Способ приготовления катализатора для гидрогенолиза глюкозы

Способ приготовления катализатора для гидрогенолиза глюкозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено01.09,75 (21) 2168559/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.78. Бюллетень №11 (45) Дата опубликования описаниями (Я.9$, (»)598637 (51) М. Кл.В 01Jà 37/02

В 01 т 37/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаоретений н открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

T. И. Полетаева, Е. A. Воевская, Е. 3. Голосман, Г. Л. Григорьев, Т. В. Ипатова, А. И. Крейндель, Л. И. Лафер, И. А. Мамаева, Н. H. Мелентьева, О. С. Попов, В. C. Соболевский и В. И. Якерсон (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ГИДРОГЕНОЛИЗА ГЛЮКОЗЫ

Настоящее изобретение относится к области приготовления катализаторов, в частности для гидрогенолиза глюкозы. !! звестен способ приготовления катал изатора для этого процесса путем осаждения никеля из растворов его солей на суспендированный силикагель. В качестве осадителя берут водный раствор аммиака или карбоната аммония. Осажденпе ведут при температуре 70—

75 С и рН 5 — 7,5. После осаждения катализатор подвергают старению в маточном растворе в течение 1,5 — 2 час при температуре

90 — 95 С с последуюшей фильтрацией, отмывкой, сушкой и размолом катализатора (!).

Недостатком способа является то, что получаемые при осаждении осадки требуют трудоемкой фильтрации, длительной и дорогостоящей отмывки с образованием сточных вод. Активность полученного катализатора не воспроизводится достаточно хорошо от партии к партии, так как состав основных карбонатов, осаждаемых на носителе, определяющий в значительной мере активность катализаторов колеблется в широких пределах.

Ближайшим известным способом является способ, при котором осаждают никель на алюминат щелочноземельного металла, например кальция, из раствора основного карбоната никеля карбонатом аммония, углекислым газом, или углекислым газов и водяным паром, в растворе аммиака или водной среде с последующим перемешиванием полученной массы при комнатной температуре в течение 1 час и сушкой ее при 100 †1 С в течение 5 — 6 час (2).

Однако, катализатор, полученный по этому способу имеет недостаточную стабильность, а именно, к третьему циклу опытов по гидрогенолизу глюкозы выход, например, глицерина снижается с 34% до 16%.

Целью настоящего изобретения является приготовление катализатора с более высокой стабильностью.

Это достигается тем, что перемешивание ка" тализаторной массы ведут при 50 — 90 С в течение 1 — 5 час.

Для использования в жидкофазном процессе катализатор может выпускаться в виде порошка с заданной тониной помола.

Благодаря образующейся при обработке вы2о сокодисперсной пленки карбоната кальция, бария, или стронция, катализатор не подвержен длительное время размоканию в реакционной среде.

Следующие примеры иллюстрируют предла25 гаемый способ.

598637

11рил!ер 1. Для приготовления 100 кг катализатора берут 16,7 кг основного карбоната никеля, 90 кг Sr0 А! 03 или St 0 2А1рО., или

3Г0.6А1:О„, или их смесь, 100 кг карбоната. аммония и 75 л водного раствора аммиака. Ос;овной карбон«г никеля и алюмииаты стронция смешивают В смесителе (пока вся масса

I1å стаliег однородной по цвету), заливают растВ«ро!>! карб>он«та аммония В ВОднОм растВОре амми:»((t, и массу перемешивают ири температ >)е 50--90 С в течение 1 — 5 час. Затем ката>

10 лизат«р!1»о массу сушат при температуре

100- - 120ь С.

Сосгав полученного катализатора в пересчете на прокаленный продукт, % вес.:

NiO 10

А! О.. 70 t5 ..) !ГО 2()

/ > гл!е ) „ ) Ан!!äot H>I!to прим(р)> 1, )!О д„1Я

>1;>!."1 !)тон.:.(1!НЯ .)11 кг к«тализатора берут

:,г Оси(>вн >: О кзрб(»ta".а никеля, 75 кг

, : () iI It! (,:-:С> ИА1;О,, или их смесь, „, ::: ti3";t;!);МО!1:,я и 75 л водного раст«мм1!ак« (.> "i i., 1;()л ".!е!! >1О! О катализатора В пере.„1 "tilt;,!É "!)ОДУ!(1, % B(C.: xli()

А!,0;

О

25 («О 19

Й!>!!л(>р >. Аиа, Огlt 1ИО прим(ру 1, но для > . «Г(>(>вл» !ия 11Н) к(катализатора берут

К > О(l-;ОБ!> ОГО 11 а р()OII «Tа НИКелЯ, 65 КГ

С(> .: Л!;О:. и;,и C«U 2А! )О;, или их смесь, (". :: 1 кс1!)бОИ(1т, а. !мония и 75 л ВОДНОГО pd(т- 3() .:,(. .Вt! >и л tåH 0>"(> i !)лизатора В пере(> ,t !()> .1.!е !!Иый прс>дукт, (»,) Ве(".:

", !()

А! О; 51

35 (1О 14 !

/t)h. )е/) -1. А! 1,10> и t»(> !!римеру 1, Но для

» 1>1! Г(т() !)(!(>1!и я 100 кг катализатора берут

83,!) кг основного кар(нп>ата никеля, 50 кг

B;>() А1>0,:, или БаО 6Л!.О;, или ЗВаО A! 0), и."! !!х > :I" .ь. 10>) кГ карбОИ«1а «ммониЯ и /О л

В();> ..1;) Г(p B « I ÁÎ p i) а DI H «Ê t) .

СО«1«ь. Иолу >енного катализатора В пересче е на p()ê«;>(.".It!ûé продукт, /p вес.: ! х! 10 50

Л1,0, 20 45

В«0 30

Прил!ер 5. Аналогично примерам 1 — 4, но основной карбонат никеля вносят в катализаторную массу после обработки носителя раствором карбоната аммония в водном растворе аммиака при температуре 50 — 90 С в течение

1 — 3 час и продолжаю) смешивать с осш)вным карбонатом никеля при температуре 50 — 90 С в течение 1 — 3 час. Затем катализаторную массу сушат при температуре 100--120 С.

Прил(ер 6. Аналогично примерам 1 — 5, ио обработку ведут раствором к«рооната аммония в воде.

Пример 7. Аналогично примерам 1---5, но обработку ведут пропусканием углекислого газа через катализаторную массу.

Прил(ер В. Аналогично примерам 1 — 5, но Обработку ведут пропусканием углекислого газа и водяного пара через катализаториую массу.

Предлагаемый катализатор обладает высокой активностью и стабильностью в процес е гидрогенолиза углеводов.

F таблице приведсны сравнительные данные по гидрогенолизу глк>козы с применением катализаторов, полученных по предлагаемому способу и катализатора, приготовленного по известному способу.

Перед испытанием на активность катализатор в количестве 1 †-2 г восстанавливают В токе водорода в трубчатой печи при ступенчатом повышении температуры (120 С вЂ” 2 час, 320 С1,5 час 350 С вЂ” — 1,5 час, 430 C — 5 час). Затем охлажденный в токе водорода до комнатной температуры катализатор выгружают в токе углекислого газа в дистиллированнук> воду.

Г>1дрогенолиз глюкозы проводят во Вращающемся автоклаве (скорость вращения

140 об/мин). Прн температуре 220"С, давлении водорода 130 атм, концентрация глюкозы в растворе составляет 10%, количество катализатора — 10o/о, Са (ОН) — 3% и Fe,.(SO,);—

0,2 /р к весу глюкозы. Суспензию катализатора в воднощелочном растворе глюкозы нагревают в автоклаве до заданной температуры 220 С под давлением водорода, при перемешивании, и выдерживают при заданной температуре 10—

30 мин..После опыта автоклав разгружают, катализатор отфильтровывают, промывают небольшим количеством дистиллированной воды и используют для повторных опытов. В фильтрате определяют содержание продуктов реакции и рассчитывают степень превращения исходной глюкозы.

598637

Гилрогенолиз глюкозы на никелевых катализаторах.

12 9

3 13

30 1 10 3

56

4 3 12

12 10

2 15

12 10

34

1 6

3 44

12 11

1 3

4 3

12 10

2 18

1 3 1

47

12

2 18

2 3 1

12

3 6 1

62

13 16

3 20

9 1

12

3 22

12 1

3 20

6 10

78

22

7 25

3 1

20 20

7 25

2 3 1

79

22 19

7 27

74

22 16

3 25

67

20 16

3 25

49

16 15

2 13

598637

Продолжение та бл. об эа

3 ii) 5

17 19

8 2

17 19

12 2

6 32

18 7

14 2

7 28

16 2

7 23

5э

,котапн ято;

IF, иt отоапа. по 11ааост io:;." сносо9 34

20 27

6 2

5 24

18 27

5 16

11 20

ФО/)Мт/ / LQ u300p8TEНИЯ

1 (Н ПИ Пи1 Заказ l 470/5 Тир ж 964 Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ъжго од, уи. Проектная, 4

11астоящий катализатор позволяет проводить до 5 — 6 циклов опытов по гидрогенолизу б«з регенерации, при этом выход глицерина и гликолей достигает 70 — 73о/о вес. (1рименение более активного и стабильного катализатора позволяет снизить расход катализатора в 1,5 раза; при производстве глицерина и гликолей 20000 тонн/год предполагаемый экономический эффект может составить 800 тыс; мл и руб. в год.

Способ приготовления катализатора для гидрогеногн за глюкозы путем осаждения никеля на алюминат щелочноземельного металла из раствора основного карбоната никеля карбонатом аммония или углекислым газом, или углекислым газом и водяным паром, в растворе аммиака или в водной среде с последующим перемешиванием полученной массы и сушкой ее при 100 — 120 С в течение 5 — б час, отличаю50 бийся тем, что, с целью приготовления катализатора с более высокой стабильностью, перемешивание ведут при 50 — 90 С в течение

1 — 5 час.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 459247, кл. В 01 3 37/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 272283, кл. В 01 J 37/02, 1967.