×
29.12.2017
217.015.f6f4

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКОГО КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ХЛОРИРОВАНИЯ ЭТИЛЕНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области нефтехимической промышленности, а именно к приготовлению микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена в дихлорэтан в производстве получения винилхлорида. Способ состоит из стадий получения микросферического алюмооксидного носителя через распыление суспензии, которая включает в своем составе 55-90 мас.% моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры, 35-5 мас.% гидроксохлорида алюминия и 10-5 мас.% модифицированного крахмала, в среде дымовых газов, прокалкой носителя, пропитки полученного носителя по водопоголощению растворами солей хлоридов меди и хлоридами щелочных и щелочноземельных элементов, прокалкой катализатора. Технический результат заключается в получении микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена с высокой каталитической активностью и стойкостью к истиранию в псевдоожиженном режиме. 1 табл., 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности, а именно к приготовлению микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена в дихлорэтан в производстве получения винилхлорида.

Катализатор окислительного хлорирования этилена (Катализатор ОХЭ) представляет собой микросферические гранулы размером 20-100 мкм, имеющий в своем составе алюмооксидный микросферический носитель и нанесенные активные компоненты. Данный катализатор используется в технологическом процессе окислительного хлорирования этилена в дихлорэтан, который является основным сырьем для получения поливинилхлорида. Поливинилхлорид широко используется во всем мире в производстве ПВХ изделий.

Микросферический алюмооксидный носитель в катализаторе ОХЭ выполняет следующие функции: обеспечивает высокую удельную поверхность катализатора, доступность активных центров для реагирующих веществ, необходимую механическую прочность, требуемую насыпную плотность и гранулометрический состав.

Для обеспечения процесса окислительного хлорирования этилена в дихлорэтан, осуществляемого в псевдоожиженном слое катализатора, наряду с каталитическими свойствами, повышенные требования предъявляются к прочности, форме, размерам микросферических частиц, насыпной плотности и развитой пористой структуре катализатора, которые определяются во многом характеристиками алюмооксидного носителя.

Из литературных данных известно, что активным компонентом современных катализаторов ОХЭ является хлорная медь, содержание которой составляет 8-12% массы катализатора. Кроме хлорида меди могут использоваться и другие ее соединения, которые под действием реакционной среды переходят в хлорную медь. Имеются сведения о том, что повышению активности хлорида меди способствует добавление хлоридов щелочных и щелочноземельных элементов. Высокая активность катализатора обусловлена равномерным распределением активного компонента в объеме микросферы катализатора, имеющего оптимальное распределение транспортных пор, которые обеспечивают доступность активных центров.

Эффективная работа катализатора определяется не только его каталитической активностью, но и стабильностью эксплуатационных характеристик в процессе окислительного хлорирования этилена. Одним из таких показателей является стойкость микросферы катализатора к истирающим нагрузкам, который во многом определяется характеристиками микросферического носителя для катализатора.

Известен способ получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена [Патент США N 4377491], когда полученный в несколько стадий носитель - микросферический оксид алюминия - дополнительно прокаливают при 250-500°C в течение 1-5 часов и для однородного распределения меди на поверхности пропитывают оксид алюминия в кипящем слое при температуре не более 50°C расчетным объемом раствора CuCl2 с концентрацией 160-600 г/л. Пропитанные частицы сушат в кипящем слое, поднимая температуру со скоростью 30°C в час до 140°C, и выдерживают при этой температуре 0,5-15 часов. Такой способ пропитки и сушки позволяет добиться наиболее однородного распределения меди на поверхности. Недостатками указанного способа являются многостадийность, высокая энергоемкость процесса и необходимость использования очень концентрированных растворов.

Известен способ получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена [Патент РФ №2139761, Патент РФ №2131298], где предлагают смешение отмытого осадка гидроксидов алюминия с хлорной медью или смесью хлорной меди и хлористого магния. Образовавшуюся суспензию гидроксидов алюминия с растворами хлоридов металлов подвергают распылительной сушке при температуре газов на выходе из сушилки 130-200°C с получением микросферического катализатора, который в дальнейшем прокаливают при 600-660°C в течение 2-4 часов. Недостатками указанного способа являются то, что при прокалке микросферы при 600-660°C возможны образование соединений нестехиометрического состава оксида алюминия с медью и промотирующими добавками, а также блокировка активных компонентов в объеме носителя.

Известен способ получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена [Патент РФ №2281806], когда активный компонент распределен в объеме носителя катализатора неравномерно - распределение атомов меди в большей степени, внутри частицы катализатора, чем на поверхности (слой толщиной ), и атомов магния, в большей степени на поверхности (слой толщиной ), чем внутри частицы. Такая технология подразумевает раздельное нанесение растворов солей, что является недостатком такого способа.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности является способ получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена является изобретение [Патент США №4451683], когда сначала получают микросферический алюмооксидный носитель осаждением гидроксида алюминия взаимодействием азотной кислоты и алюмината натрия, затем распылительной сушкой отмытого и отфильтрованного гидроксида алюминия получают микросферические частицы, которые после прокаливания при 730°C превращаются в оксид алюминия - носитель для катализатора оксихлорирования. На приготовленный таким образом носитель распыляют при 70°C раствор CuCl2 или смеси CuCl2 и KCl и сушат при 130°C.

Недостатками указанного способа является многостадийность процесса, необходимость термообработки материала при высоких (730°C) температурах, недостаточная равномерность распределения активного солевого состава на поверхности и в объеме катализатора.

Основной задачей предлагаемого нами решения является разработка безотходной, бессточной и достаточно простой технологии приготовления микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена с высокой каталитической активностью и стойкостью к истиранию в псевдоожиженном режиме.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена, включающим стадии получения микросферического алюмооксидного носителя через распыление суспензии в среде дымовых газов, прокалкой носителя, пропитки полученного носителя по водопоглощению растворами солей хлоридов меди и хлоридами щелочных и щелочноземельных элементов, прокалкой катализатора.

Отличительной чертой предлагаемого способа получения катализатора является то, что суспензия для получения микросферического алюмооксидного носителя через распыление суспензии в среде дымовых газов включает в своем составе (55-90)% моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры, (35-5)% гидроксохлорида алюминия и (10-5)% модифицированного крахмала.

Порошок моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры в сочетании с гидроксохлоридом алюминия и модифицированного крахмала в составе суспензии обеспечивают формирование эффективной вторичной пористой структуры микросферы, а также высокую стойкость к истиранию в псевдоожиженном режиме.

Изменяя соотношение компонентов в суспензии порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, гидроксохлорида алюминия и модифицированного крахмала, можно получит микросферический алюмооксидный носитель с различными показателями по насыпной плотности, объема пор, удельной поверхностью и стойкостью к истиранию.

Таким образом, применение порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, гидроксохлорида алюминия и модифицированного крахмала при получении микросферического катализатора в заявляемом способе соответствует критерию "новизна".

Промышленная применимость предлагаемого способа приготовления микросферического катализатора ОХЭ подтверждается следующими примерами.

Сырье:

1. Моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, Na2O не более 0,1%, ППП (потери при прокаливании) = 25-27%;

2. Гидроксохлорида алюминия (содержание сухого остатка в пересчете на Al2O3 19,5-21,0%);

3. Модифицированный крахмал;

4. Вода химически очищенная (ХОВ);

Оборудование:

1. Емкость с мешалкой (Е-1) 1 м3.

2. Распылительная сушилка (РС-2) с мощностью до 250 л/ч по испаренной влаге.

3. Z-образный смеситель СМП-3 с пропитывателем на 0,2 м3.

4. Вращающаяся прокалочная печь П-1 с верхним пределом температур на 800°C

Все расчеты в примерах приводятся с учетом того, что рабочим объемом емкости с мешалкой принято до 80% объема от исходного.

Пример 1

Для приготовления суспензии в 1 м3 емкость с мешалкой Е-1 заливают 0,45 м3 химочищенной воды (ХОВ), засыпают при перешивании 150 кг порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры. После засыпки всех компонентов, суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч. Затем формование микросфер в распылительной сушилке РС-2 в среде дымовых газов с температурой 140-170°C. После прокалка микросфер при температуре 550-650°C во вращающейся прокалочной печи П-1.

Засыпка в смеситель СМП-3 100 кг микросферического алюмокосидного носителя и нанесение пропиткой по водопоголощению растворами солей, содержащий хлорида меди 9% и хлорида щелочноземельных элементов 1% к массе носителя. Затем прокалка при температуре 290-300°C во вращающейся прокалочной печи П-1. Выгрузка готового катализатора.

Пример 2

Для приготовления суспензии в 1 м3 емкость с мешалкой Е-1 заливают 0,45 м3 химочищенной воды (ХОВ), засыпают при перешивании 135 кг порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры и 15 кг модифицированного крахмала. После засыпки всех компонентов, суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч. Затем формование микросфер в распылительной сушилке РС-2 в среде дымовых газов с температурой 140-170°C. После прокалка микросфер при температуре 550-650°C во вращающейся прокалочной печи П-1.

Засыпка в смеситель СМП-3 100 кг микросферического алюмокосидного носителя и нанесение пропиткой по водопоглощению растворами солей, содержащий хлорида меди 9% и хлорида щелочноземельных элементов 1% к массе носителя. Затем прокалка при температуре 290-300°C во вращающейся прокалочной печи П-1. Выгрузка готового катализатора.

Пример 3

Для приготовления суспензии в 1 м3 емкость с мешалкой Е-1 заливают 0,45 м3 химочищенной воды (ХОВ), засыпают при перешивании 135 кг порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, 7,5 кг гидроксохлорида алюминия и 7,5 кг модифицированного крахмала. После засыпки всех компонентов, суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч. Затем формование микросфер в распылительной сушилке РС-2 в среде дымовых газов с температурой 140-170°C. После прокалка микросфер при температуре 550-650°C во вращающейся прокалочной печи П-1.

Засыпка в смеситель СМП-3 100 кг микросферического алюмокосидного носителя и нанесение пропиткой по водопоголощению растворами солей, содержащий хлорида меди 9% и хлорида щелочноземельных элементов 1% к массе носителя. Затем прокалка при температуре 290-300°C во вращающейся прокалочной печи П-1. Выгрузка готового катализатора.

Пример 4

Для приготовления суспензии в 1 м3 емкость с мешалкой Е-1 заливают 0,45 м3 химочищенной воды (ХОВ), засыпают при перешивании 120 кг порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, 15 кг гидроксохлорида алюминия и 15 кг модифицированного крахмала. После засыпки всех компонентов, суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч. Затем формование микросфер в распылительной сушилке РС-2 в среде дымовых газов с температурой 140-170°C. После прокалка микросфер при температуре 550-650°C во вращающейся прокалочной печи П-1.

Засыпка в смеситель СМП-3 100 кг микросферического алюмокосидного носителя и нанесение пропиткой по водопоглощению растворами солей, содержащий хлорида меди 9% и хлорида щелочноземельных элементов 1% к массе носителя. Затем прокалка при температуре 290-300°C во вращающейся прокалочной печи П-1. Выгрузка готового катализатора.

Пример 5

Для приготовления суспензии в 1 м3 емкость с мешалкой Е-1 заливают 0,45 м3 химочищенной воды (ХОВ), засыпают при перешивании 112,5 кг порошка моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры, 22,5 кг гидроксохлорида алюминия и 15 кг модифицированного крахмала. После засыпки всех компонентов, суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч. Затем формование микросфер в распылительной сушилке РС-2 в среде дымовых газов с температурой 140-170°C. После прокалка микросфер при температуре 550-650°C во вращающейся прокалочной печи П-1.

Засыпка в смеситель СМП-3 100 кг микросферического алюмокосидного носителя и нанесение пропиткой по водопоглощению растворами солей, содержащий хлорида меди 9% и хлорида щелочноземельных элементов 1% к массе носителя. Затем прокалка при температуре 290-300°C во вращающейся прокалочной печи П-1. Выгрузка готового катализатора.

У полученных образцов катализатора затем определяли их насыпную плотность, удельную поверхность, общий объем пор по воде, объемы мезопор и микропор, стойкость к истиранию в газовом потоке в псевдоожиженном режиме и показатели каталитической активности на лабораторной установке в процессе оксихлорирования этилена при температуре 225-235°C.

Из результатов таблицы следует, что изменение соотношения компонентов в исходной суспензии оказывает существенное влияние на характеристики гранул катализатора и на каталитическую активность. При одинаковом содержании активного компонента на показатель активности катализатора и горение этилена (побочный процесс) влияют также насыпной вес и характеристики пористой структуры самого катализатора.

Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение дает возможность получать микросферический катализатор процесса окислительного хлорирования этилена с высокими показателями каталитической активности, пористой структуры и стойкостью к истиранию в псевдоожиженном режиме.

Способ получения микросферического катализатора окислительного хлорирования этилена, состоящий из стадий получения микросферического алюмооксидного носителя через распыление суспензии, которая включает в своем составе 55-90 мас.% моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры, 35-5 мас.% гидроксохлорида алюминия и 10-5 мас.% модифицированного крахмала, в среде дымовых газов, прокалкой носителя, пропитки полученного носителя по водопоглощению растворами солей хлоридов меди и хлоридами щелочных и щелочноземельных элементов, прокалкой катализатора.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 268.
10.01.2013
№216.012.184a

Способ получения соединений двухвалентных лантанидов

Изобретение относится к способам получения новых соединений двухвалентных лантанидов Ln(II), более конкретно к способу получения соединений LnCl·0.5HO·(0.04-0.07)Bu AlO. Способ получения соединений лантанидов LnCl·0.5HO·(0.04-0.07)Bu AlO, где Ln=Sm или Ln=Yb, заключается в восстановлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471710
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.26e3

Способ получения диамида терефталевой кислоты

Предложен способ получения диамида терефталевой кислоты (ДАТФК), пригодного для использования в качестве сырья для получения п-фенилендиамина, находящего применение в производстве полимеров. Способ заключается во взаимодействии терефталевой кислоты с газообразным аммиаком, причем терефталевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475475
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.03.2013
№216.012.310e

Способ получения 3-(о-,м-,п-метоксифенил)-тетрагидро-2н-1,5,3-диоксазепинов

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о-, м-, п-метоксифенил)-тетрагидро-2Н-1,5,3-диоксазепинов, который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандиолом добавляют катализатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478096
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.3256

Катализатор, способ его получения и способ трансалкилирования бензола диэтилбензолами с его использованием

Изобретение относится к катализаторам трансалкилирования. Описан катализатор трансалкилирования бензола диэтилбензолами в виде цилиндрических гранул правильной формы, включающий цеолит типа Y в кислотной Н-форме, который содержит 100 мас.% цеолита со степенью замещения ионов Na на H не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478429
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3310

Способ получения 1'-[2''-(метилтио)этил]-1'-[s-алкилкарботиоил]-(c-i)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропанов

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения серосодержащих производных фуллеренов общей формулы (1)
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478615
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3318

Способ получения (1,5,3-дитиазепинан-3-ил)(тио)фенолов

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения (1,5,3-дитиазепинан-3-ил)(тио)фенолов общей формулы (1): который заключается в том, что амино(тио)фенолы (о-аминофенол, n-аминофенол, n-аминотиофенол) подвергают взаимодействию с 1,3,6-оксадитиапинаном в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478623
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3319

Способ получения 3-(о-, м-, п-нитрофенил)-1,5,3-дитиазепанов

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(ом-, п-нитрофенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 минсмеси формальдегида с 1,2-этандитиолом добавляют катализатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478624
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.331a

Способ получения 3-(м-, п-метилфенил)-1,5,3-дитиазепанов

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(м-,п-метилфенил)-1,5,3-дитиазепанов общей формулы (1): который заключается в том, что к предварительно полученной при 20°С в течение 30 мин смеси формальдегида с 1,2-этандитиолом добавляют катализатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478625
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.331b

Способ получения n-(1,5,3-дитиазепан-3-ил)амидов

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N-1,5,3-дитиазепан-3-ил)амидов общей формулы (1): который заключается в том, что 1,2-этандитиол, предварительно смешанный с водным раствором формальдегида при 20°С, подвергается взаимодействию с гидразидом общей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478626
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.331c

Способ получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2- и 4-(1,5,3-дитиазоцинан-3-ил)фенолов общей формулы (1): , который заключается в том, что формальдегид предварительно перемешивают с 1,3-пропандитиолом при комнатной (~20°С) температуре в течение 30 мин с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478627
Дата охранного документа: 10.04.2013
Показаны записи 1-10 из 276.
20.02.2013
№216.012.26e3

Способ получения диамида терефталевой кислоты

Предложен способ получения диамида терефталевой кислоты (ДАТФК), пригодного для использования в качестве сырья для получения п-фенилендиамина, находящего применение в производстве полимеров. Способ заключается во взаимодействии терефталевой кислоты с газообразным аммиаком, причем терефталевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475475
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.3256

Катализатор, способ его получения и способ трансалкилирования бензола диэтилбензолами с его использованием

Изобретение относится к катализаторам трансалкилирования. Описан катализатор трансалкилирования бензола диэтилбензолами в виде цилиндрических гранул правильной формы, включающий цеолит типа Y в кислотной Н-форме, который содержит 100 мас.% цеолита со степенью замещения ионов Na на H не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478429
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3867

Способ получения 2-диметиламино-1,3-бис(фенилтиосульфонил)пропана

Изобретение относится к синтезу биологически активных соединений - инсектицида: 2-диметил-амино-1,3-бис(фенилтиосульфонил)пропана (банкол). Первоначально получают 2-диметиламино-1,3-дихлорпропан путем взаимодействия 33-38% водного раствора диметиламина (ДМА) с хлористым аллилом (ХА) при мольном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480000
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.4588

Электроизоляционная композиция

Изобретение относится к кабельной технике, а именно полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483377
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c7a

Состав для разрушения водонефтяных эмульсий и для удаления и предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для разрушения водонефтяных эмульсий и для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано на нефтяных промыслах для защиты оборудования. Состав для разрушения водонефтяных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485160
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.09.2013
№216.012.6873

Праймер адгезионный полимерсодержащий

Изобретение относится к материалам защиты от подземной и атмосферной коррозии наружной поверхности магистральных трубопроводов, труб и трубных систем, в частности к полимерсодержащим композициям, предназначенным для использования в качестве грунтовочных покрытий в конструкции с изоляционным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492386
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.11.2013
№216.012.81f6

Способ обезвоживания осадка сточных вод

Изобретение относится к способам обезвоживания осадков бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в процессе обработки стоков и обезвоживания осадка на биологических очистных сооружениях. Технический результат заключается в повышении производительности обезвоживающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498946
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.04.2014
№216.012.af72

Способ получения трихлоргидрина пентаэритрита

Изобретение относится к способу получения трихлоргидрина пентаэритрита, используемого в качестве полупродукта в процессах органического синтеза. Способ заключается в том, что пентаэритрит подвергают взаимодействию с хлорангидридами органических кислот C-C нормального и изо-строения. Реакцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510629
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.05.2014
№216.012.c8cd

Шариковый катализатор крекинга "адамант" и способ его приготовления

Изобретение относится к катализаторам крекинга. Описан шариковый катализатор крекинга, включающий в своем составе 10-35% масс. мелкодисперсного цеолита ReНY, 30-80% масс. каолина и 60-5% масс. оксида алюминия, источником которого являются смесь компонентов термоактивированного оксида алюминия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517171
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2014
№216.012.cf42

Способ получения ингибитора кислотной коррозии

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых и водно-солевых средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в металлургии и в энергетике. Способ получения ингибитора кислотной коррозии на основе циклических аминоамидов включает взаимодействие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518829
Дата охранного документа: 10.06.2014
+ добавить свой РИД