Способ алкилирования с использованием катализатора, содержащего твердую кислоту и гидрирующий металл

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ алкилирования насыщенных углеводородов, который включает контакт насыщенных углеводородов, имеющих от 4 до 10 атомов углерода, с алкилирующим агентом, содержащим по меньшей мере один олефин, имеющий от 2 до 10 атомов углерода, в присутствии катализатора, содержащего твердую кислоту, выбранную из группы, состоящей из цеолитов, оксида кремния-оксида алюминия, сульфатных оксидов, смешанных оксидов циркония, молибдена, вольфрама или фосфора, хлорированных оксидов алюминия или глин и их смесей, гидрирующий металл, выбранный из группы переходных металлов, и 1,5-6 мас.% воды, измеренной как потеря при прокаливании при 600шС.

2. Способ по п.1, причем катализатор содержит 1,8-4 мас.% воды.

3. Способ по п.2, причем катализатор содержит 2-3 мас.% воды.

4. Способ по п.1, причем твердая кислота представляет собой цеолит, выбранный из группы, состоящей из модернита, бета-цеолита, Х-цеолитов и Y-цеолитов.

5. Способ по п.1, причем гидрирующий металл представляет собой благородный металл VIII Группы.

6. Способ по любому из пп.1-5, причем катализатор получен добавлением воды к сухому катализатору, содержащему твердую кислоту и гидрирующий металл, перед использованием в способе алкилирования.

7. Способ по любому из пп.1-5, причем способ алкилирования начинают с использованием катализатора, содержащего меньше чем 1,5 мас.% воды, и при этом воду добавляют к катализатору во время способа алкилирования.

8. Способ по любому из пп.1-5, причем воду добавляют к катализатору во время способа алкилирования выдерживанием регенерированного катализатора в водосодержащей атмосфере или при использовании водосодержащей атмосферы во время этапа регенерирования.

 

Текст

Смотреть все

011022 Настоящее изобретение относится к способу алкилирования углеводородного сырья, который содержит взаимодействие углеводородного сырья, подвергающегося алкилированию, с алкилирующим агентом в присутствии катализатора, содержащего твердую кислоту и гидрирующий металл. В рамках настоящего изобретения термин алкилирование относится к взаимодействию способного к алкилированию соединения, такого как ароматический или насыщенный углеводород с алкилирующим агентом, таким как олефин. Без ограничения рамок настоящего изобретения авторы будут дополнительно иллюстрировать изобретение при обсуждении алкилирования насыщенных углеводородов, вообще говоря, разветленных насыщенных углеводородов с олефином с получением высокоразветвленных насыщенных углеводородов с более высоким молекулярным весом. Углеводороды не содержат других атомов кроме водорода и углерода. Данная реакция представляет интерес, поскольку делает возможным получение через алкилирование изобутана олефином, содержащим 2-6 атомов углерода, продукта алкилирования, который имеет высокое октановое число и который кипит в бензиновом интервале. В отличие от бензина, полученного крекингом более тяжелых нефтяных фракций, таких как вакуумное газовое масло и атмосферные остатки, бензин, полученный при алкилировании, существенно свободен от таких загрязнений, как сера и азот,и поэтому характеризуется полным сгоранием. Его высокие антидетонационные свойства, представляемые высоким октановым числом, уменьшают необходимость добавления вредных для окружающей среды антидетонационных соединений, таких как ароматические соединения или свинец. Также в отличие от бензина, полученного реформингом бензино-лигроиновой фракции или крекингом более тяжелых фракций нефти, продукт алкилирования содержит мало или вообще не содержит ароматических соединений и олефинов, что с точки зрения охраны окружающей среды представляет собой дополнительное преимущество. Реакция алкилирования катализируется кислотами. В настоящее время оборудование для коммерческого алкилирования использует жидкие кислотные катализаторы, такие как серная кислота и фтористый водород. Использование таких катализаторов приводит к целому ряду проблем. Например, серная кислота и фтористый водород представляет собой активные высококоррозионные среды, так что используемое оборудование сталкивается с требованием высокого качества. Поскольку присутствие высокоактивных коррозионных материалов в получаемом горючем нежелательно, оставшаяся кислота должна быть удалена из продукта алкилирования. Также, поскольку должно быть проведено фазовое разделение,способ становится сложным и, следовательно, дорогим. Кроме того, всегда имеется риск, что будет выброс токсичных веществ, таких как фтористый водород. В данной области никогда не развивалось использование твердокислотных катализаторов, таких как цеолитсодержащие катализаторы. WO 98/23560 раскрывает использование катализатора, содержащего цеолит, такой как Y-цеолит, благородный металл группы VIII, например платину или палладий, как гидрирующий металл и возможно матричный материал, такой как оксид алюминия, при алкилировании углеводородов. В противоположность алкилированию ароматических углеводородов при алкилировании насыщенных углеводородов перенос водорода представляет собой этап, определяющий скорость. Следовательно,катализаторы для алкилирования насыщенных углеводородов требуют гидрирующий металл. Было неожиданно найдено, что использование катализатора, содержащего твердую кислоту и гидрирующий металл, который дополнительно содержит 1,5-6 мас.% воды, измеренной как потеря при прокаливании (ППП) при 600 С относительно суммарной массы композиции катализатора, приводит к более высокой активности и лучшему качеству продукта алкилирования по сравнению с высушенным катализатором. Катализатор. Катализатор при использовании в способе алкилирования содержит 1,5-6 мас.% воды. Предпочтительно содержание воды в катализаторе составляет 1,8-4 мас.%, более предпочтительно 2-3 мас.%. Содержание воды в катализаторе представляет собой ее содержание в катализаторе во время использования способа алкилирования и измеряется по определению потери массы катализатора при нагревании катализатора в течение 2 ч при 600 С (ППП 600). Катализатор для использования в способе по изобретению дополнительно содержит гидрирующий металл. Примерами подходящих гидрирующих металлов являются переходные металлы, такие как металлы VIIIгруппы Периодической таблицы и их смеси. Среди данных металлов предпочтительны благородные металлы VIII группы Периодической таблицы. Платина, палладий и их смеси особенно предпочтительны. Количество гидрирующего металла будет зависеть от его природы. Когда гидрирующий металл представляет собой благородный металл VIII группы Периодической таблицы, катализатор обычно содержит металл в интервале от 0,01 до 2 мас.%, предпочтительно 0,1-1 мас.%, рассчитанный как металл и отнесенный к суммарной массе катализатора. Катализатор дополнительно содержит твердую кислоту. Примерами твердых кислот являются цеолиты, такие как цеолит бета, МСМ-22, МСМ-36, модернит, Х-цеолиты и Y-цеолиты, включая в себя H-Yцеолиты и USY-цеолиты, и нецеолитные твердые кислоты, такие как оксид кремния-оксид алюминия,сульфатные оксиды, такие как сульфатные оксиды циркония, титана или олова, смеси оксидов циркония,-1 011022 молибдена, вольфрама, фосфора и т.д., и хлорированные оксиды алюминия или глины. Предпочтительно,твердые кислоты представляют собой цеолиты, включая в себя модернит, цеолит бета, Х-цеолиты и Yцеолиты, включая в себя Н-Y-цеолиты и USY-цеолиты. Могут также быть использованы смеси твердых кислот. Еще более предпочтительную твердую кислоту представляет собой Y-цеолит с элементарной ячейкой размерами 24,34-24,72 , в то же время Y-цеолит с элементарной ячейкой размерами 24,42-24,56 еще более предпочтителен. Катализатор может дополнительно содержать матричный материал. Примерами подходящих матричных материалов являются оксид алюминия, оксид кремния, оксид титана, оксид циркония, глины и их смеси. Матричные материалы, содержащие оксид алюминия, наиболее предпочтительны. Предпочтительно катализатор содержит 2-98 мас.% твердой кислоты и 98-2 мас.% матричного материала относительно суммарной массы твердой кислоты и матричного материала, присутствующих в катализаторе. Более предпочтительно катализатор содержит 10-90 мас.% твердой кислоты и 10-90 мас.% матричного материала относительно суммарной массы твердой кислоты и матричного материала, содержащихся в катализаторе. Более предпочтительно катализатор содержит 10-80% матричного материала и баланс по твердой кислоте, наиболее предпочтительно катализатор содержит 10-40% матричного материала и баланс по твердой кислоте относительно суммарной массы твердой кислоты и матричного материала, содержащихся в катализаторе. Катализатор предпочтительно не содержит галогенового компонента. Предпочтительно катализатор содержит каталитические частицы катализатора, в которых соотношение между (i) объемом каталитических пор диаметром 40-8000 нм (в дальнейшем макропоры) и (ii) удельной длиной каталитических частиц находится в интервале 0,01-0,90 мл/(гмм), и в которых катализатор имеет суммарный объем пор по меньшей мере 0,20 мл/г. Удельная длина каталитических частиц определена как соотношение между геометрическим объемом и геометрической поверхностью твердой части данной каталитической частицы. Определение геометрического объема и геометрической поверхности известно специалистам в данной области и может быть проведено, например, как описано в DE 2354558. Объем макропор, так же как и суммарный объем пор, определяют интрузией ртути на основе уравнения Washburn, описывающего поры диаметром 3,6-8000 нм. Предпочтительно соотношение между объемом макропор и удельной длиной больше, чем 0,20 мл/(гмм), более предпочтительно больше, чем 0,30 мл/(гмм), еще более предпочтительно больше, чем 0,40 мл/(гмм), так же как предпочтительно ниже, чем 0,80 мл/(гмм). Кроме того, предпочтительно, чтобы катализатор имел суммарный объем пор по меньшей мере 0,23 мл/г и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,25 мл/г. Частицы катализатора, содержащиеся в катализаторе, предпочтительно имеют удельную длину по меньшей мере 0,1 мм, более предпочтительно по меньшей мере 0,16 мм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,20 мм. Верхний предел удельной длины предпочтительно находится около 2 мм, более предпочтительно около 1,0 мм и наиболее предпочтительно около 0,6 мм. Объем макропор предпочтительно составляет по меньшей мере 0,05 мл/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,08 мл/г и предпочтительно меньше чем 0,25 мл/г. Частицы катализатора могут иметь различные формы, включая в себя сферы, цилиндры, кольца и симметричные или асимметричные окатыши, например трехгранные и четырехгранные окатыши. Предпочтительно частицы катализатора имеют средний диаметр частицы по меньшей мере 0,5 мм, более предпочтительно по меньшей мере 0,8 мм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,0 мм. Верхний пределсреднего диаметра частицы предпочтительно составляет около 10,0 мм, более предпочтительно около 5 мм и даже более предпочтительно около 3,0 мм. Приготовление катализатора. Катализатор, используемый в способе по данному изобретению, готовят, регулируя содержание воды в имеющемся катализаторе, содержащем твердую кислоту и гидрирующий металл. Имеющийся катализатор может быть приготовлен способами, принятыми на производстве. Они будут содержать придание формы составляющим твердой кислоты после смешивания ее с материалом матрицы для образования частиц носителя с последующим прокаливанием частиц. Гидрирующая составляющая может, например, быть введена в композицию катализатора пропиткой частиц носителя раствором, содержащим компонент с гидрирующим металлом. После пропитки катализатор предпочтительно прокаливают. Катализатор восстанавливают при температуре предпочтительно в интервале от 200 до 500 С, более предпочтительно от 250 до 350, в восстановительном газе, таком как водород. Данное восстановление может быть проведено перед регулированием содержания воды, после добавления воды к катализатору и/или при использовании восстановления как способа регулирования содержания воды (см. ниже). Предпочтительно восстановление проводят перед регулированием содержания воды. Более предпочтительно восстановление проводят после сушки катализатора в сухом невосстановительном газе (N2, Не, воздух и т.д.).-2 011022 Содержание воды в катализаторе может быть отрегулировано различными способами. Такие способы представлены ниже как способы 1, 2 и 3. Способ 1 включает в себя (ППП) катализатора при выдержке катализатора с водой перед использованием его в способе алкилирования, т.е. перед взаимодействием катализатора с углеводородным сырьем и алкилирующим агентом. Это может быть достигнуто выдержкой катализатора в водосодержащей атмосфере, например на воздухе, например в условиях окружающей среды. Варианты осуществления данного способа включают в себя выдержку восстановленного катализатора с водой, пока он не достигнет желаемого ППП,выдержку невосстановленного катализатора с водой, пока ППП не превысит желаемый уровень, с последующим восстановлением катализатора, уменьшая таким образом ППП до желаемого уровня,выдержку восстановленного катализатора с водой, пока ППП не превысит желаемого уровня, с последующей обработкой катализатора или в инертной, или в восстановительной атмосфере, уменьшая таким образом ППП до желаемого уровня, и восстановление катализатора в водороде и водосодержащей атмосфере. Восстановление и выдержка с водой может быть проведена in situ или ex in situ. При in situ восстановлении и выдержке с водой катализатор восстанавливается и контактирует с водосодержащей атмосферой, в то время как находящийся в реакторе катализатор используют для способа алкилирования. Данное восстановление и выдержку с водой проводят до начала способа алкилирования, т.е. до контакта катализатора с углеводородным сырьем и алкилирующим агентом.Ex situ восстановление и выдержка с водой требует перемещения катализатора с желаемым ППП в реактор, в котором будет проходить алкилирование. В другом варианте осуществления катализатор может контактировать с водой ex situ, в то время как последующее восстановление для достижения желаемого ППП проводят in situ. Способ 2 включает в себя уменьшение ППП имеющегося катализатора до желаемого уровня восстановлением невосстановленного катализатора с ППП выше желаемого уровня до его использования в способе алкилирования, т.е. перед контактом катализатора с углеводородным сырьем и алкилирующим агентом. Опять восстановление может быть проведено ex situ, т.е. вне реактора алкилирования, или insitu, т.е. внутри реактора алкилирования. Способ 3 включает в себя in situ добавление воды перед началом способа алкилирования с катализатором, имеющим ППП ниже желаемого уровня, и добавление воды в систему алкилирования во время процесса, например добавлением воды к углеводородному сырью, регенерацией катализатора в водосодержащей атмосфере и/или выдерживанием регенерированного катализатора в водосодержащей атмосфере. Комбинация двух или более вышеописанных способов также возможна. В частности, возможно регулировать ППП катализатора до желаемого уровня перед началом способа алкилирования, (способ 1 или 2) и ререгулирование ППП после или во время регенерации катализатора согласно способу 3. Способ алкилирования. Предпочтительно углеводород, который алкилируют в способе алкилирования, представляет собой разветвленный насыщенный углеводород, такой как изоалкан, имеющий 4-10 атомов углерода. Примеры представляют собой изобутан, изопентан, изогексан или их смеси, изобутан наиболее предпочтителен. Алкилирующий агент предпочтительно представляет собой олефин, имеющий 2-10 атомов углерода,более предпочтительно 2-6 атомов углерода, еще более предпочтительно 3-5 атомов углерода и наиболее предпочтительно 4 атома углерода. Наиболее предпочтительно способ алкилирования заключается в алкилировании изобутана бутенами. Как очевидно для специалистов в данной области, способ алкилирования можно проводить в любой подходящей форме, включая в себя способы в псевдожидком слое, способы с суспензией и способы с неподвижным слоем катализатора. Способ может быть проведен с рядом слоев и/или реакторов, при желании, с отдельным для каждого добавлением алкилирующего агента. В таком случае способ по изобретению может быть проведен в каждом отдельном слое или реакторе. Как упомянуто выше (способ 3), вода может быть добавлена во время способа для того, чтобы увеличить ППП катализатора до желаемого уровня. Данная вода может быть введена во время реакции алкилирования с помощью, например, углеводородного сырья или сырья алкилирующего агента. Альтернативно, катализатор может быть гидратирован с использованием водосодержащей атмосферы во время возможных (мягких) этапов регенерации, описанных ниже, или при контакте катализатора с водой в отдельном промежуточном этапе гидратирования. Аналогичные процедуры могут быть применены для регидратации катализатора после уменьшения его ППП во время работы (т.е. во время реакции алкилирования и/или регенерации). Подходящие условия способа известны специалистам в данной области. Предпочтительно применяют способ алкилирования, как он изложен в WO 98/23560. Условия способа, примененные в настоящем способе, суммированы в следующей таблице. Возможно, в вышеописанном способе катализатор может быть подвержен высокотемпературной регенерации с водородом в газовой фазе. Данная высокотемпературная регенерация предпочтительно протекает при температуре по меньшей мере 150 С, более предпочтительно при температуре по меньшей мере 150-600 С, наиболее предпочтительно при температуре 200-400 С. Детали процедуры регенерации можно увидеть в ссылке WO 98/23560, и в частности, на стр. 4, строки 12-19. Данный текстовый отрывок введен сюда посредством ссылки. Высокотемпературная регенерация может применяться периодически во время способа алкилирования. Если в результате высокотемпературной регенерации содержание воды в катализаторе уменьшается ниже желаемого уровня, катализатор может быть регидратирован во время способа путями, описанными выше, например добавлением воды к углеводородному сырью или к сырью алкилирующего агента или контактом катализатора с водой в отдельном промежуточном этапе гидратирования. Предпочтительно в добавление к высокотемпературной регенерации во время процесса алкилирования применяют мягкую регенерацию, как описано в WO 98/23560, в частности, от стр. 9 строка 13 до стр. 13 строка 2. Данный текстовый отрывок введен сюда посредством ссылки. Кроме того, в частности,во время процесса алкилирования катализатор предпочтительно периодически подвергается этапу регенерации, контактируя с сырьем, содержащим углеводород и водород, причем упомянутую регенерацию предпочтительно проводят 90% или меньше, более предпочтительно 60% или меньше, еще более предпочтительно 20% или меньше и наиболее предпочтительно 10% или меньше от активного цикла катализатора. Активный цикл катализатора определяется как время от начала подачи алкилирующего агента до момента, когда алкилирующий агент, добавленный в содержащую катализатор секцию реактора, остается непревращенным на 20% при выходе из содержащей катализатор секции реактора, не учитывая внутреннюю изомеризацию молекулы. Качество алкилатного продукта, полученного в способе по изобретению, может быть измерено по его опытному октановому числу (ООЧ). ООЧ представляет собой меру антидетонационного уровня бензина и/или бензиновых составляющих. Чем больше ООЧ, тем более благоприятным будет антидетонационный уровень бензина. В зависимости от типа бензинового двигателя, в общем говоря, более высокий антидетонационный уровень является преимуществом при работе двигателя с данным бензином. Продукт, полученный в способе по изобретению, предпочтительно имеет ООЧ 90 или выше, более предпочтительно 92 или выше, наиболее предпочтительно 94 или выше. ООЧ получают при определении, например, с помощью газовой хроматографии, объемного процента различных углеводородов в продукте. Объемный процент затем умножают на вклад в ООЧ и складывают. Примеры соединений с ООЧ, равным 90 или выше, представляют собой изопентан, 2,2 диметилбутан, 2,3-диметилбутан, триметилбутан, 2,3-диметилпентан, 2,2,4-триметилпентан, 2,2,3 триметилпентан, 2,3,4-триметилпентан, 2,3,3-триметилпентан и 2,2,5-триметилпентан. Относительный важный параметр качества продукта представляет собой отношение количества образованных триметилпентанов (ТМП) к количеству образованных диметилгексанов (ДМГ). Триметилпентаны имеют ООЧ примерно 100-110. Диметилгексаны имеют ООЧ примерно 60-70. Следовательно,для получения алкилатов с высоким октановым числом желательно наиболее высокое возможное соотношение ТМП/ДМГ. Способ по данному изобретению делает возможным получение продукта, имеющего соотношение ТМП/ДМГ, по меньшей мере равное 2, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 4. Как будет показано в примерах ниже, по меньшей мере 1,5% воды, присутствующей в катализаторе,приводит к увеличению ООЧ и к такой активности, что дает возможность использовать более низкие температуры реакции для получения того же уровня конверсии. Описание чертежей Фиг. 1 иллюстрирует ООЧ при 99,5% конверсии и температуру реакции, желаемую для получения 99,5% конверсии, как функцию ППП 600 во время реакции; фиг. 2 изображает ООЧ и конверсию как функцию температуры реакции для катализатора с ППП 600 примерно 2 мас.%, приготовленного различными способами. Примеры Общая процедура тестирования. Многократно используемый реактор с неподвижным слоем, описанный в WO 9823560, диаметром 2-4 011022 см заполняли смесью 1:1 об./об. 38,6 г экструдата катализатора (относительно сухой массы, т.е. фактическая масса, исправленная на содержание воды) и частиц карборунда (60 меш). В центре реакционной трубы размещали термопару диаметром 6 мм. Реактор продували азотом в течение 30 мин (21 нл/ч). Затем систему проверяли на герметичность при повышенном давлении, после чего давление поднимали до 21 бар и азот замещали водородом (21 нл/ч). Затем поднимали температуру до 275 С со скоростью 1 С/мин и катализатор восстанавливали при 275 С. После 2 ч температуру реактора понижали до температуры реакции. Поток водорода останавливали при достижении температуры реакции. Изобутан подавали в реактор со скоростью примерно 4000 г/ч. Примерно 95-98% изобутана снова подавали в реактор. Примерно 2-5% отбирали для анализа. Такое количество изобутана подавали в реактор, чтобы гарантировать постоянное количество жидкости в системе. Когда система стабилизировалась, добавляли такое количество цис-2-бутена, чтобы получить цис-2-бутен-WHSV 0,19 (в расчете на массу цеолита в образце катализатора). Общая скорость потока жидкости в системе поддерживалась примерно 4000 г/ч. Массовое соотношение изобутана и цис-2-бутена на входе в реактор составляло примерно 750. Давление в реакторе равнялось 21 бар. Каждый раз после 1 ч реакции катализатор регенерировали промыванием изобутаном в течение 5 мин с последующей 50-минутной регенерацией путем контакта с раствором 1 мол.% H2 в изобутане, и затем промывкой в изобутане еще 5 мин (суммарное время промывки и регенерации составляло 1 ч). После этапа промывки алкилирование начинали снова. Температура во время этапов промывки, этапа регенерации и этапа реакции была одинаковой. После работы, как выше описано, в течение 24 ч при той же температуре достигалось псевдоустойчивое состояние. Затем температуру уменьшали и реакцию проводили, как описано выше, еще 24 ч. Следовательно, каталитические характеристики измеряли при различных температурах от более высокой к низкой. Качество характеризовали конверсией олефина в течение прохода через реактор и опытным октановым числом (ООЧ). ООЧ определяли, как описано на стр. 13 и 14 WO 9823560, за единственным исключением, что вклад в ООЧ суммы С 9+ (за исключением 2,2,5-триметилгексана) устанавливали равным 84 вместо 90. Выход алкилата С 5+ определяли как массовое количество С 5+ полученного алкилата, деленное на суммарную массу израсходованного олефина. ППП катализатора измеряли по потере массы катализатора после нагрева в течение 2 ч при 600 С. Пример 1. Прокаленный катализатор, содержащий 70 мас.% USY-цеолита, 0,34 мас.% платины и 30 мас.% оксида алюминия, контактировал с окружающим воздухом в течение различных периодов времени для того, чтобы увеличить ППП 600 до различных уровней в интервале от 1,7 до 10,1 мас.%. Полученный катализатор восстанавливали при 275 С согласно общей процедуре тестирования. Восстановленный катализатор тестировали в реакции алкилирования изобутана согласно общей процедуре тестирования, используя температуру реакции до 70 С. После тестирования реактор выгружали в инертной атмосфере и измеряли ППП 600 катализатора, корректируя таким образом потерю массы для определения количества кокса на катализаторе. Анализатор Leco использовали для измерения содержания кокса. Данная аппаратура сжигает кокс и измеряет количество образованного CO2. Скорректированное таким образом ППП 600 катализатора находилось в пределах от 12,7 до 5,0. Эксперименты установили, что ППП 600 не изменяется значительно в течение реакции алкилирования в используемых условиях. Следовательно, ППП 600, измеренное после реакции, рассматривалось как ППП 600 во время реакции алкилирования. В другом эксперименте прокаленный катализатор непосредственно восстанавливали согласно общей процедуре тестирования, но при температуре 285 С в течение 6 ч. Данную температуру достигали,поднимая температуру реактора со скоростью 0,2 С/мин. Полученный катализатор был очень сухим и имел ППП 600 значительно ниже 1,5 мас.%. Точным измерениям ППП 600 препятствовала гигроскопическая природа высушенного катализатора. ООЧ при 99,5% конверсии и температура, необходимая для получения такой конверсии, нанесены относительно ППП 600 катализатора на фиг. 1. Для сухого катализатора (ППП 6001,5 мас.%) ООЧ при конверсии 99,5% составило 95,5; температура, необходимая для получения конверсии, равной 99,5%, составила 80 С. Фиг. 1 ясно показывает, что чем выше содержание воды в катализаторе, тем выше ООЧ (т.е. выше селективность) и ниже температура, необходимая для получения 99,5% конверсии (т.е. выше активность). Кроме того, фигура также показывает, что имеется оптимум в характеристике ППП между примерно 1,8 и 4 мас.%. Пример 2. Прокаленный катализатор, содержащий 70 мас.% USY-цеолита, 0,34 мас.% платины и 30 мас.% оксида алюминия, восстанавливали при 275 С способом, описанным в общей процедуре тестирования. Затем катализатор выгружали из реактора в инертной атмосфере, отделяли от карборунда и выдерживали на воздухе, пока он не поглощал примерно 2% воды. Катализатор опять помещали в реактор, продували водородом при 80 С (температура, при которой не будет существенной потери воды с катализатора), и характеристики алкилирования исследовали со-5 011022 гласно общей процедуре тестирования. Было проведено несколько экспериментов, каждый при другой температуре. ООЧ и конверсия нанесены как функция температуры реакции на фиг. 2. Пример 3. Прокаленный катализатор, содержащий 70 мас.% USY-цеолита, 0,34 мас.% платины и 30 мас.% оксида алюминия, восстанавливали при 275 С способом, описанным в общей процедуре тестирования. Затем катализатор выгружали из реактора в инертной атмосфере, отделяли от карборунда и выдерживали на воздухе, пока он не поглощал примерно 7,7% воды. Катализатор опять помещали в реактор и снова восстанавливали при 275 С способом, описанным в общей процедуре тестирования. Это приводило к уменьшению ППП до примерно 2 мас.%. Затем характеристики алкилирования исследовали согласно общей процедуре тестирования. Было проведено несколько экспериментов, каждый при другой температуре. ООЧ и конверсия нанесены как функция температуры реакции на фиг. 2. Пример 4. Прокаленный катализатор, содержащий 70 мас.% USY-цеолита, 0,34 мас.% платины и 30 мас.% оксида алюминия контактировал с окружающим воздухом до получения ППП 600 примерно 4,1 мас.%. Катализатор затем восстанавливали и тестировали согласно общей процедуре тестирования. ППП 600 после восстановления и перед началом реакции алкилирования составляло примерно 2 мас.%. Было проведено несколько экспериментов, каждый при другой температуре. ООЧ и конверсия нанесены как функция температуры реакции на фиг. 2. Из фиг. 2 видно, что наибольшая конверсия и наибольшее ООЧ получены на катализаторе, увлажненном согласно примеру 2, в то время как катализатор, увлажненный согласно примеру 4, показал самую низкую активность и ООЧ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ алкилирования насыщенных углеводородов, который включает контакт насыщенных углеводородов, имеющих от 4 до 10 атомов углерода, с алкилирующим агентом, содержащим по меньшей мере один олефин, имеющий от 2 до 10 атомов углерода, в присутствии катализатора, содержащего твердую кислоту, выбранную из группы, состоящей из цеолитов, оксида кремния-оксида алюминия,сульфатных оксидов, смешанных оксидов циркония, молибдена, вольфрама или фосфора, хлорированных оксидов алюминия или глин и их смесей, гидрирующий металл, выбранный из группы переходных металлов, и 1,5-6 мас.% воды, измеренной как потеря при прокаливании при 600 С. 2. Способ по п.1, причем катализатор содержит 1,8-4 мас.% воды. 3. Способ по п.2, причем катализатор содержит 2-3 мас.% воды. 4. Способ по п.1, причем твердая кислота представляет собой цеолит, выбранный из группы, состоящей из модернита, бета-цеолита, Х-цеолитов и Y-цеолитов. 5. Способ по п.1, причем гидрирующий металл представляет собой благородный металл VIII Группы. 6. Способ по любому из пп.1-5, причем катализатор получен добавлением воды к сухому катализатору, содержащему твердую кислоту и гидрирующий металл, перед использованием в способе алкилирования. 7. Способ по любому из пп.1-5, причем способ алкилирования начинают с использованием катализатора, содержащего меньше чем 1,5 мас.% воды, и при этом воду добавляют к катализатору во время способа алкилирования. 8. Способ по любому из пп.1-5, причем воду добавляют к катализатору во время способа алкилирования выдерживанием регенерированного катализатора в водосодержащей атмосфере или при использовании водосодержащей атмосферы во время этапа регенерирования.

МПК / Метки

МПК: C07C 2/58, C10G 29/20

Метки: алкилирования, способ, кислоту, твердую, катализатора, использованием, металл, содержащего, гидрирующий

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/8-11022-sposob-alkilirovaniya-s-ispolzovaniem-katalizatora-soderzhashhego-tverduyu-kislotu-i-gidriruyushhijj-metall.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ алкилирования с использованием катализатора, содержащего твердую кислоту и гидрирующий металл</a>

Похожие патенты