СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДИРОВАННОГО КАТАЛИЗАТОРА—ПЛАТИНА НА УГЛЕ Советский патент 1973 года по МПК B01J27/45 B01J37/20 C07C209/36 C07C211/52 

1

Изоб рете1Н1ие относится « способам получения сульфи1ДИрО1ваннЫХ катализаторов на основе металлов платиновой гручпиы для гидрирования ор|Ганвчеак1их соединений, а именно к спосаба1м |получе1ния сульфидированиого катализатора - платина на угле для -гадрирования галоидсодержащих нитроароматине бкиХ аоединений.

Известен способ лолучения сульфидироваиного -катализатара - платина на угле для гидрирования галоидсодержащих нитроа1ромат1ичеоких .угле(воДуродов, за1ключающийся в асажден1Ии окиси платины на угле три гидролизе щелочным материалом суспензии акти|вированного тля з 1водноМ растворе соединения платины (11), воСстановлении окиси плат1ины до .металла и обработке полученного .катализатора платины на угле сульфидирующим средством в THiKOM колнчасгве, которое ирадставляет Собой 100% 1Избытак от теоретически несвбХОДИ1МОГО для полного прев1ращения металлической платины ,в дисульфид.

Катализатор, полученный IHO известному способу, по своей селективности приподен для |Каталит1ического васстановл ения галоидоодер ж а;Щ:Н1Х н и тро аром атич еск и х угл еводоро ДОВ (В соответствующие а;мины. Одна1ко этот каталиватар быстро теряет свою первонанальщю aiKTHiBHOCTb и по этой щричине не может При1меняться миогократаю. Кроме этого, известный способ приготовления катализатора является тру1доем1ким, а авойстша катализатора тручдновоапроизводимы.

Цель лредлагаемого изобретения - созда-. 5 ние ianocoi6a получения сульфЕдирОваеного катализатора - платина на угле, повышающего активность и стабильность катализатора, упрощающего процесс его приготовления.

Для этого получают оульфид ированный ка0тализатор - .платима на угле путем насыщения водородом .катализатора платина на угле, .суапендировамного в виде частиц с а-ктйвной иаверхностью не (менее 800 в воде при рН от О до 5, с последующей обра1бот1кой

5 сульфиди1рующ1И1м средством ,в та/ком 1количестве, чтобы .на 1 моль поглощен.ного водорода катализатором поглощалось 0,3-0,7 моль сероводорода, и извлечением полученного .с.ульфидираваиного катализатора из водной сус0 пенЗ|И:и известнь оиособом.

В ка чест|ве исходного мате|риала для приготовлен и я оул ьф ид И1р ов ami от к а та лиз атор а могут прИ1меняться промышленны-е катализаторы - ллатииа на угле с содержанием .металлической плагины 1 - 10 вес. %, .П(редпочтительно 4-6 юес. %, с раз мером кристаллитов Менее 20 А и мета.лли1ческ0й поверхностью 6-( , П|рвДпочтитель-но 8-ilO .

0 Насыщение водородом 0одной оуспензии

йоходного катализатора дроводят .п:ря давлении водорода 1-2 атм и TeMinepa-nyipe , предпочтительно .при 20-30°С.

OiQpai&OTKv аульфидирующнм средством О|Су1и№СТ1Вляют nipiH 10-50°С, П|ре/ДПочтительно при 20-30°С.

В качестве сульфшдир ующего средства применяют серовадорад, 1или сульфид, или гииросульфид щелочИОго м-еталла или аммония.

Катализатор, ;цри.потавленный по 1П|редложеннаму способу, о,бладает высокой активностью и селективностью в реакциях восстаиовления талоиисодаржащих, в осабенности хло,рсодаржащих, нитроароматических соедиНений Б соотвепстВующие аадины. Стеиень дегалойди1р101ваиия ооста1вляет менее 0,1% по отношению к веоо(вам:у колнчестйу галогена, введенного в реакцию. Катализатар /может применяться iMHiOTOKipaTHO без заметного оадеяия каталитической активности. С|войства катализаФара, приготовленного С01гла1оно лрщложенному опооабу, лешко воодроизводвмы.

П|ри1ме|р 1. В заполненной азотом колбе при интенсввНОм перемешивании при 22С суспендируют 25 е катали зато ра типа 5% платины на угле (размер кристаллитов примерно

о

10 А; металличеакая поваркность примерно 10 удельная иоверхиость 800 величина частиц угля при1ме|рно мк или мк) в смеси из 500 мл воды н 8 г 75%-ной серной мислоты. Суопензии дают отстояться и вытесняют находящийся иад жидко стью азот .водородом. Из лрадуированного цилиндра с термостатируемой жидкостной рубашиой, герметично соединенного с колбой, в интенси|ВН|0 ие(ремеш1иваемую суюпензию проггускают водород. Че|рез 30 мин достигает1ся насыщение. Объем логлощенного водорода отсчитывают по градуированному цилиндру. Он составляет мл при .22°С. Посл-е этого заменяют водород над суапендироваиным катализатором на сероводород. О15ра1батывают се1рово1дарод KHiK ,и В одародо1м, из .прадуированного тер1мостатированного цилиндра, герметически соединенного с колбой, при |интен1сив1ном цервмешивании. После поглощения 300 мл рероводорода ври 22°С перемешивание прекращают и аппаратуру п|род 1вают азотом для освобождения от серОводорода.

Катализатор отфильтровывают от жидкости ,и промывают ди1СтилЛ|Ированной водой. Он п|р;и Меняется влажным, с содержанием воды около 50%.

Пример 2. Катализатор готовят по опособу, опи1санному в 1, однако в качестве водной ареды применяют 500 мл 1%-ной серной, или 1%-ной фосфорной, или 2%-ной муравьиной, или 2%-ной кислоты.

Пример 3. В приготовленную согласно примера 1, насыщенную водородом суспензию каталиэатара вносят при 25°С в течение 15 мин шрИ перемешивании 70 мл 1%-ного водного paiCTiBopa Пидрооулыфита натрня таким образом, чтобы вносимый раствор попадал под поBepxHiocTb ауопензйи. После промывания аппаратуры азотом катализатор отфильт|ровыв1ают и промывают водой.

Пример 4. К 340 вес. ч. 2-хлорнитробензола и 500 вес. ч. метанола в автоклжве ем1костью 2 л из нержавеющей стали добавляют 9 вес. ч. катализатора, приготовленного согласно примерам 1-3, и восстанавливают водородом при 80°С и давлении 10- 50 атм. По окончании реакции катализатор отфильтровывают, а .из фильтрата выделяют 2-хлоранилин. Отфильтрованный катализатор без дальнейшей очистки применяют для цосл ед ующбго восст а н овл ени я.

Катализатор, щр и готовленный согласно пр.имера|м 1-3 можно применять таким обраЗОМ до 30 раз. Продолжительность реакции составляет 30 мин на одну за1лрузку. Отщепление хлора составляет менее 0,1%, ио отношению к весовому количеству хлора, введенного в реакцию. Выход амина почти количественный.

Пр.и мер 5. Катализатор, приготовленный

согласно примеру 1, иопытьввают описанным в

примере 4 onoco6iOM в реакции гидрирования

других хлорнитроа|роматичеок1их сое/динений,

а .именно:

|3-хлор н;итр об ензол, 4-1ХлорНИ11р.обензол, 2,б-иихлорнит1робензол,

3,4-ди|Хлорн1и11робенз10л, 2,6-дихлорнитробензол, 6-хлор-2-ниТ1ро-1-метил-бензол, 4-хлор -2-нитр о-1 -1метил б ензол. При этом во всех случаях продуктами восстановления являлись соответствующие амины. Продолжительность реакции менее 1 часа. Отщепление хлора составляет менее 0,1 вес. %, по отно1щению к весовому количеству .хлора, введенному в реа.кцию. Катализатор, в завиСИМ1ОСТИ от восстанавливаемого нитросоединения, можно при1Мвнять в течение восстановлений. Выход аминов 95-98 вес. % от теор етического кол ич еств а.

Предмет изобретения

1. С П01Соб получения сульфидированного катализатора-(платина на угле для гидрирования гало:идсодерл ащ1их, предпочтительно хлорсодвржащих, нитр|0ароматичеаких углеводородов с использован и ам oi6ipai6oTKH катализатора-платина на угле сульфидирующим оредспвом, отличающийся тем, что, с целью упрощен.ия процесса и повышения активности н ста|бильности оульфидированного катализатора, катализатор-«платина на угле в виде частиц с активной поверхностью не /менее 800 суспендируют в воде при р,Н от О до

5, насыщают катализатор водородом и затем обрабатывают сульфии.ирую1ЩИ1М средством в таком количестве, чтобы на 1 моль цоглощеного водорода катализатором .поглощалось ,,7 моль сероводорода, после чего полуенный сульфидированный катализатор платина на угле известным йпоообом извлекают из водной суюпензии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что берут исходный катализатор платина на угле,

содержащий вес.

Преийочтительно

4-6 вес. %, ВЫ1001кадиоп€раной металлической

платины с велИЧииой кристаллитов менее 20 А и 1МеталличеекОЙ поверхностью б--12 , дреапочтительно 8-110 .

3. Опоооб ио 1п. ,1, отличающийся тем, что насыщение водородном ооуществляют при давлении 1-2 атм и температуре , оредпачхительно npiH .

4.Cnoicd6 по п. 1, отличающийся тем, что обработку сульфвддарующнм средством осущесивляют при , щредпочтительно 20-30°С.

5.Способ по п. il, отличающийся тем, что в качестве оульфидирующето аред1ства применяют оерОводород, или сульф1ид, или гидросульфид щелочНОго металла или аммония.

6.Способ по 1, отличающийся там, что на 1 моль поглощенного водорода применяют 0,45-0,55 моль сульфидирующего средства.