Катализатор для гидролиза окисленного парафина Советский патент 1993 года по МПК B01J21/16 C07C51/09 

Изобретение относится к катализаторам производства синтетических жирных кислот окислением парафиновых углеводородов кислородом воздуха.

Целью изобретения является увеличение активности катализатора за счет содержания дополнительного компонента, выполнения катализатора определенной формы и макроструктуры.

Пример 1. Водный раствор сульфата циркония, подкисленный серной кислотой, содержащий 1 кг/м оксидата циркония и 100 кг/м серной кислоты, смешивают с водным раствором силиката натрия с нормальностью 1ч8 icr зкв/м с образованием гидрозоля, который коагулирует в гидрогель шариковой формы в слое минерального масла. Гидрогель подверга 0т активации раствором сернокислого алюминия с концентрацией 1 кг/м при температуре 50°С в течение 24 ч, отмывают дистиллированной водой до отсутствия сульфат-ионов в промывных водах 18 ч при 50°С, сушат при 160°е 18 ч и прокаливают при 600°С 12 ч в токе воздуха. Катализатор имеет следующий химический состав, мае. %:

Оксид цирконии0,Е

Оксид алюминия0.2

Оксид натрия0.1

Оксид кремнияОстальное

П р и м е р 2, Водный раствор сульфата циркония, подкисленный серной кислотой, - содержаидий 40 кг/м оксидата циркония и 70 кг/м серной кислоты, смешивают с водным раствором силиката натрия е нормальностью 1.5 кг экв/м с образованием гидрозоля, который коагулирует в гидрогель шариковой формы в слое минерального масла. Гидрогель подвергают активации раствором сериокислОго алюминия с концентрацией 15 кг/м при 50°G 8 течение 16 ч, отмывают дистиллированной водой до отсутствия сульфат-ионов в промывных водах 18 ч при , сушат при 1бО°С и прокаливают npvf 12 ч в токе воздуха. Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%:

Оксид циркония14,5

Оксид алюминия5,5

Оксид натрия0.7

Оксид кремнияОстальное

Пример 3. Водный раствор сульфата циркония, подкисленный серной кислотой, содержащий 20 кг/м оксидата циркония и 85 кг/м серной кислоты, смешивают с водным раствором силиката натрия с нормальностью 1.6 кг экв/м с образованием гидрозоля, который коагулируют в гидро- гепьшариковой формы в слое минерального масла. Гидрогель подвергают активации

раствором сернокислого алюминия с концентрацией 10 кг/м при 50°С Е1 течение 20 ч. отмывают дистиллированной водой до отсутствия оульфат-ионбв в промывных водах 18ч при 50°С. сушат при 160°С и далее прокаливают при 600°С 12 ч в токе воздуха. Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%;

Оксид циркония7.0

. Оксид алюминия2.5

Оксид натрия0,3

Оксид кремния90,2

Полученные образцы катализатора испытывались в реакции гидролиза окисленного парафина.

Окисленный парафин (оксидат) является промежуточным продуктом производства синтетических жирных кислот (СЖК). Его качество характеризуатся обычно .кислотны.м, карбонильным. .и йодными

числами, но величина этих показателей не

регламентируется ГО.СТ или ТУ. Принято

считать, что, при кислотном числе 05-75 мг

КОН/Г эфирное число ДОЛ.ЖНО составлять

50-56 мг КОН/Г, карбонильное 5-10 мг КОН/г, йодное 1-2 г иода/100 г. В результа-. те гидролиза зфирны.х соединений на твердых ката/ изатора/ эф1лрное число оксидата снижается, дегидратация промежуточных

продуктов - спиртов- приводит к росту йодного числа, а декарбоксилироваиие во.цора- створимых кислот мемного снижает кислотное число окхидата. Однако качество основного целевого продукта - водо1 ерастворимых кислот, которые содержатся в оксидате с гидролизом и чез него, - изменяется носуществеино /. сопостааимо в обоих случаях.

Критерием оценки активности катализатора при гидролизе оксидзта считают степень снижения эфирного числа оксидата до и после гидролиза в одинаковых условиях, причем активность кэтяяизатора является выше там. где оказывается более

низкое эфирное число оксидата после гидролиза.

В иижеследуюших примерах Г1риводят- ся данные испытания катализаторов в реакции гидролиза оксидата.

. Г1 р и м е р 4. Берут 500 г оксмдата из твердого парафина, который после отделения катализатора окисления пзрафийа при трехкратной промывкой 1 : 1 с помощью водного раствора водорастворимых кисгют с кислотным числом 45 мг КОН/Г, имеет следующие функциональные числа:

Кислотное71.5

Эфирное55,8

Карбонильное6,5

Иодное1.2

Оксмдат подают снизу вверх в проточ- ной вертикальной установке при скорости 2,44ч и температуре , Используют катализатор (50 мл) в виде шариков (1-5 мм) следующего состава, мае. %;

Оксид циркония1,0

Оксид алюминия0,5

Оксид натрия0.1

Оксид кремнияОстальное

Получают 493 г оксидата со следующими показателями:

Кислотное68,7

Эфирное27,9

Карбонильное8,5

Иодное число.Т2.4

П- р и м е р 5. Берут 500 г оксидата с качеством, как в примере 4, и пропускают его при 250°С и подаче 2,44 ч сквозь шариковый алюмоцирконосиликатный катализатор следующего состава по примеру 3. .

Получают 496 г оксидата со слёдующи- мИ функциональными числами:

Ki/icnoTHoe65,8

Эфирное24,8

Карбонильное9,7

Иодкое12,1

Пример 6. Берут 500 г оксидзта с качеством, как в примере 4, и пропускают его пр д250°С и подаче 2,44 сквозь шариковый алюмоцирконосиликатный катализатор следующего состава, мае.%;

Оксид циркония14,0

Оксид аяюминия5,0

Оксид натрия0,6

Оксид кремния80,4

Получают 495 г оксидата со следующи- ми функциональными числами:

Кислотное63,2

Эфирное22,5

Карбонильное8,2

Иодное13,1

П, р и м е р 7. Берут 500 г оксидата с качеством, как в примере 4. ; пропускают его при и подаче 2,44 ч сквозь шариковый апюмоцпрконосиликатиый катализатор состава по примеру 1.

Получают 497 г оксидэта со следующими функциональными числами:

Кислотное63,5

Эфирное45,7

Карбонильное6,6

Иодное5,5

Пример 8, Берут 500 г оксидата с качеством, как в примере 4. и пропускают его при 250 С и подаче 2,44 ч сквозь шариковый алюмоцирконосиличатный катализатор состава по примеру 2,

Получают 490 г оксидата со следующими функционзльнымм числами:

Кислотное64.1

Эфирное40,1

Карбонильное6,8

Иодное6,4

Как видно из примеров 7 и 8. судя по эфирному числу оксидата (45,7 и 40,1), активность алюмоцирконосиликатного катализатора за пределами содержания КСМПОН8ЧТОВ значительно ниже, чем в предложенном интеосапе.

В таблице дана сравнительная характеристика известного и предложенного катализаторов, Кг.к следует из представленных данных, предло Кбннь й катализатор по сраенению с прототипом в реакции гидролиза оксидата, судч по эфирному числу оксидата, примерно вдвое более эффективен.

По cp3BHS -:ii:-o с промышленным производством ОКК обработка оксидата на алю- м о ЦП р к о и о с ил и к а т н о м катализаторе позволяет сократить расход содопродуктов м серной к 1-1слоты в среднем ка 20-25%.

(56) Авторское свидетельство СССР N 529150. кл, С 07 С 51/42. 1975.

Авторское свидетельстЕо СССР 789501. кя, С 07 С 51/487, 1978.

Результаты гидролиза оксидата при 250°С и подаче 2.44 ч на катал лзатора.х

по прототипу и изобретению

Формула изобретения 1. Кзтаяизатор для гидролиза окисленного парафина, содержащий оксиды кремния, циркония и алюминия, о т л и ч а ю щи и с я тем, что. с целью увеличения активности катализатора, он дополнительно содержит окс йд иэтрий при следующем еодержанми компонентов, мас,%:

Редактор Л. Герасимова

Составитель Т. Белослюдова

Техред М.МоргентапКорректор О. Густи

3183

Подписно

Тираж

НПО Поиск Р оспатента П3035. Москва. Ж-35, Раушская наб,. 4/5

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

Оксид циркония0,5-14,5

Оксид алюминия0,2-5,5

Оксид натрияО.-ОЛ

Оксид креш1ияОстальное

2. Катализатор по п, 1, о т л и ч а ю щ л иС я тем, что он выполнен в шариковой форме с поверхностным слоем мз оксм.Г Э алюминип,Подписное

Изобретеи .ю касается каталитической химии, в частности катапиззторз (КТ) для гидролиза акисленного парафйнз, КТ применяют а производстве сянт.етжеск«х жионь Х кмслот. Увепиче ие а. стиз2 ноаи КТ дссг1-геется за счет содержания s не, дополните;1ьного компонента - оксида натрия. В состав КТ входят компоненты в следующе1 л соотношении, мас.%;-око1д циркония 0,5 - 14,5; окаед алюминия 0,2 - 5,5; оксид натрия 0,1 - 0,7; оксид кремния - оста)1ьное. КТ преимуш,ественно выпол- ипется в шариковой с поверхностным слоем из оксида алюминма испытан14е КТ в реакции гидролиза окиатенного парафина показывает, что он в дза раза эффективнее известного. 1 , 1 табд