction conditions, Fuel 87 (2008) 3483-3489; Structural and textural evolution of Ni /γ-Al2O3 catalyst under hydrothermal conditions, Catalysis Today 158 (2010) 475-180.

Техническая проблема повышения гидротермальной стабильности катализатора решается способом получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, на основе меди и оксида алюминия, согласно изобретению оксид алюминия берут в виде гранул и используют в качестве носителя после обработки гранул в воде не менее 9 часов при температуре 160°С и давлении 7 кгс/см2 или 190°С и давлении 14 кгс/см2 при массовом соотношении вода : оксид алюминия (2-10):1, соответственно, носитель после сушки пропитывают водным раствором аммиаката меди с концентрацией меди 1-1,5 моль/л и сушат, а после сушки восстанавливают в токе водорода при температуре 290°С, причем сушку носителя после обработки в воде и его пропитки ведут при температуре не выше 300°С.

Решение технической задачи позволяет увеличить гидротермальную стабильность катализатора на 30%.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные про изводные ароматических углеводородов, на основе меди и оксида алюминия осуществляют следующим образом:

20 граммов оксида алюминия (γ-Al2O3) в виде гранул и 200 мл дистиллированной воды, при массовом соотношении вода: оксид алюминия 10:1, соответственно, помещают в автоклав из нержавеющей стали объемом 300 мл и выдерживают при температуре 160°С и давлении 7 кгс/см2 в течение 9 часов. Гранулы оксида алюминия после обработки водой используют в качестве носителя. После выгрузки из автоклава гранулы носителя сушат при температуре 150°С (не выше 300°С), до постоянной массы и пропитывают при комнатной температуре водным раствором аммиаката меди с концентрацией меди 1 моль/л. После пропитки гранулы сушат при температуре 150°С (не выше 300°С) до постоянного веса с последующим восстановлением в токе водорода при температуре 290°С в течение 3 часов.

Водный раствор аммиаката меди с концентрацией меди 1 моль/л готовят следующим образом:

Берут 11,05 г меди углекислой основной (CuCO3⋅Cu(ОН)2) и 12,85 г карбоната аммония (NH4)2CO3), добавляют 40 мл 25% водного раствора аммиака (NH4OH), полученный раствор доводят до объема 100 мл дистиллированной водой.

Примеры 2-5 аналогичны примеру 1, данные режимных условий приведены в таблице 1.

Пример по прототипу

Способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, на основе меди и оксида алюминия осуществляют следующим образом:

Готовят водный раствор солей: 100 г нитрата меди (Cu(NO3)2⋅3Н2О), 50 г нитрата никеля (Ni(NO3)2⋅6Н2О), 15 г нитрата магния (Mg(NO3)2⋅6H2O) в 500 мл воды. Порошок оксида алюминия в количестве 50 г смешивают с водой при температуре 70°С, получают суспензию. Водный раствор солей и водный раствор карбоната калия с концентрацией 1,0 моль одновременно добавляют в суспензию и при температуре 70°С и ведут соосаждение. После осаждения полученный порошок сушат при 120°С, из высушенного порошка формуют гранулы при температуре 500°С, прокаливают при 400°С в течение 4 часов с последующим восстановлением водородом при температуре 300°С в течение 4 часов.

Полученный катализатор по заявленному способу и прототипу исследуют на гидротермальную стабильность.

Гидротермальную стабильность катализатора определяют по относительному изменению площади удельной поверхности и размера пор при длительном (не менее 24 часов) контакте катализатора с жидкими смесями, содержащими ароматические углеводороды и воду при повышенных температурах и давлениях в течение заданного промежутка времени.

Навеску исследуемого катализатора (3 грамма) загружают в автоклав, заполненный смесью, мас. %: толуол 90, ацетофенон 5, вода 5 и выдерживают в присутствии водорода при температуре 190°С и давлении 14 кгс/см2, т.е. в условиях, близких к условиям промышленной эксплуатации катализатора в процессах жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, в течение 27 часов. Далее катализатор выгружают из автоклава, сушат при температуре 150°С до постоянной массы и определяют удельную поверхность и характеристики пор (объем и средний диаметр пор).

Для определения удельной поверхности используют стандартный метод BET. Для определения объема и среднего диаметра пор используют стандартный метод BJH. Вычисления проводят согласно методикам ISO 9277:2010 «Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption - BET method» и ASTM D4641-94 "Calculation of Pore Size Distributions of Catalysts from Nitrogen Desorbtion Isotherms".

Для расчета относительного изменения в % (увеличение или уменьшение) удельной поверхности и размера пор используют соотношение, предложенное в патенте US №7341976, МПК B01J 21/04 (2019.1), B01J 23/89 (2019.1), B01J 32/00 (2019.1), B01J 35/02 (2019.1), B01J 35/10 (2019.1), B01J 37/00 (2019.1), C01F 7/30 (2019.1), С07С 27/06 (2019.1, C10G 2/00 (2019.01), 2008:

ΔА=(А12)/А1, %,

где ΔА - относительное изменение параметра в % (удельной поверхности, общего объема пор, среднего диаметра пор)

A1 - значение параметра до выдержки

А2 - значение параметра после выдержки

Значение приведенной гидротермальной стабильности катализатора определяли по следующему соотношению:

Н=100-(ΔSуд+ΔV+Δdcp)/3, %

где Н - гидротермальная стабильность катализатора, %; ΔSуд, ΔV, Δdcp - относительное изменение удельной поверхности, общего объема пор и среднего диаметра пор соответственно, %.

Результаты расчета приведенной гидротермальной стабильности и относительного изменения удельной поверхности, общего объема пор, среднего диаметра пор приведены в таблице 2.

После выдержки катализатора в условиях близких к условиям его промышленной эксплуатации регистрируется значительное различие в величинах относительного изменения удельной поверхности, общего объема и среднего диаметра пор катализатора, полученного по прототипу и по заявленному способу. У катализатора по примерам 1-5, полученного по заявленному способу, по сравнению с катализатором, полученного по прототипу, изменение удельной поверхности в 3 раза меньше, изменение общего объема пор в 7 с лишним раза меньше и изменение среднего диаметра пор в 1,5-2 раза меньше после контакта с жидкими смесями, содержащими ароматические углеводороды и воду при повышенных температурах и давлениях.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный способ по сравнению с прототипом позволяет получить катализатор, обладающий повышенной гидротермальной стабильностью в условиях близких к условиям промышленной эксплуатации катализатора в процессах жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, на 30%.

Способ получения катализатора для жидкофазного гидрирования смесей, содержащих карбонильные и гидроксильные производные ароматических углеводородов, на основе меди и оксида алюминия, отличающийся тем, что оксид алюминия берут в виде гранул и используют в качестве носителя после обработки их в воде не менее 9 часов при температуре 160°С и давлении 7 кгс/см или 190°С и давлении 14 кгс/см при массовом соотношении вода : оксид алюминия (2-10):1 соответственно, носитель после сушки пропитывают водным раствором аммиаката меди с концентрацией меди 1-1,5 моль/л и сушат, а после сушки восстанавливают в токе водорода при температуре 290°С, причем сушку носителя после обработки в воде и его пропитки ведут при температуре не выше 300°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 82 items.
27.04.2016
№216.015.2af8

Многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка

Изобретение относится к химической технологии полимерных материалов и касается многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки для использования в упаковке мясных продуктов, изготовленной путем соэкструзии и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, в форме усаживающегося пакета,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582701
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.2afa

Способ термической переработки органосодержащего сырья и установка для его осуществления

Изобретение относится к области переработки органосодержащего сырья и может быть использовано при переработке отработанных деревянных шпал. Способ включает сушку сырья при температуре 160-200°C в двух последовательно соединенных шнековых транспортерах - в первом транспортере 5 путем передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582698
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.2afb

Установка для производства древесного угля

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности. Установка содержит вертикальную реторту (1), имеющую зоны сушки (3), пиролиза (6), охлаждения (8), накопления (2), активирования древесного угля (7), изолированные между собой шиберными заслонками (35, 36, 37, 38, 39). Зоны сушки (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582696
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d0e

Стопорящееся резьбовое соединение

Изобретение относится к крепежным изделиям, исключающим самопроизвольное отвинчивание гайки, и может быть использовано в механизмах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки и тепловое воздействие. Изобретение предназначено для использования в силовых и энергетических машинах и установках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595589
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4ed8

Способ получения сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды

Изобретение относится к способам получения сорбентов из растительного сырья. Способ получения сорбента включает обработку предварительно высушенного и измельченного листового опада низкотемпературной плазмой высокочастотного разряда при давлении в разрядной камере 26,6 МПа, при силе тока на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595654
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.50a3

Способ получения водного экстракта свинушки тонкой

Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической промышленности и касается получения водного экстракта свинушки тонкой. Измельченную свинушку заливают водой при соотношении свинушка : вода, равном 1:30, и подвергают обработке сверхвысокими частотами при мощности обработки 180...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595833
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.534e

Способ получения связующего на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа для слоистого материала, связующее и слоистый материал на основе связующего и армирующей волокнистой основы

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, которые могут быть использованы для изготовления изделий конструкционного назначения в авиационной, автомобильной, бытовой и других областях техники. Способ получения связующего на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594014
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.80ed

Способ получения сульфатонитрата аммония

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений. Способ получения сульфатонитрата аммония включает разбавление отработанной кислотной смеси производства нитратов целлюлозы азотной кислотой до получения массового соотношения серной и азотной кислот 0,75÷1,45 в пересчете на 100%-ные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602097
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83ba

Хирургическая шовная нить

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургической шовной нити, состоящей из основы в виде монофиламентной нити из полипропилена с покрытием из поливинилиденфторида в количестве от 5 до 50 % от массы основы. Изобретение обеспечивает увеличение прочности, снижение фрикционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601409
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8945

Стопорящееся резьбовое соединение

Изобретение относится к крепежным изделиям и может быть использовано в механизмах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки и тепловое воздействие. Изобретение преимущественно предназначено для использования в энергетических машинах и установках автомобильной, авиационной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602776
Дата охранного документа: 20.11.2016
Showing 1-8 of 8 items.
10.07.2015
№216.013.5f8d

Способ получения молибденового катализатора для эпоксидирования олефинов

Изобретение относится к производству катализаторов, в частности к способу получения растворимого в углеводородах молибденового катализатора для эпоксидирования олефиновых углеводородов органическими гидропероксидами. Способ получения молибденового катализатора для эпоксидирования олефинов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556002
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.01.2016
№216.013.a0b9

Способ получения палладиевого катализатора гидрирования ацетилена

Изобретение относится к способу получения палладиевого катализатора гидрирования ацетилена на основе комплекса палладия. Получение проводят путем растворения комплекса палладия в диоксиде углерода в сверхкритическом состоянии в интервале температур 305-353 K с последующим нанесением на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572787
Дата охранного документа: 20.01.2016
25.08.2017
№217.015.a493

Способ получения термофосфата

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения термофосфата включает смешение измельченного фосфатного сырья с натрийсодержащим соединением, обжиг смеси при температуре 900-1000°C и охлаждение спека, причем в качестве натрийсодержащего соединения используют отходы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607349
Дата охранного документа: 10.01.2017
20.01.2018
№218.016.0f5b

Способ получения молибденового катализатора эпоксидирования олефинов

Изобретение относится к способу получения молибденового катализатора эпоксидирования олефинов. Способ получения молибденового катализатора эпоксидирования олефинов осуществляют растворением при 30-50°С металлического порошкообразного молибдена в сточной воде с концентрацией пероксидов 0,25-1,10...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633363
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.0f66

Способ получения гидропероксида этилбензола

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получению гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) в процессе совместного получения стирола и оксида пропилена гидропероксидным методом. Более конкретно, оно относится к первой стадии этого процесса, на которой вырабатывают ГПЭБ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633362
Дата охранного документа: 12.10.2017
13.09.2018
№218.016.8741

Способ получения полиальфаолефинов с кинематической вязкостью 10-25 сст

Изобретение относится к области производства синтетических масел на основе альфа-олефинов, конкретно к процессам олигомеризации октена-1 или смесей альфа-олефинов С-С. Описан способ получения полиальфаолефинов с кинематической вязкостью 10-25 сСт и низкой температурой застывания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666725
Дата охранного документа: 12.09.2018
30.03.2019
№219.016.f92a

Способ получения катализатора для эпоксидирования олефинов

Изобретение относится к способу получения растворимого в углеводородах молибденового катализатора для эпоксидирования олефиновых углеводородов органическими гидропероксидами. Способ получения молибденового катализатора эпоксидирования олефинов ведут растворением при 30-50°С металлического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683319
Дата охранного документа: 28.03.2019
05.09.2019
№219.017.c6f0

Способ очистки высококипящих углеводородных фракций от меркаптанов

Изобретение относится к способам очистки высококипящих углеводородных фракций от меркаптановых соединений и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Изобретение касается способа очистки высококипящих углеводородных фракций...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699020
Дата охранного документа: 03.09.2019
+ добавить свой РИД