Способ получения двойного фосфата титана и магния Советский патент 1987 года по МПК C01B25/45 

1130855

Изобретение относится к технологии получения катализаторов, носителей катализаторовJ наполнителей, в частности двойной фосфорной соли титана

и магния состава 0,5MgO-TiOg PjOj X 6Н(,0.

Цель изобретения - повьшение удельной поверхности двойного фосфата титана, и магния и ускорение процесса его получения.

JO

П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 1, только в раствор тетра- хлорида титана вводят 58 г однозаме- щенного фосфата магния (соотношение (H2PO)2 1:10), затем добавляют 90 мл (45 об.%) этилового спирта. Суспензию перемешивают при 70°С. Вре- ся синтеза 4 ч. Выход целевого продукта 6,6 г, удельная поверхность катализатора 195 . .

П р и м е р 4. Проводят по примеСпособ осуществляют при взаимодействии солянокислого раствора тетрахлорида титана с однозамещенным фос- ,5 ру 3, только в качестве органического фатом магния при молярном соотношении реагента используют пропиловый спирт Ti HgCHjPOy )2,равном 1;(7-10), при количестве 40 об.% (80 мл). Время нагревании 30-70

и в присутствии ал- канолов (этилового или пропштового спирта) в количестве 30-45 об.%. Выделенный фильтрацией целевой продукт промывают, сзпиат и прокаливают при 400-500 С. Согласно химического анализа состав полученного продукта 0,5MgO-TiO -P205--6H20. ЕГО удельную поверхность измеряют известным путем. Активность полученного катализатора определяют в реакции дегидратации циклогексанола в циклогексен.

П р и м е р 1. К 200 мл (0,96 г Ti ) солянокислого (0,1 М НС1) 0,1 М раствора тетрахлорида титана добавляют 41 г однозамещенного фосфата магния в виде твердой соли. Молярное соотношение Ti () 2 составляет 1:7 (Ti ). Смесь перемешивают до полного растворения фосфата магния, затем вводят 60 мл этилового спирта (30 об.%) и нагревают до 70 С. Полученную суспензию перемешивают в течение 3 ч. Осадок фильтруют, отжимают под прессом, высушивают на воздухе и прокаливают при 400 С.

осаждения 4.ч. Выход двойного фосфата титана и магния 6,5 г, удельная по-

20

верхность получаемого фосфата .

Проведение процесса осаждения в присутствии спиртов способствует ускорению образования двойных фосфатов благодаря высаливающему эффекту. Он

25 обусловлен тем, что полярные молекулы спирта блокируют избыточные фосфат- ионы ион-дипольным взаимодействием, в результате чего растворимость двойного фосфата падает. При этом во всем

30 объеме исходного рас.твора происходит образование осадка однородного фазового состава. Высокая однородность и дисперсность гранулометрического состава объясняется также поверхностно35 активными свойствами спиота, который препятствует агрегированию осажденных

частиц.

При введении в реакционную смесь менее 30 об.% спирта ухудшаются качественные показатели продукта и увеличивается время синтеза. Увеличение количества спирта в смеси 45 об.% нецелесообразно, поскольку не влияет на качество и скорость синтеза двой40

При введении в реакционную смесь менее 30 об.% спирта ухудшаются качественные показатели продукта и увеличивается время синтеза. Увеличение количества спирта в смеси 45 об.% нецелесообразно, поскольку не влияет на качество и скорость синтеза двойВыход двойного фосфата 6,9 г, удельная поверхность получаемого фосфата j ного фосфата. Замена спирта на карбо- 185 .нат аммония в реакционной смеси при-П р и м е р 2. К 200 мл (0,96 г водит к образованию фосфата титана Ti ) солянокислого (0,1 М НС1) 0,1 М непостоянного состава. При отношении раствора тетрахлорида титана прибав- (H2P04.)2, не соответствующем ляют 52 г однозамещенного фосфата указанному, также наблюдается снижения в виде твердой соли ( :РО ние выхода и качества целевого про- 1:18). Соотношение ()2 1:9. Смесь перемешивают до полного растворения фосфата и вводят 80 мл

дукта.

Интервал допустимых температур проведения синтеза составляет 30-70 С

(40 Ьб.%) этилового спирта с последу- При температурах ниже 30 С процесс ющим перемешиванием суспензии при на- протекает медленно (более 20 ч), при гревании до . Время осаждения 4ч. Дальнейшие операции аналогичны примеру 1.

температурах более 70 С наблюдается гидролиз растворенного титана с образованием диоксида титана.

O

Выход двойного фосфата 6,6 г, удельная поверхность получаемого фосфата 200 м2/г.

П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру 1, только в раствор тетра- хлорида титана вводят 58 г однозаме- щенного фосфата магния (соотношение (H2PO)2 1:10), затем добавляют 90 мл (45 об.%) этилового спирта. Суспензию перемешивают при 70°С. Вре- ся синтеза 4 ч. Выход целевого продукта 6,6 г, удельная поверхность катализатора 195 . .

П р и м е р 4. Проводят по приме5 ру 3, только в качестве органического реагента используют пропиловый спирт количестве 40 об.% (80 мл). Время

ру 3, только в качестве органического реагента используют пропиловый спирт количестве 40 об.% (80 мл). Время

осаждения 4.ч. Выход двойного фосфата титана и магния 6,5 г, удельная по-

верхность получаемого фосфата .

Проведение процесса осаждения в присутствии спиртов способствует ускорению образования двойных фосфатов благодаря высаливающему эффекту. Он

обусловлен тем, что полярные молекулы спирта блокируют избыточные фосфат- ионы ион-дипольным взаимодействием, в результате чего растворимость двойного фосфата падает. При этом во всем

объеме исходного рас.твора происходит образование осадка однородного фазового состава. Высокая однородность и дисперсность гранулометрического состава объясняется также поверхностноактивными свойствами спиота, который препятствует агрегированию осажденных

частиц.

При введении в реакционную смесь менее 30 об.% спирта ухудшаются качественные показатели продукта и увеличивается время синтеза. Увеличение количества спирта в смеси 45 об.% нецелесообразно, поскольку не влияет на качество и скорость синтеза двой

ного фосфата. Замена спирта на карбо- нат аммония в реакционной смеси приводит к образованию фосфата титана непостоянного состава. При отношении (H2P04.)2, не соответствующем указанному, также наблюдается снижение выхода и качества целевого про-

дукта.

Интервал допустимых температур проведения синтеза составляет 30-70 С.

При температурах ниже 30 С процесс протекает медленно (более 20 ч), при

температурах более 70 С наблюдается гидролиз растворенного титана с образованием диоксида титана.

Предлагаемый способ позволяет увеличить скорость осаждения катализатора в 10-15 раз (по известному способу требуется 48 ч, а по предлагаемому 3-4 ч), увеличить однородность конечного продукта и его удельную поверхность до 200 (по Известному способу удельная поверхность катализатора составляет 95 ).

Конверсия циклогексанола в цикло- гексен при использовании двойного фосфата титана и магния в качестве катализатора составляет 96% (удельная поверхность катализатора 200 ). При использовании в этой реакции ка- тапизатора, имеющего поверхность 95 (по известному способу) степень конверсии циклогексанола снижается до 51%.

Преимуществом предлагаемого способа является также полное устранение в синтезе расхода дифецитной ортофос- форной кислоты.

Редактор М.Бланар

Составитель В.Вилинская

Техред В.Кадар Корректор Л. Пат аи

Заказ 1767/18 Тираж 456 Подписное ВНИИПИ Государственного.комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, ЬЬэсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1.Способ получения двойного фосфата титана и магния путем взаимодействия солянокислого раствора тетра- хлорида титана с солью магния- при нагревании, осаждения продукта в присутствии химического реагента с последующим вьщелением, сушкой и прокаливанием целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повьшения его удельной поверхности и ускорения процесса, в качестве соли магния используют однозамещенный фосфат магния при соотношении :Mg(H2P04)2 1(7-10), а осаждение ведут в присутствии 30-75 об,% этилового или пропилового спирта.

2.Способ по П.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что взаимодействие солянокислого раствора тетрахлорида титана с однозамещенным фосфатом магния осуществляют при 30-70 с.

Изобретение относится к технологии получения катализаторов, в частности двойной фосфорной соли титана и магния состава 0,5 к . Цель изобретения - повьшение удельной поверхности катализатора и ускорение процесса его получения. Способ осуществляют взаимодействием солянокислого раствора тетрахлорида титана с однозамещенным фосфатом магния при молярном соотношении равном 1:(7 - 10), при нагревании до 30-70°С в присутствии 30-45 об.% этилового или пропилового спирта. Выделенный, фильтрацией продукт промьшают, сушат и прокаливают при 400-500 с. Удельная поверхность полученного катализатора достигает 200 , время синтеза 3-4 ч. 1 з.п. ф-лы. со О ОС) ел СП С5