Способ получения тетралина
Патент 704936
Авторы
Способ получения тетралина
Иллюстрации
Реферат
"704936
Союз Советских
Социалистических республик
ОП ИСАЙ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 30.12.75(2() 2304854/23-04 с присоединением заявки М (51) М. Кл .. С 07 С .13/48
С 07 С 5/16
Веудеретееииьй кеиитет
СССР ав делен взееретеиий к еткрмткв (23)Приоритет
Опубликовано 25.12.79. Бюллетень М 47
Дата опубликования описания 27.12,79 (53) УДК 547.659..1(088.8) Ф
А М ЧМЗФ9 4 НВБН &Э 3
В. N. Грязнов, В. С. Смирнов, К. М. Дюмаев, Я. М. Ермилова и Н. В. Федорова (72) Авторы изобретения
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева, Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы и Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЛИНА
Изобретение касается процесса полу-" чения тетралина, который может найти применение в лакокрасочной, нефтехимической и "гекстильной промышленностях в качестве растворителя.
Наиболее распространенный способ получения тетралина — гидрирование нафталина в присутствии никеля или окиси никеля на инертном носителе или айюмо-кобальтмолибденовом катализаторе Г1 1 2).
Процесс можно проводить при температуре 200-330 С и давлении 30-60атм как в среде растворителя, так и беэ него в паровой фазе.
Наиболее близким по техничесеой сущности к предложенному способу является способ получения тетралина гидрированием нафталина в присутствии осерненного палладиевого катализатора при температуре о
240-280 С и давлении 30-50 атм. Сте- пень превращения в тетралин 84,7% (31.
Такой способ характеризуется тем, что процесс ведут под давлением водорода, в результате чего катализатор постепен- .
2 но отравляется с .ерусодержашими соединениями, которые присутствуют в нафталине. Uemü изобретения - увеличение срока службы катализатора.
Это достигается согласно предложенному способу получения тетралина гидрированием нафталина на проницаемом толь ко для водорода мембранном катализаторе, изт отовленном из сплава палладия с родием, содержащего 12 — 17 вес.%, предпочтительно 15 %, родня, при температуре 80-150 С, парциальном давлении о водорода и нафталина 0 01-1 атм и времени контакта 0,2-3 с.
Предлагаемый способ по сравнению с известным характеризуется следуюшими преимушествами благодаря использова» нию мембранного катализатора, позволяющего независимо регулировать поверхностные концентрации водорода и нафталина, уменьшается их адсорбционная конкуренция, которая ограничивает скорость гидрогенизации на обычных ка704936 4 тализаторах; достигается высокая селективность процесса; процесс ведется непрерывно и без применения высоких давлений водорода; активность катализатора легко восстанавливается при регенерациип.
Применение катализатора, выполненного в виде мембраны, проницаемой только для водорода, позволяет исключ33ть дополнительную очистку продуктов реакции от частиц катализатора., которая неизбежна при использовании известных способов гидрирования в результате измельчения катализатора.
При использовании мембранного катализатора можно осуществить сопряжение реакции гидрирования нафталина с любой реакцией, протекающей на противопопажной поверхности мембранного ка;тализатора с выделением водорода, в результате чего отйадает необходимость в использовании газообразного водорода для гидрогенизйции нафталина. Водород, образующийся при реакции дегидрогенизации, диффундирует через мембранный катализатор в активном атомарном состоянии. Это ускоряет реакцию гидрогенизации нафталина, а удаление водорода из зоны его образования ускоряет дегидрогениэацию . Следовательно, ускоряются обе реакции без смешения участвующих в них реагентов.
Согласно предложенному, изобретению гидрогенизация нафталина в тетралйн
; осуществляется следующим образом. r .B каталитический реактор, разделен . „на две. реакционные зоны мембранным катализатором в виде фольги, изготовленной иэ сплава палладия с родием при содержании последнего 12-17 вес.%,; .. предпочтительно 15 вес.%, подают в одно реакционное пространство пары нафталина с инертным газом, в другое - водород или пары дегидрируемого вещества с инертным газом. Реалию прбводят 3Ips температуре 80-150 С, предпочтительно при 100 С и парциальных давлениях нафталина и водорода 0,01-1 атм. Время контакта паров нафталина с катали, затором 0,2-3 с.
Предлагаемый способ испытан в лабо раторных условиях.
Пример 1. Пары нафталина подают в реактор потоком аргона, проходящего со скоростью 24 мл/мин через барботер с" нафталином, при Tf мпературе обеспечпва ошей парцпальное ди ление паров нафталина 7,5 мм рт. ст. Смесь паров нафталина с аргоном при общем давлении 1 атм пропускают через одну камеру каталитического реактора, отделенную от другой камеры прони аемым только для водорода мембранным катализатором, выполненным из фольги тол30 щиной О,l мм иэ сплава палладия с
15 вес.% родия и имеющим видимую поверхность 21,7 см . С противоположной
2 стороны мембранного катализатора в другую камеру реактора подают водород со скоростью 24 мл/мин. Водород диффундирует через мембранный катализатор, а на другой его поверхности при о
100 С идет гидрогенизация нафталина.
Перед каждым опытом по гидрогенизации нафталина катализатор обрабао тывают воздухом при 450 С в течение
2 ч и затем водородом при температуре опыта в течение 1 ч.
Продукты реакции улавливают в приемнике с растворителем — октаном, охлажденным до 0 С, а затем анализируют на хроматографе Хром-4 с пламенноионизационным детектором при программировании температуры колонки от 90
36 о до 160 С со скоростью нагрева о
2 С/мин; колонка длинной 1,5 м, диаметром 4 мм заполнена цеолитом 545 с
5% неопентилгликольянтаратом. В катализате найден только тетралин. Концент35 рация непревращенного нафталина и воз, можного продукта полной гидрогениэации. ныи декалина ниже чувствительности анали.за, составлжощей 0,01О!.
Приведенные данные показывают, что предлагаемый способ обеспечивает высокую селективность гидрирования нафталина в тетралин.
Пример 2. В каталитическом реакторе, описанном в примере 1, проводят серию опытов по изучению влияния температуры на процесс гидрирования нафталина в тетралин.
-Полученные результаты приведены
5р в араб
Пример 3. В каталитическом реакторе, описанном в примере 1, проводят серию опытов по изучению влияния времени контакта íà прсаесс гидри55 poBBRHH нафталина в тетралине
Полученные данные приведены в табл.2, ,;:.704936 таблица 1
Зависимость глубины превращения нафталина в тетралин от температуры на мембранном катализаторе, изготовленном из сплава палладий-родий (15 вес.%), при парцнальном давлении нафталина 7,5 мм рт. ст. и скорости газа-носители
24 млl
40,0
80.76
25,0
100
93,0
120
7,0
76
22,0
78,0
150
59,6
40,4
76
98,0
2,0
12,0
88,0
0,0
100,0
190
Таблица2
Зависимость глубины превращения нафталина в тетралин на мембранном катализаторе, изготовленном из сплава палладий-родий (15 вес.%7, при парциальных давлениях нафталина 7,5 мм рт. ст. и водорода
758 мм рт.ст. от скорости газа-носителя .
320 0,200
100
0,289
224
12,0
100
199 0,326
100
47,0
194
53,0
100
40,8
59,2
167
4,7
95,3
100
0,0
100,0
2,7
100
150
500
3,0
150
6,0
324,27,5
150
72,5
0,77
6,0
94,0
150
40 1,62 ч а ю шийся тЫм, "что, с пелью увеличения срока службы катализатора, в качестве последнего используют проницаемый только для водорода м . бранный
Формула изобретения
Способ получения тетралина катали- тическим гидрированием в паровой фазе " при повышенной температуре, о т л и185 . 250
0,334
0,389
0,655
0,128
0,200
60,0
75,0
95,5
88,0
68,0
97,0
94,0 катализатор из сплава палладия с родием, содержащего 12-17 вес.%, предпочтительно 15 вес.%, рбдия, и гййриро:вание проводят при температуре 80150 С, парциальном давлении водорода и нафталина 0,01-1 атм и времени контакта йаров нафталина с катализатором
0,2-3 с.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
936
1. Патент США N 3541169, кл. 260-667, опублик. 1970.
2. Патент ГША Л 3825610, кл. 260-667, опублик. 1974.
3. Гамбург E. Я. и др. Гидрирование нафталина в тетралин в присутствии пал-. ладиевого катализатора. Сб. Нефтепереработка и нефтехимия ., 1972, № 10, с. 21-23 (прототип).
Составитель Т. Раевская
Редактор Т. Затребельная Техред М..Кепемеп,Корректор И. Михеева
Заказ 7958/26 . Тираж 513 Подписное
ЦНИИПИ . Государс пьеиного комитета СССР по делам изобретений i открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская иаб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Умцгород, ул. Проектная, 4