Катализатор для дегидрирования циклических углеводородов и вторичных спиртов Советский патент 1983 года по МПК B01J23/16 C07B3/00 

Изобретение относится к катализа торам для дегидрирования углеводоро дов и спиртов. Известен катализатор для дегидри рования спиртов, содержащий окись магния ffl . Реакция протекает при 320-360 С. Выход водорода 93,3%, селективность процесса . Известен также катализатор для дегидрирования спиртов, содержащий 0,ОЬ-0,1 мас.% технеция, и окись редкоземельного элемента - окись йфтрия или окись неодима, или окись празеодима, или окись иттербия - остальное fe . Наиболее близким к предлагаемому катализатору является катализатор для дегидрирования углеводородов и спиртов, содержащий 0,02-10 мас.% платины на носителе - окиси магния sj. В реакции дегидрирования циклоге сана при З20с количество катализатора составляет 3 г, скорость подачи циклогексана 0,05-0,2 мл/мин, выход бензола 46,0%, селективность процесса 83%. Недостатками такого катализатора являются низкие активность и селек тивность. Целью изобретения является повышение активности и селективности катализатора. Цель достигается тем, что катали затор для дегидрирования циклически углеводородов и вторичных спиртов, содержащий активный компонент на носителе - окиси магния, в качестве активного компонента содержит техне ций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Технеций 0,1-4,0 Окись магния Остальное Отличительными признаками предлагаемого катализатора являются содержание в качестве активного компонент технеция, а также новое количественное соотношение компонентов. Использование катализаторов с концентрацией технеция ниже 0,1 мас и вьвие 4,0 мас.% нецелесообразно, так как при концентрации ниже О ,1 мае получают низкие выходы целевого продуко а, а при концентрации выше 4,0 выход целевого продукта не увеличивается. Предлагаемый катализатор получаю путем пропитки раствором пертехнета аммония определенной концентрацией предварительно сформированных части окиси магния. Объем раствора превышает в 1,4-1,6 раза насыпной объем окиси магния. Пропитывание и высушивание прово дят в вакуумном ротационном испарителе при 70-80 С. Сухой продукт вос станавливают в токе водорода в тече ние 2 ч при 280-300°С,-л затем 12 ч при 700°С. Количество технеция в катализаторе определяют по радиоактивности. Каталитическую активность полученных катализаторов проверяют на установке проточного типа в реакциях дегидрирования углеводородов и спиртов. Процесс дегидрирования углеводородов проводят при 270-450С, а спиртов - при 150-30ос. Продуктами дегидрирования циклических углеводородов являются ароматические углеводороды и водород, а продуктами дегидрирования спиртов альдегиды или кетоны и водород. Полученные вещества анализируют методом газожидкостной хроматографии. Пример 1. Для приготовления катализатора берут 2,53 г окиси магния, предварительно сформированной в частицы размером 1,5-2 мм, и 0,005 г пертехнетата аммония, растворенного в 7 мл воды. Окись магния и раствор пертехнетата аммония загружают в вакуумный ротационный испаритель и проводят пропитывание и высушивание в течение 1 ч при 70-80с, затем переносят в кварцевую трубчатую печь и восстанавливают в токе водорода 2 ч при 280-300С и 12 ч при . Полученный катализатор содержит 0,1 мас.% на окиси магния. Активность катализатора определяют в процессе дегидрирования циклогексана- на установке проточного типа, куда загружают катализатор. Сначала через реактор пропускают азот и нагревают катализатор до 270°С, после чего на катализатор подают циклогексан со скоростью 0,074 мл/мин. Всего в опыте расход циклогексана составляет 3,46 г. Процесс ведут при 270-450°С. Длительность опыта при одной и той же температуре 1 ч. Выход катализата. колеблется незначительно и составляет 3,4-3,315 г. Жидкие и газообразные продукты дегидрирования анализируют методом газожидкостной хроматографии, причем газообразные продукты анализируют непрерывно в ходе процесса.. Анализ показывает, что при дегидрировании циклогексана образуются только бензол и водород, т.е. селективность процесса составляет 100%. Выход бензола на таком образце катализатора при 300, 320, 400 и 450.С составляет 11,9/ 47,5 57,8 и 87,8 мас.% соответственно. Пример 2. Для приготовления катализатора берут 2,53 г окиси магния,, предварительно сформированной в частицы размером 1,5-2 мм, 0,078 г пед технетата аммония. растворенного в 7 мл воды. Дальнейш приготовление катализатора, как в примере 1, Катализатор содержит 1 % техне на окиси магния. Активность катализатора определяют в реакции разложения циклогек сана по методике, описанной в прим ре 1. Выход бензола на таком образце катализатора при 300, 320, 400 и 450°С соответственно 25,5, 57,5} 85,2 и 95,8 мас.% соответственно. Селективность процесса 100%. Пример 3. Для приготовления кат лизатора берут 2,53 г окиси магния предварительно сформованной в част цы размером 1,5-2 мм, и 0,234 г пертехнетата гиимония, растворенног в 7 МП воды. Дальнейшее приготовление катали затора проводят, как в примере 1. Катализатор содержит 3,4 мас.% технеция,на окиси магния. Активность катализатора определ ют в реакции разложения метилцикло гексана по методике, описанной, в примере 1. Выход толуола на таком образце катализатора при 300, 320, 400 и 450°С составляет 27,2, 52,4} 72,0 и 95,5 мас.% соответственно. Селективность процесса 100%. Пример 4. Для приготовления катализатора, содержащего 4 мас.% технеция на окиси магния, берут 2,53 г окиси магния, предварительно сформированной в частицы размером 1,5-2 мм, и 0,312 г пертехнетата аммония, растворенного в 7 мл воды. Дальнейшее приготовление катализатора проводят, как в примере 1. Активность катализатора определяют в реакции разложения изопропилового спирта по методике, описанной в примере 1. Процесс ведут при 150300°С. Выход водорода на таком образце катализатора при 150 200/ 250 и составляет 53,2 72,3} 82,4 и 96,1 мас.% соответственно. Селективность процесса 100%. Таким образом, содержание техиеция в катализаторе на основе окиси магния повышает его активность и селективность. При дегидрировании циклогексана на предлагаемом катализаторе выход бензола увеличивается до 95,8% (на катализаторе по прототипу выход бензола составляет 46%). При дегидрировании изопропилового спирта увеличивается выход водорода.

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАЙИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И ВТОРИЧНЫХ СПИРТОВ, содержащий активный компонент на носителе - окиси магния, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, в качестве активного компонента он содержит, технеций при следующем соотношении компонентов, мае,%; Технеций0,1-4,0 Окись магнияОстальное W