Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070678(21) 2624550/23-04 (51))Щ. Кл.2

В 01 У 23/74//

С 07 В 3/00 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1179. Бюллетень йо 42

Дата опубликования описания 1511,79 (53) УДК,66 ° 097.3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

II.È.Áåëüêåâè÷, К.A.Ãàéäóê, В.Е.Тушинская, Б.В.Ерофеев, P.И.Бельская и Г.К.Березовик (71) 3аявители Институт торфа AH Белорусской ССР и Институт физикоорганической химии AH Белорусской CCP (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА

В ЦИКЛОГЕКСАНОН

Изобретение относится к области производства катализаторов дегидрирования вторичных спиртов до соответствующих кетонов и может быть использовано для получения циклогексанона из циклогексанола.

Известен гомогенный кобальтовый катализатор для получения кетонов путем дегидрогенизации вторичных спиртов, имеющих 3-8 атомов углерода, при атмосферном давлении и повышенной температуре °

Выход метилэтилкетона составляет

65Ъ. Аналогично из иэопропилового спирта при 70 С получают ацетон, вы- 15 ход 25% (1) .

Наиболее близким к изобретению является гетерогенный катализатор на основе кобальта, используемый в реак- 20 ции дегидрирования вторичных спиртов в паров ой фаз е. Катали з атор представляет собой сложную трехкомпонентную композицию Cu Co СИЗО на носителях

% различной природы. Выход соответствующих кетонов в температурном интервале 280-300 С достигает 50-68в (2) .

Недостатками укаэанного катализатора являются небольшой температурный интервал, когда скорости реакции невелики, и относительно небольшой выход конечного продукта.

Целью изобретения является повышение активности и термостойкости кат али з атора.

Указанная цель согласно изобретению достигается катализатором, содержащим 13-18 вес.Ъ кобальта на носителе, в качестве которого катализа.тор содержит обуглероженную волокнистую фракцию пушицевого торфа.

Обуглероженная волокнистая фракция пушицевого торфа имеет состав: вес.В: углерод 76,8-80,4, водород

2,0-2,4 и кислород 3,2-4,2. Ее получают путем термолиза волокнистых остатков от дробления пушицевого торфа, представляющих собой смесь игольчатых отрезков длиною 0,5-2 мм.

Активную фазу в виде уксуснокислого кобальта наносят методом пропитки предварительно окисленного материала (отход производства завода Горный воск ). Полученную массу подвергают пиролиэу в инертной атмосфере при 600-800 С. Выход термолизованного образца 35% при содержании кобальта 13-18%.

Пример 1. Волокнистую фракцию пушицевого торфа в виде воздушно69 /177

Пример 4. Аналогичен приме. ру 3. Температура пиролиэ а 600ОС, Пример 5. Аналогичен примеру 1, но количество раствора уксуснокислого кобальта 60 мл. Количество активной фазы (кобальта) 13%.

Составы полученных катализаторов представлены в табл. 1.

Таблица 1

П м ра

18 76,8 2,0 3,2 800

18 76,8 2,0 3,2 600

15 79,8 2,2 3,0 800

15 79 8 2 2 3 0 600

13 80,4 2,4 4,2 800

Каталитическую активность полученных катализаторов определяют в реакции дегидрирования циклогексанола в цикла ге кс анон, я вл яющейся промеж уточной реакцией в прои зводстве капролактама. Реакцию проводят на установке проточного типа в интервале темпе- - 0 ратур 260-320 С и объемных скоростях о подачи жидкого циклогексанола

0,7-1,5 ч 1

Пример б. Катализатор, приготовленный, как описано в примере 1,45 в количестве 1,5 г загружают в реактор и нагревают до 280 С. Затем в зону реакции с объемной скоростью

-l

О, 9 ч подают пары циклогексанола.

Выход,циклогексанона составляет 65% 5() при селективности, близкой к 100% ..

Пример 7. Аналогичен примеру б, температура в зоне реакции

Таблица 2

Время работы, мин

Показатель

300

Селективность, В.сухой смеси (около 3 r) замачивают в 0,1 н.растворе НСГ в течение 48 ч

Ф после промывки навеску окисляют четырехокисью азота NO2 (N O),) при

25 С, тщательно промывают и щюо

2 питывают 100 мл 0,1 н.раствора

Со(CH>COO)> 4Н20 (рН около 6) в течение 24 ч. Смесь высушивают и подвергают пиролизу в атмосфере гелия при 800 С в течение 7 ч. После охлаж. .,дения образца в атмосфере инертного .газа катализатор готов к применению.

Количество активной фазы (кобальта)

18%.

Выход циклогексанона, %

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но температура пиролиза 600 С.

Пример 3. Аналогичен при.меру 1, но количество активной фазы (кобальта) 154.

320ОС, выход циклогексанона 82Ъ. Селективность 100%.

П р и и е р 8. Катализатор, приготовленный по примеру 3, в количестве 2 г загружают в реактор, температура 310 С, объемная скорость подачи циклогексанола 1,1 ч . Выход циклогексанона 77%. Селективность 100%.

Пример 9. Катализатор, приготовленный по примеру 5, в количестве 2 r загружают в реактор, температура 310 С, объемная скорость 1, 5 ч

Выход циклогексанона 72 о, селективность 100%.

В табл. 2 представлены результаты опытов по исследованию стабильности работы катализатора во времени по примеру 7.

82 81,4 82,6 81,0

100 100 100 100

697177

Как видно из приведенных данных, в течение относительно длительного времени работа катализатора стабильна, он не нуждается в регенерации.

Таблица 3

Приме ективть, Ъ

О р

0,9

100

100

0,9

77.100

1,5

100

1,0

1,0

Как видно из приведенных данных, катализатор по изобретению обладает высокой каталитической активностью, избирательностью и стабильностью в реакции дегидрирования циклогексанола.

Возможность высокой избирательности при температурах реакции выше 300 С обеспечивает большие скорости реакции.

Данные табл. 2 и 3 подтверждают увеличение каталитической активности, производительности (примерно на 2530%) и термостабильности предлагаемого катализатора по сравнению с прототипом. Выход конечного продукта увеличивается на 14-31%. 40

Формула изобретения

1. Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, вклюСоставитель С.Путова

Техред И.Ковалева КорректорИ.Михеева

Редактор Е.Корина

Эаказ 6819/б Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б 280

7 320

8 310

9 310

Прототип 280

Прототип 300

Результаты определения каталити ческой активности; селективности и производительности катализатора приведены в табл. 3 ° чающий кобальт на носителе, о т л ичающи и с я тем, что, сцелью повышения активности и термостабильности катализатора, в качестве носителя он содержит обуглероженную волокнистую фракцию пушицевого торфа при следующем содержании компонентов, вес.%: кобальт 13-18, носитель остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 923018, кл. 16 В 541, опублик. 1961.

2. Кисла Ремало. Каталитическое дегидрирование спиртов. Португальский журнал Селекта хим, 9 19, 1960, с. 189-217 (прототип).