Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сон>э Соаотскин

Социапистичеснин

Респттблии

< >978909 (51) Дополнительное н авт. свнй-ву

{22)ЗаЯвлено 20,05,81 (21) 3291665/23 04 с присоединением заявки Ж— (5a)M. Кл.

В 01 У 23/80

С 07 С 5/367

3ЪвуАаретвеный квинтет

СССР иа данаи нзабретеннй . н открытнй (23} Приоритет !

Опубликовано 07.12,82. Бюллетень. ph 45 (53) УД К 66.-097. .3 {088.8) Дата опубликования описання07,12;82

В.С. Комаров, N.Q Эфрос, Р.И. Бельская,. Г

Г.С, Лемешонок, И.А, Юрша, Е.A. Таборисская

С.И. Еременко и Т.И. Ларионова

1

Институт обшей и неорганической химии АН БелорусСкой ССР, Гродненское произвойственное объединение Азот им. С.О. Притыцкого и Институт физико-органйческои хнмии AH Белорусской ССР (72) Авторы изобретения

{71) Заявители

:(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ

БИКЛОГЕКСАНОЛА В БИКЛОГЕКСАНОН

Изобретение относится к производству ! катализаторов, в частности катализаторов для дегидрнрования циклогексанола в циклогексанон, который является промежуточным пройуктом в производстве капролактама.

Известен катализатор для дегидрирования вторичных спиртов, содержащий 3046 вес.% мейн и 54-70 вес.% гидроокиси кальция. 1.13, Недостатком известного катализатора является его недостаточно высокая селективность (86,6-91,7%).

Известен также катализатор для дет идрирования циклогексанола в циклогек15 санон, содержащий .36,2-45,9 вес.% гидроокиси магния, 2,3-9,3 вес.% гидрокиси кальция или гидроокиси бария и гий-. роокись мейи - остальное Г23.

Недостатком такого катализатора является его невысокая селективность (до

98,4%}.

Ближайшим к изобретению является катализатор для дегидрирования циклогек2 санола в циклогексанон, содержащий 3040 вес.Ъ меди, 2-30 вес.% алюмината бария и окись цинка — остальное 1;3 j.

Недостатком этого катализатора является относительно невысокие его селективность (94-97%), активность — выход циклогексанона составляет 82,7-85%, а также невысокая стабильность - через

400 часов испытаний активность катализатора снижается на 7%.

Белью изобретения является повышение активности, селективности и стабильности катализатора.

Бель достигается тем, что катализатор йля дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, содержащий 30-40 вес.% меди, 0,3-10 вес,% промотора, включающего соединение бария, в качестве промотора содержит смесь окиси бария и окиси рутения в мопьном соотношении 2:1 при слейуютцем соотношении компонентов, aec.%:

3 0-40

l ") е дь

Смесь окиси бария и окиси рутения в мольном соотношении 2:1 0,3-10 5

CIхд ca цинка Остальное

Катадизатор по изобретению готовят соосакдением гидроокисей меди и пинка водным раствором едкого кали из раствора азотнокислых солей меди и пинка. Б щ

Отхлытьее or анионов Гели вводят тОнкО измельченные порошки окиси бария и окиси рутения, Подученную массу гранудируют, сушат и aoccrанавливают водородом.

Супяость изобретения иллюстрируется след юхцими примеоами.

Пример 1, Катализвтор в количестве 100 г состава„вес.%: медь 40; окись цинка 50; ВНО:ЯиО (2;1) - 10, готовят " хедухо ххиi 4 образом.

Ma aogn»rx растворов, содерхкаших

151р84 г Cu(NOg)g ° ЗН,20 и 182,73 г

2п {Хо- 4" (р Нр 0 5%-ным водным раствором едкого кали соссахкдают гидроокисн меди и цинка при pH= 9. В отмытые от анионов х еди вводят 6,96 г тонкоизмельченного порошка Ва0 и 3,04 г Rv Q<,тцхвтельно перемешившот механической мешалкой. Полученнухо массу центрифугиру1от, гранулируют, сушат нв воздухе, а затем сушилррном х,)ххафу при 1 О C Прщ отоьчхенный катализатор восстанавливают в Реакторе водородом при 280 С. Выход циклогексанона при 280 С и объемной . скорости по иидкому циклогексаноду

2,0 составляет 8:,5Ь при селектив* .1 .у „,, 35 ности„близкой к 100%.

П р и м с р 2 аналогичен примеру 1,,Опыт проводяч при ЗОООС и объемной скорости 4,0 ч,. .Выход циклогексанона составляет 92%, седективность - 100%.

Пример 3 аналогичен примеру 1.

Опыт ведут при 3200С и объемной скорости

6 ч" . Выход циклогексанона 94%, селектнвчость 99,2%. 45

Пример 4. Катализатор состаВа, вес.,6; медь 30, окись цинка 60, ВаО:Rv 0 (2:1) - 10, готовят по цримеру l из 114,11 г СО(ЙО )д ° ЗН Ох

219,28 г Жп(ИОф бн О 6,96 г ВаО и

3,04 Qv 02 °

Выход циклогексанона при 300 С и .Объемной скорости 6,0 ч- составляет

90„8%, . селективность 100%.

Й р и м.е р 5. Катализатор состава, вес.%: медь 40; окись пинка 57;

ВаО:Ях? О 2 (2."1} — 3, готовят по примеРу 1 из 151Ô94 Г CU(NO 3)% Знро, 9 ф

208,32 г Zh (NO3) 6H О; 2,09 г ВаО;

0,91 г BUON.

Выход циклогексанона при 300 С и объемной скорости 6,0 ч " составляет

95,5%, селективность 100%.

Пример 6 аналогичен примеру 5, Выход циклогексанона при 270 С и объемной скорости 1,8 ч " составляет85,5% при седективности процесса - 100%.

Пример 7 аналогичен примеру

5. Выход циклогексанона при 270 С и объемной скорости 3,2 ч " составляет

88% при седективности 100%

Пример 8 аналогичен примеру

О

5. Выход циклогексанона гри 265 С и объемной скорости 4,7 ч " составляет

79,5% при селективности 100%.

Пример 9. Катализатор состава, aec.%: медь 35; окись цинка 62; HaO:

;RU0 g (2:1) — 3; готовят по примеру 1 из 133 г Со(ИО )1 ЗН Ор 225 г Еп(МОД"

<6Н О; 2,09 г ВаО; 0,81.г ROOg.

Выход циклогексанона при 300 С и о объемной скорости 6,0 ч составляет

95,0%, седективность 100%.

П.р и м - p 10. Катализатор в количестве 100 г состава, вес.%: медь 40, окись цинка 59; Ва0:RvOg (2;1) — 1, готовят по примеру 1 из 151,94 C.О(МО ) ЗН О и 215,63 г Еп(МОЗ) 6НОр, 0,67 г Ва0 и 0„29 г Rv0<.

О

Выход пиклогексанона при 300 С и объемнoN скорости 5,0 ч " составляет

91%, седективность 100%.

Пр и м е р 11. Катализатор в количестве 100 r состава, вес.%: медь 40; окись цинка 59,7; ВаО:RvO (2:1)—

О,3, готовят по примеру 1 из 151 84 r

Со(МО ), ЗН20, 219,0 г п(МО,),.6Н О;

0р2 1 х" Ва0 и Ор091 г ВхО е о

Выход пиилогексанона при 300 С и объемной скорости 1 ч "составляет 95%, селективность 100%.

B табл. 1 приведены сопоставительные данные определения каталитической активности и селективности цредлагаемого катализатора и прототипа.

B табл. 2 представлены результаты стабильности работы катализатора, полу-. ченного по примеру 11, испытанного при

300 С и объемной скорости 1 ч " в условиях, близких к промышленным.

Как видно из приведенных примеров и таблиц, предлвгвемьхй катализатор отличаетея от прототипа большей активностью, избирательностью и стабильностью.

Выход циклогексанона при аналогичных условиях увеличивается на 6-7%, à селективность процесса во всем исследо978909 4 ростей подачи исходного сырья от 1,0 до 6,0 ч- без существенного снижения выхода конечного продукта открывает возможность интенсификации процесса дегидрирования на существующем оборудоBBHHH ванном диапазоне температур и объемн скоростей близка к 100%. Катализатор отличается высокой стабильностью в ра боте. В течение 10 ч работы в лабораторных условиях выход циклогексанона и селективность процесса практически постоянны, В табл. 3 приведены результаты опытно-промышленных испытаний предлагаемого катализатора на пилотной установке, приготовленного по примеру 1, в ..сопоставлении с серийным заводским медно-магниевым катализатором.

Испытания показывают, что катализатор по изобретению обладает большей селективностью и термостабильностью к повышению температуры в реакции, чем серийнь и заводской медно-магниевый ка- 4 тализатор.

Таким образом, применение указанно- 20

ro катализатора исключает образование побочных примесей, что обеспечивает сни9 жение расходного коэффициента по исход-. ному сырью. Большая стабильность ката- Но "Рото лизатора к повышению температуры про- 2$ т"пу ,цесса до 320-350 С и объемных скоТаблица 1

Сопоставительные данные по активности и селективности в реакции дегидрирования циклогексанола в циклогексанон при объемной скорости

6,0 ч ", температуре 300 С

100

100

95,0

100

82,5-85,0 93-96,5

Таблица 2

Время работы, ч

Выход циклогексанона, % 97,3 94,5 92,4 96,2 92,6

100 100 100 100 100

Селективность, %

Т абли па 3

4 1 260 624 05 992

8 1 260 668 04 994

2,7 96,0

2,8 95,9

65,3

66,2

16 1 260 68,7 0,4 99,4

2,5 96,4

2,1 96,9

68,4

67,3

32 1 260 68,5 0,4 99,4

Сопоставительный анализ работы катализатора по изобретению и промышленного медно-магниевого в аналогичных услови х

Продолжение табл. 3 ко

99,2

260 67,3

66,6 22,3 74,9

64,1 21„7 74,7

5,2

350

/5 э

56 в мольном соотношении 2:1

Окись цинка

0,3-10

Остальное

Составитель Н. Путова

Редактор О. Юркова Техред E.Харитснчик Корректор A. Лэятко

Заказ 9449/10 Тираж 583 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

48 0,,7 3 50 74,6 4,8

Формула изобретения

Ка тализа тор лля дегидрнрования цик логексанола и циклогексаисн„содер -.c. жаший Окись цинка, мсдь и IIpoMotop, вхл7Оча10ший сОединение бария О T л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цельк7 повышения активности, селективности, стабильно ти к тализаторар в качестве BpQ мотора„. включак7шего соединение бария, ои содержит смесь Окиси бариЯ и Окиси ру тения в мольном соотношении 2:1 при следу юшем соотношении компонентов, ве с. лз .

Медь 30-40

Смесь окиси бария

И ОКИСИ Р ТОНИЯ

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 485756 кл„В 01 23/78„

1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 656656 кл. В ..01 23/78, 1 974. .3. Авторское свидетельство СССР

¹ 660701, кл. В 01 7, 23/80, 1977 (прототип ).