Способ приготовления катализатора

Способ приготовления катализатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е и1474354

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сон1а Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от азт. свпдетельства— (22) Заявлено 30.03.73 (21) 1902280/23-4 (51) М. 1хл. В 01! 11/46 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 02.02.7б

Государственный котннтет

Совета Министров СССР по делам наобретеннй и открытий (53) У - 1" 66 09- 3 (088,8) (72) Авторы изобретения

И. H. Ермоленко, P. Н. Свиридова, И. И. Яцкевич, Р. И. Бельская, Г. К. Березовик и Я. М. Паушкин (71) Заявители

Институт общей и неорганической химии

АН Белорусской ССР и Институт физико-органической химии AH Белорусской ССР (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидратации вторичных циклических спиртов.

Известен способ приготовления катализа. тора для данного процесса, состоящего из окиси алюминия, путем перевода гидроок11си алюминия в окись алюминия при прокаливании. Известный катализатор обладает хорошей селективностью в процессе дегидратацин вторичных циклических спиртов, он достаточно активен в этой реакции, но довольно чуг,ствителен к повышению температуры, в частности при регенерации катализатора.

Цель изобретения состоит в повышении активности катализатора и сохранении ее после термической обработки.

Указанная цель достигается путем пропитки вискозного волокна водным раствором хлорида алюминия с последующими пиролпзом в инертной атмосфере при температуре около 800 С и окислением полученного алю миний-угольного волокна кислородом воздуха при 620 — 800 С.

Получаемая в результате волок.1истзч окись алюминия обладает бо100 развитой внешней поверхностью за счет тонких волоконец и имеет любую заданную про11пцаемость (аэродинамическое сопротивление здесь определяется нужной плотностью иапо "нснпя слоя, достигаемой, например, выбором текстильной формы и т. и.).

Волокнистая форма рентгеноаморфпой

А1 0а обеспечивает оптимальную структуру данного катализатора за счет наличия голоконец с диаметром в несколько миллимпкрон, что благоприятствует создани1о высокоразвитой поверхности катализатора, высокой внешней поверхности, доступной для молеку 1 реагирующих веществ, и соответственно повышеншо эффективности процесса.

В табл. 1 приведены данные по деп1дратации циклогексенол а-3 I!a волок. истой окиси алюминия и промышленной гранулированной ок11си алюминия в аналогич1 ых уело виях.

Таолппа 1 (1

) г с

Ю î о

I с

Г3 о

Юг с,,о

I» с =(Х с

1(3 T II л и 3 а т о 13

C с

v, 1

300

96,8 9",8

Proëîê! èñòàÿ AIqO3, термообработанная

97,2

97,2

98,2 98,2 прп 800 С удельная поверхность 260 я«г

Промышленная А1р03 ма1>нп 5780А, TV4618-65, 45,0

99,0

350 52,4

400 68,8 97,4 !

1 (удельная поверхность

189 л%

Из приведенных данных видно преимущество предлагаемого катализатора, обусловленное, по-видимому, не только структурными характеристиками, что в данном случае также имеет место, но и самой формой волокнистой окиси алюминия.

Переход каталитически активной в реакции дегидратации у = А! 03 в неактивную сс = А130в обычно согершается через ряд про...е.ку,очных модификаций (б, О и лр.) и начин",ется прп б00 — б50 С.

В слу ае волокнистой окиси алюминия по данным рентгепоструктурного анализа только при 800 С появляются зародыши кристаллической у = АI:03, причем каталитическая активность указанных образцов соизмерима с активностью образцов, термообработанных при более низких температурах (б20 С), что свидетельствует о высокой термостабильности указанной волокнистой окиси алюминия и о том, что катализатор, полученный по предлагаемому способу, существенно отличается от окиси алюминия, полученной по известному способу (в виде частиц или гранул), не только волокнистой формой, но и

JIpI Ãèìè важнейшими свойствами.

Ниже приведена методика приготовлеиия катализатора, а также некоторые результаты, полученные при парофазной дегилратяции циклогсксанола и циклогексенола-3 пр|

280 — 350 С.

Методика приготовления волокнистой окиси алюминия.

Вискозное волокно предварительно набухает в воде в течение 1 час, затем его отжимают от избытка воды и пропитывают 1,5 М раствором А13С13 в течение 24 час. После этого пропитанное волокно отжимают от избытка пропитывающего раствора и сушат !Ia возлухе. Содержание алюминия в таком волокне составляет 3,5%. Пропитанное вискозное волокно используют затем для получения волокнистой окиси алюминия путем пиролиза

Э

65 в инертной ат.;осфере с последующим окислением кислородом воздуха при нагревании полученного алюмгн ий-угольного волоки».

Опыты по определению каталитической активности полученно! о катализатора проводят на установке проточного типа с вертикальным реактором. Пары спирта поступают сверху вниз через слой волокнистого катализатора, помещенного в узкой части трубки (d = 0,8 си, и = 1,5 слт), между слоями инертI!0I! насадки (кварцевое стекло, A = 1,5 с.я) лля равномерного распределения паров сп :рта. Объем катализатора во всех случаях постоян {ый (У = 0,75 сла). Объемную скорость рассчитывают по объему пропускаемого спирта нял об ьемом катализатора и изменяют в пределах 0,8 — 1,2 «ас

Катализат легилратации спиртов а .ализируют методом газожидкостной хроматографии на хроматографс ХВ-1 (стационарная жичкая фаза !0%-ный триэтаноламин, носитель-хромосорб W, газ-носитель-водород), а также аналитически — определением карбонильной группы. Для контро„-1я чистоты продуктов конденсат дополнительно качественно анализируют с помощью алсорбционной тонкослойной хроматографии.

B табл. 2 приведены некоторые примеры леп:дратяции циклогексаиола, в табл. 3— легидратации циклогексенола-3 ía;I, волокнистой окисью алюминия.

Пример 1. Прогптанное 1,5 М растворе .,I А1С13 вискозное волокно IIàãðåâàioò IIB воздухе до 200 — 220 C при скорости подъема температуры 1,5 град),иин, а затем годвер: аIoT lII1po;II!3/ B инертной 3T,"40I ôe!;е;! о 800" С прп скорости подъема температуры 4 град!.Иин.

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН ИЗ СКИСll ЯГНОМИПНЯ ялюминийсодержащие угольпь1е волокна окпсляют кислородом воздуха при нагревании ло

520 С i! выдерживают при этой температуре в течение 2 «ас. CI:оросп-, подъема температуры

2 гаад/лин.

Катя ",TI «åñêóio актигность этих волокон окиси алюминия оценивают в реакции легидратации циклогексапола. Опыты показали, что выход циклогексепа при 280 †3 С составляет 100% при полной конверсии спирта.

Пример 2. Катялитическую активность волокнистой окиси алюминия, полученной по методике, описанной в примере !, изучают в реакции леп.дратации циклогексенола-3. Опы ты показали, что выход циклогексалиена-1,3 при 320 С составляет 97,4% при полной конверсии спирта.

Пример 3. Пропитанное 1,5 й1 раствором А!СI, вискозное волокно нагревают на возлухе ло 200 †2 С при скорости подъема температуры 1,5 град7.яин, а затем подвергают пиролизу в инертной атмосфере до 800 С.

Скорость подъема температуры 4 град/л1ин.

Для получения волокон из окиси алюминия алюминийсолержащие угольные волокна окисляют кислородом воздуха при нагревании ло

474354

800 С при скорости подъема температур1- .

2 град/лик и выдерхкивают при =-той температуре в течение 2 час.

Катал итическую активность этих волокон окиси алюминия оценивают в реакции дегпдратации циклогсксанола. Опыты показали, что выход циклогексена при 280 †3 С соТаблица 2

Дегидратация циклоге сaнола над волокнистой окисью aíþ! ииия

Состав

Степень конверсии, !

l !

1 гсксен

Температура термической обработки катализатора, С пподуктов, %

Объемная скорость, «ас-

Ге.аиература опыта, С eëектиВность, с;, побочпь:с

620 280 0,8 — 1,2 !

100 100

100 ; !00!

100 100

100

620

300 0,8 — 1,2

100

620

350

0,8 в 1,2 (0,8 — 1,2!

800!

100 100 !

00 100

100 100

280

300

800

100

0,8 — 1,2 ! 0,8 в 1,2 !

350

100

800

Таблица 3

Дегндратация циклогсксенола-3 над волокнистой окисью алюминия

Температмра, термической обработки катализатора, С

Степень (кои вере;и, % I цикло: екса1диеп-!,3

Состав продуктов, % Селективность, с/

Объемная скорость, «ас — 1 Температура опыта, ОС цик 70гсксеп

100

94,8

92,1

100

100

95,3

100

n5 —.

97 1

96,8!

97.4

0,8 — 1,2

0,8 — 1,2

100

2,6

05 8 3,2

100

972 28

0,8 — 1,2

97,2

800 350 0,8 в 1,2

100

98,2

98,2

1,8

Предмет изобретения

Способ приготовления катализатора, со стоящего из окиси алюминия, для дегидратации вторичных циклических спиртов, отяачаюа4ийся тем, что, с целью повышения активности катализатора и сохранения ее после

Составитель H. Воробьева

Техред 3. Тараненко

Кор!зек-,ор И. Симкина

Редактор 0. Кузнецова

Заказ 941/141? Изд, № 842 Тираж 782 По;:!!. c!:,„., ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мгишстров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

620 280

620 ; 280

620 300

620 i 300

620 ; 350

620 350

800 280

800 300

0,8 в 1,2

0,8 в 1,2

0,8 в 1,2

0,8 в 1,2

0,8 в 1,2 ставляст 100о1о при полной конверсии спирта.

Пример 4. Каталптическую активность волокнистой окиси алюмшшя, полученной по методике, описанной в примере 3) пзу 1310Т в реакции дегидратацпп цпклогексснола-3.

Опыты показываIот, что Выход циклогсксадпепа-1,3 прп 320 С составляет 98,2о/о прп полной I

948 . 52

92,1, 7,9

953 47 ("84 16

96,7 3.3 термическоЙ обработки, вискоз 1ое волокно прогптывают водным раствором хлорпда алюминия с последующими ппролнзом в инертной атмосфере прп температуре около 800 С и окислением полученного алюмшшй-уго.-ьного волокна кислородом воздуха при

G20 — 800 С.