Катализатор гидроизомеризации н-гексана

(51) 01 20/20 (2010.01) 01 23/42 (2010.01) 01 21/00 (2010.01) 01 21/06 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ частности для гидроизомеризации н-гексана. Преимущество данного состава катализатора заключается в использовании казахстанских глин в качестве носителя,низком содержании дорогостоящих металлов (, ). Предложенный катализатор, состоящий из(0,35 мас.), оксида циркония для сшивания слоев глины и монтмориллонита Таганского месторождения обеспечивает активность в реакции гидроизомеризации н-гексана при 400 С 47,3, с 97,9 селективностью по С 4-изомерам. Выход диметилбутанов составляет 31,7, 3-метил пентана- 12,5. Процесс изомеризации проводится при атмосферном давлении.(72) Закарина Нэлли Аскаровна Малимбаева Марина Маратовна(73) Акционерное общество Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(57) Изобретение относится к производству катализаторов для каталитической изомеризации, в 25266 Изобретение относится к составам катализаторов для процесса изомеризации н-гексана. Введение добавок высокооктановых изомеров гексана позволяет улучшить экологические характеристики моторных топлив, снизить содержание вредных ароматических углеводородов в топливах. Известен катализатор гидроизомеризации нгексана, содержащий / /Монтмориллонит(,). Процесс проводится при 320 С , атмосферном давлении в микрореакторе с неподвижным слоем ( ,,.,.--//.. 2001, .207, -с. 323-332). Достигнута конверсия - 100. Основные изомеры 2- и 3 метилпентан - 92, 2,2-диметилбутан - 1, 2,3 диметилбутан - 5. Недостатком вышеуказанного катализатора является использование больших количеств драгметаллов - 1 и невысокий выход дизамещенных изомеров. Известен катализатор изомеризации н-гексана,состоящий из платины,нанесенной на сульфатированный оксид циркония (Т. , ., М. , . , .-/,,// . .. 1999, 189, -с 225-236). Сущность заключается в том, что конверсия нгексана при 330 С и атмосферном давлении составляет 12.1. Основные изомеры 2 метилпентан и 3-метилпентан - 76, а количество 2,2-диметилбутана не превышает 11,2. К недостаткам данного катализатора можно отнести большое содержание дорогого металла(1) и недостаточно высокую конверсию. Ближайшим известным прототипом по технической сущности и достигаемому техническому результату является -катализатор гидроизомеризации н-гептана на пилларированноммонтмориллоните (, ),содержащий- 1 мас.,- 5 ммоль/г глины,глина Колумбийского месторождения - остальное( , . , . .--. //. ,2005, 107-108, -с. 426-430). Выход изомеров нгептана в реакции гидроизомеризации при 350 С составляет 67, селективность по изомерам - 36. Основные изомеры -монозамещенные изогептаны 31, дизамещенные - 5. Недостатком известного технического решения является большое содержание драгметалла -(1) в его составе и недостаточная селективность процесса изомеризации по изогептанам. Технической задачей предполагаемого изобретения является увеличение выхода диразветвленных изомеров н-гексана, которые имеют более высокие октановые числа 2,2 диметилбутан - 92,8 2,3-диметилбутан -103,5 по сравнению с моноразветвленными 2-метилпентан 74,4 3-метилпентан - 75,0. 2 Поставленная техническая задача достигается предлагаемым составом бесцеолитного катализатора для гидроизомеризации н-алканов, включающим платину и природную глину, отличительной особенностью которого является использование в качестве носителя активированного монтмориллонита (ММ) Таганского месторождения в -форме, пилларированного оксидом циркония. В результате проведенных исследований из компонента легкой нафты - н-гексана были синтезированы монои дизамещенные высокооктановые изогексаны,которые используются для повышения октановых чисел моторных топлив. Соотношение компонентов следующее платина 0,35 мас.,7,5 ммоль/г глины активированный монтмориллонит в форме Таганского месторождения - остальное. Отличительным признаком предлагаемого катализатора является использование Н-формы природного ММ Таганского месторождения. Процедура кислотной активации состоит в обработке измельченного монтмориллонита раствором 20 24 из расчета 0,36 г кислоты на 1 г глины, отмывании от 42- иона и высушивании. Кислотная активация стандартизует исходную глину. Основные компоненты монтмориллонитовой глины по данным атомного спектрального анализа до кислотной активации, мас. О 2- 67,9, 2322,4 23- 0,6- 0,4- 4,0 2 О - 1,5 2 О - 0,5. Для получения сшитогомонтмориллонита используют методику введения гидроксокомплекса 48(2 О)168 с концентрацией 47,5 ммоль/г глины, прокаливают, вводят платину. Полученные катализаторы испытывают в реакции гидроизомеризации н-гексана в проточном кварцевом реакторе при атмосферном давлении в интервале температур 250-400 С с полным хроматографическим анализом образующихся продуктов. Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение. Пример 1 Катализатор получают следующим образом. Готовят 5 взвесь Н-формы ММ в воде,смешивая 12 г НММ с 288 мл Н 2 О. К 5 взвеси ММ медленно прикапывают 180 мл 0,5 М сшивающего раствора 2(7,5 ммоль/г глины). Затем глина отмывается от избытка С 1 ионов. Катализаторную массу гранулируют,высушивают последовательно при комнатной температуре (сутки), при 150 С (5 часов) и 500 С (2 часа). После прокаливания при 500 С получают сшитый цирконием монтмориллонит. Гранулы пилларированного монтмориллонита пропитывают по влагоемкости водным раствором 26 (0,35 мас.). Конверсия н-гексана на синтезированном катализаторе при 400 С составляет 47,3, с селективностью по С 4 -изомерам 97,4. Выход 2,2 и 2,3-диметилбутана составляет 31,7, 3 и 2 метилпентана -12,5, изобутапа -0,3, изогептана 1,6, продукты гидрокрекинга С 1-С 3 углеводороды 1,0. 25266 Пример 2 (сравнительный) Катализатор для гидроизомеризации н-гексана готовят аналогично примеру 1, но в сшивающем растворе содержится 5,0 ммольг/г глины. Для приготовления 5 взвеси ММ в воде берут 12 г ММ в Н-форме и смешивают с 288 г воды и пилларируют 150 мл 0,2 М раствора циркония. Содержание- 2,5 ммоль/г, платины 0,35 мас. При 400 С степень конверсии н-гексана составляет 51,7 с селективностью по С 6 изомерам 89,4. В продуктах обнаружено 0,6 изобутана,16,6-3-метилпентана и 21,4 2,2- и 2,3 диметилбутна. Также образуются продукты гидрокрекинга - 2,4. Пример 3 (сравнительный) Катализатор для гидроизомеризации н-гексана готовят аналогично примеру 1, но в сшивающем растворесодержится 10,0 ммоль/г глины. Содержание циркония составляет 10,0 ммоль/г глины, платины 0,35 мас. Степень конверсии н-гексана при 400 С - 47,3 с 93,4 селективностью по С 6-изомерам. Основные продукты -2 и 3-метилпентан 12,5, 2,2- и 2,3 диметилбутан - 31,7, продукты гидрокрекинга -1. Как следует из приведенных примеров 2 и 3 при уменьшении или увеличении содержания оксида циркония в сшивающем растворе ниже или выше соотношения 7,5 ммоль/г глины, конверсия нгексана в реакции гидроизомеризации н-гексана уменьшается. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Бесцеолитный катализатор для получения диметилбутанов путем скелетной изомеризации нормального гексана, содержащий платину, оксид циркония и природную глину, отличающийся тем,что в качестве матрицы используется природныйТаганского месторождения в Н-форме при следующем соотношении компонентов- 0,35 мас. 4 - 7,5 ммоль/г глины Н-форма природного монтмориллонита вформе Таганского месторождения - остальное.