Катализатор изомерации легких алканов, способ его получения и применение

2
3
1. Катализатор изомеризации легких алканов, содержащий носитель γ-AlO и активные компоненты, имеющие следующее содержание по отношению к носителю:
платина от 0,05 до 1,0 мас. %,
хлор от 2 до 12 мас. %,
2
3
причем носитель γ-AlO имеет бимодальное распределение пор по размеру, состоящее из крупных пор и мелких пор, наиболее вероятный диаметр пор для мелких пор составляет от 6 до 10 нм, и наиболее вероятный диаметр пор для крупных пор составляет от 12 до 20 нм.
2
3
2. Катализатор изомеризации легких алканов, содержащий носитель γ-AlO и активные компоненты, имеющие следующее содержание по отношению к носителю:
платина от 0,05 до 1,0 мас. %,
2
TiO от 0,01 до 2,0 мас. %,
хлор от 2 до 12 мас. %,
2
3
причем носитель γ-AlO имеет бимодальное распределение пор по размеру, состоящее из крупных пор и мелких пор, наиболее вероятный диаметр пор для мелких пор составляет от 6 до 10 нм, и наиболее вероятный диаметр пор для крупных пор составляет от 12 до 20 нм.
2
3
3. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в носителе γ-AlO, наиболее вероятный диаметр пор для мелких пор составляет от 6 до 9,5 нм, и наиболее вероятный диаметр пор для крупных пор составляет от 12 до 16 нм.
2
3
4. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объем пор вышеупомянутого носителя γ-AlO составляет от 0,60 до 0,80 мл/г.
2
3
5. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что массовое соотношение мелкопористого оксида алюминия и крупнопористого оксида алюминия в носителе γ-AlO составляет от 0,1 до 10.
6. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что активные компоненты имеют следующее содержание:
платина от 0,1 до 0,5 мас. %,
хлор от 4 до 10 мас. %.
7. Катализатор по п. 2, отличающийся тем, что активные компоненты имеют следующее содержание:
платина от 0,1 до 0,5 мас. %,
2
TiO от 0,02 до 1,0 мас. %,
хлор от 4 до 10 мас. %.
8. Способ получения катализатора по п. 1, предусматривающий следующие стадии:
2
3
(1) однородное перемешивание двух псевдобемитовых порошков, имеющих наиболее вероятные диаметры пор от 5 до 7,5 нм и от 9 до 18 нм, соответственно, добавление водного раствора пептизатора, однородное перемешивание, формование, высушивание и прокаливание с получением носителя γ-AlO, имеющего бимодальное распределение пор по размеру,
2
3
(2) пропитывание носителя γ-AlO, получаемого в результате стадии (1), водным раствором платиносодержащего соединения, высушивание, прокаливание и последующее восстановление водородом с получением предшественника катализатора,
3
(3) хлорирование предшественника катализатора, получаемого в результате стадии (2), сублимированным AlCl, переносимым водородом, при температуре от 450 до 700°С.
9. Способ получения катализатора по п. 2, предусматривающий следующие стадии:
2
3
(1) однородное перемешивание двух псевдобемитовых порошков, имеющих наиболее вероятные диаметры пор от 5 до 7,5 нм и от 9 до 18 нм, соответственно, добавление водного раствора пептизатора, однородное перемешивание, формование, высушивание и прокаливание с получением носителя γ-AlO, имеющего бимодальное распределение пор по размеру,
2
3
2
3
(2) пропитывание носителя γ-AlO водным раствором титаносодержащего соединения, последующее высушивание и прокаливание с получением титаносодержащего носителя γ-AlO,
2
3
(3) пропитывание носителя γ-AlO, получаемого в результате стадии (2), водным раствором платиносодержащего соединения, высушивание, прокаливание и последующее восстановление водородом с получением предшественника катализатора,
3
(4) хлорирование предшественника катализатора, получаемого в результате стадии (3) сублимированным AlCl, переносимым водородом, при температуре от 450 до 700°С.
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что температура прокаливания на стадии (1) составляет от 500 до 650°С.
11. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что на стадии (1) объем пор псевдобемитового порошка, имеющего наиболее вероятный диаметр пор от 5 до 7,5 нм, составляет от 0,3 до 0,5 мл/г, и объем пор псевдобемитового порошка, имеющего наиболее вероятный диаметр пор от 9 до 18 нм, составляет от 0,54 до 0,8 мл/г.
12. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что массовое соотношение двух псевдобемитовых порошков на стадии (1) составляет от 0,1 до 10, и способ формования представляет собой экструзионное формование.
13. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что пептизатор на стадии (1) представляет собой по меньшей мере одно соединение из азотной кислоты, уксусной кислоты, лимонной кислоты, щавелевой кислоты и муравьиной кислоты.
14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что титаносодержащее соединение на стадии (2) представляет собой по меньшей мере одно соединение из сульфата титана(IV), сульфата титана(III) и оксалата титана(III).
15. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что платиносодержащее соединение представляет собой платинохлористоводородную кислоту, тетрахлорид платины, хлороплатинат аммония и/или динитрозодиамминплатину.
16. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что водный раствор соединения платины дополнительно содержит конкурирующий адсорбент, выбранный из одного или нескольких соединений, представляющих собой хлористоводородную кислоту, трихлоруксусную кислоту и азотную кислоту.
3
3
17. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что когда предшественник катализатора хлорирован AlCl, массовое соотношение AlCl и предшественника катализатора составляет от 0,05 до 2,0, и продолжительность хлорирования составляет от 0,5 до 2,0 ч.
18. Способ изомеризации легкого алкана, предусматривающий реакцию легкого алкана над катализатором по п. 1 или 2 в условиях температуры от 100 до 300°С, давления от 2,0 до 7,0 МПа и молярного соотношения водорода и углеводорода от 0,01 до 5,0.
-1
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что массовая часовая объемная скорость легкого алкана над катализатором находится в диапазоне от 0,5 до 10,0 ч.
4
8
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что легкий алкан представляет собой С-С-алкан.