Способ получения сульфидированного катализатора—платина на угле

 

О П

Союз Советских

Социалистических

Республик изоы етения

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

M.Êë. В 01j 11/74

Зая влено 23.11.1971 (№ 1623583/23-4) с,пр исоединеяием заявки №вЂ”

Комитет оо делает изобретений и открытий ори Совета Министров

СССР

Приорятет—

Опубликовано 23Х.1973. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания ОЗ.Х.1973.

УДК 66.094.173(088.8) И.нос гр а нцы

Конрад Бессле р и,Курт Майер (Федеративная Рес публтвка Германии) Иноспранная фирма

«ФАРБВЕРКЕ ХЕХСТ АГ» (Федерапи вная Реопубли ка Германии) Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДИРОВАННОГО

КАТАЛИЗАТОРА — ПЛАТИНА НА УГЛЕ

ИзобрсTBII)Hc относится к способам получения сульфидиро ванных жатал изаторо в на основе металло в платиновой грутп пы для гидрирования органичеаиих соединений, а ыменно к способа|м получения сульфидированного катализато ра — платина на угле для I Hl+ptHiptoвания галоидсодержащ их нитроароматииеаких ао един ен и й.

Известен способ, получения сульф иди рованного катализатора — платина на угле,для гидрирова ния гало идсо держа щих нитроа ромавичеаких .углеводородов, за1клю чающийся в осаждении окиси платины на у гле п ри гидролтсзе щелочным материалом су апензии актиеированпого угля в водном растворе соединения платины (II), Booñòàíîâëåíèè окиси плапины до металла и обрабоске полученного, катализатора платины на угле сульфидирующим средством в та ком количестве, которое п радста вляет собой 100 (p избыток от теоретичеотси необходимого для полного превращения металлической платины в дисульфид.

Катализатор, по:ту пенный tIIO и31BctcTtHQMv способу, по своей селектнвности приподен для,катали пического восстановления,галоидсодержащих нитроа роматических yl.aeBollopoд ов tB соответствующие амины. Одна ко этот катали затор быстро теряет свою пер1воначальную активность и по этой л ричине не может при меняться многократно. Klpoìå этого, из ве2 стный способ пригото)вления катализатора я вляется трудоемким, а с войспва каталогизатора трудновоапроизводимы.

Цель,предлагаемопо,изобретения — созда5 ние апаса ба получения ауль фвд и рован ного катализатора — платина на угле, повышающего а ктивность и стабильность катал изато)ра, упрощающего IItpouectc eIо приготовления, Для этого получают аульфиди рованный катализатор — .платина на угле путем на сыщения водородом .катализатора платина íà ylле, суапенди рованного,в виде частиц с акти|вной поверхностью не менее 800 м /г в воде при рН от 0 до 5, с последующей обра бот кой

15 сульфпди рующи м средством,в таком количестве, чтобы на 1 июль поглощенного водорода катализатором поглощалось 0,3 — 0,7 люль сероводорода, и извлечением полученного оульфидированного катализатора из водной суспензии известным апособом.

В качестве и сходного материала для приготовления аульфиди рова нного катализатора могут присменяться промышл енные катализаторы — платина на угле с содержанием металличеакой платины 1 — 10 вес. %, п редпочтптельно 4 —.6 tBBc. %, с,размером зористалл итов менее 20 А и металлической поверхностью б — 1 2 м /г, предпочтительно 8 — t10 м2/г.

ЗО Насыщение водородом водной ауспензии

384206

OO

65 исходного катализатора п|роводят при давлени и isopopio1sа 1 — 2 атл и температуре 10—

50 С, предпочтительно .при 20 — 30 С.

Обра бопку аульфиди рующим средством осущеспвляют при 10 — 50 С, IIipezrIOHTHTeaI Ho п,ри 20 — 30 С.

В,качестве сульфидирующего средства,применяют сероводород, или сульфид, или гидрооульфид щелочного металла или аммония.

Катализатор, цриготавленный по п редложеннаму способу, обладает высокой alKTHIBHостью и селективностью,в реакциях BoccTaiHioBления галоидсодержащих,,в особенности хлорсодержащих, нитроароматическ их соединений в соотвепствую щие амины. Степень дегалоиди рсва ния составляет менее 0,1% по отношен ию к,весовому количеству галогена, введенного,в pealKцию, Катализатор может применяться мн овоиратно без заметного падения каталитической активности. С войства катализатора, цритотовленно го со гласно предложенному способу, лепко восдроизводимы.

П р!им eip 1. B заполненной ааоТоМ колбе при интен си вном перемешивании п ри 22 С суспендируют 25 г катализатора THirIa 5% платины на угле (раз мер кристаллитов лримерно о

10 Л; металлическая поверхность п риме1рно

10 л /г; удельная ilIOIBBpxisoсть 800 AI%; .величина частиц угля при мерно 44%(20 лк или

99% (80 мк) в смеси из 500 мл воды и 8 г

75%-ной серной кислоты. Су спензии дают отстояться и вытесняют находя щий ся над жидкостью а зот водородам. Из градуированного цилиндра с термостатируемой жидкостной рубаш кой, герметично соединенного с колбой, в интенсивно перемеш иваемую суспензию пропускают водород. Через 30 лин достигаепся насыщение. Объем поглощенного водорода отсчитывают,по градуированном у цилиндру. Он составляет 600650 лл при 22 С. После этого заменяют водород над суспен!ди|ро ва нным катализатором на сероводород. Обрабатывают сероводород ка к,и eoiirapoäoiì, из,гра)дуи рованного TepimgcTaTHipolsaнного цилиндра, герметически соединенного с колбой, п ри интенсивном перемешивании. После поглощения 300 лл сероводорода при 22 С перемешивание п рекращают и аппа рату1ру продувают азотом для освобоидения от серо водорода.

Катализатор отфильтровывают,от жидкости,и IIipoMBIBaIQT дистиллированной водой. Он гни!меняется:влажны м, с содержанием воды около 50%.

П р им eip 2. Катализатор готовят по способу, описанному в примере 1, однако в .качеcTiBe водной ареды rapHiMeHSIIQT 500 лл 1%-ной серной, или 1%-ной фосфорной, или 2%-ной муравьиной, или 2%-ной уксусной юсисл оты.

П р и м ер 3. В неприготовленную согласно п римера 1, насыщенную водородом суопензию катализатора вносят,при 25 С iB течение 15 лин при перемешивании 70 лл 1%-ного водного .распвора пи д роаульфита натрия та ки м obpaзсм, чтобы вносимый распвор .IIoIIagaл под,по5

4 верхноcTb ауопен зии. После промывания alIIпа ратуры азо том,катализатор отфильпровыв ают и IIpolMBIIBHIoт водой.

Пр,и м е р 4. К омеси 340 вес. ч. 2-,хлорнитробензола и 500 вес. ч. метанола в автоклаве емкостью 2 л из нержавеющей стал и добавляют 9 вес. ч. катализатора, приготовленного согласно примерам 1 — 3, и восста навливают водородом,при 80 С и давлении 10—

50 атл. По окончании реа кц ии катализатор отфильпровывают, а из фильърата выделяют

2-хло ранилин. Опфильпрова нный катализатор без дальнейшей очисвки применяют для последую щего восстановления, Катализатор, приготовленный со гласно примерам 1 — 3 можно применять таким образом до 30 раз. Продолжительность реакции составляет 30 лин на одну за прузку. Отщелле|ние хлора соста|вляет менее 0,1%,,по отношению к весовом у кол ичест ву хлора, введенного в реакцию. Выход а1мина почти количественный.

П.р и м e ip 5. Катали зато р, приготовленный согласно примеру 1, испытывают описанным в при|мере 4 способом в реакции гидриро вания других хлорнипроцроматичеаких соединений, а имен но:

i3-xsIop н итр об ензол, 4 хлорнипробензол, 2,5-дихлорни пробензол, 3,4-дихл орвипр об енз ол, 2,6 дихл oip нитр об енз ол, 6-хлор-2-нитро-1-метил бензол, 4-хлор-2-нитро-1-метилбензол.

При 3Tом Во всех случаях продукта ми восстановления являлись COOTseTcTisyIOIIIHe амины. продолжительность реакциями менее 1 часа.

Отщепление хлора составляет менее 0,1:вес. %, по отно шению к весовому количеству хло ра, введенному в реакцию. Катализатор, в зависим ости от воостанавлHIBaeM0I о нит росоединения, можно применять в течение 10 — 30 восстановлений, Выход а минов 95 — 98 Isec. % ст теоретического количества.

Htp epiM ет из о б р ет ени я

1. Способ, получения сульфидированного катали затора — платина на угле для гидри рования галоидсодержа щ их, предпочтительно хлорсадержа щих, ни проа1ромати чеоких у глеводородов с иопользава нием о бра ботки катализато ра — «платина на угле .сульфидирующи м средспвом, отличающийся тем, что, с целью упрощения rripioIIeoca и повьпшения активности и стабильности аульфидированного катализатора, катализатор — платина на угле в виде чаcTiHiu с а кти вной поверхностью не менее

800 лР/г суслендируют в воде при рН от 0 до

5, насыщают .катализатор водородом и затем обрабатывают сульфHQHlpующим срец1ство м в таком количеспве, чтобы на 1 лоль поглощенного водорода катализатором, поглощалось

0,3 — 0,7 люль сероводорода, после чего полученный сульфидированный 1катализатор,плати384206

Составитель П, Чекрий

Редактор Л. Герасимова Техред 3. Тараненко, Корректоры: А. Дзесова и Н. Аук

Заказ 4235 Изд. Мв 1570 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография

5 на на угле известным опособом извлекают из водной суапензии.

2. С пособ по п. 1, отличающийся тем, что берут исходный катализатор платина на у гле, содержащий 1 — 10 вес. %, npeglпочтительно

4 — 6 вес. %, вьвоо кодиспереной металлической о платины с |величи ной иристалл итав менее 20 А и металлической поверхностью 6 — 12 м /г, пред почтительно 8 — ll0 м /г.

3. С паооб Ino In. 1, отличающийся тем, что насыщение водородам ооуществляют при давлении 1 2 атм и темлератчре 10 50 Ñ, предпочтительно прои 20 30 С, 6

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обра бопку сульф идирующим средством осущеспвляют п ри 10-"50 С, цред почтительно

20 — 30 С.

5. Способ по In. 1, отличающийся тем, что в качеспве оульфи дирующего оредства при меняют серово до род, или сульф ид1,,или гидросульфид щелочного металла ил и а м мония.

10 6. Clnocoo по 1, отличающийся тем, что на

1 моль погл ощен нопо водорода применяют

0,45 — 0,55 моль сульфидирующего средства.