[go: up one dir, main page]

RU2595341C1 - Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof - Google Patents

Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2595341C1
RU2595341C1 RU2015125919/04A RU2015125919A RU2595341C1 RU 2595341 C1 RU2595341 C1 RU 2595341C1 RU 2015125919/04 A RU2015125919/04 A RU 2015125919/04A RU 2015125919 A RU2015125919 A RU 2015125919A RU 2595341 C1 RU2595341 C1 RU 2595341C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
platinum group
oxide
metal
zirconium
Prior art date
Application number
RU2015125919/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Кильдяшев
Галина Михайловна Ястребова
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56891950&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2595341(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" filed Critical Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority to RU2015125919/04A priority Critical patent/RU2595341C1/en
Priority to PCT/RU2016/000352 priority patent/WO2017003319A1/en
Priority to CN201680037568.8A priority patent/CN107735174B/en
Priority to EA201700156A priority patent/EA032257B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595341C1 publication Critical patent/RU2595341C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/053Sulfates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons, including a metal of platinum group applied on a support, consisting of a mixture of aluminium oxide, zirconium oxide and sulphate ion or tungstate ion. Catalyst composition, in which volume of pores with diameter of 5-8 nm is higher than 60 % of total volume of pores, wt%: aluminium oxide - 10.00-40.00, SO42- or WO32- - 10.00-30.00, platinum group metal - 0.01-3.00, zirconium oxide - balance; or aluminium oxide - 10.00-40.00, at least one metal oxide, selected from: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium 0.10-2.00, SO42- or WO32- - 10.00-30.00, platinum group metal - 0.01-3.00, zirconium oxide - balance. Invention also relates to a method of preparing said catalyst, involving treatment of aluminium hydroxide, aluminium oxide precursor, only with organic or inorganic acids with acid module 0.01-0.3 or together with at least one metal compound selected from: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium, obtaining a support by mixing treated aluminium hydroxide with zirconium hydroxide, which can be preimpregnated with sulphuric acid or a tungsten compound, or with addition of obtained mixture of hydroxides of sulphuric acid or tungsten compounds, followed by moulding produced mixture, drying and heat treatment at temperature 500-800 °C, application of platinum group metal on support with subsequent heat treatment at temperature of 400-550 °C.
EFFECT: technical result is higher activity, selectivity, strength of catalyst.
21 cl, 3 tbl, 14 ex

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для использования в производстве катализаторов для процесса изомеризации парафиновых углеводородов нормального строения.The invention relates to the refining industry and is intended for use in the manufacture of catalysts for the isomerization process of normal structure paraffinic hydrocarbons.

Широкое применение в промышленной практике нашли катализаторы для изомеризации углеводородов с использованием сульфатированного или вольфраматированного оксида циркония.Catalysts for the isomerization of hydrocarbons using sulfated or tungstated zirconium oxide have found wide application in industrial practice.

Известен катализатор на основе сульфатированного оксида циркония и способ его приготовления, включающий использование различных органических комплексов, что при выдерживании определенных параметров синтеза позволяет получать высокоэффективный катализатор изомеризации.A known catalyst based on sulfated zirconium oxide and a method for its preparation, comprising the use of various organic complexes, which, while maintaining certain synthesis parameters, allows to obtain a highly effective isomerization catalyst.

Недостатком является сложность предлагаемой технологии, катализатор, получаемый этим способом, обладает недостаточно высокой активностью. Конверсия изомеризации н-бутана не превышает 48% при невысокой глубине изомеризации (патент RU 2264256, МПК B01J 23/40, B01J 21/04, B01J 21/06, B01J 27/053, B01J 27/08, B01J 27/188, B01J 37/00, С07С 5/27, опубл. 20.11.2005).The disadvantage is the complexity of the proposed technology, the catalyst obtained by this method has insufficiently high activity. The conversion of n-butane isomerization does not exceed 48% at a low depth of isomerization (patent RU 2264256, IPC B01J 23/40, B01J 21/04, B01J 21/06, B01J 27/053, B01J 27/08, B01J 27/188, B01J 37/00, C07C 5/27, publ. 20.11.2005).

Известен кислотный катализатор, содержащий вольфрам (патент WO 2006021366, МПК B01J 21/04; B01J 21/06; B01J 23/30; B01J 23/40; C10G 45/60, опубл. 02.03.2006). Предлагается способ получения формованного катализатора, включающий в себя следующие ступени: интенсивное перемешивание оксида циркония и/или гидроксида циркония с вольфрамсодержащей составляющей и затем, без предварительного обжига, с оксидом алюминия и/или гидроксидом алюминия; обжиг при температуре выше 700°C, в частности выше 800°C. Изобретение относится к катализатору для изомеризации углеводородов.Known acid catalyst containing tungsten (patent WO 2006021366, IPC B01J 21/04; B01J 21/06; B01J 23/30; B01J 23/40; C10G 45/60, publ. 02.03.2006). A method for producing a molded catalyst is proposed, which includes the following steps: intensively mixing zirconium oxide and / or zirconium hydroxide with a tungsten-containing component and then, without preliminary calcination, with aluminum oxide and / or aluminum hydroxide; firing at temperatures above 700 ° C, in particular above 800 ° C. The invention relates to a catalyst for the isomerization of hydrocarbons.

Недостатком катализатора является невысокая термостабильность и прочность.The disadvantage of the catalyst is the low thermal stability and strength.

Известен катализатор для изомеризации (патент US 8067658, МПК С07С 5/22, опубл. 29.07.2010). Катализатор получают пропиткой гидроокиси циркония с соединениями вольфрама с последующей сушкой и прокаливанием, затем наносят металл платиновой группы с последующей сушкой и прокаливанием.A known catalyst for isomerization (patent US 8067658, IPC C07C 5/22, publ. 07.29.2010). The catalyst is obtained by impregnation of zirconium hydroxide with tungsten compounds, followed by drying and calcination, then a platinum group metal is deposited, followed by drying and calcination.

Недостатком катализатора является невысокая прочность.The disadvantage of the catalyst is its low strength.

Известен способ приготовления катализатора изомеризации парафиновых углеводородных соединений (патент US 7833933, МПК B01J 23/00; B01J 21/00; B01J 20/00, опубл. 31.05.2007). Приготовление катализатора изомеризации осуществляют первоначальным добавлением гидроксида металла IV группы Периодической системы к водному раствору с содержанием оксианиона металла VI группы Периодической системы. Раствор высушивают, полученный порошковый остаток смешивают с гелем гидроксида основной подгруппы III группы Периодической системы и простым эфирным производным целлюлозы в условиях образования пасты. Из пасты формуют заготовки заданного типоразмера и подвергают заготовки обжигу. Полученный таким образом носитель пропитывают водным раствором соли металла VIII группы Периодической системы и проводят операцию обжига частиц пропитанного носителя.A known method of preparing a catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbon compounds (patent US 7833933, IPC B01J 23/00; B01J 21/00; B01J 20/00, publ. 31.05.2007). The preparation of the isomerization catalyst is carried out by the initial addition of a metal hydroxide of group IV of the Periodic system to an aqueous solution containing a metal oxyanion of group VI of the Periodic system. The solution is dried, the obtained powder residue is mixed with hydroxide gel of the main subgroup of group III of the Periodic system and an ether derivative of cellulose under the conditions of paste formation. Preforms of a given size are formed from the paste and the preforms are fired. The support obtained in this way is impregnated with an aqueous solution of a metal salt of group VIII of the Periodic system and an operation is performed for burning particles of the impregnated carrier.

Недостатком катализатора является невысокая степень конверсии.The disadvantage of the catalyst is the low degree of conversion.

Известен способ изомеризации легких парафиновых углеводородов (патент US 5120898, МПК С07С 5/27, опубл. 09.06.1992 г.) в присутствии водорода и катализатора, содержащего 0,01-10% вес. платины или палладия на смеси оксидов алюминия и циркония, промотированной сульфатом в массовом соотношении (0,001-0,72):1.A known method of isomerization of light paraffin hydrocarbons (patent US 5120898, IPC С07С 5/27, publ. 06/09/1992) in the presence of hydrogen and a catalyst containing 0.01-10% by weight. platinum or palladium on a mixture of oxides of aluminum and zirconium promoted with sulfate in a mass ratio (0.001-0.72): 1.

Недостатком этого способа являются низкие стабильность и селективность. Так, при изомеризации н-пентана, содержащего 50 млн-1 серы, при температуре 240°C, давлении 1,0 МПа, мольном отношении водород:н-пентан, равном 1:1, объемной скорости подачи сырья 2 час-1, на катализаторе, содержащем 0,5 мас. % платины на смеси оксидов алюминия и циркония в массовом соотношении 0,30:1, промотированной сульфатом в массовом соотношении

Figure 00000001
конверсия н-пентана в изопентан через 2 ч работы составляла 66,0%, а через 100 ч работы - 62,7%, а селективность - 94,0 и 92,0% соответственно.The disadvantage of this method is the low stability and selectivity. Thus, the isomerization of n-pentane containing 50 million -1 sulfur at a temperature of 240 ° C, a pressure of 1.0 MPa, a molar ratio of hydrogen to n-pentane ratio of 1: 1, volume hourly space velocity of 2 hr -1, to a catalyst containing 0.5 wt. % platinum on a mixture of oxides of aluminum and zirconium in a mass ratio of 0.30: 1, promoted by sulfate in a mass ratio
Figure 00000001
the conversion of n-pentane to isopentane after 2 hours of operation was 66.0%, and after 100 hours of operation it was 62.7%, and the selectivity was 94.0 and 92.0% respectively.

Известен катализатор для изомеризации легких парафиновых углеводородов и способ его получения (патент RU 2171713, МПК B01J 23/40, С07С 5/27, B01J 23/40, B01J 101/50, B01J 103/54, B01J 105/80, B01L 101/32, опубл. 10.08.2001). Катализатор содержит платину или палладий и хлор, нанесенные на смесь оксидов алюминия, промотированного титаном и марганцем, и циркония, которая промотирована сульфатом. При этом массовые отношения компонентов находятся в пределах:

Figure 00000002
Figure 00000003
A known catalyst for the isomerization of light paraffin hydrocarbons and a method for its production (patent RU 2171713, IPC B01J 23/40, C07C 5/27, B01J 23/40, B01J 101/50, B01J 103/54, B01J 105/80, B01L 101 / 32, published on 08/10/2001). The catalyst contains platinum or palladium and chlorine supported on a mixture of aluminum oxides promoted with titanium and manganese and zirconium, which is promoted with sulfate. In this case, the mass ratios of the components are within:
Figure 00000002
Figure 00000003

Недостатком катализатора является невысокая прочность катализаторов.The disadvantage of the catalyst is the low strength of the catalysts.

Известен катализатор изомеризации парафиновых углеводородов, содержащий 0,2-1,0 мас. % платины или палладия на оксидном носителе, промотированный сульфатом в массовом соотношении

Figure 00000004
:носитель, равном (0,005-0,1):1. В носителе катализатора массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет (0,26-0,03):1 (Патент RU 2176233, МПК С07С 5/27, C10G 35/085, опубл. 27.11.2001).A known catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbons containing 0.2-1.0 wt. % platinum or palladium on an oxide support, promoted with sulfate in a mass ratio
Figure 00000004
: carrier, equal to (0.005-0.1): 1. In the catalyst carrier, the mass ratio of aluminum and zirconium oxides is (0.26-0.03): 1 (Patent RU 2176233, IPC С07С 5/27, C10G 35/085, publ. 11/27/2001).

Недостатком катализатора является невысокая прочность.The disadvantage of the catalyst is its low strength.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является цирконийоксидный катализатор со средним диаметром пор в пределах от 8 до 24 нм и способ его получения (Патент RU 2470000, МПК С07С 5/27, С07С 9/02, С07С 9/14, B01J 35/04, B01J 35/10, опубл. 20.12.2012). Способ изомеризации парафиновых углеводородов С47 проводят в среде водорода при температуре 100-250°C, давлении 1,0-5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 час-1, мольном отношении водород:углеводороды от 0,1:1 до 5:1.The closest technical solution to the claimed invention is a zirconium oxide catalyst with an average pore diameter ranging from 8 to 24 nm and a method for its preparation (Patent RU 2470000, IPC С07С 5/27, С07С 9/02, С07С 9/14, B01J 35/04 , B01J 35/10, publ. 12/20/2012). The method of isomerization of paraffin hydrocarbons With 4 -C 7 is carried out in a hydrogen medium at a temperature of 100-250 ° C, a pressure of 1.0-5.0 MPa, a volumetric feed rate of 0.5-6.0 h -1 , the molar ratio of hydrogen: hydrocarbons from 0.1: 1 to 5: 1.

В качестве носителя катализатора используется сульфатированный или вольфраматированный диоксид циркония в композиции с оксидом алюминия, оксидом титана, оксидом марганца и оксидом железа. Гидрирующий компонент используется из числа металлов: платина, палладий, никель, галлий, цинк.Sulfated or tungstated zirconia in composition with alumina, titanium oxide, manganese oxide and iron oxide is used as a catalyst carrier. The hydrogenating component is used from among metals: platinum, palladium, nickel, gallium, zinc.

Носитель для катализатора изомеризации нормальных парафинов готовят путем смешивания компонентов с последующими экструдированием, сушкой и прокаливанием при температуре 500-800°C. Катализатор готовят пропиткой носителя раствором, содержащим гидрирующий компонент, и последующими сушкой и прокалкой в токе воздуха при температуре 400-550°C.A carrier for a normal paraffin isomerization catalyst is prepared by mixing the components, followed by extrusion, drying and calcination at a temperature of 500-800 ° C. The catalyst is prepared by impregnating the support with a solution containing a hydrogenating component, and then drying and calcining in a stream of air at a temperature of 400-550 ° C.

Катализатор имеет широкий диапазон размера пор (от 8 до 24 нм), что приводит к образованию побочных продуктов реакции. Кроме того, катализатор имеет недостаточно высокую прочность.The catalyst has a wide range of pore sizes (from 8 to 24 nm), which leads to the formation of reaction by-products. In addition, the catalyst has a low strength.

Задачей изобретения является повышение изомеризирующей активности катализатора на основе оксида циркония, повышение его механической прочности, разработка способа его получения и способа изомеризации углеводородов.The objective of the invention is to increase the isomerizing activity of the catalyst based on zirconium oxide, increase its mechanical strength, develop a method for its production and a method for the isomerization of hydrocarbons.

Поставленная задача решается с помощью катализатора для изомеризации парафиновых углеводородов, включающего металл платиновой группы, нанесенный на носитель, состоящий из смеси оксида алюминия, оксида циркония и сернокислотного иона или иона вольфрамата.The problem is solved using a catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbons, including a platinum group metal deposited on a carrier consisting of a mixture of aluminum oxide, zirconium oxide and sulfuric acid ion or tungstate ion.

Гидроксид алюминия, предшественник оксида алюминия, предварительно подвергнут обработке только органическими или неорганическими кислотами с кислотным модулем 0,01-0,3 или совместно по меньшей мере с одним соединением металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций, в катализаторе объем пор с диаметром 5-8 нм составляет выше 60% от полного объема пор и катализатор имеет следующий состав, мас. %:Aluminum hydroxide, an alumina precursor, is preliminarily treated only with organic or inorganic acids with an acid module of 0.01-0.3 or together with at least one metal compound selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium , strontium, in the catalyst, the pore volume with a diameter of 5-8 nm is above 60% of the total pore volume and the catalyst has the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 10,00-40,00;aluminum oxide - 10.00-40.00;

SO42- или WO32- - 10,00-30,00;SO 4 2- or WO 3 2- - 10,00-30,00;

металл платиновой группы - 0,01-3,00;platinum group metal - 0.01-3.00;

оксид циркония - остальное;zirconium oxide - the rest;

илиor

оксид алюминия - 10,00-40,00;aluminum oxide - 10.00-40.00;

по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,10-2,00;at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.10-2.00;

SO42- или WO32- - 10,00-30,00;SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;

металл платиновой группы - 0,01-3,00;platinum group metal - 0.01-3.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно катализатор содержит сернокислотный ион в массовом соотношении SO42-:носитель, равном (0,14-0,25):1, и катализатор имеет следующий состав, мас. %:Preferably, the catalyst contains sulfuric acid ion in a mass ratio of SO 4 2- : carrier equal to (0.14-0.25): 1, and the catalyst has the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 15,00-25,00;aluminum oxide - 15.00-25.00;

SO42- - 12,30-15,00;SO 4 2- - 12.30-15.00;

металл платиновой группы - 0,1-1,00;platinum group metal - 0.1-1.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет (0,27-0,4):1 и катализатор имеет следующий состав, мас. %:Preferably the mass ratio of alumina and zirconium is (0.27-0.4): 1 and the catalyst has the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 21,25-28,00;aluminum oxide - 21.25-28.00;

SO42- - 12,30-20,00;SO 4 2- - 12.30-20.00;

металл платиновой группы - 0,1-1,00;platinum group metal - 0.1-1.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно катализатор содержит вольфрамат ион и катализатор имеет следующий состав, мас. %:Preferably, the catalyst contains tungstate ion and the catalyst has the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 10,00-15,00;aluminum oxide - 10.00-15.00;

WO32- - 13,00-30,00;WO 3 2- - 13.00-30.00;

металл платиновой группы - 0,1-1,00;platinum group metal - 0.1-1.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно катализатор имеет размер частиц металла платиновой группы <45 ангстрем.Preferably, the catalyst has a platinum group metal particle size of <45 angstroms.

Предпочтительно для нанесения металла платиновой группы используют ацетат и/или хлорид.Preferably, acetate and / or chloride is used to deposit the platinum group metal.

Предпочтительно катализатор имеет удельную поверхность 60-160 м2/г, общий объем пор 0,2-0,5 см3/г.Preferably, the catalyst has a specific surface area of 60-160 m 2 / g, a total pore volume of 0.2-0.5 cm 3 / g.

Предпочтительно катализатор имеет удельную поверхность 75-110 м2/г.Preferably, the catalyst has a specific surface area of 75-110 m 2 / g.

Поставленная задача решается также с помощью способа приготовления катализатора для изомеризации парафиновых углеводородов, включающего получение носителя путем смешения гидроксида циркония с гидроксидом алюминия, с серной кислотой или соединением вольфрама, пластификацию кислотами, формовку, сушку, термообработку при температуре 500-800°С, нанесение металла платиновой группы на носитель и термообработку при температуре 400-550°С.The problem is also solved by a method of preparing a catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbons, which includes obtaining a carrier by mixing zirconium hydroxide with aluminum hydroxide, with sulfuric acid or a tungsten compound, plasticization with acids, molding, drying, heat treatment at a temperature of 500-800 ° C, metal deposition platinum group on the carrier and heat treatment at a temperature of 400-550 ° C.

Гидроксид алюминия подвергают обработке только органическими или неорганическими кислотами с кислотным модулем 0,01-0,3 или совместно по меньшей мере с одним соединением металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций, затем гидроксид алюминия смешивают с гидроксидом циркония, предварительно пропитанным серной кислотой или соединением вольфрама, или в полученную смесь гидроксидов добавляют серную кислоту или соединение вольфрама, с последующей формовкой полученной смеси, термообработкой и нанесением на носитель металла платиновой группы с последующей термообработкой, получают катализатор, в котором объем пор с диаметром 5-8 нм составляет выше 60% от полного объема пор и катализатор имеет следующий состав, мас. %:Aluminum hydroxide is treated only with organic or inorganic acids with an acid module of 0.01-0.3 or together with at least one metal compound selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium, then aluminum hydroxide mixed with zirconium hydroxide pre-impregnated with sulfuric acid or a tungsten compound, or sulfuric acid or a tungsten compound is added to the resulting hydroxide mixture, followed by molding the resulting mixture, heat treatment and application on a platinum group metal carrier followed by heat treatment, a catalyst is obtained in which the pore volume with a diameter of 5-8 nm is above 60% of the total pore volume and the catalyst has the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 10,00-40,00;aluminum oxide - 10.00-40.00;

SO42- или WO32- - 10,00-30,00;SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;

металл платиновой группы - 0,01-3,00;platinum group metal - 0.01-3.00;

оксид циркония - остальное;zirconium oxide - the rest;

илиor

оксид алюминия - 10,00-40,00;aluminum oxide - 10.00-40.00;

по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,10-2,00;at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.10-2.00;

Figure 00000005
или
Figure 00000006
- 10,00-30,00;
Figure 00000005
or
Figure 00000006
- 10.00-30.00;

металл платиновой группы - 0,01-3,00;platinum group metal - 0.01-3.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно при обработке гидроксида алюминия в качестве кислот используют водные растворы азотной, уксусной или муравьиной кислоты.Preferably, in the treatment of aluminum hydroxide, aqueous solutions of nitric, acetic or formic acid are used.

Предпочтительно для нанесения металлов платиновой группы используют ацетаты, хлориды.Preferably, acetates and chlorides are used to deposit platinum group metals.

Предпочтительно носитель пропитывают по влагоемкости ацетатом палладия в ацетате натрия при массовом соотношении солей 2,00:(0,1-1,00).Preferably, the carrier is impregnated in terms of moisture capacity with palladium acetate in sodium acetate in a weight ratio of salts of 2.00: (0.1-1.00).

Предпочтительно носитель пропитывают путем циркуляционной пропитки или по влагоемкости.Preferably, the carrier is impregnated by circulation impregnation or by moisture capacity.

Предпочтительно добавляют азотную кислоту к гидроксиду алюминия или смеси гидроксидов с кислотным модулем 0,05-0,15 и проводят обработку при температуре 30-90°C.Preferably, nitric acid is added to aluminum hydroxide or a mixture of hydroxides with an acid module of 0.05-0.15 and treatment is carried out at a temperature of 30-90 ° C.

Предпочтительно получают катализатор следующего состава, мас. %:Preferably get the catalyst of the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 15,00-40,00;aluminum oxide - 15.00-40.00;

по меньшей мере один оксид металла, выбранный из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,1-2,00;at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.1-2.00;

Figure 00000007
- 13,00-25,00;
Figure 00000007
- 13.00-25.00;

металл платиновой группы - 0,1-1,00;platinum group metal - 0.1-1.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Предпочтительно получают катализатор следующего состава, мас. %:Preferably get the catalyst of the following composition, wt. %:

оксид алюминия - 10,00-15,00;aluminum oxide - 10.00-15.00;

по меньшей мере один оксид металла, выбранный из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,1-2,00;at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.1-2.00;

Figure 00000008
- 13,00-30,00;
Figure 00000008
- 13.00-30.00;

металл платиновой группы - 0,1-1,00;platinum group metal - 0.1-1.00;

оксид циркония - остальное.zirconium oxide - the rest.

Поставленная задача решается с помощью способа каталитической изомеризации парафиновых углеводородов, в котором используют вышеописанный катализатор.The problem is solved using the method of catalytic isomerization of paraffin hydrocarbons, which use the above catalyst.

Предпочтительно процесс проводят при температуре 100-250°C, давлении 1,0-6 МПа, мольном отношении водород:сырье (0,1-6):1.Preferably, the process is carried out at a temperature of 100-250 ° C, a pressure of 1.0-6 MPa, a molar ratio of hydrogen: raw material (0.1-6): 1.

Для приготовления катализатора в качестве исходного цирконийсодержащего материала используют соли цирконила минеральных кислот - цирконил-хлорид, цирконил-нитрат и т.п., которые методом осаждения с щелочным агентом (аммиак или едкий натр) переводят в гидроксид циркония (Zr(OH)4). Метод осаждения подробно описан в литературе и освоен в промышленности, поэтому можно в качестве источника оксида циркония использовать готовый продажный гидроксид циркония, полученный известным способом (например, по патенту RU 2236291, 2004).To prepare the catalyst, zirconyl salts of mineral acids - zirconyl chloride, zirconyl nitrate, etc., are used as the initial zirconium-containing material, which are converted into zirconium hydroxide (Zr (OH) 4 ) by precipitation with an alkaline agent (ammonia or sodium hydroxide) . The deposition method is described in detail in the literature and mastered in industry, so you can use ready-made commercial zirconium hydroxide obtained in a known manner as a source of zirconium oxide (for example, according to patent RU 2236291, 2004).

В качестве гидроксида алюминия возможно использование гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, полученной, например, путем осаждения водного раствора соли алюминия водным раствором осадителя. Возможно использование псевдобемита марки Cataral А, полученного из алкоголятов алюминия. Средний размер бемита составляет в среднем от 5 мкм до 90 мкм, предпочтительно 5-10 мкм.As aluminum hydroxide, it is possible to use aluminum hydroxide of a pseudoboehmite structure obtained, for example, by precipitation of an aqueous solution of an aluminum salt with an aqueous solution of a precipitant. It is possible to use pseudoboehmite grade Cataral A obtained from aluminum alcoholates. The average boehmite size is on average from 5 μm to 90 μm, preferably 5-10 μm.

Обработку гидроксида алюминия проводят в присутствии неорганических или органический кислот путем пропитки гидроксида алюминия при интенсивном перемешивании при температуре в диапазоне 30-90°C в течение 0,5-4 часов.The processing of aluminum hydroxide is carried out in the presence of inorganic or organic acids by impregnation of aluminum hydroxide with vigorous stirring at a temperature in the range of 30-90 ° C for 0.5-4 hours.

Гидроксид алюминия предварительно обрабатывают раствором кислот, предпочтительно азотной, уксусной, муравьиной, соляной, плавиковой и другими, при кислотном модуле Мк=0,01-0,3.Aluminum hydroxide is pretreated with a solution of acids, preferably nitric, acetic, formic, hydrochloric, hydrofluoric and others, with an acid module M k = 0.01-0.3.

Носитель, получают смешением прошедшего обработку гидроксида алюминия с гидроксидом циркония.A carrier is prepared by mixing the processed aluminum hydroxide with zirconium hydroxide.

По другому варианту обработки в качестве промотора в гидроксид алюминия вводят дополнительно по меньшей мере одно соединение металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, стронций, барий, кадмий.According to another processing variant, at least one metal compound selected from the group of yttrium, magnesium, zinc, calcium, strontium, barium, and cadmium is added as an promoter to aluminum hydroxide.

Введение промоторов в гидроксид алюминия проводят с таким расчетом, чтобы в конечном цирконийсодержащем катализаторе содержалось 0,1-2,0 мас. % оксида металла.The introduction of promoters in aluminum hydroxide is carried out in such a way that in the final zirconium-containing catalyst contains 0.1-2.0 wt. % metal oxide.

Перед введением соединений металлов и кислот возможно использование механохимической активации, которая заключается в ударном воздействии частиц гидроксида алюминия между собой и твердой поверхностью.Before the introduction of metal and acid compounds, it is possible to use mechanochemical activation, which consists in the shock action of aluminum hydroxide particles between themselves and a solid surface.

Перечисленные металлы могут вводиться в сочетании друг с другом или отдельно. В качестве предпочтительных сочетаний можно назвать цинк - барий, магний - иттрий.The listed metals can be introduced in combination with each other or separately. Preferred combinations include zinc - barium, magnesium - yttrium.

Приготовление промотированного гидроксида алюминия проводят с использованием обработки с кислотным модулем 0,01-0,3.The preparation of the promoted aluminum hydroxide is carried out using treatment with an acid module of 0.01-0.3.

Обработанный кислотой продукт помещают в смеситель и добавляют по влагоемкости расчетное количество соединений металлов. В качестве соединений металлов используют как оксиды металлов, так и соли металлов. Гидроксид алюминия интенсивно перемешивают при кислотном модуле 0,01-0,3, поднимают температуру до 30-90°C (предпочтительно 30-40°C) и выдерживают при этой температуре до 4-х часов.The acid-treated product is placed in a mixer and the calculated amount of metal compounds is added in terms of moisture capacity. As metal compounds, both metal oxides and metal salts are used. Aluminum hydroxide is intensively mixed with an acid module of 0.01-0.3, the temperature is raised to 30-90 ° C (preferably 30-40 ° C) and maintained at this temperature for up to 4 hours.

Промотированный гидроксид алюминия соединяют с гидроксидом циркония, взятыми в количестве, необходимом для получения заданного состава катализатора, и добавляют серную кислоту и/или вольфрамовую кислоту или другие соединения вольфрама в количествах, необходимых для получения катализатора с заданным составом.The promoted aluminum hydroxide is combined with zirconium hydroxide, taken in an amount necessary to obtain a given catalyst composition, and sulfuric acid and / or tungsten acid or other tungsten compounds in quantities necessary to obtain a catalyst with a given composition are added.

По другому варианту серную кислоту и/или вольфрамовую кислоту или другие соединения вольфрама предпочтительно добавляют к гидроксиду циркония, интенсивно перемешивают и полученный продукт добавляют к промотированному гидроксиду алюминия.In another embodiment, sulfuric acid and / or tungsten acid or other tungsten compounds are preferably added to zirconium hydroxide, mixed vigorously and the resulting product is added to a promoted aluminum hydroxide.

Взаимодействие между прошедшим обработку гидроксидом алюминия и гидроксидом циркония при их совместной термообработке при температуре 450-750°C приводит к стабилизации тетрагональной фазы диоксида циркония, при этом повышается активность катализаторов изомеризации. Рентгенографическое исследование образцов катализаторов показало в них только тетрагональную фазу диоксида циркония и отсутствие неактивной моноклинной фазы диоксида циркония.The interaction between the processed aluminum hydroxide and zirconium hydroxide during their joint heat treatment at a temperature of 450-750 ° C leads to stabilization of the tetragonal phase of zirconium dioxide, while the activity of isomerization catalysts increases. An X-ray diffraction study of the catalyst samples showed in them only the tetragonal phase of zirconium dioxide and the absence of an inactive monoclinic phase of zirconium dioxide.

Гидроксид алюминия, прошедший обработку, как было описано выше, в предлагаемом катализаторе является структурообразующей добавкой, при термообработке цирконийсодержащего носителя повышающей его механическую прочность. Катализатор с использованием полученного носителя имеет оптимальную пористую структуру.The aluminum hydroxide that has undergone processing, as described above, in the proposed catalyst is a structure-forming additive, during the heat treatment of a zirconium-containing support that increases its mechanical strength. The catalyst using the obtained support has an optimal porous structure.

Общий объем пор катализатора после термообработки составляет 0,2-0,4 см3/г, при этом катализатор имеет высокую прочность.The total pore volume of the catalyst after heat treatment is 0.2-0.4 cm 3 / g, while the catalyst has high strength.

Катализатор имеет пористую структуру с узким распределением пор по размерам. Объем пор от 5 до 8 нм предпочтительно составляет более 60% от общего объема пор.The catalyst has a porous structure with a narrow pore size distribution. The pore volume of 5 to 8 nm is preferably more than 60% of the total pore volume.

Металл платиновой группы является обязательным компонентом катализатора и включает по меньшей мере один из следующих элементов: платину, палладий, рутений, родий, иридий и осмий. Содержание металлов платиновой группы составляет от 0,01-3,0 мас. %, предпочтительно 0,1-1,0 мас. %.The platinum group metal is an essential component of the catalyst and includes at least one of the following elements: platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium and osmium. The metal content of the platinum group is from 0.01 to 3.0 wt. %, preferably 0.1-1.0 wt. %

В качестве соединения металлов платиновой группы используют способные к разложению металлы платиновой группы и известные из уровня техники.The compounds of the platinum group are decomposable platinum group metals and are known in the art.

Предпочтительно используют способ получения катализатора путем пропитки по влагоемкости и осуществляют пропитку носителя водными растворами ацетатов, хлоридов металлов платиновой группы, возможно использование их смесей.Preferably, a method for producing a catalyst by impregnation by moisture capacity is used and the carrier is impregnated with aqueous solutions of acetates, platinum group metal chlorides, and mixtures thereof can be used.

При использовании ацетата палладия в его водный раствор предпочтительно добавляют ацетат натрия при массовом соотношении уксуснокислых солей 2:(0,1-1) (патент RU 2199392).When using palladium acetate, sodium acetate is preferably added to its aqueous solution in a weight ratio of acetic salts of 2: (0.1-1) (patent RU 2199392).

По хемосорбционным данным средний размер частиц палладия в низкопроцентных катализаторах, синтезированных из ацетата палладия, составляет 5-15 Ǻ.According to chemisorption data, the average particle size of palladium in low-percentage catalysts synthesized from palladium acetate is 5-15 Ǻ.

Возможно нанесение активного компонента по влагоемкости через форсунку во избежание растрескивания носителя. Готовый катализатор имеет в своем составе заданное количество металла платиновой группы. Таким способом могут быть приготовлены катализаторы, содержащие любые металлы платиновой группы до 3,0 мас. %, а предпочтительно до 1,0 мас. %. Пропитанный носитель сушат при температуре 100-120°C в течение 4-х часов и прокаливают в токе сухого воздуха при 400-550°C в течение 2 часов.It is possible to apply the active component in terms of moisture capacity through the nozzle in order to avoid cracking of the carrier. The finished catalyst incorporates a predetermined amount of platinum group metal. In this way, catalysts can be prepared containing any platinum group metals up to 3.0 wt. %, and preferably up to 1.0 wt. % The impregnated carrier is dried at a temperature of 100-120 ° C for 4 hours and calcined in a stream of dry air at 400-550 ° C for 2 hours.

Возможно нанесение металла платиновой группы на носитель с использованием циркуляционной пропитки (патент RU 2050185).It is possible to deposit a platinum group metal on a carrier using circulation impregnation (patent RU 2050185).

Пропитка осуществляется при определенных условиях путем циркуляции пропиточного раствора через стационарный слой носителя с оптимальной структурой, полученной, как было описано выше. Для равномерного нанесения активного компонента на поверхность носителя направление циркуляции раствора периодически изменяют на противоток. После слива маточного раствора из пропитывателя в последнем осуществляется сушка катализатора, которая производится в токе сухого воздуха при температуре 110°C с последующей термообработкой при температуре 400-550°C.Impregnation is carried out under certain conditions by circulating the impregnating solution through a stationary carrier layer with an optimal structure obtained as described above. For uniform application of the active component on the surface of the carrier, the direction of circulation of the solution is periodically changed to countercurrent. After draining the mother liquor from the impregnator in the latter, the catalyst is dried, which is carried out in a stream of dry air at a temperature of 110 ° C, followed by heat treatment at a temperature of 400-550 ° C.

Получаемый катализатор имеет повышенную изомеризующую активность и устойчивость к ядам - сере и воде.The resulting catalyst has increased isomerizing activity and resistance to poisons - sulfur and water.

Высокая поверхность катализатора и узкое распределение пор по размерам обуславливает высокую изомеризующую активность катализатора, селективность, стабильность его работы, устойчивость к каталитическим ядам.The high surface of the catalyst and the narrow pore size distribution determines the high isomerizing activity of the catalyst, selectivity, stability of its operation, resistance to catalytic poisons.

Сульфатированные катализаторы могут работать в процессе изомеризации на сырье, содержащем: воду 3-5 ppm, серу 1-2 ppm.Sulfated catalysts can work in the isomerization process on a feedstock containing: 3-5 ppm water, 1-2 ppm sulfur.

В предлагаемом решении катализаторы могут работать при содержании воды 5-7 ppm, а серы 3-4 ppm, после регенерации катализатора его активность полностью восстанавливается.In the proposed solution, the catalysts can operate at a water content of 5-7 ppm, and sulfur 3-4 ppm, after regeneration of the catalyst, its activity is fully restored.

Техническим результатом изобретения является повышение активности, селективности и прочности полученного катализатора для изомеризации углеводородов.The technical result of the invention is to increase the activity, selectivity and strength of the obtained catalyst for the isomerization of hydrocarbons.

Кроме того, катализатор имеет повышенную устойчивость к ядам.In addition, the catalyst has increased resistance to poisons.

Обработка гидроксида алюминия кислотами и указанными соединениями металлов приводит к уменьшению степени спекания металлов платиновой группы в процессе эксплуатации цирконийоксидного катализатора, спекание частиц металла происходит в меньшей степени, чем при использовании непромотированного гидроксида алюминия, и соответственно катализатор имеет высокую термостабильность. Использование промотированного гидроксида алюминия создает условия для получения катализатора изомеризации, обладающего высокой прочностью.The treatment of aluminum hydroxide with acids and the indicated metal compounds leads to a decrease in the degree of sintering of the platinum group metals during operation of the zirconium oxide catalyst, the sintering of metal particles occurs to a lesser extent than when unpromoted aluminum hydroxide is used, and, accordingly, the catalyst has high thermal stability. The use of promoted aluminum hydroxide creates the conditions for obtaining an isomerization catalyst with high strength.

Способ каталитической изомеризации направлен на получение разветвленных изомеров для различных целей, например для увеличения октанового числа, уменьшения вязкости длинноцепочечных предельных углеводородов, уменьшения температуры кипения более высоких предельных углеводородов или для получения разветвленных изомеров в качестве промышленного сырья для дальнейшей обработки. Изомеризацию парафиновых углеводородов осуществляют в непрерывном потоке или в реакторе периодического действия в присутствии катализатора и в присутствии водорода. Наиболее предпочтительными температурами для изомеризации углеводородов является температурный диапазон 100-250°C. Давление реакции используется до 6 МПа. Мольное отношение водород:сырье (0,1-6):1. Водород может быть разбавлен инертным газом, например азотом или гелием. Объемная скорость подачи сырья составляет от 0,1 до 10 час-1, предпочтительно 0,2 до 2,0 час-1.The catalytic isomerization method is aimed at obtaining branched isomers for various purposes, for example, to increase the octane number, lower the viscosity of long chain saturated hydrocarbons, lower the boiling point of higher saturated hydrocarbons, or to obtain branched isomers as industrial raw materials for further processing. Paraffin hydrocarbon isomerization is carried out in a continuous stream or in a batch reactor in the presence of a catalyst and in the presence of hydrogen. The most preferred temperatures for the isomerization of hydrocarbons is a temperature range of 100-250 ° C. The reaction pressure is used up to 6 MPa. The molar ratio of hydrogen: feed (0.1-6): 1. Hydrogen can be diluted with an inert gas, such as nitrogen or helium. The volumetric feed rate is from 0.1 to 10 hours -1 , preferably 0.2 to 2.0 hours -1 .

Предлагаемый катализатор может быть использован для изомеризации следующих углеводородов: н-бутан, н-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан и более высоких парафиновых углеводородов (имеющих 9-16 атомов углерода). Возможно использование их смеси в процессе изомеризации. Сырье может содержать другие углеводороды, ароматические или нафтеновые углеводороды, которые не мешают реакции изомеризации.The proposed catalyst can be used for the isomerization of the following hydrocarbons: n-butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane and higher paraffinic hydrocarbons (having 9-16 carbon atoms). It is possible to use their mixture in the isomerization process. The feed may contain other hydrocarbons, aromatic or naphthenic hydrocarbons that do not interfere with the isomerization reaction.

Катализатор испытывали в условиях изомеризации парафиновых углеводородов: н-бутан, н-пентан, н-гексан, н-гептан. Реакцию проводили при температуре 100-240°C при давлении 1,0-2,0 МПа. Загрузка катализатора составляла 2 см3, объемная скорость н-алканов - 1,0-2,0 час-1, мольное отношение водород:углеводороды = (0,2-5):1. Продукты реакции анализировали методом газожидкостной хроматографии.The catalyst was tested under isomerization of paraffinic hydrocarbons: n-butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane. The reaction was carried out at a temperature of 100-240 ° C at a pressure of 1.0-2.0 MPa. The catalyst loading was 2 cm 3 , the space velocity of n-alkanes was 1.0-2.0 h -1 , the molar ratio hydrogen: hydrocarbons = (0.2-5): 1. The reaction products were analyzed by gas chromatography.

Состав и физико-химические свойства полученного катализатора определяют рентгенофлюоресцентным методом; объем пор и распределение пор по радиусам - методом ртутной порометрии на поромере 2000 фирмы "CarloErba" (Италия); содержание металлов платиновой группы в катализаторах определяют на кварцевом спектрографе ИСП-30.The composition and physicochemical properties of the obtained catalyst are determined by x-ray fluorescence method; pore volume and pore radius distribution - by mercury porosimetry method at poromer 2000 of the CarloErba company (Italy); the content of platinum group metals in the catalysts is determined on an ISP-30 quartz spectrograph.

Определение фазового состава материалов, используемых в технологии получения катализатора изомеризации, проводят рентгенографическим методом, основанным на дифракции рентгеновских лучей. Съемку образцов проводят в СиКα-излучении с использованием дифференциальной дискриминации монохроматора. Интервал углов по шкале 2θ от 10 до 75°C, угловая скорость движения детектора 1/60°C.Determination of the phase composition of the materials used in the technology for producing an isomerization catalyst is carried out by the X-ray diffraction method based on x-ray diffraction. The samples are taken in CuKα radiation using differential discrimination of the monochromator. The range of angles on a 2θ scale is from 10 to 75 ° C, the angular velocity of the detector is 1/60 ° C.

Коэффициент прочности на раздавливание катализатора определяют по стандартной методике.The crush strength coefficient of the catalyst is determined by standard methods.

Удельную поверхность определяют методом БЭТ, размер частиц - ситовым методом.The specific surface is determined by the BET method, the particle size is determined by the sieve method.

Каталитические и физико-химические свойства катализаторов представлены в таблицах 1-3.The catalytic and physico-chemical properties of the catalysts are presented in tables 1-3.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.The present invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

К 200 г порошка гидроксида алюминия Catapal А псевдобемитной структуры прибавляют азотную кислоту в количестве 0,1 моля HNO3/моль Al2O3. Гидроксид алюминия интенсивно перемешивают, поднимая температуру до 40°C и выдерживают при этой температуре до 2-х часов.To 200 g of Catapal A aluminum hydroxide powder of a pseudoboehmite structure, nitric acid is added in an amount of 0.1 mol of HNO 3 / mol of Al 2 O 3 . Aluminum hydroxide is intensively mixed, raising the temperature to 40 ° C and kept at this temperature for up to 2 hours.

К кислотообработанному гидроксиду алюминия добавляют готовый сульфатированный гидроксид циркония в количестве, необходимом для получения заданного состава катализатора, интенсивно перемешивают, добавляют серную кислоту до заданного содержания сульфат-иона в катализаторе.Ready acidified sulfated zirconium hydroxide is added to the acid-treated aluminum hydroxide in an amount necessary to obtain a given catalyst composition, intensively mixed, sulfuric acid is added to a predetermined sulfate ion content in the catalyst.

Полученную смесь формуют путем экструзии, сушат в муфельной печи при температуре 120-160°C и подвергают термообработке при температуре 500°C в течение 2-х часов. К полученному носителю добавляют раствор платинохлористоводородной кислоты по влагоемкости. Полученную катализаторную шихту сушат при температуре 100-150°C в течение 3-х часов и проводят термообработку в токе воздуха при температуре 450°C в течение 2-х часов, состав катализатора показан в таблице 1.The resulting mixture is formed by extrusion, dried in a muffle furnace at a temperature of 120-160 ° C and subjected to heat treatment at a temperature of 500 ° C for 2 hours. A solution of platinum hydrochloric acid is added to the obtained carrier in terms of moisture capacity. The resulting catalyst mixture is dried at a temperature of 100-150 ° C for 3 hours and heat treatment is carried out in an air stream at a temperature of 450 ° C for 2 hours, the composition of the catalyst is shown in table 1.

Катализатор испытан в процессе изомеризации н-бутана в примерах 1-6 при температуре 240°C, давлении 1 МПа, мольном соотношении водород:углеводород = 2:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 час-1.The catalyst was tested in the process of isomerization of n-butane in examples 1-6 at a temperature of 240 ° C, a pressure of 1 MPa, a molar ratio of hydrogen: hydrocarbon = 2: 1 and a volumetric feed rate of 2.0 hours -1 .

Пример 2.Example 2

Аналогичен примеру 1, только в качестве кислоты используют уксусную кислоту, содержащую 0,3 моля СН3СООН/моль Al2O3. При пропитке носителя используют циркуляционную пропитку для нанесения ацетата платины. Состав катализатора показан в таблице 1.As in example 1, except that the acid is acetic acid containing 0.3 mol of CH 3 COOH / mole Al 2 O 3. When impregnating the support, circulation impregnation is used to apply platinum acetate. The composition of the catalyst is shown in table 1.

Катализатор испытан в процессе изомеризации н-бутана аналогично примеру 1, только мольное соотношение водород:углеводород = 0,2:1.The catalyst was tested in the process of isomerization of n-butane analogously to example 1, only the molar ratio of hydrogen: hydrocarbon = 0.2: 1.

Пример 3.Example 3

Аналогичен примеру 1, только в качестве кислоты используют муравьиную кислоту, содержащую 0,2 моля НСООН/моль Al2O3, при пропитке используют раствор ацетата палладия с массовым соотношением к ацетату натрия 2,00:0,10.Similar to example 1, only formic acid containing 0.2 mol of HCOOH / mol of Al 2 O 3 was used as the acid; when impregnated, a solution of palladium acetate with a weight ratio of sodium acetate of 2.00: 0.10 was used.

Пример 4.Example 4

Аналогичен примеру 1, только на стадии обработки добавляют нитрат магния из расчета содержания MgO 1,2 мас. % и проводят обработку, для пропитки используют раствор платинохлористоводородной кислоты.Similar to example 1, only at the processing stage add magnesium nitrate based on the MgO content of 1.2 wt. % and carry out the processing; for the impregnation, a solution of platinum chloride is used.

Пример 5.Example 5

Гидроксид циркония получают путем осаждения нитрата цирконила гидроксидом аммония при температуре 60-70°C. Гидроксид циркония сушат при температуре до 120°C и измельчают до размеров частиц 50-70 мкм.Zirconium hydroxide is obtained by precipitation of zirconyl nitrate with ammonium hydroxide at a temperature of 60-70 ° C. Zirconium hydroxide is dried at temperatures up to 120 ° C and ground to a particle size of 50-70 microns.

Гидроксид алюминия интенсивно перемешивают при кислотном модуле 0,1, добавляя уксусную кислоту и соединение азотнокислого кальция в необходимом количестве, поднимают температуру до 40°C и выдерживают при этой температуре до 2-х часов.Aluminum hydroxide is intensively mixed with an acid module of 0.1, adding acetic acid and a calcium nitrate compound in the required amount, raising the temperature to 40 ° C and keeping it at this temperature for up to 2 hours.

К полученному промотированному гидроксиду алюминия добавляют гидроксид циркония, водный раствор H2SO4 и после тщательного перемешивания экструдируют, сушат при 120°C в течение 2 ч.Zirconium hydroxide, an aqueous solution of H 2 SO 4 are added to the obtained promoted aluminum hydroxide and, after thorough mixing, they are extruded and dried at 120 ° C for 2 hours.

Носитель сушат при 120°С 6 часов и прокаливают в токе сухого воздуха 4 часа при 450-750°С, затем его пропитывают раствором комплексного соединения ацетата Pt(III). Полученный катализатор сушат при 120°С в течение 6 часов и прокаливают в токе сухого воздуха 4 часа при температуре 500-550°С.The carrier is dried at 120 ° C for 6 hours and calcined in a stream of dry air for 4 hours at 450-750 ° C, then it is impregnated with a solution of the complex compound of acetate Pt (III). The resulting catalyst is dried at 120 ° C for 6 hours and calcined in a stream of dry air for 4 hours at a temperature of 500-550 ° C.

Пример 6.Example 6

Аналогичен примеру 1, только гидроксид алюминия промотируют азотнокислым кадмием, в качестве кислоты используют муравьиную кислоту, в качестве металла платиновой группы используют водный раствор трифторацетата Pt(III) Pt2(CF3COO)6×4H2O с концентрацией Pt 5 мг/мл.Similar to example 1, only aluminum hydroxide is promoted with cadmium nitrate, formic acid is used as the acid, and an aqueous solution of trifluoroacetate Pt (III) Pt 2 (CF 3 COO) 6 × 4H 2 O with a Pt concentration of 5 mg / ml is used as the metal of the platinum group .

Катализатор по примерам 1-6 испытан в процессе изомеризации н-пентана при температуре 100°С, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 час-1 и отношении водород:углеводород = 2:1, при содержании серы 3 ppm, в течение 200 часов.The catalyst according to examples 1-6 was tested in the process of isomerization of n-pentane at a temperature of 100 ° C, a pressure of 3.0 MPa, a volumetric feed rate of 0.5 hour -1 and the ratio of hydrogen: hydrocarbon = 2: 1, with a sulfur content of 3 ppm for 200 hours.

Пример 7.Example 7

Аналогичен примеру 1, только гидроксид алюминия промотируют азотнокислым цинком, в качестве кислоты используют уксусную кислоту, в качестве металла платиновой группы используют ацетат иридия [Ir3O(ОАс)62О)3].Similar to example 1, only aluminum hydroxide is promoted with zinc nitrate, acetic acid is used as the acid, iridium acetate [Ir 3 O (OAc) 6 (H 2 O) 3 ] is used as the metal of the platinum group.

Катализатор испытан в процессе изомеризации н-пентана в примерах 7-10 при температуре 170°С, давлении 4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,2 час-1 и отношении водород:углеводород = 1:5.The catalyst was tested in the process of isomerization of n-pentane in examples 7-10 at a temperature of 170 ° C, a pressure of 4.0 MPa, a volumetric feed rate of 0.2 hour -1 and the ratio hydrogen: hydrocarbon = 1: 5.

Пример 8.Example 8

Аналогичен примеру 1, только гидроксид алюминия промотируют оксидом иттрия, а в качестве металла платиновой группы используют ацетат рутения (III).Similar to example 1, only aluminum hydroxide is promoted with yttrium oxide, and ruthenium (III) acetate is used as the metal of the platinum group.

Пример 9.Example 9

Аналогичен примеру 1, только гидроксид алюминия промотируют азотнокислым стронцием, а в качестве металла платиновой группы используют ацетат палладия, растворенный в ацетате натрия.Similar to example 1, only aluminum hydroxide is promoted with strontium nitrate, and palladium acetate dissolved in sodium acetate is used as the metal of the platinum group.

В стеклянном реакторе с рубашкой и перемешивающим устройством готовят концентрированный пропиточный раствор, для этого 10,8 г ацетата палладия и 5,4 г ацетата натрия растворяют при температуре 85-90°С в 200 мл H2O (массовое соотношение ацетата палладия к ацетату натрия равно 2,00:1,00).In a glass reactor with a jacket and a stirrer, a concentrated impregnation solution is prepared; for this, 10.8 g of palladium acetate and 5.4 g of sodium acetate are dissolved in a temperature of 85-90 ° C in 200 ml of H 2 O (mass ratio of palladium acetate to sodium acetate equal to 2.00: 1.00).

После анализа раствора на содержание палладия используют необходимое расчетное количество раствора.After analyzing the solution for the content of palladium, the required calculated amount of solution is used.

Затем берут 1,2 мл концентрированного раствора ацетата палладия и доводят водой до 48 мл и этим раствором пропитывают 100 г навеску носителя оксида алюминия в барабанном пропитывателе по влагоемкости до полного поглощения пропиточного раствора, причем пропиточный раствор распыляют через форсунку при расходе воздуха 60 об. %.Then take 1.2 ml of a concentrated solution of palladium acetate and bring to 48 ml with water and impregnate 100 g of a sample of an alumina support in a drum impregnator according to their moisture capacity until the impregnation solution is completely absorbed, and the impregnation solution is sprayed through the nozzle at an air flow rate of 60 vol. %

Пример 10.Example 10

Аналогичен примеру 9, только гидроксид алюминия промотируют азотнокислыми цинком и барием, а в качестве металла платиновой группы используют ацетат родия.Similar to example 9, only aluminum hydroxide is promoted with zinc nitrate and barium, and rhodium acetate is used as the metal of the platinum group.

Пример 11.Example 11

Аналогичный примеру 5, отличается тем, что к смеси гидроксидов добавляют раствор метавольфрамата аммония ((NH4)6W12O40), после чего смесь сушат при 100-120°C и прокаливают при температуре 800°C в течение 3 ч.Similar to example 5, it is characterized in that a solution of ammonium metatungstate ((NH 4 ) 6 W 12 O 40 ) is added to the hydroxide mixture, after which the mixture is dried at 100-120 ° C and calcined at 800 ° C for 3 hours.

Катализатор испытан в процессе изомеризации н-гексана при температуре реакции 200°C, давлении 2,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1, и отношение водород:углеводород составляло 4:1.The catalyst was tested in the process of isomerization of n-hexane at a reaction temperature of 200 ° C, a pressure of 2.0 MPa, a bulk feed rate of 1.0 hour -1 , and a hydrogen: hydrocarbon ratio of 4: 1.

Катализатор испытан в процессе изомеризации н-гептана при температуре реакции 240°C, давлении 4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 час-1, и отношение водород:углеводород составляло 4:1.The catalyst was tested in the process of isomerization of n-heptane at a reaction temperature of 240 ° C, a pressure of 4.0 MPa, a bulk feed rate of 1.0 hour -1 , and a hydrogen: hydrocarbon ratio of 4: 1.

Пример 12.Example 12

Аналогичен примеру 11, только используют гидроксид алюминия без промоторов и к смеси гидроксидов добавляют раствор вольфрамовой кислоты. Испытания катализатора проводили алогично примеру 11.Similar to example 11, only use aluminum hydroxide without promoters and a solution of tungsten acid is added to the mixture of hydroxides. Testing of the catalyst was carried out analogously to example 11.

Пример 13 (по прототипу).Example 13 (prototype).

Носитель, включающий сернокислотный ион для катализатора изомеризации, готовят путем смешивания компонентов с последующим экструдированием, сушкой и прокаливанием при температуре 600°C, катализатор пропитывают раствором платинохлористоводородной кислоты по влагоемкости при температуре 500°C. Состав катализатора приведен в таблице 1.A carrier comprising a sulfuric acid ion for an isomerization catalyst is prepared by mixing the components, followed by extrusion, drying and calcination at a temperature of 600 ° C, and the catalyst is impregnated with a solution of platinum chloride hydrochloric acid at a moisture capacity of 500 ° C. The composition of the catalyst are shown in table 1.

Пример 14 (по прототипу).Example 14 (prototype).

Аналогичен примеру 13, отличается тем, что включает вольфрамат ион. Состав катализатора приведен в таблице 1.Similar to example 13, differs in that it includes tungstate ion. The composition of the catalyst are shown in table 1.

Как видно из приведенных примеров 1-12, использование гидроксида алюминия, прошедшего предварительную обработку, приводит к увеличению прочности катализаторов, повышению активности, селективности.As can be seen from the above examples 1-12, the use of aluminum hydroxide, pre-treated, leads to an increase in the strength of the catalysts, increase activity, selectivity.

Из примеров следует, что катализатор имеет узкое распределение пор по размерам, объем пор с диаметром 5-8 нм составляет выше 60%.From the examples it follows that the catalyst has a narrow pore size distribution, the pore volume with a diameter of 5-8 nm is above 60%.

Предлагаемый катализатор получен нанесением металлов платиновой группы предпочтительно в виде ацетатов - солей уксусной кислоты или ее комплексов и/или хлорсодержащих солей, предпочтительно хлористоводородной кислоты. Предпочтительно, в предлагаемом способе пропитку проводят по влагоемкости, равномерно добавляя водные растворы металлов платиновой группы к носителю с использованием циркуляционной пропитки.The proposed catalyst is obtained by applying platinum group metals, preferably in the form of acetates, salts of acetic acid or its complexes and / or chlorine salts, preferably hydrochloric acid. Preferably, in the proposed method, the impregnation is carried out according to the moisture capacity, uniformly adding aqueous solutions of platinum group metals to the carrier using circulation impregnation.

Предлагаемый способ получения катализаторов позволяет получать катализаторы с равномерным распределением металла платиновой группы в объеме гранулы катализатора «сплошного типа», что увеличивает их активность и селективность.The proposed method for producing catalysts allows to obtain catalysts with a uniform distribution of the platinum group metal in the volume of the granules of the catalyst of the "solid type", which increases their activity and selectivity.

Для получения катализатора «сплошного типа» в известных решениях к пропитывающему раствору добавляют другие компоненты, которые быстрее абсорбируются в поверхностном слое, что усложняет технологию изготовления катализаторов и приводит к снижению их прочности, активности и селективности.In order to obtain a “continuous type” catalyst in other known solutions, other components are added to the impregnating solution, which are more rapidly absorbed in the surface layer, which complicates the catalyst manufacturing technology and reduces their strength, activity and selectivity.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Claims (21)

1. Катализатор для изомеризации парафиновых углеводородов, включающий металл платиновой группы, нанесенный на носитель, состоящий из смеси оксида алюминия, оксида циркония и сернокислотного иона или иона вольфрамата, отличающийся тем, что гидроксид алюминия, предшественник оксида алюминия, предварительно подвергнут обработке только органическими или неорганическими кислотами с кислотным модулем 0,01-0,3 или совместно по меньшей мере с одним соединением металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций, в катализаторе объем пор с диаметром 5-8 нм составляет выше 60% от полного объема пор и катализатор имеет следующий состав, мас. %:
оксид алюминия - 10,00-40,00;
SO42- или WO32- - 10,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,01-3,00;
оксид циркония - остальное;
или
оксид алюминия - 10,00-40,00;
по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,10-2,00;
SO42- или WO32- - 10,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,01-3,00;
оксид циркония - остальное.
1. A catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbons, comprising a platinum group metal deposited on a support consisting of a mixture of aluminum oxide, zirconium oxide and a sulfuric ion or tungstate ion, characterized in that the aluminum hydroxide, an alumina precursor, is preliminarily treated only with organic or inorganic acids with an acid module of 0.01-0.3 or together with at least one metal compound selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium, in atalizatore volume of pores with a diameter of 5-8 nm is above 60% of the total pore volume and the catalyst has the following composition, wt. %:
aluminum oxide - 10.00-40.00;
SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;
platinum group metal - 0.01-3.00;
zirconium oxide - the rest;
or
aluminum oxide - 10.00-40.00;
at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.10-2.00;
SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;
platinum group metal - 0.01-3.00;
zirconium oxide - the rest.
2. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что содержит сернокислотный ион в массовом соотношении SO42-:носитель, равном (0,14-0,25):1.2. The catalyst according to p. 1, characterized in that it contains sulfuric acid ion in a mass ratio of SO 4 2- : carrier, equal to (0.14-0.25): 1. 3. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что имеет следующий состав, мас. %:
оксид алюминия - 15,00-25,00;
SO42- - 12,30-15,00;
металл платиновой группы - 0,1-1,00;
оксид циркония - остальное.
3. The catalyst according to p. 2, characterized in that it has the following composition, wt. %:
aluminum oxide - 15.00-25.00;
SO 4 2- - 12.30-15.00;
platinum group metal - 0.1-1.00;
zirconium oxide - the rest.
4. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что массовое соотношение оксидов алюминия и циркония составляет (0,27-0,4):1.4. The catalyst according to claim 2, characterized in that the mass ratio of aluminum oxides and zirconium is (0.27-0.4): 1. 5. Катализатор по п. 4, отличающийся тем, что имеет следующий состав, мас. %:
оксид алюминия - 21,25-28,00;
SO42- - 12,30-20,00;
металл платиновой группы - 0,1-1,00;
оксид циркония - остальное.
5. The catalyst according to p. 4, characterized in that it has the following composition, wt. %:
aluminum oxide - 21.25-28.00;
SO 4 2- - 12.30-20.00;
platinum group metal - 0.1-1.00;
zirconium oxide - the rest.
6. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что содержит вольфрамат ион и катализатор имеет следующий состав, мас. %:
оксид алюминия - 10,00-15,00;
WO32- - 13,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,1-1,00;
оксид циркония - остальное.
6. The catalyst according to claim 1, characterized in that it contains tungstate ion and the catalyst has the following composition, wt. %:
aluminum oxide - 10.00-15.00;
WO 3 2- - 13.00-30.00;
platinum group metal - 0.1-1.00;
zirconium oxide - the rest.
7. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что имеет размер частиц металла платиновой группы <45 ангстрем.7. The catalyst according to claim 1, characterized in that it has a particle size of the platinum group metal <45 angstroms. 8. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что для нанесения металла платиновой группы используют ацетат и/или хлорид.8. The catalyst according to claim 1, characterized in that acetate and / or chloride is used to deposit the platinum group metal. 9. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что катализатор имеет удельную поверхность 60-160 м2/г, общий объем пор 0,2-0,5 см3/г.9. The catalyst according to claim 1, characterized in that the catalyst has a specific surface area of 60-160 m 2 / g, a total pore volume of 0.2-0.5 cm 3 / g. 10. Катализатор по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что катализатор имеет удельную поверхность 75-110 м2/г.10. The catalyst according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the catalyst has a specific surface area of 75-110 m 2 / g 11. Способ приготовления катализатора для изомеризации парафиновых углеводородов, включающий получение носителя путем смешения гидроксида циркония с гидроксидом алюминия, с серной кислотой или соединением вольфрама, пластификацию кислотами, формовку, сушку, термообработку при температуре 500-800°С, нанесение металла платиновой группы на носитель и термообработку при температуре 400-550°С, отличающийся тем, что гидроксид алюминия подвергают обработке только органическими или неорганическими кислотами с кислотным модулем 0,01-0,3 или совместно по меньшей мере с одним соединением металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций, затем гидроксид алюминия смешивают с гидроксидом циркония, предварительно пропитанным серной кислотой или соединением вольфрама, или в полученную смесь гидроксидов добавляют серную кислоту или соединение вольфрама, с последующей формовкой полученной смеси, термообработкой и нанесением на носитель металла платиновой группы с последующей термообработкой, получают катализатор, в котором объем пор с диаметром 5-8 нм составляет выше 60% от полного объема пор и катализатор имеет следующий состав, мас. %:
оксид алюминия - 10,00-40,00;
SO42- или WO32- - 10,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,01-3,00;
оксид циркония - остальное;
или
оксид алюминия - 10,00-40,00;
по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,10-2,00;
SO42- или WO32- - 10,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,01-3,00;
оксид циркония - остальное.
11. A method of preparing a catalyst for the isomerization of paraffin hydrocarbons, including obtaining a carrier by mixing zirconium hydroxide with aluminum hydroxide, with sulfuric acid or a tungsten compound, acid plasticization, molding, drying, heat treatment at a temperature of 500-800 ° C, applying a platinum group metal to the carrier and heat treatment at a temperature of 400-550 ° C, characterized in that the aluminum hydroxide is subjected to treatment only with organic or inorganic acids with an acid module of 0.01-0.3 or together with at least one metal compound selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium, then aluminum hydroxide is mixed with zirconium hydroxide previously impregnated with sulfuric acid or a tungsten compound, or sulfuric acid is added to the resulting hydroxide mixture or a tungsten compound, followed by molding the resulting mixture, heat treatment and applying a platinum group to the carrier, followed by heat treatment, to obtain a catalyst in which a pore volume of 5-8 nm diameter co ulation above 60% of the total pore volume and the catalyst has the following composition, wt. %:
aluminum oxide - 10.00-40.00;
SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;
platinum group metal - 0.01-3.00;
zirconium oxide - the rest;
or
aluminum oxide - 10.00-40.00;
at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.10-2.00;
SO 4 2- or WO 3 2- - 10.00-30.00;
platinum group metal - 0.01-3.00;
zirconium oxide - the rest.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при обработке гидроксида алюминия в качестве кислот используют водные растворы азотной, уксусной или муравьиной кислоты.12. The method according to p. 11, characterized in that in the processing of aluminum hydroxide as acids use aqueous solutions of nitric, acetic or formic acid. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что для нанесения металлов платиновой группы используют ацетаты.13. The method according to p. 11, characterized in that for the deposition of platinum group metals, acetates are used. 14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что для нанесения металлов платиновой группы используют хлориды.14. The method according to p. 11, characterized in that for the deposition of platinum group metals, chlorides are used. 15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что носитель пропитывают по влагоемкости ацетатом палладия в ацетате натрия при массовом соотношении солей 2,00:(0,1-1,00).15. The method according to p. 11, characterized in that the carrier is impregnated in terms of moisture capacity with palladium acetate in sodium acetate at a mass ratio of salts of 2.00: (0.1-1.00). 16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что носитель пропитывают путем циркуляционной пропитки или по влагоемкости.16. The method according to p. 11, characterized in that the carrier is impregnated by circulation impregnation or moisture capacity. 17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что добавляют азотную кислоту к гидроксиду алюминия или смеси гидроксидов с кислотным модулем 0,05-0,15 и проводят обработку при температуре 30-90°С.17. The method according to p. 11, characterized in that nitric acid is added to aluminum hydroxide or a mixture of hydroxides with an acid module of 0.05-0.15 and treatment is carried out at a temperature of 30-90 ° C. 18. Способ по любому из пп. 11-17, отличающийся тем, что получают катализатор следующего состава, мас. %:
оксид алюминия - 15,00-40,00;
по меньшей мере один оксид металла, выбранный из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,1-2,00;
SO42- - 13,00-25,00;
металл платиновой группы - 0,1-1,00;
оксид циркония - остальное.
18. The method according to any one of paragraphs. 11-17, characterized in that a catalyst of the following composition is obtained, wt. %:
aluminum oxide - 15.00-40.00;
at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.1-2.00;
SO 4 2- - 13.00-25.00;
platinum group metal - 0.1-1.00;
zirconium oxide - the rest.
19. Способ по любому из пп. 11-17, отличающийся тем, что получают катализатор следующего состава, мас. %:
оксид алюминия - 10,00-15,00;
по меньшей мере один оксид металла, выбранный из группы: иттрий, магний, цинк, кальций, барий, кадмий, стронций - 0,1-2,00;
WO32- - 13,00-30,00;
металл платиновой группы - 0,1-1,00;
оксид циркония - остальное.
19. The method according to any one of paragraphs. 11-17, characterized in that a catalyst of the following composition is obtained, wt. %:
aluminum oxide - 10.00-15.00;
at least one metal oxide selected from the group: yttrium, magnesium, zinc, calcium, barium, cadmium, strontium - 0.1-2.00;
WO 3 2- - 13.00-30.00;
platinum group metal - 0.1-1.00;
zirconium oxide - the rest.
20. Способ каталитической изомеризации парафиновых углеводородов, отличающийся тем, что используют катализатор по любому из пп. 1-10.20. The method of catalytic isomerization of paraffin hydrocarbons, characterized in that the use of the catalyst according to any one of paragraphs. 1-10. 21. Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов по п. 20, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 100-250°С, давлении 1,0-6 МПа, мольном отношении водород:сырье (0,1-6):1. 21. The method of isomerization of light paraffin hydrocarbons according to claim 20, characterized in that the process is carried out at a temperature of 100-250 ° C, a pressure of 1.0-6 MPa, a molar ratio of hydrogen: raw material (0.1-6): 1.
RU2015125919/04A 2015-06-29 2015-06-29 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof RU2595341C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125919/04A RU2595341C1 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof
PCT/RU2016/000352 WO2017003319A1 (en) 2015-06-29 2016-06-09 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and method of preparation thereof
CN201680037568.8A CN107735174B (en) 2015-06-29 2016-06-09 Catalyst for paraffin isomerization and production method thereof
EA201700156A EA032257B1 (en) 2015-06-29 2016-06-09 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and method of preparation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125919/04A RU2595341C1 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2595341C1 true RU2595341C1 (en) 2016-08-27

Family

ID=56891950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015125919/04A RU2595341C1 (en) 2015-06-29 2015-06-29 Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN107735174B (en)
EA (1) EA032257B1 (en)
RU (1) RU2595341C1 (en)
WO (1) WO2017003319A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779074C2 (en) * 2020-11-19 2022-08-31 Публичное акционерное общество "Газпром" Solid superacid catalyst for light hydrocarbon isomerization
CN118776272A (en) * 2024-09-09 2024-10-15 盘锦迪宝催化剂技术有限公司 A C2 selective hydrogenation catalyst device and preparation method thereof

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108772061B (en) * 2018-06-04 2021-02-12 山东麟丰化工科技有限公司 Solid acid catalyst for isomerization reaction and n-butane-isobutane isomerization method
CN108640809A (en) * 2018-06-15 2018-10-12 东营亦润信息技术有限公司 A method of separation production normal butane, iso-butane from mixing C4
CN112705201B (en) * 2019-10-25 2022-10-11 中国石油化工股份有限公司 Catalyst for n-butane skeletal isomerization reaction, preparation method and application thereof
CN112705220B (en) * 2019-10-25 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 Catalyst for skeletal isomerization reaction of carbon tetra-alkane, preparation method and application thereof
EP3868470A1 (en) * 2020-02-19 2021-08-25 Viridis Chemicals Private Limited Process for preparation of highly coordinated sulfated mixed metal oxide catalyst having high crushing strength
CN115379893A (en) * 2020-04-14 2022-11-22 凯洛格·布朗及鲁特有限公司 Catalyst production method for isomerization of C5-C12 paraffins

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2134157C1 (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Акционерное общество открытого типа "Катализатор" Method of preparing catalyst for removing injurious impurities
RU2273517C1 (en) * 2004-11-11 2006-04-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Catalyst, method of preparation thereof, and a hexane isomer production process
RU2470000C1 (en) * 2012-05-29 2012-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим") Method for isomerisation of c4-c7 paraffin hydrocarbons
RU2473468C1 (en) * 2011-05-31 2013-01-27 Елена Арсеньевна Петрова Method of obtaining active aluminium oxide

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3586228D1 (en) * 1984-09-10 1992-07-23 Light Oil Utilization Res Ass SOLID STRONG ACID CATALYST.
US6706659B2 (en) * 2001-08-29 2004-03-16 Uop Llc High-activity isomerization catalyst and process
US7304199B2 (en) * 2004-04-14 2007-12-04 Abb Lummus Global Inc. Solid acid catalyst and method of using same
WO2007008097A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rosiiskoi Akademii Nauk Catalyst, method for the production thereof and a hydrocarbon isomerisation method using said catalyst
EA008935B1 (en) * 2006-06-19 2007-10-26 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие Нефтехим" Method of isomerization of light gasoline fractions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2134157C1 (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Акционерное общество открытого типа "Катализатор" Method of preparing catalyst for removing injurious impurities
RU2273517C1 (en) * 2004-11-11 2006-04-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Catalyst, method of preparation thereof, and a hexane isomer production process
RU2473468C1 (en) * 2011-05-31 2013-01-27 Елена Арсеньевна Петрова Method of obtaining active aluminium oxide
RU2470000C1 (en) * 2012-05-29 2012-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим") Method for isomerisation of c4-c7 paraffin hydrocarbons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Katsuya Watanabe et al., Effect of metals on the catalytic activity of sulfated zirconia for light naphtha isomerization, Catalysis Surveys from Asi, vol.9, 1, (01) 2005, p.17-24. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780726C2 (en) * 2020-02-19 2022-09-29 Виридис Кемикалз Прайвит Лимитед Method for production of highly coordinated sulfated catalyst based on mixture of metal oxides, having high crushing strength
RU2779074C2 (en) * 2020-11-19 2022-08-31 Публичное акционерное общество "Газпром" Solid superacid catalyst for light hydrocarbon isomerization
CN118776272A (en) * 2024-09-09 2024-10-15 盘锦迪宝催化剂技术有限公司 A C2 selective hydrogenation catalyst device and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017003319A1 (en) 2017-01-05
EA201700156A1 (en) 2017-07-31
CN107735174A (en) 2018-02-23
EA032257B1 (en) 2019-04-30
CN107735174B (en) 2021-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2595341C1 (en) Catalyst for isomerisation of paraffin hydrocarbons and preparation method thereof
US10307737B2 (en) Transition metal-noble metal complex oxide catalyst for dehydrogenation prepared by one-pot synthesis and use thereof
KR102791641B1 (en) Catalyst suitable for hydrocarbon conversion reaction, method for its preparation and use thereof
TWI553114B (en) Paraffin Hydrocarbon Selective Isomerization Catalyst and Its Preparation and Application
KR100939608B1 (en) Isomerization Method of Hydrocarbon
CA2439194C (en) Solid acid catalyst containing platinum group metal component, and method for preparation thereof
US7026268B2 (en) Solid acid catalyst containing platinum group metal component and method for preparation thereof
CN1541764A (en) A kind of low carbon alkane isomerization catalyst and preparation method
JP3730792B2 (en) Hydrocarbon isomerization process
EP1052280B1 (en) Method for isomerization of hydrocarbon, and solid acid catalyst and isomerization system for use therein
JP3922681B2 (en) Hydrocarbon isomerization process and solid acid catalyst for isomerization
EP4516397A2 (en) Bifunctional metal oxides and paraffin isomerization therewith
US11697105B2 (en) Method for catalyst production for C5-C12 paraffins isomerization
JP2002301372A (en) Solid acid catalyst, method for producing the same and method for hydrodesulfurizing and isomerizing light hydrocarbon oil using the same
RU2779074C2 (en) Solid superacid catalyst for light hydrocarbon isomerization
RU2814918C1 (en) Catalyst suitable for hydrocarbon conversion reaction, method for its production and its application
JP4191059B2 (en) Hydrocarbon isomerization process
RU2783119C2 (en) Catalyst of light alkane isomerization, its production method and use
JP7060993B2 (en) Manufacturing method of p-xylene
JP3973176B2 (en) Acid-catalyzed reaction method
JP2003277769A (en) Hydrocarbon isomerization method

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170117