Патент ссср 413656
ОПИСАНИЕ
ИЗО6 РЕТ ЕН ИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
Зависимый от патента №
М. Кл. В Ol| 11/16
Заявлено 15.IX.1971 (№ 1697505/23-4)
Приоритет 17.1Х.1970, № P 2045882.6, ФРГ
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий
УДК 66.097.3 (088.8) Опубликовано 30.1.1974. Еноллетень ¹ 4
Дата опубликования описания 11 Л 1.1974
Авторы изобретения
Иностранцы
Германн Телен, Курт Галькур, Вульф Швердтель и Вольфганг Своденк (Федеративная Республика Гермашш) Иностраш(ая фирма
«Байер АГ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ФЕНОЛА
В ЦИКЛОГЕКСАНОН
Изобретение относится к области производства катализаторов для гидрирования фенола в циклогексанон.
Известен катализатор для этого процесса, содержащий палладий на носителе — окиси алюминия.
Этот катализатор обладает недостаточной активностью и механической прочностью.
Цель изобретения — увеличение активности катализатора и его механической прочности.
Эта цель достигается тем, что в качестве носителя взята алюминиевая шпинель, включающая один из следующих металлов: кобальт, магний, литий, никель, цинк.
Получение катализатора.
Пример 1. 2,86 л шарикообразной окиси у-алюминия с диаметром 4 — 6 мм и внутренней поверхностью около 250 м /г пропитывают при 30 С 1 л водного раствора, в который последовательно добавляют 296 г муравьиной кислоты и 233 г 54%-ного водного раствора гидроокиси лития. Пропитанную окись алюминия высушивают при 150 С в вакууме, пропитывают еще раз тем же раствором и снова высушивают в вакууме при 150 С. В заключение носитель в течение 6 час при 1050 С обжигают до образования шпинели, что установлено рентгеновским исследованием. Готовый носитель имеет внутреннюю поверхность о
25 м - /г и средшою ширину пор 700А. После пропитывания солянокислым раствором 82,7 г гидрата хлорида палладия (П) и восстановления щелочным формалином готовый катализатор содержит 1,8 вес. палладия. Прочность на излом 99% шариков не менее ! 0,0 кг/шарик.
10 Пример 2. 1,2 л шариков диаметром 4 мм из активной окиси алюминия с внутренней поверхностью 288 м -/r трижды пропитывают при обычной температуре 1600 г насыщенного водного раствора нитрата кобальта. Нагре15 вая пропитанные н высушенные шарики нитраткобальта до 500 С, превращают их в окись, которую нагревают 8 час до 1050 С до образования шпинели, что подтверждено данными рентгеноструктурного анализа. Полу20 ченный таким образом носитель имеет внутреншою поверхность 40 м /г и среднюю ширио ну пор 760 A.
Для получения катализатора носитель про25 питывают солянокислым раствором гидрата хлорида палладпя (11). Палладнй восстанавливают щелочным формалином. Содержание палладия в готовом катализаторе составляет
1,8 вес. % и 99 готового катализатора име30 ют прочность на излом не менее 8,9 кг/шарпк.
413656
Предмст изобретения
45
Составитель Л. Белоус
Техред 3. Тараненко
Редактор К. Вейсбейн
Корректор Е. Зимина
Заказ 1316(15 Р!зд. Ко 1206 Тираж 651 Подписное
Ц11111!П11 Госу гарствепного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
П р и и е р 3. 1(атализатор получают по при;1еру 2, по используют 1800 r насьпценного годного раствора ни1рата магния. При этом с бразуется 60% шпипели (согласно данным
1 шгггецоструктурпого анализа) . Носитель пропптываккг солянокислым раствором 50 г гидрата хлорида палладин (II). Готовьш ка1алпзатор сойер>кит 1,8 вес. о/о палладня и
99 jp шариков имеют прочность 113 излом пе менее 8,8 кг/шарик.
I! р и м е р 4. 11,ля получения носителя катализатора 1,2 л окиси Т-алюминия в жгутах
4 — 6 f»f и с внутренней поверхностью 300 м /г многократно пропитывают 1600 г пасыщенпого раствора нитрата цинка. В результате образуется шпинель цинкалюминия в стехиометрическом составе. Пропитанный носитель высушивают и нагревают до 500 С, при этом нитрат разлагается до окиси. Затем носитель нагревают в течение 6 час до 1050 Ñ. Полученный носитель состоит (согласHо данным рс1гп епоструктурного анализа) из шпипели ципкал1омипия и имеет внутреннюю поверхность 20 м /г и среднюю ширину пор 800А.
После пропитывания солянокислым раствором 5,5 г гидрата хлорида палладия (11), 2 час восстановления в потоке водорода при температуре 200 С и промывания от хлорида катализатор содержит 1,8 вес. палладия.
Прочность на излом у 990 шариков готового катализатора не менее 8,3 мг/цилиндр.
Пример 5. Сравнительный (окись алюминия без добавок). На 1000 г шарикообразной окиси у-алюминия с диаметром 4 — 6 мм и внутренней поверхностью 280 м"jr наносят солянокислый раствор 36 r гидрата хлорида налладия II. Катализатор после восстановления водным щелочным формалином содер>кит
1,8 вес. палладия. Прочность па излом составляет у 95% шариков не более 2,6 кг/шарик.
Пример 6 (сравнительнып: окись алюмипия без добавки). На 1000 г окиси и-алюминия в видс выпрессовашll>fx жгутов длиной II пиаметром около 5 мм и внутренней поверхностью 30 м -/г наносят прп трехкратном промежуточном высуHlH!fill! Ill! солянокпслый раствор 36 r гндрата хлорнда палл>дия 11. 1(»тализатор после восстановления водным формалином содержит 1,8 вес. /o палладия.
Прочность на излом у 95% шариков не более
4,5 кг цилиндр.
Пример 7. Гидрирование. 2000 мл катализатора по примеру 1 помещают в реакционную печь шириной 50 мм и длиной 1 м.
После обрабо! Iк1; катализатора водородом при 200 С свыше 24 час над катализатором
1р проводят 660 r парообразного фенола с 990 л водорода, а реакционное тепло отводят через масляное наполнение кожуха. Устанавливают контактные температуры 150 — 220 С, причем образуется отчетливая пикова„" температура.
Мольпос соотношение фенола к водороду составляст 1:6. Полученный реакционный продукт содержит в среднем 93% циклогексано»а, 6% циклогексапола и около 1% загрязнений, причем содержание фенола ниже 0,1%, т. е. превращение можно рассматривать как
1P0о/
Продукт реакции очищают посредством дистилляции в вакууме и добавляют циклогексанон особенной чистоты (по данным газохроматографического анализа) через 2500час проведения реакции селективпость ниже90%, степень превращения также уменьшается. 1 л катализатора дает 830 кг циклогексапона.
Такие же результаты получают при применении катализаторов по примерам 2 — 4.
П р и мер 8. Гидрирование (сравнительный).
Если в условиях примера 7 использовать катализатор по примеру 5 или 6, то селективность и степень превращения снижаются через 130 час. В этих опытах 1 л катализатора дает 58 кг циклогексапопа.
1(атализатор для гидрирования фенола в циклогексанон, содержащий палладий на носителе — окиси алюминия, отличающийся
:ем, что, с целью повышения активности и механической прочности катализатора, в качестве IfocHIñëH взята алюминиевая шницель, включающая один пз следующих металлов: кобзл!,T, магний, лп 1 11Й, никель, IIHHK,
