Способ приготовления катализатора для дегидратации вторичных циклических спиртов

 

Изобретение касается каталитической химии, в Ч нстности приготовления катализатора (КТ) для дегидратации вторичных циклиалифатических спиртов. Цель - повышение выхода КТ с лучшей активностью. Получение КТ ведут пропиткой волокнистого носителя - волокнистой фракции торфа раствором А1С1з с последовательной термообработкой сначала в инертной среде со скоростью 5-10°С/мин, а затем на воздухе со скоростью 4-10°С/мин. За счет высокой впитывающей способности торфяного волокна можно ввести А1 до 8-9% (вместо 3,5% в вискозное волокно), что повышает выход КТ до 30% (вместо 7-8%). С учетом указанного производительность КТ в процессе гидратации циклогексана в спирт повышается в 3-5 раз. «о (Л оо ю со QO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 01 1 37 02, 21 04 м та

"т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4053622/31-04 (22) 11.04.86 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Институт торфа АН БССР (72) А. И. Киселева, П. И. Белькевич, В. Е. Тушинская, А. Э. Томсон, К. А. Гайдук и Е. А. Юркевич (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1030863, кл. Н 01 С 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 973153, кл. В 01 J 27/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 474354, кл. В 01 J 37/08, 1973.

„„SU» 1329814 А1 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРАТАЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ СПИРТОВ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора (КТ) для дегидратации вторичных циклиалифатических спиртов. Цель — повышение выхода КТ с лучшей активностью.

Получение КТ ведут пропиткой волокнистого носителя — волокнистой фракции торфа раствором А! С!з с последовательной термообработкой сначала в инертной среде со скоростью 5 — 10 С/мин, а затем на воздухе со скоростью 4 — 10 С/мин. 3а счет высокой впитывающей способности торфяного волокна можно ввести А1 до 8 — 9% (вместо 3,5% в вискозное волокно), что повышает выход КТ до 30% (вместо 7 — 8%). Ж

С учетом указанного произаолител ьг(ость КТ в процессе гидратации циклогексана в спирт повышается в 3 — 5 раз.

1329814

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидратации вторичных циклических спиртов.

Целью изобретения является увеличение выхода катализатора и приготовление катализатора с увеличенной активностью за счет использования нового носителя и изменений условий термообработки.

Прииер 1. Волокнистую фракцию торфа пропитывают 1,0 M раствором А!С1з в течение 24 ч. После этого пропитанное волокно отжимают от избытка пропитывакпцего раствора и сушат на воздухе, а затем в шкафу до абсолютно сухого состояния при

105 С. Содержание алюминия в таком волокне составляет 8,8 мас.%. Пропитанное волокно термообрабатывают (карбонизируктг) в трубчатой печи в инертной среде (в точке азота) до 800"С со скоростью подье ма температуры 10 С/мин и выдерживают при этой температуре 2 ч. Полученное металлуглеродное волокно окисляют в воздушной атмосфере со скоростью под ьс ма температуры 4 С/мин до 600 С и выдерживают при этой температуре 2 ч.

Выход металлуглеродных во. окон (МУВ) составляет 45 мас.% при выходе А!101

30 мас %.

Полученный волокнистый оксид алюминия используют как катализатор в реакции дегидратации циклогексанола. Опыты проводят на установке проточного типа с вертикальным реактором. Пары спирта поступают сверху вниз через слой волокнистого катализатора, помещенного в узкой части трубки (d 0,8 см; !т 1,5 см), между слоями инертной насадки (кварцевое стекло, п 1,5 см) для равномерного распределения паров спирта. Объем катализатора во всех случаях постоянный (V 0,75 см ).

Об.ьемную скорость рассчитываю.г Ifo объему пропускаемого спирта над обьемом катализатора.

Катализат дегидратации спирта анализируют методом газожидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ-72 (стационарная жидкая фаза Са! bov,ах-20М ня силанизированном Хром отоне-N, газ-носитель-гелий), Методом ИК-спектроскопии определяют карбонильную группу в катализяте и качественно анализиру1от чистоту нродук ..oil конденсата.

Каталлитическую активность оценивают по объемной скорости пропускаемого спирта при 100%-ной конверсии, температурах

280, 300, 350, 380 С и скорости пропускаемого спирта 1 ч . Выход циклогексена при 350 — 380 С составляет !36,8- 100% при полной конверсии спирта.

Пример 2. Каталитическую активность волокнистого оксида алюминия, полученного по примеру 1, изучают в реакции дегидратации циклогексанола при скорости пропускаемого спирта 3 ч при 350 — -380 С. Выход циклогексена при 350 вЂ вЂ С составляет 100 /р при полной конверсии спирта.

При,иер >. Катал итическую активность волокнистого А! 01, полученного по примеру 1, изучают в реакции дегидратации циклогексанола llpH скорости пропускаемого спирта 5 ч и 350 — 380 С. Выход циклогексена составляет 95,5% при полной конверсии спирта.

1О

Пример 4. Пропитанную 0,5 М раствором А!С!, волокнистую фракцию торфа, содержащую 6,5 мас.% A)90;I, карбонизируют со скоростью подъема температуры

5"С/мин до 800"С. Выход МУВ составляет

40 мас.%. Полученные МУБ окисляют кисвозд y lpga;10 600 (. co cKopocTblo подьема температуры 10 С/мин. Выход А!.Од составляет 27%. Катa.1итическую активность волокнистого А1 О;1 проверяют в реакции дегидратации цик.1огексянола при скорости

I:poïócK3åìoão спирта 1 ч . Выход цикло20 гексена при 350"С составляет 95,0%.

Выбранный интервал скоростей нагрева

5 1О С/мин при термообряботкс. в инертной среде и 4- -1О"С,> мин при окислении на воздухе обусловлен тем, что при скорс>стH нагрсвя 1зып1е 10 С, MHH снижается выход конечного продукта, малые же скорости нагрева (ниже 4 — -5 С/мин) нетехнологичны, тяк как неоправданно увеличивают длительность всего процесса.

П ри llo.fу>11. пни II pc,ь1яг<1емым способом ка гализяторя используют дс шевое исходное сырье, прсдставляющее собой волокнистую фрякцик> торфа (отрезки .I„IHíoH 10- -60 мм), l1O OOT3IlH×CÑÊO v1, СOC I ЯВХ i ОСТОЯ1ЦХ К> ИЗ КОрсшков пушицы и сфа1ново. о мха.

Зольность во.1ок:13 0,6 — 2,0%. ЭлементЗ 1lhfH состав волокна, мас %: (50 56;

Н 8 — 7, Х+ О 42 —;36; содержание -СООНгрупп 0,87 мг-экв/г.

Применение в качестве волокнистой фракllHH торфа о гхо 13 производства, получаемого при подготовке торфа низкой степе4 ни разложения, еще о11лее удешевляет процесс приготовлс ния катализатора.

За счет высокой впитыва1ощей способности торфяного волокна можно ввести до 8 9 мас.% алкаfHIIHH вместо 3,5 мас.% при пропитке Вискозно10 во loK>13 (llo известному способу), что, 13 свою очередь, повышает выход волокин той А1>01 по предлагаемому способу до 30 мас.% против

7 -8 мас.% IIO известному. Зя счет возможности повышения скорости пропускаемо50 го над катализатором циклогексанола производительность получен:1ого по предлагаемому способу катализатора выше, чем полученного по извсстному в 3 5 раз.

Формула изобретени»

Способ приготовления катализатора для дсгидратации вторичных циклических спиртов путем пропитки волок11истого носителя

1329814

Составитель Т. Белослюдова

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 3514/10 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раствором хлорида алюминия с последовательной термообработкой вначале в инертной среде и затем на воздухе, отличаюи4ийся тем, что, с целью увеличения выхода катализатора и приготовления катализатора с увеличенной активностью, в качестве носителя используют волокнистую фракцию торфа, а термообработку в инертной среде ведут со скоростью 5 — 10 С/мин

5 и на воздухе — со скоростью 4 — jo Ñ/мин.