Способ приготовления катализатора для дегидратации вторичных циклических спиртов Советский патент 1987 года по МПК B01J37/02 B01J21/04 

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидратации вторичных циклических спиртов.

изобретения является увеличение выхода катализатора и приготовление катализатора с увеличенной активностью за счет использования нового носителя и изменений условий термообработки.

Пример 1. Волокнистую фракцию торфа пропитывают 1,0 М раствором AlCb в течение 24 ч. После этого пропитанное волокно отжимают от избытка пропитывающего раствора и сушат на воздухе, а затем в шкафу до абсолютно сухого состояния при 105°С. Содержание алюминия в таком волокне составляет 8,8 мас.%. Пропитанное волокно термообрабатывают (карбо11изи)ую1 ) в трубчатой печи в инертной среде (в точке азота) до 800°С со скоростью подье ма температуры 10°С/мин и выдерживаю - при этой температуре 2 ч. Полученное металлуглеродное волокно окисляют в воздушной атмосфере со скоростью под ье- ма температуры 4°С/мин до 600°С и выдерживают при этой температуре 2 ч.

Выход металлуглеродных волокон (МУВ) составляет 45 мас.% при выходе AliiOj 30 мас.%.

Полученный волокнистый оксид алюминия используют как катализатор в реакции дегидратации циклогексанола. Опыты проводят на установке проточного типа с верт и- кальным реактором. Пары спирта поступают сверху вниз через слой волокнистого катализатора, помещенного в узкой част1 трубки (d 0,8 см; h 1,5 см), между слоями инертной насадки (кварцевое стекло, п 1,5 см) для равномерного распределения паров спирта. Объем катализатора во всех случаях постоянный (V 0,75 см ). Объемную скорость рассчитывают по объему пропускаемого спирта над объемом катализатора.

Катализат дегидратации спирта анализируют методом газожидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ-72 (стационарная жилткая фаза Carbowax-20M на сила- низированном Хромотоне-N, газ-носитель-гелий). Методом ИК-спектроскопии определяют карбонильную группу в катализате и качественно анализируют чистоту продуктов конденсата.

Каталлитическую активность оценивают по объемной скорости пропускаемого спирта при 100%-ной конверсии, температурах 280, 300, 350 , 380°С и скорости пропускаемого спирта 1 . Выход циклогексе- на при 350-380°С составляет 96,8-100% при полной конверсии спирта.

Пример 2. Каталитическую активность волокнистого оксида алюминия, полученного по примеру I, изучают в реакции дегидратации циклогексанола при скорости пропускаемого спирта 3 при 350--380°С. Выход, цикло0

0

5

0

5

0

5

0

гексена при 350-380°С составляет 100% цри 1ЮЛПОЙ конверсии спирта.

Пример 3. Каталитическую активность волокнистого , полученного по примеру 1, изучают в реакции дегидратации циклогексанола при скорости пропускаемого спирта и 350-380°С. Выход циклогек- сена составляет 95,5% при полной конверсии спирта.

Пример 4. Пропитанную 0,5 М раствором AlClj волокнистую фракцию торфа, содержащую 6,5 мас.% АЬОз, карбонизируют со скоростью подъема температуры 5°С/мин до 800°С. Выход МУВ составляет 40 мас.%. Полученные МУВ окисляют кис- . юродом воздуха до 600°( со скоростью подъема температуры 10°С/мин. Выход составляет 27%. Каталитическую активность волокнистого АЬЮз проверяют в реакции дегидратации циклогексано.1а при скорости пропускаемого спирта 1 ч . Выход цикло- гексена при 350°С составляет 95,0%.

Выбранный интервал скоростей нагрева 5 10°С/мин при термообработке в инертной среде и 4---10°С/мин при окислении на воздухе обуслов.:1ен тем, что нри скорости нагрева вьине 10°С/мин снижается выход ко}1ечного продукта, малые же скорости нагрева (ниже 4-5°(/мин) нетехно- ;1огичны, так как неоправданно увеличивают длительность всего нроцесса.

При получении предлагаемы.м способом катализатора используют дешевое исходное , представляющее собой волокнистую фракцию торфа (отрезки д;1иной 10--60м.м), но ботаническому составу состоящую из корешков и сфа1 ново1-о мха.

Зольность Bo;ioK ia 0,6--2,0%. Элементный состав волокна, мас.%: С 50 --56; П 8-7; N-f О 42-36; содержание -СООН- групн 0,87 м -экв/1 .

Применение в качестве волокнистой фракции торфа отхода производства, получаемого при подготовке торфа низкой степени разложения, еще более удешевляет процесс приготовления катализатора.

За счет высокой внитьп ающей способ- пости торфяного во. юкпа можно ввести до 8-9 мас.% алюми1шя вместо 3,5 мас.% при пропитке вискозного волокна (по известному способу), что, в свою очередь, повышает выход волокнистой AlaO. s tio предлагаемому способу до 30 мас.% против 7---8 мас.% по известному. За счет возможности повьпнения скорости пропускаемого над катализатором циклогексапола производительность полученного но предлагаемому способу катализатора выше, чем полученного по известному в 35 раз.

Формула изобретения

Способ приготов.:1ения катализатора для дегидратации вторичных циклических спир- TOii путем пропитки волокниетого носителя

313298144

раствором хлорида алюминия с последова-лизатора с увеличенной активностью, в кательной термообработкой вначале в инерт-честве носителя используют волокнистую

ной среде и затем на воздухе, отличаю-фракцию торфа, а термообработку в инертщийся тем, что, с целью увеличенияной среде ведут со скоростью 5-10°С/мин

выхода катализатора и приготовления ката-5 и на воздухе - со скоростью 4-10°С/мин.

Изобретение касается каталитической химии, в Ч нстности приготовления катализатора (КТ) для дегидратации вторичных циклиалифатических спиртов. Цель - повышение выхода КТ с лучшей активностью. Получение КТ ведут пропиткой волокнистого носителя - волокнистой фракции торфа раствором А1С1з с последовательной термообработкой сначала в инертной среде со скоростью 5-10°С/мин, а затем на воздухе со скоростью 4-10°С/мин. За счет высокой впитывающей способности торфяного волокна можно ввести А1 до 8-9% (вместо 3,5% в вискозное волокно), что повышает выход КТ до 30% (вместо 7-8%). С учетом указанного производительность КТ в процессе гидратации циклогексана в спирт повышается в 3-5 раз. «о (Л оо ю со QO