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MXPA99008058A - Uso de fase de oxidos mezclados de ce/zr para lafabricacion de estireno mediante deshidrogenacionde etilbenceno - Google Patents

Uso de fase de oxidos mezclados de ce/zr para lafabricacion de estireno mediante deshidrogenacionde etilbenceno

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Publication number
MXPA99008058A
MXPA99008058A MXPA/A/1999/008058A MX9908058A MXPA99008058A MX PA99008058 A MXPA99008058 A MX PA99008058A MX 9908058 A MX9908058 A MX 9908058A MX PA99008058 A MXPA99008058 A MX PA99008058A
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MX
Mexico
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cerium
zirconium
catalytic
dehydrogenation
iron
Prior art date
Application number
MXPA/A/1999/008058A
Other languages
English (en)
Inventor
Cuif Jeanpierre
Le Govic Annemarie
Original Assignee
Rhodia Chimie
Rhodia Inc
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Publication date
Application filed by Rhodia Chimie, Rhodia Inc filed Critical Rhodia Chimie
Publication of MXPA99008058A publication Critical patent/MXPA99008058A/es

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Abstract

La presente invención es concerniente con un soporte activo mejorado,óxidos mezclados de cerio/circonio o soluciones sólidas de cerio/circonio para catalizadores de deshidrogenación mejoradosútiles en la conversión de alquil aromáticos a alquenil aromáticos, por ejemplo etilbenceno a estireno.

Description

USO DE FASE DE ÓXIDOS MEZCLADOS -DE Ce/Zr PARA LA FABRICACIÓN DE ESTIRENO MEDIANTE DESHIDSGGENACION DE ETILBENCENO Campo Téppi co La presente invencióm es concerniente con un soporte activo mejorado, óxidos mezclados de cerio/circonio o soluciones sólidas de cerio/circonio, para catalizadores de deshidrogenación mejorados útiles para convertir alquil aromáticos a alquenil aromáticos, por ejemplo etilbenceno a estireno.
Antecedentes de la- invención Los catalizadores más comunes utilizados en la industria para fabricar estireno mediante deshidrogenación de etilbenceno están basados en hierro de (Fe), potasio (K) y cerio (Ce) . La preparación de estos catalizadores consiste en hacer reaccionar una sal de potasio básica, tal como carbonato de potasio, con una sal de hierro orgánica, EDTA por ejemplo. Una fase activa posible para la catálisis de la deshidrogenación de etilbenceno puede ser K2Fe05. Se ha descubierto que el óxido de cerio tiene un efecto sobre la mejora del rendimiento y la selectividad del sistema catalítico a base de Fe/K. En el llamado catalizador a granel o global, la cantidad de cerio es en general de aproximadamente 5 a aproximadamente 10% en peso. Véase patente norteamericana 5,171,914, Shell Oil Co., expedida el 30 de Agosto de 1991; la patente norteamericana -No. ,023,225, United Catalysis, Inc., expedida el 21 de Julio de 1989; y la patente alemana DE 3,506,022, BASF A.G., expedida el 21 de Febrero de 1985. La fuente de cerio utilizada para elaborar el catalizador puede ser carbonato de cerio que se mezcla conjuntamente con la suspensión de sales de hierro y potasio.
Luego, la suspensión es calcinada a alta temperatura, de hasta aproximadamente 800°C. Esta temperatura es requerida para preparar la fase activa de hierro/potasio y para obtener óxido de cerio (Ce02) . Como cualquier catalizador, una alta área superficial y estabilidad térmica son necesarias con el fin de obtener una actividad superior. Sin embargo, la calcinación de sales no conduce necesariamente a materiales de alta área superficial. _ Además, se descubrió más recientemente que un contenido de cerio más alto en comparación con los catalizadores a granel puede mejorar la selectividad y rendimiento de la reacción. Véase patente alemana DE 3,521,766, BASF A.G., expedida el 19 de Junio de 1985 y la patente norteamericana 4,758,543, Dow Chem. Co., expedida el 19 de Julio de 1988. Como conclusión de estos estudios, el óxido de cerio podría ser utilizado como soporte para la fase activa de Fe/K. Sin embargo, el material de óxido de cerio estándar ha mostrado una estabilidad térmica muy deficiente a alta temperatura, particularmente a temperaturas mayores de 800°C. También se han utilizado algunos compuestos adicionales a base de cerio- Por ejemplo, se encontró que el fosfato de cerio y fosfato de Ce-Zr son buenos catalizadores para la oxideshidrogenación- de alquil aromáticos y alquilpiridinas. Véase patente norteamericana 3,733,327, Dow Chemical Co., expedida el 28 de Junio de 1971. Además, se ha considerado que la capacidad de almacenamiento de oxígeno (OSC) de ceria es responsable de la actividad del óxido del cerio-T Así, los materiales de OSC más alta pueden ser tomados en cuenta para la catálisis de estireno. Uno de los efectos de la ceria es la descoquización o descoquificación del catalizador que puede ser envenenado o inactivado después de un periodo de tiempo bajo condiciones reductoras . Un objeto de la presente invención es utilizar fases de óxidos mezclados de Ce/Zr estabilizados o soluciones sólidas como soportes activos de un catalizador a base de Fe/K para la elaboración de estireno mediante deshidrogenación de etilbenceno. Los óxidos mezclados de (Ce, Zr)02 y de preferencia soluciones sólidas presentan una estabilidad térmica muy alta a alta temperatura en contraposición con el Ce02 puro. También muestran una OSC mejorada en comparación con la ceria. Estos materiales pueden ser-obtenidos mediante co-precipitación y co-termoliidrólisis .
Breve descripción de la i-avención La presente invención es concerniente con un soporte activo mejorado, óxidos mezclados de cerio/circonio para catalizadores de deshidrogenación mejorados útiles para convertir alquil aromáticos a alquenil aromáiticos, por ejemplo etilbenceno a estireno. A no ser - que se afirme de otra manera, todas las partes, proporciones o porcentajes están en peso. "Que comprende" co o se utiliza en la presente significa varios componentes que pueden ser empleados conjuntamente. Así, los términos "consiste esencialmente de" y "que consiste de" están contenidos en el término "que comprende".
Descripción detallada de la invención La estabilidad térmica de los compuestos inorgánicos puede ser definida como la estabilidad del área superficial cuando el material es envejecido a alta temperatura. Para muchas aplicaciones, particularmente catálisis, una alta área superficial y materiales altamente estables son requeridos por los usuarios finales. De acuerdo con la presente invención, se" producen óxidos mezclados de cerio y circonio y soluciones sólidas que tienen buena estabilidad térmica. La presente invención es concerniente con un soporte activo mejorado, óxidos mezclados de cerio/clrconio o soluciones sólidas de cerio/circonio, para catalizadores de deshidrogenación mejorados útiles para convertir alquil aromáticos a alquenil aromáticos, de preferencia etilbenceno a estireno. Las fases de óxidos mezclados de Ce/Zr estabilizados o soluciones sólidas son utilizados de preferencia como soportes activos de un catalizador a base de Fe/K para la elaboración de estireno mediante deshidrogenación de etilbenceno. Los óxidos mezclados de (Ce, Zr)02 y de preferencia soluciones sólidas presentan una estabilidad térmica muy alfa a alta temperatura en contraposición con el Ce02 puro. También demuestran una OSC mejorada con respecto a la ceria. Estos materiales pueden ser obtenidos mediante co-precipitación y co-termohidrólisis. Los óxidos mezclados de (Ce, Zr)02 y soluciones sólidas se forman mediante procesos convencionales tales como co-termohidrólisis o co-precipitación. Cada uno de estos procesos es descrito en general de manera separada posteriormente en la presente.
Co-termohidrólisis La primera etapa del proceso de co-termohidrólisis involucra la preparación de una mezcla en medio acuoso de por lo menos un compuesto de cerio soluble, de preferencia una sal y por lo menos un compuesto de circonio soluble, de preferencia una sal . La mezcla puede ser obtenida ya sea a partir de compuestos sólidos que son disuaeltos en agua o directamente de soluciones acuosas de estos compuestos, seguidos mediante mezcla en cualquier orden de las soluciones definidas. « De los compuestos de cerio solubles en agua un ejemplo son las sales de Ce IV, tales como nitratos en las que se incluyen nitrato de amonio cérico, que son apropiadas para la presente invención. De preferencia se utiliza un nitrato de cerio. La solución salina de Ce IV puede contener algo de Ce III. Sin embargo, se prefiere que la sal contenga por lo menos aproximadamente 85% de Ce IV. Se puede utilizar una solución acuosa de nitrato de cerio que es obtenida mediante la acción de ácido nítrico sobre un óxido cérico hidratado, preparado mediante una reacción estándar de la solución salina de Ce III, carbonato por ejemplo preparado de una manera convencional, por ejemplo mediante la acción de ácido nítrico sobre el carbonato ceroso y adición de una solución de amoniaco en presencia de un agente oxidante, de preferencia peróxido de hidrógeno. También se pueden utilizar soluciones de nitrato céricas obtenidas mediante la oxidación electrolítica de un nitrato ceroso. La solución acuosa de sal de Ce I¥ puede tener algo de ácido libre, por ejemplo de una normalidad que fluctúa de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 4 US. En la presente invención, es posible utilizar ya sea una solución que contiene algo de ácido libre o -ana solución preneutralizada mediante adición de una base, tal como una solución acuosa de amoniaco o hidróxidos alcalinos, por ejemplo de sodio, potasio, etc. De preferencia, se utiliza una solución de amoniaco para reducir la acidez libre. En este caso, es posible definir la velocidad de neutralización (r) de la solución inicial mediante la siguiente ecuación: r = (n3 - n2) /n en donde ni representa el número total de moles de Ce IV presentes en la solución después de la neutralización, n2 representa el número de iones OH" utilizados efectivamente para neutralizar la acidez -libre inicial de la solución acuosa de Ce IV y n3 representa el número total de moles de iones de OH" de la base agregada. Cuando se utiliza una etapa de neutralización, se puede utilizar base en exceso con el fin de asegurar la precipitación completa de la especie de Ce(0H)4. De preferencia, r es menor de aproximadamente 1, más de preferencia aproximadamente 0.5. Las sales de circonio solubles utilizadas en la invención pueden ser por ejemplo sulfato de circonio, nitrato de circonilo o cloruro de circonilo. La cantidad de cerio y circonio contenidos en la mezcla corresponde sustancialmente a la proporción estéquiométrica requerida para obtener la composición deseada final. Una vez - que la mezcla es obtenida es luego calentada. Este tratamiento térmico llamado te-ppohidrólisis se lleva a cabo a una temperatura preferida de entre aproximadamente 80 °C y la temperatura crítica del medio de reacción, normalmente de entre alrededor de 80 y aproximadamente 350 °C, más de preferencia entre aproximadamente 90 y aproximadamente 200°C. La etapa de calentamiento se puede llevar a cabo bajo una atmósfera de aire o bajo un gas inerte tal como nitrógeno. Se puede utilizar cualquier tiempo de reacción apropiado, usualmente de entre alrededor de 2 y aproximadamente 24 horas. El tratamiento térmico se puede llevar a cabo bajo presión atmosférica o bajo cualquier presión más alta, tal como la presión de vapor saturado. Cuando la temperatura es mayor que la temperatura de reflujo del -"medio de reacción (usualmente mayor de aproximadamente 100°C), por ejemplo entre aproximadamente 150 y aproximadamente 350 °C, la reacción se lleva a cabo en un reactor cerrado o autoclave. La presión puede ser igual a la presión autógena y puede ser correlacionada con la temperatura escogida. También es posible incrementar la presión en el reactor. Si se requiere, algo de base adicional se puede agregar directamente después de la etapa de calentamiento al medio de reacción con el fin de mejorar el rendimiento de la reacción. Después de la etapa de calentamiento, se recupera un precipitado sólido del reactor y se separa del licor madre mediante cualquier proceso conocido por ejemplo filtración, asentamiento o centrifugación. El precipitado obtenido puede ser lavado o en otra modalidad el precipitado es luego secado, bajo condiciones de aire por ejemplo a una temperatura que fluctúa de aproximadamente 80 a aproximadamente 3Ü0°C; de preferencia de aproximadamente 100 a aproximadamente 150 °C. La etapa de secado se lleva a cabo de preferencia hasta que sustancialmente no se observa ninguna pérdida de peso. Después de la etapa de secado opcional, el precipitado recuperado es luego calcinado. Esto permite la formación de una fase cristalina. Usualmente, la calcinación se lleva a cabo a temperaturas que fluctúan de aproximadamente 200 a aproximadamente 1000 °C. La temperatura de calcinación es normalmente mayor de alrededor de 300 °C y de preferencia fluctúa de aproximadamente 400 a aproximadamente 800°C.
Co-precipitación La primera etapa del proceso de co-precipitación es la preparación de una mezcla en un -medio acuoso de por lo menos un compuesto de cerio soluble, de preferencia una sal y por lo menos un compuesto de circonio soluble, de preferencia una sal o ambos. La mezcla puede ser obtenida ya sea partir de compuestos sólidos que son disueltos en agua o directamente de soluciones acuosas de estos compuestos, seguidos por mezcla en cualquier orden de las soluciones definidas . La solución de sal de cerio utilizada puede ser cualquier solución de sal de cerio acuosa, en estado ceroso y cérico que sea soluble en las condiciones de preparación, en particular un cloruro ceroso o solución de nitrato de cerio en estado ceroso o cérico o una mezcla de los -ismos. La solución de sal de circonio utilizada puede ser cualquier solución de sal de circonio acuosa que sea soluble en las condiciones de preparación. Los compuestos de cerio solubles en agua apropiados incluyen sales de Ce III, como nitratos o haluros tales como cloruros por ejemplo. Las sales de circonio solubles utilizadas en la invención pueden ser nitratos, sulfatos o haluros, por ejemplo, sulfato de circonio, nitrato de circonilo o cloruro de circonilo. Se pueden utilizar sales de Zr -(IV) . La cantidad de cerio y circonio contenidos en la mezcla corresponde a la proporción estequiométrica requerida para obtener la composición final deseada. Es preferible utilizar una sal de cerio o circonio con un alto grado de pureza, más de preferencia mayor de aproximadamente 99%. Opcionalprente se puede utilizar un agente oxidante.
De entre los agentes oxidantes que son apropiados están las soluciones de sodio, potasio o perclorato de amonio, clorato, hipoclorito o persulfato, peróxido de hidrógeno o aire, oxígeno u ozono. Un agente oxidante, de preferencia peróxido de hidrógeno se puede agregar a la mezcla de cerio/circonio o a la sal de cerio o circonio antes de su mezcla. La cantidad del agente oxidante en relación con las sales a ser oxidadas puede variar dentro de amplios límites. En general es mayor que la cantidad estequiométrica y de preferencia corresponde a un exceso. La precipitación se puede llevar a cabo mediante la reacción de la solución o soluciones salinas y una solución básica. La solución básica puede ser agregada a la solución de sal de cerio y/o circonio para precipitar los hidróxidos o las soluciones salinas pueden ser agregadas a la solución base. La base puede ser una solución de amoniaco o solución de hidróxido alcalina, por ejemplo sodio, potasio, etc. La solución base utilizada puede ser en particular una solución acusa de amoniaco o de hidróxido de sodio o potasio. De preferencia se utiliza una solución de amoniaco. La normalidad de la solución base no es un factor crítico de acuerdo con la invención; puede variar dentro de amplios límites . La precipitación se lleva a cabo por lotes o en una base continua. En 'el caso de una precipitación continua, el pH de la reacción se mantiene en un valor de entre aproximadamente 7 y aproximadamente 11, de preferencia entre aproximadamente 7.5 y aproximadamente 9.5. El tiempo de residencia del material en el reactor es normalmente por lo menos aproximadamente 15 minutos, de preferencia por lo menos minutos. La reacción se puede llevar a cabo a cualquier temperatura apropiada tal como la temperatura ambiente. En el caso de la precipitación por lotes, la cantidad de base agregada es de preferencia por lo menos la cantidad requerida para precipitar el Ce(OH)4 y Zr(OH) . Después de la etapa de reacción, un precipitado sólido es recuperado del reactor y separado del licor madre mediante cualquier proceso conocido, por ejemplo filtración, « asentamiento o centrifugación. El precipitado puede ser separado mediante técnicas de separación sólido/líquido convencionales tales como decantación, secado, filtración y/o centrifugación. El precipitado obtenido puede luego ser lavado opcionalmente. La siguiente etapa del proceso es la calcinación del material, ya sea con o sin una etapa de secado intermedia. Este permite la formación de una fase de solución sólida cristalina. Usualmente, la calcinación se lleva a cabo a temperaturas que fluctúan de aproximadamente 200 a aproximadamente 1000 °C. Temperaturas de calcinación mayores de aproximadamente- 300 °C son apropiadas, de preferencia que fluctúan de alrededor de 350 a aproximadamente 800°C. Usualmente, los óxidos mezclados de Ce/Zr y soluciones sólidas son polvos finos con un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 mieras. Pueden ser granulados o extruidos mediante cualquiera de los procesos conocidos para preparar un soporte activo. Las composiciones del catalizador de deshidrogenación de la presente invención comprenden el óxido mezclado de cerio/circonio o solución sólida como un soporte activo, un componente catalítico de hierro y un promotor catalítico de potasio. En general, las composiciones catalíticas de la presente invención comprenden, en peso, de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% de un componente catalítico de hierro; de aproximadamente 40% a aproximadamente 60% de un promotor catalítico de potasio y de aproximadamente 10% a aproximadamente 60% del 'soporte activo. Los catalizadores mejorados de la presente invención se preparan en general al mezclar el componente de soporte activo, el componente catalítico de hierro y el promotor catalítico (compuesto de potasio) y cualquier componente opcional seguido por secado y calcinación de la mezcla resultante, de preferencia a una temperatura de aproximadamente 750 °C o mayor. En general, las temperaturas de calcinación «fluctúan de aproximadamente 500°C a aproximadamente 800 °C. La composición catalítica de la presente invención puede ser preparada de varias maneras conocidas en la técnica. Un método comprende la molienda en Molino de bolas de una mezcla de los compuestos deseados, la adición de una pequeña cantidad de agua y extrusión del compuesto para producir pelotillas o pastillas pequeñas que luego son secadas y calcinadas. Otro método es mezclar los componentes conjuntamente con agua, secarlos para formar un polvo y formación de tabletas. Otro procedimiento involucra la mezcla de los componentes conjuntamente con un exceso de agua, parcialmente secado y luego subsecuentemente extrusión, secado y calcinación de las pastillas resultantes. Las composiciones catalíticas de deshidrogenación de lá~ presente invención contienen hierro como un componente catalítico esencial. Una sal de hierro tal como citrato de hierro es un componente catalítico de hierro apropiado. Muchas formas de óxido de hierro se utilizan en la preparación de catalizadores de deshidrogenación y son apropiadas como componentes catalíticos de hierro. En tanto que varias formas del óxido de hierro se puedero emplear en las composiciones de la presente invención, la forma preferida empleada en las composiciones catalíticas de la presente invención es óxido de hierro rojo o una mezcla de óxido de hierro rojo (Fe203) y óxido de hierro amarillo (Fe203.H20) . Las composiciones catalíticas de desfiidrogenación de la presente invención pueden también contener como promotor catalítico uno o más compuestos de potasio. El material promotor de potasio puede ser agregado al catalizador en varias formas. Por ejemplo, puede ser agregado como el óxido o como otros compuestos que son convertibles, por lo menos en parte, bajo condiciones de calcinación al óxido. Los hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos y los semejantes son apropiados. El compuesto de potasio está de preferencia presente en el "catalizador como carbonato de potasio (K2C03) o como una mezcla del mismo con óxido de potasio. El promotor catalítico de hierro y potasio forman óxidos mezclados de Fe/K catalíticamente activos.
Otros aditivos catalíticos conocidos pueden estar incluidos en los catalizadores de la invención pero no son esenciales. Así, un componente opcional de la composición catalítica de la invención es un cop-upuesto de cromo que sirve como un estabilizador para los componentes catalíticos activos . Los compuestos de cromo se han agregado en efecto normalmente a los catalizadores de óxido de hierro promovidos por álcali para extender o prolongar su vida. El cromo, tal como es utilizado en las composiciones de esta invención, puede ser agregado al catalizador en forma de un óxido de cromo o en forma de compuestos de cromo que se descomponen después de la calcinación a óxidos de cromo, como por ejemplo nitratos de cromo, hidróxidos, acetatos y los semejantes. Si se utilizan cromatos de potasio, tales materiales también pueden contribuir por supuesto a la concentración requerida de potasio esencialmente presente en las composiciones catalíticas de deshidrogenación como se discute anteriormente en la presente. Un segundo componente opcional, utilizado para mejorar la selectividad del catalizador es molibdeno que puede ser agregado como su óxido o como molibdato. La fuerza o resistencia física, actividad y selectividad de las composiciones catalíticas de la presente invención pueden ser mejoradas mediante la adición de ciertos agentes aglutinantes. Los agentes aglutinantes pueden incluir por ejemplo aluminato de calcio o cemento Portland. Estos cementos pueden ser agregados individualmente o en combinación. La densidad de las composiciones catalíticas en la presente puede asimismo ser modificada mediante la adición de varias sustancias de relleno, por ejemplo, materiales combustibles tales como grafito y metil celulosa. Tales materiales pueden ser agregados a las composiciones durante la preparación pero son quemados después que se han formado las pelotillas o pastillas catalíticas durante la etapa de calcinación. Estos auxiliares que promueven la porosidad pueden también facilitar la extrusión de las pastillas catalíticas. Los catalizadores de la presente invención son especialmente efectivos para promover la deshidrogenación de etilbenceno para producir estireno. Tal reacción de deshidrogenación se lleva a cabo usualmente a temperaturas de reacción de aproximadamente 500°C a aproximadamente 700°C. Sin embargo se pueden utilizar temperaturas más altas o más bajas, como se sabe por aquellos experimentados en la técnica. También es apropiado el uso de presiones subatmosfericas, atmosféricas o sobreatmosfericas . Sin embargo, puesto que es preferible operar a una presión tan baja como sea posible, la presión atmosférica o subatmosférica es preferida. El proceso se lleva a cabo de preferencia como una operación continua. Se prefiere utilizar un lecho fijo que puede consistir de una sola" etapa o de una serie de etapas del mismo catalizador en uno o varios reactores . También se puede agregar vapor/agua a la alimentación de reactivos de hidrocarburo para ayudar en la separación de los residuos carbonáceos del catalizador. El tiempo de contacto del gas que contiene reactivo con el catalizador se expresa en volumen de reactivo de hidrocarburo líquido por volumen de catalizador por hora. La determinación del rango de LHSV para efectuar el grado de conversión deseado para la alimentación particular en cuestión está dentro del conocimiento del experimentado en la técnica. Se puede utilizar cualquier método conocido para la producción de estireno. La patente norteamericana No. 3,733,327 expedida a Vrieland et al., el 15 de Mayo de 1973; la patente norteamericana No. 4,758,543 expedida a Sherrod et al., el 19 de Julio de 1988 y la patente norteamericana No. 5,023,225 expedida a Williams et al., el 11 de Junio de 1991 contienen descripciones de procesos para la producción de estireno y a la extensión son incorporadas en la presente por referencia. El uso de los soportes activos de la presente invención o catalizadores obtenidos a partir de estos materiales después de la mezcla o reacción con Fe y una sal de K y/o después del tratamiento de estos materiales a alta temperatura y/o después de la granulación o extrusión de estos materiales para la deshidrogenación de etilbenceno a estireno obtiene beneficios significativos que son ilustrados en los siguientes ejemplos. Los siguientes ejemplos se proporcionan para describir mejor la presente invención. Son para propósitos ilustrativos y se notará que se pueden hacer cambios y variaciones con respecto a estas composiciones que no se muestran a continuación. Tales cambios o variaciones que no alteran materialmente las composiciones, formulación, proceso o función todavía se consideran en el espíritu y alcance de la invención como se cita por las reivindicaciones que siguen.
EJEMPLOS Se prepara un catalizador al mezclar ceria (Ce02) con carbonato de potasio y óxido de hierro (Fe203) para obtener la siguiente composición: Fe203: 2.5% K20 : 2.5% Ce02: 95% Se prepara otro catalizador como se describe previamente, pero en lugar de ceria se utiliza una solución sólida de (Ce, Zr)02 que contiene 80% de Ce02 y 20% de Zr02 obtenida mediante co-termoiiidrólisis. La composición final es : Fe203: 2.5% K20: 2.5% Ce02: 76% Zr02: 19% ~ Después de molienda en molino de bolas, los polvos mezclados son calcinados a una temperatura de aproximadamente 750 °C durante aproximadamente 2 horas. La deshidrogenación de etilbenceno se lleva a cabo en un tubo de acero inoxidable de 240 mm de largo 316L con una entrada para los compuestos a ser hidrogenados y los gases y una salida para los compuestos que reaccionaron. La prueba catalítica es equipada con dos cromatógrafos . El primero tiene un detector de FID (columna llena con silicocel + 10% de FFAP) y el segundo tiene un catarómetro (columna llena con Hayesep A) . El reactor es calentado con un baño de arena fluidizado. El catalizador es diluido en el reactor con perlas de vidrio.
Ejemplo 1: El reactor es cargado con aproximadamente 27.2 g de catalizador a base de ceria (20 cm3) . La temperatura es ajustada a un temperatura de aproximadamente 550°C y una mezcla de aproximadamente 27.2 ml de agua y aproximadamente 15.63 ml de etilbenceno por minuto se rocía al reactor. El gas portador es nitrógeno con una velocidad de flujo de aproximadamente 3.28 1/h. La presión es ligeramente mayor que la atmosférica. La conversión y selectividad son medidas después de una corrida de prueba de 2 horas. Los resultados son como sigue: conversión: 60% selectividad de estireno 85.1%.
Ejemplo 2 : Se repite el experimento del ejemplo 1 con el catalizador a base de (Ce, Zr)02. Los resultados son como sigue: Conversión: 77.5% selectividad de estireno: 90.0 "" Estos resultados demuestran la mejora debido a la (Ce, Zr)02.

Claims (12)

  1. Reivindicaciones 1. Un catalizador de deshidrogenación caracterizado porque comprende : un soporte activo seleccionado del grupo que consiste de: óxidos mezclados de cerio/circonio, soluciones sólidas de cerio/circonio y mezclas de los mismos.
  2. 2. Un catalizador de deshidrogenación preparado mediante un método' caracterizado porque comprende las etapas de: a) mezcla de: i) un soporte activo seleccionado del grupo que consiste de óxidos mezclados de cerio/circonio, soluciones sólidas de cerio/circonio y mezclas de los mismos; ii) un componente catalítico de hierro y iii) un promotor catalítico de potasio.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además la etapa de calcinación de la mezcla a una temperatura de aproximadamente 750 °C durante aproximadamente 2 horas.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además la etapa de extruir la mezcla.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además la etapa de granulación de la mezcla.
  6. 6. Un método para preparar estireno caracterizado porque comprende la etapa de conversión de etilbenceno a estireno al utilizar un catalizador de deshidrogenación que comprende: un soporte activo seleccionado del grupo que consiste de: óxidos mezclados de cerio/circonio, soluciones sólidas de cerio/circonio y mezclas de los mismos.
  7. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la temperatura de reacción fluctúa de aproximadamente 500 °C a aproximadamente 700 °C.
  8. 8. Un proceso para la preparación de estireno mediante la deshidrogenación no oxidante de etilbenceno, caracterizado porque comprende las etapas de: poner en contacto etilbenceno y vapor a una temperatura que fluctúa de aproximadamente 500 °C a aproximadamente 700 °C con un catalizador de deshidrogenación que comprende un soporte activo seleccionado del grupo que consiste de óxidos mezclados de cerio/circonio, soluciones sólidas de cerio/circonio y mezclas de los mismos.
  9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el catalizador de deshidrogenación comprende además un componente catalítico de hierro y un promotor catalítico de potasio.
  10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el componente catalítico de hierro es una sal de hierro u óxido de hierro y el promotor catalítico de "potasio es K2C03.
  11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el catalizador de deshidrogenación es preparado mediante un proceso que comprende las etapas de : mezclar el soporte activo, un componente catalítico de hierro y promotor catalítico de potasio y calcinación de la mezcla.
  12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la mezcla es calcinada a una temperatura de aproximadamente 750°C durante aproximadamente 2 horas.
MXPA/A/1999/008058A 1997-03-03 1999-09-02 Uso de fase de oxidos mezclados de ce/zr para lafabricacion de estireno mediante deshidrogenacionde etilbenceno MXPA99008058A (es)

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