Катализатор для гидрирования @ -нитрофенола

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ О -НИТРОФЕНОЛА, содержащий никель на носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения активности, стабильности и селектцвйости катализатора, он дополнительно содержит кобальт и окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%: Никель 15-40 Кобальт 1-20 Окись магния 5,1-34 Носитель Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 В 01 ) 23/78 С 07 С 91)44

: . .— — —.. .() С(С,": У1» (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1 .. 1."-1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (2l ) 3699753/23-04 (22) 07.12.83 (46) 30.12.85. Бюл. Ф 48 (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (72) Н.И. Попов, Д.В. Сокольский, Л.В. Потемкин, Г.И. Баранцева и Г.И. Зорина (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент США У 3923579, кл. В 01 J 23/74, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР

N- 300461, кл. В 01 J 23/74, 1969. (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ О -НИТРОФЕНОЛА, содержащий никель на носителе, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения активности, стабильности и селектцвйости катализатора, он дополнительно содержит кобальт и окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Никель 15-40

Кобальт 1-20

Окись магния 5,1-34

Носитель Остальное

1 1

Изобретение относится к катализаторам для гидрирования о-нитрофенола, т.е..к катализаторам для гицрирования нитросоединений до аминосоединений.

Целью изобретения является повышение активности, стабильности и селективности катализатора за счет дополнительного содержания кобальта и окиси магния и соотношения компонентов.

Пример 1. К 600 мл 10% каро боната натрия, нагретого до 70 С при перемешивании добавляют 70 г носителя, например, АГ О . Пропитка носителя длится 20 мин. Затем медленно при перемешивании добавляют смесь растворов никеля (99,1 г нитрата), кобальта (24,7 г нитрата), магния (52,8 г нитрата), растворенных в 200 г воды и нагретых до 70 С.

Перемешивание продолжают еще 20 мин. рН раствора корректируют добавлением раствора карбоната натрия до значения 7-8. Далее катализатор сушат о при 105 С до постоянного веса, измельчают и просеивают через сито менее 0,25 мм. 1,0 r карбонатов . восстанавливают при 350 С 30 мин, и охлажденный катализатор используют при гидрировании о-нитрофенола (2,0 г) в воде при 25 С. Восстановленный катализатор имеет состав, мас.%: Ni 20; Со 5; MgO 8,5; носитель 66,5. Активность катализатора

220 мл/мин/г. Конверсия 100% продук г реакции — чистый аминофенол.

Пример 2. К 600 мл 10% каро боната натрия, нагретого до 70 С при перемешивании добавляют 78 г АГ О

Пропитка 20 мин ° Затем добавляют .к суспензии смесь растворов никеля (99,1 г нитрата), кобальта (4,94 r нитрата), магния (10,53 r нитрата), растворенных в 140 мл воды и нагретых до 70 С. Перемешивают 20 мин

Затем если есть необходимость добавляют раствор карбоната натрия до значения рН 7-8. Далее декантированный.катализатор сушат при

105 С до постоянного веса, измельо чают и подвергают активации.

1,0 r карбонатов восстанавливают ,в атмосфере Н при 360 С 30 мин е и используют в процессе гидрирования о-нитрофенола 1,2,0 г) при о

25 С в воде. Восстановленный катализатор имеет состав, мас.%: Ni 20;

Со 1; М@О 1,7; носитель 77,3. Актив20096 го

25

35

45

55

8 2 ность катализатора 40 мл/мин/г. Конверсия 100%. Продукт реакции— аминофенол.

Пример 3, К 600 мл 10% раствора карбоната натрия, нагретого о до 70 С, при перемешивании добавляют 55 r AfzO>. Пропитка носителя

20 мин. Затем медленно при перемешивании добавляют смесь растворов солей никеля (99,1 г нитрата), кобальта (24,7 нитрата), магния (211,0 г. нитрата}, растворенных в о

300 мл воды и нагретых до 70 С. Перемешивают 20 мин. Корректировку раствора до значения рН 7-8 ведут добавлением раствора карбоната натрия. Далее порошок катализатора суо шат до постоянного веса при 105 С, измельчают и активируют. 1,0 r карбос натов восстанавливают при 400 С

30 мин и используют для гидрирования о-нитрофенола P,Or) при о

25 С в воде. Восстановленный катализатор имеет состав, мас.%: Ni 20;

Со 5; MgO 34; носитель 41. Активность 123 мл/мин/г. Конверсия 100%, продукт реакции - чистый аминофенол.

Приме р 4. К 600 мл 10% раст.вора карбоната натрия, нагретого до 70 С, при перемешивании добавляо ют 55 r Af20 > и перемешивают

20 мин." Затем добавляют смесь растворов солей никеля (99,1 r.íèòðàòà), кобальта (98,8 г нитрата), магния (52,8 r нитрата), растворенных в о ,300 мл воды, нагретых до 70 С. Перемешивают 20 мин. Корректируют раствор до значения рН 7-8 добавлением карбоната натрия, декантируют, сушат при 105 С до постоянного веса. 1,0 r о карбонатов катализатора восстанаво ливают при 350 30 мин и испытывают при гидрировании о-нитрофенола в о воде при 25 С (2,0 г нитровещества) .

Восстановленный катализатор имеет состав, мас.%: Ni 20; Со 20; MgO 8,5; носитель 51,5. Активность 61 мл/мин/г

Конверсия 100% продукт реакции— чистый аминофенол.

Пример 5. К 600 мл 10% раствора карбоната натрия, нагретого до

70 С, добавляют 50 г АГ О, перемешивают 20 мин. Затем медленно приливают смесь растворов солей никеля .(99,1 r нитрата), кобальта (123,5 г нитрата), магния (52,8 r нитрата), растворенных в 300 мл воды и нагретьг до ?О С. Перемешивают 20 мин. Раста вор корректируют до значения рН 7-8

Декантированный порошок катализатора восстанавливают при 350 30 мин и испытывают при гидрировании о-нитрофенола (2,0 г) в воде при 25 C. Восстановленный катализатор состава, мас.Х: Ni 20; Со 25; М@0 8,5, носитель 47,5. Активность катализатора 42 мл/мин/г. Конверсия 100 ., продукт — чистый аминофенол.

Пример 6. К 600 мл IOX раствора карбоната натрия, нагретого до 70 С, добавляют 60 г Af 0, перемешивают 20 мин и добавляют смесь растворов солей никеля (49,55 г нитрата), кобальта (24,7 нитрата), магния (123,5 г нитрата), растворенных в 300 мл воды и нагретых до 70 С. Перемешивают 20 мин. РН о раствора 7-8. Порошок катализатора а сушат при 105 С до постоянного веса.

1,0 г карбонатов восстанавливают о при 400 С 30 мин и испытывают при гидрировании о-нитрофенола (2,0 rj в воде при 25 С. Восстановленный ка. тализатор, мас.Х: Ni 10; Со 5;

MgO 42 4; носитель 42,5. Активность

60 мл/мин/г. Конверсия 1007., в продуктах реакции чистый аминофенол.

Пример7.К600мл10 . раствора карбоната натрия нагрео

t того до 70 С, добавляют 56 г А О (пропитка (20 мин) . После этого к суспензии медленно приливают раствор солей никеля (198, 2 г нитрата), кобальта (4,94 г нитрата), магния (31,65 г нитрата), растворенных в о

300 мл воды и нагретых до 70 С. Перемешивание — 20 мин, РН раствора

7-8. Порошок катализатора сушат при о

105 С до постоянного веса и активируют перед опытом. 1,0 r карбонатов о

1 восстанавливают при 400 С 30 мин и затем испытывают при гидрировании о-нитрофенола (2,0 r) в воде при о

25 С. Восстановленный катализатор мас. : Ni 40; Со 1; MgO 5,1; носитель 53,9. Активность 54 мл/мин/г, конверсия IOOX, в продуктах реакции чистый аминофенол.

Пример 8. К 600 мл 10 . Раствора карбоната натрия, нагретого до 70 С, добавляют 72 г Af 0 (пропитка 20 мин). Затем приливают раствор.солей никеля (74,6 нитрата), кобальта (14,8 г нитрата), магния (105 r нитрата), растворенных в

250 мл воды и нагретых до 70 С. о

Перемешивание 20 мин, РН 7-8. Поро1200968 шок катализатора сушат при 105 С до постоянного веса и активируют в токе Н 1,0 г карбонатов восстанавливают при 400 С 30 мин и затем на катализаторе гидрируют о-нитрофенол (2,0 г) при 25 С в воде. Восстановленный катализатор. имеет сос тав, мас.Х: Ni 15; Со 3; MgO 17; носитель 65. Активность 184 мл/мин/г. !

О конверсия IOOX, в продуктах реак.1 ции чистый аминофенол.

Пример 9. I 0 r катализатора состава, мас.X: Ni 20; Со 5;

MgO 8,5; Яд0 66,5 активируют и

I5 испытывают, как в примере 1. Активность 180 мл/мин/г. Продукт реакции чистый аминофенол. Конверсия

100Х.

Сравнительные данные активностй предлагаемых катализаторов при гидрировании о-нитрофенола следующие:

Катализатор по Активность, примеру мл/мин/г

1 220

2 40

3 123

4 61

5 42

6 60

7 54

8 184

9 ISO

10 200

11 33

Известный 26

45

50 !

Пример 12. 1,0 r катализатора состава, приведенного в таблице,, (включая катализатор с запредельными соотношениями компонентов) активи55 Руют и гидрируют 8 навесок о-нитрофенола. Это позволяет оценить стабильность катализатора в исследуемом процессе по степени снижения

Пример 10. 1,0 r катализатора состава, мас.Х: Ni 20; Со 5; MgO 8,5;

С (активированный уголь) 66,6 активируют и испытывают, как в примере 1. Активность 200 мл/мин/г. Про25 дукт реакции чистый аминофенол. Конверсия I OOX.

Пример tl. Готовят катализатор состава, мас. .: Ni -45; Со 0,6;

MgO 3,4; носитель(А(0 ) остальное

30 активируют и испытывают, как в примере 1.

1200968

Катализатор состава, мас.7

А 20

Со MgO

20 5 8,5 66,5

2 20 5 25,5 49,5

3 10 30 25,5 34,5

22

4 40 1 51 8

5 15 20 5,1 58,9

6 40 20 5,1 34,9!

8 14

7 40 20 34 5

Извест ный 20

48

Составитель В. Теплякова

Редактор Л. Кастрап Техред Т.Фанта Корректор Е, Снрохман

Заказ 789576 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ 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

5 его активности (Е) по отношению к активности, проявляемой в, первом гидрировании.

Опыты проводят в условиях, как в опыте 1. Результаты сведены в таблицу.

Снижение активности, мл/мин/г, после 8-крат ного использования, Х