Катализатор для дегидрирования циклогексанола

Катализатор для дегидрирования циклогексанола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 522853

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.12.74 (21) 2082559/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 06,09.76 (51) M. Кл. В 01J 23/72

В 01J 21/04

Государстввнный комитет

Совета Министров СССР (53) ДК 66.097.3 (088.8) ло делам иэооретений м открытий (72) Авторы изобретения

P. И. Бельская, Г. К. Березовик, В. Ф. Новицкий, И. Н. Ермоленко и P. Н. Свиридова

Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР и институт общей и неорганической химии АН Белорусской ССР (71) Заявители (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ

ЦИ КЛОГЕКСАНОЛА

15 — 25

1 — 3

Остальное

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидрирования вторичных спиртов до соответствующих кетонов.

Известен катализатор для дегидрирования непредельных циклических спиртов до соответствующих кетонов, содержащий медь в количестве 13%, промотированную окисью натрия — 0,35 /о, на носителе и-А1г03 (1).

Известен также катализатор для дегидрирования спиртов, представляющий собой медь, промотированную окисью лития, на носителе а-А1гОз (2).

Известен также катализатор, содержащий

15% меди, промотированной окисью кадия—

0,6%, на носителе — а-окиси алюминия.

При дегидрировании циклогексанола-2 при температуре реакции 400 †4 С выход циклогексанона-3 на известном катализаторе составляет 85о/о (3).

Известный катализатор имеет недостаточно высокую селективность в реакциях дегидрирования предельных вторичных спиртов, в частности циклогексанола и изопропанола.

Кроме того, известный катализатор требует частой регенерации.

С целью повышения активности и селективности катализатора, а также его стабильности при высоких температурах предлагаемый катализатор содержит окись алюминия в волокнистой рентгеноаморфной форме при следующем содержании активных компонентов, вес о/о .

Медь

Окись калия

Волокнистая окись алюминия

Структура такой окиси алюминия, характеризующаяся более развитой внешней поверхностью за счет тонких волоконец, позволяет

10 дисперсно нанести гораздо большее количество активного компонента, что, в свою очередь, обеспечивает повышение стабильности работы катализатора во времени без дополнительной его регенерации.

15 Катализатор приготовляют следующим образом.

Предварительно набухшее в течение 1 час вискозное волокно отжимают от избытка воды и пропитывают 1,5%-ным раствором хлори20 стого алюминия в течение суток. Затем это волокно отжимают от избытка пропитывающего раствора и сушат на воздухе, а потом в сушильном шкафу при температуре 80 С. Содержание алюминия в таком волокне состав25 ляет 3,5 вес. /о. После сушки пропитанное волокно подвергают пиролизу в инертной атмосфере при возрастающей температуре до

800 С (скорость подъема температуры

4 С/мин), затем полученное алюминийсодерЗО жащее угольное волокно окисляют на воздухе

522853

Данные хроматографического анализа, вес. о, Температура реакции, С

Время реакции, час

СелективКатализатор, полученный ность, 00 . О

Циклогексанон

Циклогексзнол

Фенол

320

88,2

93,8

90,3

93,8

90,0

95,0

74,3

85,0

По примеру 3

То же

2

2

1х

11,8

6,2

5,8

4,2

5,8

3,1

25,7

15,0

95,9

97,9

95,5

98

100

Следы

3,9

2,0

4,2

1,9

По примеру 2

То же

3 при температуре 650 С (скорость подъема температуры до 650 С вЂ” 2 С/мин), образец выдерживают при 650 С 1 час). Полученные окисноалюминиевые волокна используют в качестве носителя при получении медного катализатора.

Пример 1. 9,0 r волокнистой окиси алюминия пропитывают 980 мл 1,5 /о-ного водного раствора Сц(МОз)з ЗН О из расчета

15 вес, о/О металлической меди от веса катализатора с добавкой соли щелочного металла (1,39 г КИОз) из расчета 3 вес. /О К20 от веса катализатора. Полученный катализатор сушат, а затем подвергают термообработке при возрастающей температуре до 400 С и далее образец в течение 1 час выдерживают при этой температуре (скорость подъема температуры до 400 С вЂ” 2 С/мин).

Пример 2. 9,0 г волокнистой окиси алюминия пропитывают 1930 мл 1,5 -ного водного раствора Cu(NO>) ЗН О из расчета

25 вес. % металлической меди от веса катализатора с добавкой соли щелочного металла (1,52 г КХОз) из расчета 3 вес. К О от веса катализатора, Температура термообработки 400 С.

П р и мер 3. 9,0r волокнистой окиси алюминия пропитывают 980 мл 1,5О/о-ного водного раствора Си (NO3) 2 ЗНзО из расчета 15 вес. металлической меди от веса катализатора с добавкой соли щелочного металла (1,39 г

KNO3) из расчета 3 вес. /о К О от веса катализатора.

Полученный катализатор подвергают термообработке при температуре 800 С со скоростью подъема температуры 2 С/мин и 1 час образец выдерживают при 800 С.

Опыты по определению каталитической активности проводят на установке проточного типа в температурном интервале 300 — 350 С при постоянной объемной скорости подачи жидкого циклогексанола 4 — 5 час — на 1 r катализатора.

Катализатор после регенерации, Перед опытом катализатор подвергают предреакционной тренировке, а именно продувают 1 час азотом, затем восстанавливают

1 час водородом, после чего катализатор об5 ладает стабильной активностью в течение длительного времени (6 час).

Пример 4. 0,1896 г катализатора, полученного по примеру 3, загружают в вертикальную трубку из молибденового стекла

10 (Oи 10 мм), помещенную в кварцевую печь.

Катализатор перед опытом продувают очищенным азотом в течение 1 час при скорости подачи 5,6 л/час при температуре 260 — 280 С, затем в течение 1 час обрабатывают водоро15 дом при той же температуре и скорости подачи. Затем температуру поднимают до 350 С.

Исходный циклогексанол при помощи автодозатора через испаритель подают в зону реакции со скоростью 1 мл/час. После работы катализатора в течение 2 час при температуре

350 С выход циклогексанона достигает 95 /О от взятого спирта при селективности 98%.

П р и м ер 5. Дегидрирование проводят по примеру 4. Катализатор, полученный по при25 меру 2; вес 0,1904 г, температура реакции

320 С, время реакции 6 час.

Выход циклогексанона 93О/О от взятого спирта при селективности процесса 100.

30 В таблице приведены результаты опытов дегидрирования циклогексанола на исследуемых катализаторах.

Медные катализаторы на волокнистой окиси алюминия, промотированной окисью калия, обладают высокой активностью, селективностью и стабильностью.

Повышение температуры реакции до 350 С

40 и времени реакции до 6 час практически не снижает селективности процесса, выход циклогексанона достигает 90 — 94 /о на исходный спирт при селективности процесса 95 — 100%.

522853

15 — 25

Медь

Окись калия волокнистая

Окись алюминия

Формула изобретения

1 — 3

Остальное

Источники информации, мание при экспертизе: (1). Авт. св. 372868, кл. принятые во вниВ Ol j 11/32, 1971.

Составитель Н. Путова

Техред Т, Курилко

Корректор М. Лейзерман

Редактор T. Никольская

Заказ 1693/12 Изд. № 1504 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Катализатор для дегидрирования циклогексанола, содержащий медь и промотор — окись калия на носителе — окиси алюминия, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, а также его стабильности при высоких температурах, катализатор содержит окись алюминия в волокнистой рентгеноаморфной форме при следующем содержании активных компонентов, вес. % ..

10 (2). Авт. св. 282295, кл. В Olj 11/22, 1969. (3). Авт. св. 218146, кл. С 07с 49/48, 1966.