Катализатор для гидрирования фурфурола

Катализатор для гидрирования фурфурола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ФУРФУРОЛА на основе выщелоченного медь-хром-железо-алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, исходный сплав дсяюлнительно содержит кремний при следующем содержании компонентов, мае.%: Медь40,4-44,0 Хрсм3,180-3,455 Железо2,022-4,003 Кремний0,468-2,340 АлкминийОстальное S

зав В 01 J 25 00 С 07 D 307 44

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР

ГК} ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3475318/23-04 (22) 23.07.82 (46) 15.09.84. Бюл. В 34 (72) Т.Б. Бейсеков, N.Ñ. Ержанова, А.А. Павлов, Б.Ж. Жанабаев и А.И. Идирисов (71) Казахский химико-технологи" ческий институт (53) 66.097.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 430876, кл. В 01 3 25/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 791413, кл. В 01 J 25/00, 1978 (прототип) . (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ФУРФУРОЛА на основе вьпцелоченного медь-хром-железо-алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повьппения активности катализатора, исходньй сплав дополнительно содержит кремний прн следующем содержании компонентов, мас.X:

Медь 40,4-44,0

Хром З,l80-3,455

Железо 2,022-4,003

Кремний 0,468-2,340

Алюминий Остальное!

55

ФХ и ФС.

1 1

Изобретение относится к катализаторам для гидрирования фурфурола до фурфурипового спирта.

Известен катализатор (1l для гидрирования фурфурола на основе выщелоченного медь-хром-алюминиевого сплава с содержанием компонентов, мас.Х: медь 45, хром 5, алюминий 50.

Недостаток катализатора — его низкая активность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является катализатор для гидрирования фурфурола на основе выщелоченного медь-хром-железо-алюминиевого сплава при следующем содержании компонентов, мас.Ж:

Медь 35-45

Хром 4,5-5,0

Железо 1,0-10, О

Алюминий Остальное Г2l.

Однако в известном катализаторе недостаточно высокая активность.

При гидрировании фурфурола при

90 С .и 6 МПа в присутствии 2,5 мас.Х катализатора активность катализатора, выраженная скоростью гидрирования, составляет 18,3 r фурфурола/г ч, При этом, если хрбм и железо вводить в виде лигатур при изготов. лении сплава, то активность катализатора увеличивается до 22,8 г фурфурола/г ч.

Цель изобретения — повышение активности катализатора.

Указанная цепь достигается тем, что катализатор для гидрирования фурфурола на основе выщелочегного медь-хром-железо-алюминиевого сплава, дополнительно содержит кремний при следующем содержании компонентов, мас.7.:

Медь 40,4-44, О

Хром 3,180-3,455

Желез о 2,022-4,003

Кремний 0,468-2,34

Алюминий Остальное

Использование предлагаемого катализатора позволяет увеличить его активность до 30,2-32,6 r фурфуро ла/г ч.

Отклонение от указанных содержаний компонентов в сплаве снижает активность скелетного катализатора.

Катализатор готовят путем плавления алюминия при .1300-1400 С, добавления меди, феррохрома .(ФХ) и ферросилиция (ФС) в расплавленный

113163 3 алюминий, охлаждением сплава на воздухе с последующим выщелачиванием . 20X-ным водным раствором едкого натра на кипящей водяной бане и от5 мывкой водой до нейтральной реакции.

При этом используют лигатуры сле.дующих составов, мас.7.:

Феррохром

Хром 69, I

Железо 29,94

Примеси Остальное

Ферросилиций

Железо 52,5

Кремний 46,8

Примеси Остальное

Процесс гидрирования фурфурола осуществляют при 90 С и 6 MIla в присутствии 2,57. катализатора от веса гидрируемого вещества., Вьнсод ФС эа 60 мин 74,0-85,6Х.

Пример 1. Для изготовления

100 г сплава, содержащего мас.7:

Си 40, AE 50, ФХ 5,0, ФС 5,0, в кварцевый тигель загружают 52 г алюминия в виде кусков размером 3-5 мм и нагревают в высокочастотной плавильной печи до 1300-1400 С. Далее в расплавленный алюминий вводят

40 г меди, 5 г ФХ и 5 г ФС. При

1700-1800 С расплав выдерживают в те30 чение 5 мин, после чего печь выключают и производят разливку в. графитовые изложницы. Сплав охлаждают на воздухе,. раэмельчают н подвергают выщелачиванию 207.-ным водным раствором едкого натра на кипящей водяной бане в течение одного часа.

Затем катализатор тщательно отмывают водой от щелочи до.нейтральной реакции по фенолфталеину. Приготовленный таким образом катализатор используют для гидрирования фурфурола .

Пример -2. Испытание активности катализаторов проводят в актоклаве Вишневского при интенсивном перемешивании. Для гидрирования используют 200 смз 10Х-ного водного раствора фурфурола и 0,5 г катализатора. Температура опыта 90 С, давление водорода 6 МПа. Продолжительность эксперимента 60 мин. Анализ продуктов гидрирования проводят методом газожидкостной хроматогра" фни в хроматографе "Хром-4".

В таблице приведены результаты гидрирования фурфурола на скелетных

I медных катализаторах с добавками

1113163

Выход фурфурилового спирта (7) во времени, мнн

1 ю

r/r ч

Состав сплава, мас.Х! !

0 20 40 60

1. Си АВ ФХ (45-50-5,0); Си 45;

Cr 3,4551 Fe 1,497 II"—

- 0,048> AS — до 100).

3,5 26,5 44,5 56,0 22,8

11,3 . 46,5 66,5 80,0 32,6

3. Си AS ФХ ФС (42,2-50-4,8-3,0); 14,0 51,4 70,0 85,6 34,9

Си 42,2; Cr 3,32; Fe 3,012;

Si 1,404; П» 0,049; AE до 100

11,9 42,0 60,0 74,0 30,2

4. Си АВ ФХ ФС (40,4-50-4,6-5,0)

Си 40,4; Cr 3,18; Fe 4,003;

Si 2,34; П 0,053; АВ до 100

9 3 38 0 56 3 70 0 28 6

5. Си АВ ФХ ФС (38,7-50-4,3-7,0)

Си 38,7; Cr 2,97, Fe 5,0;

Si 3,276; П" 0,054, АS до 100

3,8 29,8 54, 2 66-,5 27, 1

6. Си АВ ФХ ФС (36-50-4,0-10,0),.

Си 36; Cr 276. Fe 6 5;

Ы 4,68; П» 0,06; АВ до 100

Прототип

Cu AE Сг Fe (38-50-5,0-7,0) 18,0 33,0 45,0 18, 3

2,1

П вЂ” примеси.

ЗНИИПИ Заказ 6491/8 Тираж 532 Подписное

Филиал ШЙ "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

2. Си АВ ФХ ФС (44-50-5,0-1,0), Си 44; Cr 3,455; Si 0,468;

Fe 2,022; П" 0,050;

AE до 100

Из таблицы видно, что наибольшую активность по ФС проявляют катали,заторы из сплавов, содержащих

4,6-5,0Х ФХ и I 0-5,0Х ФС, скорость гидрирования фурфурола на которых в 1,7-1,9 раза превьппает соответствующую величину для прототипа.

Предлагаемый катализатор проявляет абсолютную селективность, в отличие от известных катализаторов позволяет вместо дорогостоящих металлов испольэовать соответствующие лигатуры и значительно проще в приготовлении.