Способ приготовления катализатора для синтеза пиридиновых оснований

 

Изобретение позволяет получить катализатор с повышенной стабильностью и производительностью и улучшить санитарно-гигиенические условия получения. Приготовление включает обработку псевдобемита пептизатором, смешение с оксидом хрома (III) и оксидом цинка в присутствии фтористоводородной кислоты, формование , сушку при 45-85°С в течение 4-6 ч и прокаливание при 550-700°С о течение 3-6 ч. В качестве пептизатора используют муравьиную , уксусную или щавелевую кислоты или ацетат или формиат алюминия. Оксид цинка применяют в виде его суспензии в растворе фтористоводородной кислоты в количестве 5-15 мас.% в пересчете на фторид цинка. Повышается стабильность катализатора (работа до 80 ч и более в одном цикле до регенерации), увеличивается до 85-95 г/кг кат в час выход целевых продуктов. 1 табл. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735257/04 (22) 19.06.89 (46) 23,10.91. Бюл, М 39 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Т.А.Бажина, Е.А.Власов, А.А.Евстратов, Д,1Осупов, А.К.Баутинов и А.M.Ëàðèîíoâ (53) 66.097.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1181702, кл, В 01 J 23/80, 1984.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1456220, кл. В 01 J 37/04, 1987. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ СИНТЕЗА ПИРИДИНОВЫХ

ОСНОВАНИЙ (57) Изобретение позволяет получить катализатор с повышенной стабильностью и производительностью и улучшить санитарИзобретение относится к производству катализаторов для синтеза пиридиновых оснований путем гетероциклизации ацетилена с аммиаком и может быть использовано в медицинской, микробиологической и других отраслях промышленности для получения высокоэффективных химических средств защиты растений, ингибиторов коррозии, растворителей, лекарственных препаратов и других веществ.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной стабильностью и производительностью и улучшение санитарно-гигиенических условий получения за счет использования в качестве пептизатора муравьиной, уксусной или щавелевой кислот, или формиата или ацетата алюминия, применения оксида цинка в виде суспензии в растворе фтористоводородной кислоты в количестве 5-15 мас,%, в

„„с Ц ÄÄ 1685511 А1 (я)5 В 01 J 37/04, 23/26, 23/06 но-гигиенические условия получения, Приготовление включает обработку псевдобемита пептиэатором, смешение с оксидом хрома (111) и оксидом цинка в присутствии фтористоводородной кислоты, формование, сушку при 45-85 С в течение 4-6 ч и прокаливание при 550-700 С в течение 3-6 ч, В качестве пептизатора используют муравьиную, уксусную или щавелевую кислоты или ацетат или формиат алюминия.

Оксид цинка применяют в виде его суспенэии в растворе фтористовсдородной кислоты в количестве 5-15 мас,% в пересчете на фторид цинка. Повышается стабильность катализатора (работа до 80 ч и более в одном цикле до регенерации), увеличивается до 85-95 г/кг кат в час выход целевых продуктов. 1 табл. пересчете на фторид цинка, а также проведения определенного температурного режима прокаливания.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. Навеску псевдобемитного гидроксида алюминия влажностью 65% в количестве 254,3 г обрабатывают 3 мл

99,5%-ной уксусной кислоты. Перемешивают дисковой мешалкой -30 мин, Затем добавляют 3 г оксида хрома и, после непродолжительного перемешивания, сус"пензию 6,94 г ZnO в 4,29 r 45%-ной фтористоводородной кислоты. Массу формуют методом экструзии, сушат при 45 С в тече- ние 6 ч и прокаливают при 550 С в течение

6 ч. Состав катализатора, мас.%: Zn0 3;

СггОз; ZnFz 5; А!г03 89, Пример 2. Навеску псевдобемитного гидроксида алюминия влажностью 85% в

1685511

10 количестве 513,0 г обрабатывают 1,7 мл

99,7%-ной муравьиной кислоты, перемешивают 30 мин. По истечении указанного времени добавляют в пластичную массу 4 r оксида хрома и, после непродолжительного перемешивакия, суспензию, состоящую из

15,8 г оксида цинка в 12,90 г 45%-ной фтористоводородной кислоты, Массу форму ют, сушат при 85 С в течение 4 . и

Опрокаливают при 700 С в течение 3 ч. Состав катализатора, мас,%: Zn0 4; Сг20з 4, ZnFz 15, АЬОз 77.

Пример 3. Навеску псевдобемита влажностью 75% в количестве 332 г обрабатывают 23,4 мл 9%-ной щавелевой кислоты, перемешивают 30 мин, затем добавляют

3,5 r оксида хрома и, после непродолжительного перемешивания, суспензию, состоящую из 11,40 г ЕпС в 8,6 г 45%-ной IHF.

Сформованную массу сушат при 6ООС в течение 5 ч и прокаливают при 600 С в течение 5 ч. Состав катализа-гора, мас.; ZnO

3,5; Сг203 35, ZnF2 10, AI203 83.

П р и M е р 4. К навеске псевдобемита влажностью 80% в количестве 442,7 r,добавляют 9,85 г ацетата алюминия, тщательно перемешивают в течение 30 мин. В образовавшуюся пластичную массу добавляют

3 r оксида хрома и суспензию, состоящую из 5,36 г Zn0 в 2,58 г 45%-ной фтористоводородной кислоты. Сформованные гранулы сушат при 80"С в течение 5 ч и прокаливают при 650"С в течение 4 ч. Состав катализатора, мас,%: Zn0 3; Сг20з 3, ZnF2 3; А120з 91.

Пример 5. К не веске псевдобемита влажностью 70% в количестве 232,8 г добавляют 6,86 г формиата алюминия, тщательно перемешивают в течение ЗО мин. В образовавшуюся пластичную массу добавляют 4 г оксида хрома, а затем., после непродолжительного перемешивания, суспензию, состоящую иэ 19,70 г Zn0 в 17,20 г 45%-ной фтористоводородной кислоты. Сформованный катализатор сушат при 60 С в течение

4 ч и прокаливают при 7ОО С в течение 3 ч.

Состав катализатора, мас.%: ZnG 4; Сг Оз 4;

ZnFz 20; Alg0a 72, Пример 6 для сравнения), Готовят формованный катализатор по методике примера 1. Гранулы сушат при 45ОC в течзние 6 ч и прокаливают при 550 С в течение

2 ч. Состав катализатора аналогичен составу примера 1.

Пример 7 (для сравнения), Готовят формованный ка..алиэатор по методике примера 2. Гранулы сушат при 85 С в течение 4 ч и прокаливают при 700 С в течение

8 ч. Состав катализатора аналогичен составу примера 2, i5

Пример 8 (для сравнения). Готовят формованный катализатор по методике примера 3. Гранулы сушат при 75 С в течение 5 ч и прокаливают при 400 С в течение 3 ч, Состав аналогичен составу примера 3.

Пример 9 (для сравнения). Готовят формованный катализатор по методике примера 1. Гранулы сушат при 80 С в течение 4 ч и прокаливают при 900 С в течение 6 ч. Состав аналогичен составу примера 1.

Активность катализаторов в реакции гетероциклизации ацетилена с аммиаком снимают на проточной установке в интервале температур 320-420 С и соотношении ацетилен/аммиак 1;2.

Общая объемная скорость исходной газовой смеси 120 ч; объем загружаемого

-I, катализатора 100 см .

Анализ продуктов реакции проводят методом газожидкостной хроматографии, Время работы данного катализатора в одном цикле до 80 ч. Регенерация кислородом воздуха при 550-600 С в течение 1216 ч, после чего катализатор полностью восстанавливает активность.

Прочность гранул катализатора на раэдавливание определяют на зкстензометре

ИПГ-1 по величине усилия, затрачиваемого на раздавливание каждой гранулы, Величину истинной прочности определяют как среднюю из 25-30 измеренных значеКислотные свойства катализатора анализируют методом рН-метрии, суспендируя навеску катализатора в водной среде в течение 1 ч и фиксируя изменения рН водной среды.

Результаты испытаний представлены в таблице, Как следует из представленных данных, предлагемый способ приготовления катализатора для синтеза пиридиновых оснований, по сравнению с известным, обладает следующими преимуществами; увеличивается стабильность работы катализатора— работа до 80 ч и более в одном цикле до регенерации, увеличивается до 85-95 г/кг кат в час выход целевых продуктов и улучшаются санитарно-гигиенические условия получения катализатора.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для синтеза пиридиновых оснований, включающий обработку псевдобемита пептиэатором, смешение с оксидом хрома (III) и оксидом цинка в присутствии фтористоводородной кислоты, формование, сушку при

1685511 води"

ОСТЬ ПО ннам, кат.

Прото1

3

3-4 3-4 10-1

3,0 3,0 S 0

4,0 4,0 15,0

3 5 3,5 10,0

3 0 3,0 3>0

1О-12

»,о

1О,0 о,о

10,5

430-450

7оо

650

1 4 ост, 89,0

77,о

8З,О

91,0.5,0

10>0

12,О

»,о

1О,О з

2 в

7ОО

900

72,0

89,О

77,О

83,0

89,0

4,0 ° 20,0

3,0 5 0

4,0 15,0

3 5 10,0

3,0 5,0

4,0 з,о

4,0

3"",5 з,о

Составитель Н, Путова

Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор Г. Бельская

Заказ 3552 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

45-85 С в течение 4-6.ч и прокаливание сформованных гранул, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной стабильностью и производительностью и улучшения санитарно-гигие- 5 нических условий получения, в качестве пептизатора используют муравьиную, уксусную или щавелевую кислоты или ацетат или формиат алюминия, оксид цинка применяют в виде его суспензии в растворе фтористоводородной кислоты в количестве 5-15 мас. в пересчете на фторид цинка, а прокаливание ведут при 550-700 С в течение 3-6 ч.

75-80 50-55 60-76

95 . 75 85

95 80 9О

95 80 95

Каталиэатор не активен в синтеэе пирндиновык оснований

70 50 50

75 50 65

95 во 90 е5 55 7о

Каталнэатор не проявляет активности