СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРАТАЦИИ СПИРТОВ Советский патент 1973 года по МПК B01J23/78 B01J38/04 

1

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидратации спиртов.

Известен способ приготовления катализатора для дегидратации спиртов путем активации природного ферросиликатного материала- мумии добавлением к ней магнетита в количестве 20% от веса мумии. Полученный по такому способу катализатор обладает недостаточной селективностью в процессе дегидратации спиртов.

По предлагаемому способу, с целью повышения дегидратирующей способности катализатора, исходную мумию активируют в потоке азота в течение 3-5 час при 200-480°С.

Способ приготовления катализатора из мумии заключается в следующем.

Ферросиликат-мумию в виде формованных таблеток активируют в потоке азота в течение 3-5 час. Химический состав мумии в %: ЗЮг -8,55; РеаОз -86,16; FeO - 0,44; СаО - 0,30; Mg -0,32; SOj -0,2; PgOj - 0,23; потери при прокаливании (п.п.п.) -3,15 и влага- 0,58. Мумия в своем составе не содержит окиси алюминия, являясь ферросиликатом.

При одной и той же низкой температуре (240°С) дегидратации неактивированный образец мумии дегидратировал циклогексанол на 9,4 вес. %, а в случае применения мумии, предварительно активированной в потоке азота, был получен катализат циклогексанола с

содержанием олефина до 87,7%. Для получения катализата циклогексанола с тем же содержанием олефина (87,7%) при применении неактивированного образца мумии потребовалось повысить температуру почти на 100°С, с 240 до 330°С.

При активации мумии в потоке азота на его поверхности, освобожденной от влаги, интенсивно хемосорбируется азот при 350-480°С. Слой хемосорбированных молекул или атомов азота активирует мумию в направлении деги ратации спирта.

Реакционноспособное состояние мумии обусловлено тем, что на поверхности мумии азот частично образует поверхностный нитрид железа, в контакте с которым циклогексанол дегидратируется с высокой селективностью с образованием олефина циклогексана. Хемосорбированный азот способствует более быстрой десорбции, образовавшегося олефина и тем самым ускоряет реакцию дегидратации спирта.

Катализаты, полученные при дегидратации циклогексанола в присутствии природной мумии, предварительно активированной в потоке азота, подвергались анализу методом газожидкостной хроматографии. Катализаты из опытов 1 и 2 (см. табл.) после перегонки анализировались на хроматографе ХЛ-4 с насыпной колонкой длиной 6 л и диаметром 6 мм. Носитель-диамитовый кирпич. Жидкая фаза

р,р-оксидипропионитриловый эфир. Газ-носитель - водород; расход 70 мл/мин. Температура колонки 0°.

Катализат циклогексанола до перегонки (см. табл. 1, опыт 3) подвергался апализу на хроматографе ХЛ-6. Носитель-стерхамол. Жидкая фаза - трикрезилфосфат. Длина колонки 3 м. Температура колонки- 130°. Скорость газа-носителя (водород) - 40 мл/мин.

Данные, приведенные в табл., указывают на то, что при 280° мумия, активированная в потоке азота, проявляет высокую дегидратирующую способность и высокую селективность.

Опыт 1 показывает, что после перегонки катализата выход целевого продукта (циклогексена) при 280° и объемной скорости 0,8 составляет 98,14% и образование побочных продуктов- 1,86%.

Состав катализата, полученного при дегидратации циклогексанола на природной муиии, активированной в потоке азота, определенный методой газо-жидкостной хроматографии

Опыт 2 показывает, что после перегонки катализата выход циклогексена при 280° и объемной скорости 0,4 равен 96,28% при образовании побочных продуктов 3,7%. Наблюдаемое повышение образования побочных продуктов до 3,7% следует объяснить уменьшением объемной скорости подачи сырья с 0,8 до 0,4 .

Опыт 3 показывает, что до перегонки катализата при 280° и объемной скорости 0,8 выход циклогексена составляет 84,15%, непревращенного циклогексанола-14,71%, а побочных продуктов - 1,13%.

Следует отметить то, что побочные продукты в основном представляют нужные олефины (см. табл.).

Ппредмет изо-бретения

Способ приготовления катализатора для дегидратации спиртов путем активации природного ферросиликатного минерала - мумии, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с высокой дегидратирующей способностью, активацию проводят пропусканием азота в течение 3-5 час при 200-480°С.