Катализатор для гидрирования бутиндиола-1,4 Советский патент 1992 года по МПК B01J23/86 C07C29/17 

Изобретение относится к гетерогенным катализаторам гидрирования, используемым для полного гидрирования тройной С- С-связи, в частности для гидрирования бутиндиола-1,4 до бутандиола-1.4.

Известен катализатор для гидрирования бутиндиола-1,4 до бутандиола-1,4, содержащий оксиды никеля, меди и марганца на носителе-диоксиде кремния.

Данный катализатор отличается высокой селективностью при использовании его в суспендированном состоянии при давлении выше 25 МПа при повышенной температуре 210-280°С, что свидетельствует о его недостаточно высокой активности.

Более близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту яв- ляется катализатор аналогичного назначения, содержащий оксиды никеля, меди, марганца и фосфора на носителе-оксиде алюминия при следующем массовом соотношении Ni;Cu:Mn 18:6:0,9 и содержании P20s2.6 мас.%.

При давлении 30 МПа и температуре - 55°С выход бутандиола составляет 97.1% при концентрации 1,4-бутиндиола 10.6 мас.%.

Данный катализатор обладает также недостаточно высокой активностью, т.к. требует использования повышенного давления при недостаточно высокой концентрации 1,4-бутиндиола.

Целью изобретения является увеличение активности катализатора. Это достигается тем, что катализатор содержит оксиды никеля, меди и хрома на носителе - оксиде алюминия при следующем содержании компонентов, мае. %: оксид никеля (в расчете на никель 10,2-15,4; оксид меди (в расчете на медь) 2,8-4,1; оксид хрома (в расчете нз хром) 1,0-1,8; в -оксид алюминия остальное,

О

ъ

Отличием данного катализатора является содержание нового промотора - оксида хрома и новой формы носителя -0-формы оксида алюминия при приведенном содержании компонентов,

Это обеспечивает повышенную активность катализатора в процессе гидрирования бутиндиола-1,4. Так при 20 МПа, 353К, расходе бутиндиола-1,4-1 дм3/ч и обьемной скорости водорода 3000 ч при достижении степени превращения 89,3-92,7 мас.% используют 15%-ную концентрацию исходного бутиндиола-1,4 против 10%-ной концентрации по прототипу.

П р и м е р 1. $-Оксид алюминия получают в результате термообработки в течение 12 ч у -оксида алюминия марки А-1 (ГОСТ 8136-76) при 1273 К,

Гранулы 0 А120з при температуре окружающей среды пропитывают раствором, содержащим нитраты никеля, меди и хрома, при концентрации последних в растворе, г/л: П(Юз)2 102; Си(МОз)2 25; Сг(МОз)з 5,4. Термообработку катализатора осуществляют по режиму, К; 373, 423, 573 и 673 2 ч.

Состав катализатора мас.%: NI 5,7; Си 1,7; Сг 0.5; в остальное.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, только используют следующие концентрации компонентов в пропиточном растворе, г/л: Ni(N03)2 190: Cu(N03)2 40.2; Сг(ГЧОз)з 10,7.

Состав катализатора, мас.%: Ni 10,2; Си 2,8; Сг 1,0; в остальное.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, только используют следующие концентрации компонентов в пропиточном растворе, г/л: Ni(N03)2 205; Си()2 46,6; Сг(ЫОз)з 10,7.

Состав катализатора, мас.%: Ni 11,6; Си 3,4; Сг 1,1; в А120з остальное.

П р и м е р 4, Аналогично примеру 1, только используют следующие концентрации компонентов в пропиточном растворе, г/л: Ni(N03)2 240; Си(МОз)2 52.1; Сг(МОз)з 11,9.

Состав катализатора, мас.%: Ni 15,4: Си 4,1; Сг 1,8; в остальное.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 3. только гранулыО-МзОз пропитывают дважды.

Состав катализатора, мас.%: Ni 18.2: Си 5,1; Cr 1,9; остальное.

Полученные катализаторы испытывали в интегральном реакторе проточной установки.

Условия восстановления: Объем катализатора, дм31,0

Температура восстановления, К 453

Продолжительность

восстановления, ч10

Давление, МПа20

Расход водорода. м3/ч2

Условия испытаний:

Температура, К353

Концентрация раствора

бутиндиола-1,4, %15,0

Расход раствора

бутиндиола-1,4, дм /ч Объемная скорость

1,0

водорода, ч3000

Об активности и селективности катали- заторов судили по выходу бутандиола-1,4- целевого продукта реакции гидрирования, н-бутанола - одного из основных побочных продуктов, степени превращения бутиндиола-1,4 в бутандиол-1.4.

Результаты испытания катализаторов

представлены в таблице.

Формула изобретения Катализатор для гидрирования бутиндиола-1.4 до бутандиолэ-1,4, содержащий оксиды никеля, меди и металла-промотора на носителе - оксиде алюминия, отличающийся тем, что, с целью увеличения активности, в качестве оксида металла-промотора катализатор содержит оксид хрома и в качестве носителя -Ј форму оксида алюминия при следующем содержании компонентов, мас.%:

Оксид никеля (в расчете на никель)10,2-15,4

Оксид меди (в расчете

на медь)2,8-4.1

Оксид хрома (в расчете на хром)1,0-1,8

---Оксид алюминияОстальное.

Изобретение касается каталитической химии, в частности гетерогенного катализатора гидрирования бутиндиолэ-1,4 до бу- тандиола-1,4, Цель - повышение активности катализатора. Для этого используют состав (в расчете на металл), содержащий, мас.%: оксид никеля 10,2-15,4; оксид меди 2,8-4,1; оксид хрома 1-1,8 и носитель - -оксид алюминия до 100. В этом случае в указанном процессе степень превращения повышается с 84,7 до 92,7% при увеличении содержания в реакционной смеси бутандиола-1,4 с 12,7 до 13,9 мас.%. 1 табл.