Катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран

Катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для декарбонилирования фурфурола в фуран. Цель - повышение активности катализатора. Для этого катализатор содержит 0,8- 1,2 мас.% палладия, 0,5 - 2 мас.% модифицирующей добавки - кобальта или никеля и углеродсодержащий носитель - сибунит - остальное. Активность катализатора 99,0 - 99,9% против 96,0% у известного при стабильности на 30 - 50 ч выше известной. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ V

О

К) (21) 4778691/04 (22) 08.01.90 (46) 07,02.92. Бюл. KL5 (71) Казахский химико-технологический институт (72) Т.Б.Бейсеков, А,Е.Битемирова, В.Е.Олейников и А.А.Мельдешев (53) 66.097.3 (088 .8) (56) Кармильчик А.Я., Гиллер С.А. Научные основы подбора и производства катализаторов. Новосибирск, 1964, с.225.

Авторское свидетельство СССР

М 261391, кл. С 07 D 307/36, 1964.

Изобретение относится к катализаторам для декарбонилирования фурфурола в фуран.

Известен окисный цин к-хром — марганцевый катализатор для декарбонилирования фурфурола (1). Однако он малопроизводителен, быстро дезактивируется, процесс осуществляют при относительно жестких условиях, что вызывает интенсивное осмоление фурфурола.

Наиболее близким к изобретению является катализатор "палладий на угле" (КДФ1), состоящий из 96,5% угля марки АРВ, 1,8% Pd и 1,5 Cs (2). Однако указанный катализатор обладает низкой активностью,, нестабилен.

Цель изобретения — повышение активности катализатора.

Цель достигается предлагаемым катализатором для декарбонилирования фурфурола в фуран, содержащим 0,8 — 1,2 мас.% палладия, модифицирующую добавку — кобальт или никель — 0,5 — 2,0 мас.% и угле,, Я2,„, 1710125 А1 (s»s В 01 J 23/89, С 07 0 307/36 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕКАРБОНИЛИРОВАНИЯ ФУРФУРОЛА В ФУРАН (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для декарбонилирования фурфурола в фуран. Цель— повышение активности катализатора. Для этого катализатор содержит 0,8 — 1,2 мас.% палладия, 0,5 — 2 мас. модифицирующей добавки — кобальта или никеля и углеродсодержащий носитель — сибунит — остальное.

Активность катализатора 99,0 — 99,9% против 96,0% у известного при стабильности на

30 — 50 ч выше известной. 2 табл. родсодержащий носитель — сибунит — остальное, Одновременное нанесение палладия, кобальта или никеля на гранулы(размерами

1 — 2 мм) носителя — сибунита (drop = 150 мкм, snop = 300 см /г) проводят методом з осаждения из водных растворов хлористого палладия (PdClz) и азотнокислого кобальта или никеля. Концентрацию нанесенного палладия варьируют от 0,8 до 1,2%, а кобальта или никеля — в пределах 0,5 — 2,0%к массе сибунита. После полного осаждения ионов указанных металлов (контролируют визуально по изменению цвета раствора и химическими методами анализа) на носителе катализаторы промывают дистиллированной водой от ионов СРи ИОзз, сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 24 ч, Пример. Для приготовления 40 r модифицированного 1% Рб/сибунит катализатора берут 0,34 г Pd Clz, растворяют в 100 мл воды и добавляют 0,68 г NaCI. На магнитной мешалке при 40 — 50 С добиваются пол1710125

50

55 ного растворения соли PdCIz. Раствор должен быть прозрачным через 20 мин, Затем вносят 40 г сибунита и при перемешивании вливают раствор йагСОз (0,68йарСОз + 25 мл HzO). Перемешивают 30 мин, после чего, как раствор станет прозрачным, фильтруют и промывают дистиллированной Н О, Полученный катализатор сушат после отмывки от ионов С! при 100 — 120 С, Далее нанесение кобальта или никеля на гранулы (размер 1 — 2 мм) катализаторы

1 Pd/сибунит проводят методом осаждения из водного раствора азотнокислого кобальта ил и никеля. После полного осаждения ионов указанных металлов (контролируют визуально по изменению цвета раствора и химическими методами анализа) на носителе катализаторы промывают, сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 24 ч.

Аналогично готовят катализаторы с другим содержанием компонентов.

Активность катализаторов Pd/ñèáóíèò с добавками кобальта и никеля испытывают на проточной установке для реакции непрерывного декарбониирования фурфурола.

Для каждого опыта берут по 40 г катализатора диаметром гранул 1 — 2 мм и свежеперегнанного, предварительно очищенного над оксидом кальция фурфурола. Активацию катализаторов проводят в реакторе при

180 С 1 ч и при 220 С 2 ч в токе водорода.

Процесс декарбонилирования начинают со

160 С и постепенно повышают до 380 С.

Продукты реакции анализируют на хроматографе "ЛХМ-8МД". Активность катализатора выражают в процентах конверсии фурфурола, селективность (в ) — по выходу фурана от превращенного фурфурола; стабильность катализатора — по времени проведения декарбонилирования фурфурола, Результаты непрерывного декарбонилирования фурфурола на модифицированных добавках кобальта PcI/ сибунит катализаторах представлены в табл, 1. Из

5 нее видно, что катализаторы с добавками кобальта как по активности, так и по стабильности превосходят. катализаторы без кобальта и промышленный КДФ-1. Наибольшую активность примерно ggo и ста10 бильность 394 - 407 ч проявляют катализаторы 1 Pd/сибунит, модифицированные 0,8 - 1,2 Со, выход фурана на которых достигает 97 — 98 .

Аналогично проводят испытания 0,8 —

15 1,2 Pd/сибунит катализаторов, модифицированных добавками никеля в пределах

0,5 — 2,0 к массе сибунита.

Результаты декарбонилирования фурфурола приведены в табл. 2.

20 Из данных табл. 2 следует, что добавка никеля оказывает положительное влияние и на активность и на селективность указанных катализаторов по фурану, Стабильность на

30 — 50 ч выше, чем у непромотированных

25 1 Pd/cèáóíèò катализаторов.

Формула изобретения

Катализатор для декарбонилирования

30 фурфурола в фуран,содержащий палладий, модифицирующую добавку и углеродсодержащий носитель, отличающийся тем, что с целью повышения активности катализатора, в качестве модифицирующей добав35 ки он содержит кобальт или никель и в качестве углеродсодержащего носителя— сибунит при следующем содержании компонентов, мас. .

Палладий 0,8.— 1,2

40 Кобальт или никель 0,5 — 2,0

Носитель Остальное

1710125

1 1 о 1

I- I

I V I

1 Y ОСС I В"О МСЛ э х а

С С5 ЛО Г.Г

1 ID I ОЪm 1 ОЪОЪ

1 с-э I 1

1 1 3

1 Ф «I 1 OQ Г » О\

1 X I- I

3- v, l mm mco х occf mm! mm

1 «C Z 1

I 1 т" — т- ГЧ

1 1 1 О

1 I 1 I

1 X 3 1 t 1 I 1 а 1 1

Х 3»С,I

1 О I I

1 30 1

О. 3. — 3

1 35 I I

Х 3 СГВЛ

I 9 1 1 I

В 1 ОО 1

I 1 I о

1 I- 1 1

ХСЕ 3

»a I t ! CC » «1 10 I о к

1 О S 1 I

С,Z l 1 ВСО СОС» an o вч» е а

1 С$Ф 1 I- I l »СЧ 1 т СЧ 1

ОО33ха1;

1 З S l I

I ФС!3

I l сча Оъл сч л д.

>s

З 3 3 3 3ОО оо

1 Z 1 С.» I х

3 Ф

1 Z 1 сс» ао осч ол всо

С3 1 Z а. Г 3 ЪОЪО ЛЪО соъо ва

V . t Е 3 ОЪОЪ ОЪОЪ 1 0\0\ 1 ОЪОЪ ! л

1 1 35 1

ООСГ

CDCLOt т 0 cat

z О z л t вв сосч wowwcvcoanco с 35 z å о с а о со Оъ сч ф Оъ ОъО3-C5»l

Y v cC e 3 -з м л.с. ел !» w ел со а м л.м м

1 I

I C 1

» 1

1 ОРЕЛ ОСЧ

1 ю 1 -СЧ СЧСЧ

1! » Я ОО ОО з а а а

ОО 1 ОО

3- — —.. 1

l « к е 1

1 S 3 1

> cD x z l ano+c0a0e! ое мъооъво а с l сч в!»-ела оъ.с ъо с» в оъ

C0 O СЧ вЂ” М СЧ - ЕЛСЧ --И СЧ - СЛN3

3 I

I оо оо

1 35 СО СО CO CO

1 Са сч ел о сч ел

С»О 3 3 3.

1 ССЪ 1 ОО ООО

1 Х ° ЪОСО I-Ч»СР

1 41 Е 1 ° СЧSт СЧ

1 3 О, I

I I — т —

1 1 3 I

1 1 S 1 Г СЧ CO CO

1 х а

» 3 CO СО Л О

1 Сс 1 lo I О\ ОЪ ОЪ ОЪ а 3 z а

О 3 V

3 I- I 1

Е 3

1 CO I

X 1 1

С 3 3 В сч

l5 3 О

»

I Се!O I o

I Е 1 I

1 Y V 1 1

I l5 I ! C5 Й I 3 е т

v, I О I 1 CO О 1 С-Ъ 1 0 1

1 3» 1 о

1 1 I

I ! 1 с 1 ! Ь

6с сч ел д- в ом мм оо счо счф со счаа фс-- coл в о оа сОГ а лъо о

1 cform 1 mm 1 mm 3 mm 1 mmm 1 ОъОъОь 1

I вл л-т счъо oan con!In oanan а а » а

mm Оъоь coco co л оъоъъо о о а

1 ОЪОЪ 1 mm I ОЪОЪ l ОЪОЪ 1 mОЪОЪ 1 mmco 1

z с

l0 а м в an о о ело а

a l 3 3 ооо

О 3 3 а сов аа а а °

I О М I -5 — 1 ма ел сч сч о Ъ ЪО а ооо д

С» а

О. 1

I 1 1 1 I 1 1

CC о

Е со М а а

1 ° Сч х

l5 а о

3е

S с

l5

l5 х а а а

I a o сч о ,лл

1 mm

z

»Ъ

S и f5 л .с

3» С

l5

Е IO

z o х

X о z а е

Л Y ее а е во

Л 30

CC

Ф

s x

Z л

g z

О с5 а Ф

X О с а

z x

33» В х

lD

Ф ъо лмлсо а

СЛ W ВCOд CO аmmf

mt ъо- а î mаf млan а а а а а а п. м м л с-сч o n сч сч о в оо ОО СОСЧ

СЧСЧ СЧСЧ -СЧ оо оо оо а а а

3 ОО I OO I OO о сч осч сЧ сЧ сЧ cV оо оо

»

ОО l OO

t»СЧ O — сч сч ооо а

OOO 3

ОО .ООО

COCO @Олаф о сч ел О сч ел м ! 1 L 1 1

Ооо ОООО

l-ъоср I-aoCOW

S СЧS СЧС Л о о о

СО -Г CO

ОСЧеЛМ О

I I l I L

0ооо 0

Г СЧ СО Се I

S СЧ СЧ СЛ S

OO ОО ОО

СОСО СОСО СО О

ОСЪГМ ОСЧЕЛ ОСЧЕЛ

L 1 I I l 1 L I 1

ОOO ООС Ооа

3 Ч»СО 1 ЪОСО 3-Ч»СО

Б-СЧИ-СЧИ СЧ ло ве

I 1

an ъо

С» а

О- ъо

X «C ОЪ х о. е

Ю о са

Ъ.

»Ъ

>х

З

3v

Фа

03 CO с3

О Ъ сО

ОЪ

С»

ОЪ

l e

I °

I Ф !

1 S

I Z

1 Е

I

1 53

1

1 X

I а

1 !

1 ! с0 о о сс..т х

СЧ ХО

Ф х

Ф

СС

O. о

СЧ

O а

C»t 3C Г с

° C(O с» м мсч ма mco

°, а а » а

I IOO I OO I C4

3 1 I 1 I 1 сч о со ло лаъо а а а

1 1 — СЧ 1 ООСЧ I OOO 3 ъО ъо лма лле ъ а «а а а

1 ОО 1 Оа- 1 .- . 1 ьа оов мсчв

В«Е СО !»»СЧ М М СЧ

I ОъОь mmm 1 ОъОъф 1

ВофСОС ОЪ Л а сч c4 % сч м л ъо ъо о 3 ь

С \ СЧ т М СЧ ОЪ Ф М СЛ М

1 б.

1

I

1 CD

t О

I Z

1 31 ЪГ

1 Э

1 35

1 ct

t X

I Э

1

1 I

l »C !

- l с

1 О

1 Е

1 I

l0

1 I

I C

1 1

1 Со

1

1 С

1 О а

1 В

1 О.

1 Л

3 В

1 1

1 с

I 1

1 в

1 а х ! l5

1 са а

1 CC

1 S

I L

1 l5 а

I l1 Э

t 3

1 1

3 В

1 I

1

1 1

1 Е

1 Ф

1 Jl

1 С

z с»

I 1

z

1 I

1 CJ

1 а

3 Х

1 Я

1710125

1

3 СЧ СЧ

° «

I coa

1 ОЪОЪ I

1

«

2 Х Л

Э 1 1- 00 сэo (3I Х0

3О1-Z — — — —

I

1

41

I ао ао

ЛСО 3 3

OlOl 1 О\ОЪ о

i СОЛ

° »

1 (Fi CO

Ol (Fi

1

I сча оаа л ° °

О о о оа

Ol О\ 1 Ol OlCO 1

03 л

Z l3- О 00 х о

c(z и

Cl

A о а

О

A о маа вело

° »» е о о о

М

О о

1

1 Х

z

z о

30 а (0 х

I0

ct

О 00 ь х C( л s с z о m а (0 с 0 а

Ct X х о с л

1 I

I 1

I С 1

1 1 1

1 В 1

1 1 — »

1 1

1 1 с

1 I 1

1 IO 1

1. 1 (I

1 1

1 1 в

1 L 1

1 l I

1 1

1 1

1 Z 1

1 1 1 о

1 1

r I

1 1

I 1

I Z 1

I, I I

1 В I

1 (Ч оN ew счо ав

Ф 1 Ф В»

O» l O» l O« l OO

О со а oo

««Ю» ф

1 ОМ 3 N»»» 1

no oco

В» Ф

1 «0 I Г °

Ю х сча м оо о

«

OO 1 O

CO 4 оо

В °

О СОО ц\

Ci

»

1 1 1 1 О 1 сч ь о.

» .0 СО

««Ф

i ooo

i о лао

oN l ooo ль с

1 -сЧ

М 3

»

-о мо îol по

СЧМ 1 N(Ч 1 «N

1 °

IzX

«»

X о. л с!

g»» с (0 Э

z x

Ф Z с

О

a X

«» (0 е х а и

«» Э ве о

10 Cf.

2 Х

>х

З х

Э

CC

0l о л

4) о ллм

° »» 1 о а o IA м сч а

»о л сч м м сч.

OlOl I OlOl 010100 1

3 1

1 CI

I Х

1 X с

1 М

1

1

0 1

z am

*«с о m.e g

l-O0»

ocLe

1

0О 0О»»»»

i .0 со сч -0- а сч о со сl: м а со м N o сч

3 -0. (1л-0. (nco а м

I

1 CO СЧ оо

1 «СЧ сч (Ч млсо а — м (n r« а л млсо

« ! счсчо а

»О е.

Ф 0:! со О В лсч о

COъО»O Fl Ф сч (AN --0.оф о

COW МСО. МЛ.0. rn о»

N (Ч оо о ь

N N о о о

N СЧ оо о

Сч СЧ оо лсч о

° СЧ ооо

СЧ

СЧ СЧ оо

m 2l

m z

0 z а

X Ф с о

z a

Z S

Ф X х (2

Э 0 са

1 „В

5 23 Z ас (О 0

1

1 1

1 1

1 И

0 1

1 в 1

С3 1

1 1

1 l

1 I

1 I 1

1 1 I- I

1, I X 1

3 (О l Z 1

O. 1 «» 1

О 110

1 l- i X 1

m i o

1 (C 1» 1

z r —;

l С 1

Щ 3 Л

1 l 1 Я I

1 (0 1

Х00 i 1

1 1 . !

mo IiL

I (0 (0 1 1

3 3- S 1 о 1

О 3 .(3

О 10.

1 1 1

1 1 I! !

ОО ООО CO CO -0 CO оммосчм о

L 1 1 L 1 1 1

Рос» ОООО 0

l 00-0 I (ЧОО-0 I

x N cn x N N (n x

ОО ОО ОО ОО фф фОО фф ф00

Осчм Оc(I(n ОNмоNМ

1 1 3» 1 1. I-. 1 1 3 1

0оо ООО ООО Ооо

1-»ОСО 3-»OCO I-»Оф I-сОф

X»СЧX NX»»NX СЧ оо оо

COф 000Î счмосчм

I 1 1 1

ОО ООО

СО 00 I-сОф

»- сЧ Х»- (Ч.З

3(0

D с л

t0

Q о

Ю

Iо

Сч (CO

СО Л

Ol C»l

ОЪ

ОО

ОЪ со о

Ч3,: 01

Ol: (31

»о

СО ° хо. ь а< (3 (0

А о с, л»Я

2i

Х

3о

Э и CO с((X1 1

3 В

1 Э

z

z

1 (0

1

1 Э

1

1 X

I а

I с:

1

CO о

О

СЧ

in

С!

ic - Ф

X хо

Э

0l (0 а о (Ч 1 о

«

С1

N с(Л с

0 О

I с

C ф о оа сосо счаа

» » ° ° «

Сосо ла а лсо 0

1 (FlOl 1 OlOl 1 ОЪОЪ 1 (Fi(ri(FI 1 о.0. а о (F»e»o а со о

»» Ф »» «

Ol (Fi ОЪ ОЪ (F» (Fi CO COCO (nOl I ОЪОЪ 01 ОЪ 1 (F»O»» 1 О\ОЪ

iAol о л oio д.ф О ма

« «« Ф «

OO l » — O l O 1»i IО«(, I

О оо аа оо ч)СО nN чр »о а (о л о ам

OlOl 1 OlOl 1 Ol(F» 1 Ol(ri 1 О\СЛ

ОО 3 ОО 3 ОО 3 ОО 1 ОО 3 ОО 3 ОО 3 ООО (О.Ф 4Г(Ч МО (е 4 COОCOООО-0 Л»», 4 » О» Л

М а (О N»O О п»О»- 4 Ч«О»- со F М Z CO М Л»»O»O О Л О

N «Е» \ Сч» N N «0 N ° N СЧ «МСЧ»» М (nN М»»» М Се\

I

1 1

1 Cl

0l

1 Э

I 0

1 l о

l 0!

I Ю

1 03

1 Э

1

) 1

i x

1 а ! с

1 «»

1 В а

1 «» в

1 I

1 с

I ! в

1 с

z

1 (0

1 l

1 «»

I (О

1 1

1 с

1 1

1 СО

1

1 03

1 О.

I Л

1 В

1 (1 X

I L

1 (0 а

I 31 Э

1 II

1 1 ! в

3 3»

1

1 Z

I (0

1 01

1 D

1 С

3 О

1 1

1 Z

1 I

1 СЭ

Ю

z л

3 е 1

1 1