Катализатор для синтеза метилмеркаптана
Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам (КТ) для синтеза метилмеркаптана из метилового спирта и сероводорода. Повышение активности и избирательности КТ достигается введением дополнительного компонента и новым количественным содержанием компонентов. КТ имеет состав, мас.%: 12,0 - 15,0 вольфрамата калия; 2,0 - 3,5 оксида бора, остальное - оксид алюминия. КТ получают смешением водных растворов борной кислоты и вольфрамата калия с гидроксидом алюминия либо смешением водных растворов борной кислоты и вольфрамата калия с гидроксидом алюминия, либо смешением водного раствора борной кислоты со смесью сухих гидроксида алюминия и вольфрамата калия с последующей термообработкой при 380 - 390oC, либо смешением борной кислоты с гидроксидом алюминия, прокалкой при 490 - 500oC, пропиткой раствором вольфрамата калия, сушкой и прокалкой при 380 - 390oC. Испытание КТ в процессе синтеза метилмеркаптана из метилового спирта и сероводорода [молярное соотношение H2S:CH3OH = 1,8; условное время контакта 18 - 25 с, Т = 320 - 375oC] показывает лучшую производительность (11,2 моль/л КТ
ч) и избирательность по метилмеркаптану 95 - 97% (против 4,7 моль/л КТч и 91%). 1 табл.
Изобретение относится к катализаторам для синтеза метилмеркаптана из метилового спирта и сероводорода. Метилмеркаптан является препаратом, использующимся в качестве исходного сырья для получения метионина, сельскохозяйственных химикатов и прочих химических соединений. Целью изобретения является повышение активности и избирательности катализатора за счет дополнительного содержания в составе катализатора оксида бора при определенном содержании компонентов. П р и м е р 1. 1000 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 22 мас.) смешивают в течение 0,5 ч с раствором 46 г борной кислоты в 380 мл воды, нагретой до 60oC. В полученную пасту вводят раствор 118 г безводного K2WO4 в 142 мл воды, нагретой до 80oC, и перемешивают массу в течение 0,5 ч. Массу формуют и сушат на воздухе при комнатной температуре 15 ч, затем при 110oC 5 ч и прокаливают в токе сухого воздуха при 390oC в течение 5 ч. Содержание в катализаторе, мас. K2WO4 15, B2O3 3,3, Al2O3 81,7. П р и м е р 2. 1000 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 10 мас.) смешивают в течение 10 мин с 100 г K2WO4 и добавляют раствор 50 г борной кислоты в 692 мл воды, нагретой до 60oC. Смесь перемешивают при 50oC в течение 1 ч. Массу формуют и сушат на воздухе при комнатной температуре 15 ч, затем при 120oC 5 ч и прокаливают в токе сухого воздуха при 380oC 5 ч. Катализатор содержит, мас. K2WO4 12, B2O3 3,4, Al2O3 84,6. П р и м е р 3. Аналогичен примеру 2, но на 1000 г гидроксида алюминия берут 127 г K2WO4 и раствор 30 г борной кислоты в 700 мл воды. Содержание в катализаторе, мас. K2WO4 15, B2O3 2,0, Al2O3 83. П р и м е р 4. Аналогичен примеру 2, но на 1000 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 22 мас.) берут 118 г K2WO4, 50 г борной кислоты, растворенной в 525 мл воды, нагретой до 50oC. Смесь перемешивают при 45oC в течение 0,7 ч. Массу формуют, сушат при комнатной температуре 15 ч, при 110oC 6 ч и прокаливают в токе сухого воздуха при 390oC. Содержание в катализаторе, мас. K2WO4 15, B2O3 3,6, Al2O3 81,4. П р и м е р 5 (для сравнения). Аналогичен примеру 2, но на 1000 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 10 мас.) берут 126 г K2WO4, 25 г борной кислоты, растворенной в 693 мл воды с температурой 60oC. Смесь перемешивают при 40oC 1 ч, формуют, сушат и прокаливают, как в примере 4. Содержание в катализаторе, мас. K2WO4 15, B2O3 1,7, Al2O3 83,3. П р и м е р 6. 1445 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 22 мас. ) смешивают с горячим раствором (60oC) 66,6 г борной кислоты в 550 мл воды в течение 0,5 ч при 50oC. Массу формуют, сушат при комнатной температуре 15 ч, при 110oC 5 ч, прокаливают при 500oC 5 ч в токе сухого воздуха. Получают 850 г продукта, его пропитывают в течение 1 ч по влагоемкости раствором 150 K2WO4 в 714 мл воды. Сушат при 110oC 5 ч и прокаливают при 390oC 5 ч в токе сухого воздуха. Катализатор содержит, мас. K2WO4 15, B2O3 3,6, Al2O3 81,4. П р и м е р 7 (для сравнения). Аналогичен примеру 6, но для пропитки берут раствор 94,5 г K2WO4 в 714 мл воды. Катализатор содержит, мас. K2WO4 10, B2O3 3,8, Al2O3 86,2. П р и м е р 8 (для сравнения). Аналогичен примеру 6, но для пропитки берут раствор 168 г K2WO4 в 714 мл воды. Катализатор содержит, мас. K2WO4 16,5, B2O3 3,5, Al2O3 80,0. П р и м е р 9. 1445 г гидроксида алюминия (псевдобемит, влажность 10 мас.) смешивают с горячим раствором (60oC) 63 г борной кислоты в 545 мл воды в течение 0,5 ч при 50oC. Массу формуют, сушат при комнатной температуре 15 ч, затем при 110oC 5 ч, прокаливают при 500oC в токе сухого воздуха. Получают 850 г продукта, который пропитывают в течение 1 ч по влагоемкости раствором 133 г K2WO4 в 714 мл воды. Катализатор содержит, мас. K2WO4 13,15, B2O3 3,4, Al2O3 83,1. Катализаторы испытывают в реакции взаимодействия метилового спирта с сероводородом в проточной установке с хроматографическим анализом продуктов реакции. Во всех опытах молярное соотношение H2S:CH3OH равно 1,8, температура 347 350oC. По результатам анализа рассчитывают глубину конверсии метилового спирта(%): количество метилового спирта, превращенного в метилмеркаптан, мол. (выход метилмеркаптана); избирательность (%), равную отношению выхода метилмеркаптана к конверсии метилового спирта. Активность катализатора оценивают по величине константы скорости, вычисленной по уравнению 
где К константа скорости реакции, с-1; 
условное время контакта, равное отношению объема катализатора (в мл) к объему газообразных CH3OH и H2S, пропускаемых через слой катализатора в 1 с при условиях опыта, мл; Х выход метилмеркаптана, доли единицы. Производительность выражают в молях метилмеркаптана, полученного с 1 л катализатора в час. Результаты испытания катализаторов приведены в таблице.
Формула изобретения
Катализатор для синтеза метилмеркаптана из метилового спирта и сероводорода, включающий вольфрамат калия и оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и избирательности катализатора, он дополнительно содержит оксид бора при следующем содержании компонентов, мас. Вольфрамат калия 12,0 15,0 Оксид бора 2,0 3,6 Оксид алюминия ОстальноеРИСУНКИ
Рисунок 1MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.07.2002
Извещение опубликовано: 10.07.2008 БИ: 19/2008
