1
Изобретение относится к области производства катализаторов для дегидратации
циклических спиртов в КеТОНЫ. ;:
Известен катализатор для дегидратации циклических спиртов в кетоны, включающий окись цинка. Указанный катализатор является недостаточно активным и селективным.
С целью улучшения каталитических свойств катализатора и увеличения продолжительности его службы предлагают вводить в состав катализатора 2-50 вес. % окиси цинка, 0,5-30 вес. % окисла щелочноземельного металла, например кальция, 0,2- 5 вес. % щелочного металла, например калия, в виде соединения со щелочной реакцией.
В качестве носителя берут окись кремния, имеющую удельную поверхность 15- 300 и объем пор 0,8-1,3 .
Пример . Готовят катализатор следующего состава, вес. %: окись цинка 18, окись кальция 6 и потащ 2, нанесенные на кремнезем, содержащий Na2O 1.
Для этого отмеряют 200 см гранул кремнезема, имеющего плотность 0,37, то есть всего 74 г, имеющего удельную поверхность 35 , общий пористый объем которого равен 115 г, содержащего 1 вес. % Na2O. Готовят раствор. Для этого берут 65,8 г нитрата цинка Zn(NO3)2-6n2O,
i/,6 г нитрата кальция Са(ЫОз)2 и 50 см дистиллированной воды.
После растворения добавляют дистиллированную воду до 85 см, при этом общее содержание 74 г гранул кремнезема действи74X115 ос ч тельно равняется см;.
200 см гранул кремнезема пропитывают 85 см описанного раствора и оставляют в соприкосновении в продолжении 10 час, в течение которых гранулы кремнезема полиостью поглотят раствор. После этого пропитанные раствором гранулы кремнезема сушат в течение 12 час в сушильной печи при температуре 90°С. После этого их пропитывают 75 см раствора, содержащего 2 г едкого кали, для того чтобы уравновесить кислотность, внесенную раствором нитрата, оставляют в соприкосновении в течение 10 час, затем высушивают в сушильной печи в течение 12 час при температуре 100-110°С. Полученный катализатор после этого прокаливают в течение 5 час в воздушном потоке при 450°С.
После прокаливания удельная поверхность катализатора равняется 22 .
Приготовленный этим способом катализатор С Иг.еет следующий состав, вес. %: ZnO17,6
СаО5,8Na2O0,7
KvO1,4 Кремнезем 74,5
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА | 2021 |
|
RU2768141C1 |
| Способ получения циклогексанона | 1980 |
|
SU1255618A1 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА В ЦИКЛОГЕКСАНОН | 2008 |
|
RU2353425C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА В ЦИКЛОГЕКСАНОН | 2013 |
|
RU2546122C1 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА В ЦИКЛОГЕКСАНОН | 2013 |
|
RU2574730C2 |
| Способ получения катализатора для гидрирования фенола в циклогексанон | 1970 |
|
SU511097A1 |
| СПОСОБ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА В ЦИКЛОГЕКСАНОН | 2012 |
|
RU2525551C2 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОЛА В ЦИКЛОГЕКСАНОН | 2016 |
|
RU2612216C1 |
| СПОСОБ И КАТАЛИЗАТОР ДЕГИДРИРОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ СПИРТОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННОГО КАТАЛИЗАТОРА | 1997 |
|
RU2181624C2 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ФЕНОЛА | 1971 |
|
SU322021A1 |
Эти величины определены химическим анализом.
Пример 2. Этот пример имеет целью показать влияние каталитической основы на избирательность.
Действуя так же, как и в предыдущем примере, три катализатора А, В, С, содержащих 18 вес. % окиси цинка, 6 вес. % окиси кальция и 2 вес. % потаща, осажденных на гранулах кремнезема, имеющих те же самые структурные характеристики (удельная поверхность 35 , общий пористый объем 115 г), но имеющих различное содержание Na2O по отношению к основе вес. %: катализатор А 0,15 Na2O, катализатор В 0,5, катализатор С 1.
Через эти три катализатора пропущен чистый циклогексанол (полученный гидратацией фенола) при следующих технологических условиях:
Температура, °С400
Абсолютное давление, кг/см 1,5
Пространственная скорость 4 л жидкого циклогексанола на 1 л катализатораза 1 час.
Молекулярное соотиощение водород: циклогексанол на входе в реактор 1.
Констатируется, что необходимо иметь основу достаточно нейтральную с самого начала операции.
Результаты сведены в табл. 1.
Пример 3. Этот пример имеет целью показать влияние на избирательность осадка щелочного компонента, предназначенного Примечание: V.V. Н-объем жидкого
для нейтрализации кислоты, содержащейся в растворах пропитки.
Действуя так же, как и в примере 1, готовят 4 катализатора Д, Е, Г, С, имеющие 18 вес. i% окиси цинка, 6 вес. % окиси кальция, осажденных на гранулы кремнезема, имеющего те же структурные характеристики (удельная поверхность 35 , общий пористый объем 115 г, содержание NasO 1 вес. %, но имеющих различное содержание потаща, вес. %:
0,5
Катализатор Д Катализатор Е
1
Катализатор Г
2 5 20 Катализатор С
Через эти 4 катализатора пропускают чистый циклогексанол, полученный гидратацией фенола, с соблюдением технологических условий, указанных в примере 2. Результаты сведены в табл. 2.
Таблица 2
Можно констатировать, что количество щелочного компонента, которым пропитывается основа, также оказывает влияние на избирательность катализатора, однако это влияние слабее влияния инерции основы.
Таблица 3 циклогексанола на объем катализатора за 1 час.
Оптимальное содержание щелочного компоиепта находится в пределах 10-15 вес. % окиси цинка, выше 15 вес..% избирательность практически не увеличивается, а каталитическая активность уменьшается.
Пример 4. пример имеет целью показать влияние структурных характеристик основы на активность, избирательность и стабильность катализатора.
Готовят 3 катализатора Н, I, J, содержащих 18 вес. % окиси цинка, 6 вес. % окиси кальция и 2 вес. % поташа, нанесенных на гранулы кремнезема, как указано в примере 1.
Удельные поверхности трех основ существенно отличаются одна от другой и для различных катализаторов равны,
Катализатор НЬ
Катализатор I35
Катализатор J140
Содержание NagO этих трех катализаторов одинаково (1 вес.%).
После нропитки и прокаливания соответствующие удельные поверхности трех катализаторов оказываются равны, катализатор ri 1, катализатор 1 22 (как и в катализаторе С), катализатор J 83.
Эти три катализатора испытаны на чистом циклогексаноле, полученном гидратацией фенола.
Технологические условия и полученные результаты сведены в табл. 3.
Можно констатировать, что избирательность и стабильность всех трех катализаторов очень хорошие; активность, то есть степень превращения, увеличивается с увеличением поверхности катализатора.
С производственной точки зрения катализатор с большой удельной поверхностью будет выгоднее, так как он позволяет применять более высокие пространственные скорости или работать при более низких температурах.
Пример 5. Этот пример имеет целью показать влияние способа приготовления и особенно того, что порядок выполнения операций пропитки имеет очень большое значение.
Чистый циклогексанол и водород пропускают через катализатор, содержащий 18 вес. % окиси цинка, 6 вес. % окиси кальция и 2 вес. % поташа, нанесенный на гранулах кремнезема, отвечающих следующим структурным характеристикам:
Удельная поверхность, м 1г35
Общий пористый объем, г 115 Содержание Na2O, вес. %1
Технология приготовления катализатора такая же, как и в примере 1, то есть нанесение окиси цинка и окиси кальция производится до нанесения поташа.
Технологические условия те же, что и в примере 2.
Продукт, полученный на выходе реактора имеет следующий состав, вес. %: циклогексанол 26, циклогексанон 73,9, углеводород 0,1, что соответствует степени превращения 74 вес. % и избирательности циклогексанона равной 99,8 вес.,% (смотри катализатор С примера 2).
К концу 20 час работы при тех же технологических условиях продукт, получаемый на выходе реактора имеет следующий состав, вес. %: циклогексанол 26,5, циклогексанон 73,4, углеводороды 0,1, что соответствует степени обращения 73,5 вес. 7о и избирательности но циклогексанону 99,9 вес. %.
Для сравнения те же самые реактивы при тех же условиях пропускают через катализатор с 18 вес. % окиси цинка, 6 вес. % окиси кальция и 2 вес. % поташа, нанесенный на ту же каталитическую основу. Технология приготовления катализатора другая в том смысле, что поташ наносят до осаждения окиси цинка и окиси кальция.
Продукт, полученный на выходе реактора имеет следующий состав, вес. %:
Циклогексанол27
Циклогексанон71,4
Углеводороды1,3
Вода0,3,
что соответствует степени превращения 73 вес. % и избирательности по циклогексанону только 97,8 вес. %.
После 10 час работы при тех же технологических условиях на выходе из реактора получен продукт, имеющий следующий состав, вес. %:
Циклогексанол32
Циклогексанон65
Углеводороды2,4
Вода0,6
то есть степень превращения оказывается равной 68, а избирательность по циклогексанону 95,5 вес. %.
Итак, для того, чтобы иметь стабильный катализатор, отличающийся хорошей избирательностью, оказывается, необходимо следовать технологии, указанной в примере 1.
Ц р и м е р 6. Этот: пример имеет целью показать влияние содержания окисей цинка и кальция на активность, избирательность и стабильность катализатора.
Готовят 3 катализатора; К, L, М с различным содерл анием окиси цинка, осажденной на гранулах кремнезема (структурные характеристики и содержание NajO одинаковы). Удельная поверхность 35 , общий пористый объем 115 г, содержание NagO 1 вес. %.
