В статье обобщен опыт разработки микросферического алюмохромового катализатора дегидрирования изобутана в изобутилен по технологии «Ярсинтез». Рассмотрена динамика развития промышленных катализаторов серии КДИ на основе нового бемитного носителя. Установлены взаимосвязи элементного и фазового составов катализаторов с их эксплуатационными характеристиками. Бемитный носитель получали по новой двухстадийной схеме, включающей гидротермальную обработку продукта термического разложения агломератов гиббсита требуемого размера. Такая технология дает возможность регулировать фазовый состав носителя, а также физико-механические характеристики катализаторов и их каталитические свойства, что позволило получить серию катализаторов, включающую марки КДИ, КДИ-М, КДИ-М1. Отмечены наиболее важные этапы их внедрения в промышленную эксплуатацию на ПАО «Нижнекамскнефтехим». Промышленный катализатор КДИ-М обеспечивает в процессе дегидрирования изобутана устойчивый выход изобутилена на уровне 33–37 %, а при дегидрировании изопентана выход метилбутенов на уровне 30 %. Расход катализатора составляет 2–3 кг на тонну производимого изобутилена. По результатам мониторинга работы катализатора предложены пути его усовершенствования и оптимизации аппаратурного оформления реактора. Промышленный образец катализатора марки КДИ-М1, модифицированный кремнийсодержащим неорганическим комплексным соединением, по данным тестирования в лабораторных условиях, превосходит предыдущие продукты данной серии по активности и селективности и готов к внедрению в производство.
The paper summarizes the experience in the development of a microspherical chromium-alumina catalyst for isobutane dehydrogenation to isobutylene according to the technology devised at Yarsintez. The development of commercial catalysts of the KDI series based on a new boehmite support was considered. Interrelations of elemental and phase composition of the catalysts with their performance were established. A new two-step scheme for producing the boehmite support by hydrothermal treatment of the thermal decomposition product of gibbsite agglomerates with a desired size makes it possible to control its phase composition as well as the physico-mechanical characteristics of the catalysts and their catalytic properties, which allowed obtaining a series of KDI, KDI-M, and KDI-M1 catalysts. The most important steps in commercial implementation of the catalyst at PJSC Nizhnekamskneftekhim were noted. The commercial KDI-M catalyst provided a stable 33–37 % yield of isobutylene in isobutane dehydrogenation and a 30 % yield of methylbutenes in isopentane dehydrogenation. The catalyst consumption was 2–3 kg per ton of the produced isobutylene. The catalyst operation was monitored to propose a way for its improvement and optimization of the reactor instrumentation. According to the laboratory testing, a commercial sample of the KDI-M1 catalyst modified with a silicon-containing inorganic complex compound has higher activity and selectivity than previous catalysts of this series and is ready to industrial implementation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.