Катализатор для изомеризации пинена в камфен и трициклен Советский патент 1993 года по МПК B01J23/74 B01J21/06 C07C5/22 

Изобретение относится к катализаторам изомеризации непредельных терпено- вых углеводородов, в частности к катализатору для получения камфена и трицикле- на.

Цель изобретения - повышение активности при сохранении селективности по выходу камфена и трициклена выше 80% (4).

Поставленная цель достигается тем, что в катализатор, содержащий гидратированный диоксид титана и гидроксид натрия, дополнительно вводится сульфат никеля или сульфат кобальта, или сульфат железа при следующем содержании компонентов, мае %:

Сульфат никеля или сульфат

кобальта, или сульфат железа,

в пересчете на металл0,5-0.6

Гидрооксид натрия, в

пересчете на натрий5,7-5,9

Гидратированный

диоксид титанаОстальное

Предлагаемый катализатор поясняется следующими примерами, причем для наглядности влияния добавок в примере 1 катализатор приготовлен по прототипу, а в остальных примерах приводятся катализаторы, характеризующие данное изобретение.

Пример 1. В колбу помещают 400 мл 25%-ного NaOH и засыпают 90 г двуокиси титана. Смесь в течение 6 ч кипятят при перемешивании. После двухкратной промывки и декантации щелочного раствора остаточная щелочность составляет 2,8% NaOH. В эту смесь при перемешивании добавляют

20 мл 85%-ной муравьиной кислоты до кислотности водного слоя 0,15%. Затем катализатор отмывают до нейтральной реакции промывных вод, отфильтровывают и высушивают при 100-105°С.

Полученный катализатор имеет следующую характеристику:

Статическая обменная емкость0,23 мг-экв/г

Содержание натрия6,2%

Удельная поверхность 134 мг/г. Пример 2, В колбу помещают 400 мл 25%-ного NaOH и засыпают 90 г сухой двуокиси титана. Аналогично примеру 1 проводят обработку и промывку до остаточной щелочности водного слоя 3%-ного NaOH. 8 эту смесь при перемешивании добавляют 22 мл муравьиной кислоты до кислотности водного слоя 0,2 %. Затем в колбу добавляют 2,7 г (ептагидрата сульфата никеля. Смесь перемешивают в течение 2 часов. После этого катализатор обрабатывают аналогично примеру 1. Полученный катализатор имеет следующую характеристику: Статическая обменная емкость0,24 мг-экв/г

Содержание натрия 6,0% Содержание никеля0,1%

Удельная поверхность 135 мг/г. Прим с- р 3. Аналогично примеру 2 проводипось приготовление катализатора, но добавлялось 7,2 г гептагидрата никеля. Дальнейшая обработка катализатора повторяется аналогично примерам 1 и 2.

Полученный катализатор имел следующую характеристику:

Статическая обменная емкость0,25 мг-экв/г,

Содержание натрия 5,9% Содержание никеля0,5%

Удельная поверхность 135 мг/г. Пример 4. Аналогичным образом, только с добавкой 8,1 г гептагидрата сульфата никеля был получен катализатор, который имел следующую характеристику: Статическая обменная емкость0,26 мг.экв/г,

Содержание натрия 5,8% Содержание никеля 55%, Удельная поверхность 135 м2/г. Пример 5. Аналогичным образом, только с добавкой 9 г гептагидрата сульфата никеля был получен катализатор, который имел следующую характеристику: Статическая обменная емкость0,26 мг-экв/г,

Содержание натрия 5,8% Содержание никеля 0.6% Удельная поверхность 135 мг/г

Пример 6. Аналогичным образом. только с добавкой 13,5 г гептагидрата сульфата никеля был получен катализатор, который имел следующую характеристику:

Статическая обменная

емкость0,26 мг-экв/г.

Содержание натрия 5,6% Содержание железа 0,76% Удельная поверхность 135 мг/г.

Аналогичным образом были получены катализаторы с добавками сульфата железа и сульфата кобальта.

Катализаторы согпасно изобретению испытаны в процессе непрерывной изомеризации пинена в камфен и трициклен,

В реактор проточного типа с рабочим объемом 10 см3 с термостатирующей рубашкой и с замером температуры в зоне реакции, загружают образец катализатора.

Температуру процесса поддерживают 130±0.5°С. Пинен микронасосом подают снизу, а сверху вводят продукты реакции. Скорость подачи пинена регулируют и устанавливают такой, чтобы на выходе из реактора в составе продукта реакции не было проскока пинена. Изменяемым параметром, как это показано в таблице, являлось содержание промотирующих добавок в катализаторе, что определяло объемную скорость при полном превращении пинена на границе его проскока.

Результаты сравнительной активности известного и предлагаемых катализаторов приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что

предлагаемый катализатор вызывает возрастание скорости изомеризации пинена в три раза при сохранении высокой селективности по сумме целевых продуктов.

Формула изобретения Катализатор для изомеризации пинена в камфен и трициклен, содержащий гидра- тированный диоксид тигана и гидроксид натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит сульфат никеля, или сульфат кобальта, или сульфат железа при следующем содержании компонентов, мас.%:

Сульфат никеля, или сульфат кобальта, или сульфат железа (в пересчете на металл)0,5-0,6

Гидроксид натрия (в пересчете на нитрий)5.7-5.9 Гидратированный диоксид титанаОстальное

Сущность изобретения: катализатор содержит 0,5-0,6 мас.%, в пересчете на металл, сульфата никеля, или сульфата кобальта, или сульфата железа БФ NiSO/i, или CoSO-j, или 5,7-5,9 мас.%, в пересчете на натрий, гидроксида натрия БФ NaOH и остальное гидратированный диоксид титана БФ ТЮа. В колбу помещают NaOH и TI02. Смесь кипятят 6 ч при перемешивании. В смесь после промывки добавляют при перемешивании муравьиную кислоту. Катализатор отмывают, отфильтровывают и сушат. Характеристика катализатора: статическая обменная емкость 0,24-0,26 мг-экв/г, удельная поверхность 135 м /г. объемная скорость непрерывной изомеризации 0,4-1,1 ч . 1 табл. Ё