Способ приготовления катализатора для гидрирования органических соединений

Способ приготовления катализатора для гидрирования органических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Р

t

О П И С А Й -Й Е 29I734

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.Х11.1969 (¹ 1388000/23-4) с присоединением зая "ки №

Приоритет

Опубликовано 06.I.!971. Ьюллетец № 4

Дата опубликования описания 23.II.1971

МПК В 01j 11/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.097.3(088.8) Авторы изобретения Д. П. Добычин, Т. А. Ушакова, Л. Б. Гальперин и M. И. Якушкин

Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ

Изобретение относится к способам получения катализатора для гидрирования органических соединений.

Известные в литературе способы приготовления катализаторов на носителях для гидрирования органических соединений включают две основные стадии: получение окиси (гидроокиси) металла на носителе (соосаждением или пропиткой), восстановление окиси до активного металла в токе водорода.

Известен, например, способ приготовления катализатора для селективного гидрирования ацетиленовых соединений путем нанесения хлористого палладия из его раствора на предварительно термически обработанный носитель — окись алюминия с последующей сушкой и активацией катализатора.

Селективность полученных известными методами катализаторов в значительной степени зависит от их пористой структурь. и от характера распределения металла в порах носителя. В том случае если минимальный линейный размер молекул побочных продуктов реакции (выход которых определяет селективность катализатора) значительно больше линейного размера молекул исходного и целевого продуктов, селективность катализатора может быть улучшена за счет выбора носителя с достаточно малым размером пор.

Ссновное трсбова пс к выбираемому носите,".ю заключается в том, чтобы максимальный линейный размер (так называемый «критичсск,|й> пор носителя был больше максимальных линейных размеров (<: критического диаметра») молекул исходных и целевых продуктов, но меньше минимального линейного размера молекул побочных продуктов реакции. Однако улучшение селективности

1О за счет эффекта соответствия критических размеров молекул продуктов реакции критическим размерам пор носителя практически трудно достижимо из-за того, что при приготовлении катализаторов всеми известными способами, часть активного металла распределяется на наружной повсрхпости носителя, обеспечивач протекаш|е нежелательных побочных реакций.

С целью получения катализатора с высо20 кой степе ью селективности предлагается катализатор Готовить ll) Tpм нанесения активной фазы па носитель, термообработки и ооработки пол, чсш,ого катализатора веществом, образующим растворимое соединение с

25 активной фазой катализатора и имеющим минимальньш размер молекул, больший максимального размера пор катализатора, с последуюгцим удалеш;ем растворимого соединения известным способом и повторной термообра30 Йоткой катализатора.

291734

Предмет изобретения

Составитель Т. Г.

Комова

1- едактор Л. К. Ушакова

Корректор В. H. Я(олудева

Изд. Ко !23 Заказ 217, 12 Тираж 473 Tlo3rr r: r".; r>r

11Н!1ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4i5

Сапунова, 2

Типография, Эффект повышения селективности зависит от характера пористой стр кт ры носи геля.

"11аксимальный эффект достигается прн однородном распределении пор по размерам, например, как у цсолитов, входные размеры пор 5 которых задантя IIx кристаллическим строением. У цеолитов NaA размер пор 4А, СаЛ

5А, СаХ 8А, NaX 10А.

В случае сорбентов — носителей кристал- 10 лического типа (например, у-окись алюминия), поры которых представляют собой промежутки .,1ежду отдельными непористыми частицами и их агломератами, а также некристаллических (различные гели, силикагели, 15 алюмосиликаты и прочие пористые стекла и т. д.) достигаемый эффект зависит от распределения пор по размерам.

Предлохкенный способ позволяет получить катализатор, обладающий в несколько раз более высокой селективностью (по сравнению с этим показателем известных катализаторов) и активностью, не меньшей чем активность известных катализаторов.

П р им ер 1. Катализатор гидрирования готовят путем пропитки цеолита типа NaX (с о размером пор IOA) водным раствором азотнокислого кобальта с последующим прокаливанием и восстановлением. Содержание кобальта в невосстановленном катализаторе

15,25 вес. о/о. В качестве модельной реакции для испытания катализатора выбрана рсакция гидрирования динитрила изофталевой о кислоты (размер молекулы 6А) . Целевым продуктом реакции гидрирования является о м-ксилилендиамин (размер молекулы 6,59А), побочным продуктом поликонденсации поликсилиленполиамин (минимальный размер о

40 молекул -13А) . Условия гидрирования: количество (в вес. ч.): динитрила 80, растворителя-тетрагидрофурана 320, аммиака 65, катализатора 0,9 (в пересчете на металлический кобальт). Температура реакции 120 С, давле- 45 ние 200 ат. В этих условиях время полного гидрирования 103 лтин, выход 28,4Я>.

П р и м ер 2. Катализатор гидрирования готовят путем пропитки цеолита типа NaX (с о размером пор " 10А) водным раствором азот- 50 нокислого кобальта. После прокаливания для удаления кобальта с наружной общедоступной поверхности катализатор обраоатывают одномоляр ным водным р аствором трилона

Б (динатриевая соль этилендиа..интетрауксусной кислоты, размер молекулы около 12—

13А) . Окись кобальта образует водорастворимый комплекс с трилоном Б. Время обработки 5 — 6 час. Ооработанный катализатор отмывают водой от трилона Б, сушат, восстанавливают в токе водорода и испытывают в условиях, аналогичных привсденн1ям в примере 1. одерхкание кобальп а в катализаторе после обработки 14,2 lo. Время полного гидрирования динитрила 134 яин, выход поликсилиленполиамиíîB снижается до 2,7%.

Пример 3. Катализатор гпдрирования готовят путем пропитки окиси алюминия водным раствором азотнокислого кобальта с последующим прокаливанисм и восстановлением в токе водорода. Содержание кобальта в невосстановленном катализаторе 17,8%. Катализатор испытывают, как указано в примере 1. Время полного гидрирования 62 иин, выход поликсилиленполиаминов 15,5%.

Пример 4. Катализатор гидрирования готовят путем пропитки окиси алюминия водным раствором азотнокислого кобальта. После прокаливания катализатор обрабатывают для удаления окиси кобальта с общедоступной поверхности в условиях, приведенных в примере 2. Содержание кобальта в невосстановленном катализаторе после обработки

16%. Катализатор испытывают в условиях, приведенных в примере 1. Время полного гидрирования 88 яин, выход поликснлиленполиаминов 10,5%.

Способ приготовления катализатора для гидрирования органических соединений путем нанесения активной фазы на носитель с последующей термообработкой, огличаюшийся тем, что. с целью получения катализатора с высокой степенью селективности, полученный после термообработки катализатор оорабатывают веществом, образующим растворимое соединение с активной фазой катализатора и имеющим мннимальныЙ размер мопеку;I, больший максимального размера пор катализатора, с последующим удалением растворимого соединения известным способом и повторной тсрмообработкой катализатора.