Катализатор для дегидрирования этанола

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РРУ

РЕСПУБЛИН

1 9 А (1Е (И) OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРОАОРАУ CIWIETEllbCTEV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3276943/23-04 (22) 20.02.81 (46) 23.08.84. Бюл.931 (72) А.Д.Пещенко, О.В.Курсевич, Д;И.Клевченя, Д.Н.Андреевский, А.И.Сачек, И.М.Басиев и В.А.Андреев (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им.В.И.Ленина (53) 66.097.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1400570, кл. С 07 С 47/02, 1973.

2. Патент США N1977750, кл.260-138, опублик. 1931.

3. Авторское свидетельство СССР 618368, кл. С 07 С 47/06, 1978 (прототип).

З(51) В 01 3 23/86, С 07 С 47/06 (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЭТАНОЛА, включающий медьсодержащий компонент и окись хрома, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности каталиэатора, в качестве медьсодержащего компонента он содержит медь и дополнительно карбид кремния, хром и кремний .при следующем содержании компонентов, мас.%:

Медь 0,3-0,5

Окись хрома 0,24-0,3

Карбид кремния 70-98,6

Хром 0,5-1, 0

Кремний Остальное

1109

Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования спиртов, в частности этанола.

Известен катализатор для дегидрирования первичных спиртов, содержащий

5 металлической медч, на модифицированном гидроокисью щелочного металла гумбрине (1 ).

Однако указанный катализатор имеет селективность 97,5 при кон- 10 версии 92 .

Известен также катализатор для дегидрирования этанола, содержащий

1-5 окиси хрома и 95-99 меди (23.

Недостатками катализатора являют- 15 ся низкая производительность—

8,4-17,2 г/л катализатора в час и малый срок (не более 250 ч) его активной работы.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является катализатор для дегидрирования этанола, содержащий 14"21 окиси хрома и 79;86 окиси меди (3 1.

Однако известный катализатор отличается недостаточно высокой селектив-25 ностью по ацетальдегиду — 93-98,0 .

Цель изобретения — повышение селективности катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор для дегидрирования

t этанола, содержащий медьсодержащий компонент, и окись хрома, в качестве медьсодержащего компонента содержит медь и дополнительно. карбид кремния, хром и кремний при следующем содержании компонентов, мас. :

Медь 0,3-0 5

Окись хрома 0,24-0,3

Карбид .кремния 70-98,6

Хром . 0,5-1,0

Кремний Остальное

Катализатор готовят следующим образом.

К смеси порошков, содержащей карбид кремния марки К4-55, кремний 4> марки КРО, хром металлический, нефтяной кокс для связки, добавляют раствор бакелита в спирте и тщательно перемешивают смесь, Затем смесь прессуют в виде трубок методом мунд- 0 штучного или гидродинамического прес", сования при удельном давлении 45 т/см

После этого полученное изделие сушат в сушильном шкафу при 150 С в те-„55 чение 3 ч, производят спекание в среде аргона при 1850 С в течение 2„5 ч д со ступенчатым нагревом и выдерживают

189 3

1 ч при 950 С, пропитывают растворами нитрата меди и ацетата хрома с суммарной концентрацией их 0,6- l,0 мас.% при весовом соотношении CvO:Cl- 0-=

=1,25:1. Затем сушат полученные йзделия при 120 С в течение 2 ч в суо шильном шкафу, прокаливают в муфельной печи при 400-600 С в течение 3 ч и восстанавливают в токе водорода при 300 С в течение 30-60 мин.

Полученный катализатор испытывают в реакции дегидрирования этилового спирта при 300-400 С и объемной скорости 2,9-5,7 ч

Предлагаемый катализатор показал селективность 100, т.е. побочного продукта — этилацетата не образуется.

П р е р 1. К смеси порошков„ содержащей,r: карбид кремния марки

К-4-55 140, хром металлический 2, кремний 56,92, нефтяной кокс 1,5 для связи, который в дальнейшем выгорает, добавляют раствор бакелита в спирте 100 мл, тщательно перемешивают смесь. Затем смесь прессуют в виде трубок методом мундштучного прессования при удельном давлении 4 т/см . После этого полученное изг делие сушат в сушильном шкафу при

150 С в течение 3 ч и производят спео кание в среде аргона при 1850 Ñ в течение 2,5 ч со ступенчатым нагревом и выдержкой 1 ч при 950 С, Охлажденное изделие пропитывают смесью водных растворов солей меди и хрома, взятых. в следующих соотношениях: 2,79 гСо(ЙО )г 6Н О, раст воренных в 294 г вЬды,и О, 78.г С (Сгй (Ц

I «О -Н О,растворенных в 130 г воды, в течение 40 мин. Затем сушат полученное изделие при 120ОС в течение 2 ч в сушильном шкафу, прокаливают в муфельной печи при 400 С в течение 3 ч и восстанавливают в токе водорода при 300 С в течение 30 мин.

Полученный таким образом катализатор имеет состав, мас. :

Медь 0,3

Окись хрома 0,24

Карбид кремния 70,0

Хром 1,0

Кремний1 Остальное

Этиловый сййРт" в количестве 100 мл пропускают через полученный катализатор с объемной скоростью 2,9 ч .

Нагрев катализатора осуществляют подводом к нему напряжения 6,4 В, что.

1109189

Составитель Н. Путова

Редактор О. Бугир Техред И.Асталош

Корректор Е. Сирохман

Заказ 5976/6 Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

1 обеспечивает температуру в зоне реакции 200 С. Выход ацетальдегида составляет 30, селективность — 100 ..

Пример . 2. К смеси порошков, содержащей,г: карбид кремния марки

К-4-55 177,2, хром 1,0, кремний

20,46,, нефтяной кокс для связки

1,5,г добавляют раствор бакелита в спирте в количестве 100 мл, который также в дальнейшем выгорает, и тщательно перемешивают смесь. Затем смесь прессуют в виде трубок методом гидродинамического прессования при удельном давлении 4,5 т/см

После этого полученное изделие сушат о в сушильном шкафу при 150 С в тече-ние 3 ч и производят спекание в среде аргона при 1850 С в течение 2,5 ч со ступенчатым нагревом и выдержкой

1 ч при 950 С. После охлаждения полученное изделие пропитывают смесью водных растворов солей меди и хрома, взятых в следующих соотношениях:

3,72 г Со(МОз)г 6Н20, растворенных 25 в 398,6 г воды, и 0,878 г С (G Н О ). »

«Н О, растворенных в 146,3 г воды, в течение 40 мин. Затем сушат полученное изделие при 120 С в течение 2 ч в сушильном шкафу, прокаливают в муфельной печи при 600 С в течение 2 ч о

30 и восстанавливают в токе водорода при 300 С в течение 60 мин.

Полученный таким образом катали затор имеет состав,мас. :

Медь . 0 4 35

Окись хрома, 0,27

Карбид кремния 88,6

Хром 0 5

Кремний Остальное

Этиловый спирт в количестве

100 мл пропускают через полученный катализатор с объемной скоростью

5,2 ч ", Нагрев катализатора в зоне о реакции до 300 С осуществляют подво" дом напряжения 8,5 В. Выход ацетальдегида составляет 65 . Селективность

100 .

Пример 3. К смеси порошков, содержащей,г: карбид кремния марки

К-4-55 197,2, хром металлический

1,0,кремний 0,2, нефтяной кокс 2, добавляют раствор бакелита в спирте в количестве 100 мп, тщательно перемешивают смесь. Затем смесь прессуют в виде трубок методом мундштучного прессования при удельном давлении

5 т/см, После этого полученное из;

2 делие сушат в сушильном шкафу при

150 С в течение 3 ч и производят спекание в среде аргона при 1850 С, о в течение 2,5 ч со ступенчато ым нагревом и выдержкой 1 ч при 950 С. Охлажденное изделие пропитывают смесью водных растворов солей меди и хро" ма, взятых в следующих соотношениях:

4.65 г Со(КО )г 6 НгО, растворенных в 491,83 r воды, и 0,975 r Cl (СгНзОг)з»

»Н О, растворенных в 162,6 г воды, в течение 40 мин. Затем сушат полученное изделие при 120 С в течение

3 ч в сушильном шкафу, прокаливают в муфельиой печи при 500 С в течение

2 ч и восстанавливают в токе водорода при 300 С в течение 40 мин.

Полученный таким образом катализатор имеет состав,мас. :

Медь 0,5

Окись хрома 0,3

Карбид кремния 98,6

Хром 0 5

Кремний. Остальное

Этиловый спирт в количестве

100 мл пропускают через полученный катализатор с объемной скоростью

5,5 ч1при 340 С, создаваемой от при" кладываемого напряжения 9 В. Выход ацетальдегида составляет 85, селективность — 100 ;