КАТАЛИЗАТОР НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА, НЕ СОДЕРЖАЩИЙ СВЯЗУЮЩЕГО, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

1. Катализатор на основе молекулярного сита, не содержащий связующего, содержащий, исходя из массы катализатора, 90-100 мас.% молекулярного сита, 0-10 мас.% связующего и 0-10 мас.% противоизносной присадки, причем упомянутый катализатор обладает объемом порового пространства 0,10-0,52 мл/г, средним диаметром пор 50-100 нм и пористостью 20-40%; причем противоизносная присадка выбрана из стержневидных или иглообразных неорганических материалов, обладающих соотношением длина/диаметр 2-20.
2. Катализатор на основе молекулярного сита, не содержащий связующего, по п.1, характеризующийся тем, что катализатор имеет объем порового пространства 0,15-0,3 мл/г, средний диаметр пор 50-70 мм и пористость 20-30%.
3. Катализатор на основе молекулярного сита, не содержащий связующего, по п.1, характеризующийся тем, что катализатор имеет объем порового пространства 0,31-0,5 мл/г, средний диаметр пор 71-100 нм и пористость 31-40%.
4. Катализатор на основе молекулярного сита, не содержащий связующего, по п.1, характеризующийся тем, что молекулярное сито в катализаторе на основе молекулярного сита, не содержащем связующего, содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из ZSM-5, ZSM-23, ZSM-11, морденита, Y цеолита, β цеолита, MCM-22, MCM-49, MCM-56, ZSM-5/морденита, β цеолита/морденита, ZSM-5/β цеолита, ZSM-5/Y, МСМ-22/морденита, ZSM-5/магадиита, ZSM-5/β цеолита/морденита, ZSM-5/β цеолита/Y цеолита и ZSM-5/Y цеолита/морденита.
5. Катализатор на основе молекулярного сита, не содержащий связующего, по п.1, характеризующийся тем, что противоизносная присадка представляет собой по меньшей мере один неорганический материал, выбранный из группы, состоящей из асбеста, керамического волокна, стекловолокна и минерала волластонита, причем противоизносная присадка имеет среднюю длину 1-100 мкм и обладает соотношением длина/диаметр 3-10 и присутствует в количестве 2-10 мас.%, исходя из массы прокаленного конечного продукта катализатора.
6. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.1, включающий этапы:
a) исходя из массы формованного и прокаленного катализатора, - перемешивания 10-80 мас.% молекулярного сита, 0,1-20 мас.% индукционного матерала, 0-20 мас.% соединения алюминия и 10-80 мас.% кремнезема, формовки и высушивания, для получения формованного предшественника катализатора-смеси I, причем массовый процент соединения алюминия в смеси I меньше, чем массовый процент кремнезема;
b) кристаллизации смеси I при 100-200°C в водяном паре или в паре темплата в течение 10-300 ч, для получения предшественника катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего;
c) высушивания предшественника катализатора и прокаливания его при 400-700°C в течение 1-10 ч, для получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего;
причем индукционный материал представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из i) оксидов или гидроксидов элементов Группы IA или IIA Периодической Системы элементов, или их солей со слабыми кислотами, ii) карбонатов, бикарбонатов, оксалатов или цитратов элементов группы IA или IIA Периодической системы элементов, или iii) по меньшей мере одних солей аммония; причем соединение алюминия представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из солей алюминия, оксидов алюминия, водосодержащих оксидов алюминия и гидроксидов алюминия.
7. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что темплат представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из аммиака, этилендиамина, триэтиламина, н-бутиламина, гександиамина, бромида тетрапропиламмония или гидроксида тетрапропиламмония, гидроксида тетраэтиламмония, бромида тетраэтиламмония и гексаметиленимина, и количественно составляет 5-200 мас.%, исходя из массы смеси I.
8. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что элемент группы IA представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из натрия и калия; элемент группы IIA представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из магния и кальция.
9. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что соль слабых кислот представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из бисульфата, сульфита, гидросульфита, фосфата и бифосфата.
10. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что соль аммония представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из карбоната аммония, бикарбоната аммония, цитрата аммония, оксалата аммония, сульфата аммония, бисульфата аммония, сульфита аммония, бисульфита аммония, фосфата аммония, гидрофосфата аммония и фосфата диаммония.
11. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что, исходя из массы формованного и прокаленного катализатора, молекулярное сито на этапе a) присутствует в количестве 20-70 мас.%; индукционный материал присутствует в количестве 0,5-10 мас.%; соединение алюминия присутствует в количестве 1-15 мас.%; а кремнезем присутствует в количестве 30-70 мас.%.
12. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что кристаллизация осуществляется при 120-200°C в течение 20-200 ч.
13. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6, характеризующийся тем, что, в ходе процесса формовки согласно этапу a) по меньшей мере один порорасширяющий агент, выбранный из группы, состоящей из метилцеллюлозы, поливинилового спирта, порошка сесбании, растворимого крахмала и углеродной нанотрубки, добавляют в количестве 0,1-2 мас.%, исходя из массы формованного и прокаленного катализатора.
14. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.1, включающий этапы:
(a) гомогенного перемешивания молекулярного сита, связующего, диспергирующей добавки, обладающей индукционным действием, жидкой среды, необязательного порорасширяющего агента, необязательного материала подложки, необязательной противоизносной присадки, для формирования суспензии, причем диспергирующую добавку выбирают из группы, состоящей из i) соли слабых кислот элементов группы IA или IIA Периодической системы элементов, или ii) карбонатов, бикарбонатов, оксалатов и цитратов аммония;
(b) высокоскоростной резки и рассеивания, для регулирования размера частиц материалов в суспензии в пределах 0,1-5 мкм;
(c) сушки распылением упомянутой суспензии, с образованием предшественника I катализатора, имеющего форму микросферы;
(d) прокаливания такого предшественника I катализатора, имеющее форму микросферы, при 300-700°C в течение 1-10 ч, для получения предшественника II катализатора;
(e) кристаллизации предшественника II катализатора при 100-300°C в водяном паре или паре темплата в течение 10-240 ч, для получения предшественника III катализатора;
(f) прокаливания такого предшественника III катализатора, имеющего форму микросферы, при 400-700°C в течение 1-10 ч, для получения конечного продукта катализатора.
15. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.6 или 14, характеризующийся тем, что молекулярное сито представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из ZSM-5, ZSM-23, ZSM-11, морденита, Y цеолита, β цеолита, MCM-22, MCM-49, MCM-56, ZSM-5/морденита, ZSM-5/β цеолита, ZSM-5/Y, МСМ-22/морденита, ZSM-5/Магадиита, ZSM-5/β цеолита/морденита, ZSM-5/β цеолита/Y цеолита и ZSM-5/Y цеолита/морденита, и присутствует в количестве 10-80 мас.%, исходя из массы формованного и прокаленного катализатора.
16. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что связующее представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из золя кремниевой кислоты и золя алюминия, и присутствует в количестве 2-70 мас.%, исходя из массы прокаленного конечного продукта катализатора.
17. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что материал подложки представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из каолина, прокаленного каолина, диатомита, бентонита, глины и гончарной глины, и присутствует в количестве 0-50 мас.%, исходя из массы прокаленного конечного продукта катализатора.
18. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что порорасширяющий агент представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из метилцеллюлозы, поливинилового спирта, порошка сесбании, растворимого крахмала и углеродной нанотрубки, и присутствует в количестве 0,1-5 мас.%, исходя из массы молекулярного сита в прокаленном конечном продукте катализатора.
19. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что диспергирующая добавка представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из триаммоний цитрата, оксалата аммония, карбоната аммония и бикарбоната аммония, и присутствует в количестве 0,01-5 мас.%, исходя из массы молекулярного сита в прокаленном конечном продукте катализатора.
20. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что противоизносная присадка представляет собой по меньшей мере один неорганический материал, выбранный из группы, состоящей из асбеста, керамического волокна, стекловолокна и минерала волластонита, причем противоизносная присадка имеет среднюю длину 1-100 мкм и обладает соотношением длина/диаметр 3-10 и присутствует в количестве 2-10 мас.%, исходя из массы прокаленного конечного продукта катализатора.
21. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что содержание взвешенных твердых частиц на этапе (a) находится в диапазоне 10-50 мас.%.
22. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что размер частиц материалов на этапе (b) регулируют таким образом, чтобы он составлял 0,1-2 мкм, с использованием способа высокоскоростной резки или циклического эмульгирования.
23. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что сушку распылением на этапе (c) осуществляют при условиях температуры на входе 180-350°C, температуры на выходе 100-180°C, центробежной скорости вращения 5000-15000 оборотов минуту, перепада давления в циклоне 0,5-1,0 кПа на выходе.
2
24. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что, после прокаливания катализатора, высушенного распылением, при высокой температуре, частицы предшественника II катализатора обладают средним размером частиц 50-100 мкм, удельной площадью поверхности 100-310 м/г, средним диаметром пор 1-20 нм, плотностью 0,6-1,2 г/мл и показателем истирания 0,01-1,2 мас.%/ч.
25. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что темплат представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из аммиака, этилендиамина, триэтиламина, н-бутиламина, гександиамина, бромида тетрапропиламмония или гидроксида тетрапропиламмония, гидроксида тетраэтиламмония, бромида тетраэтиламмония и гексаметиленимина, и присутствует в количестве 5-200 мас.%, исходя из массы формованного и прокаленного предшественника II катализатора.
26. Способ получения катализатора на основе молекулярного сита, не содержащего связующего, по п.14, характеризующийся тем, что кристаллизацию осуществляют при 120-200°C в течение 20-200 ч.