Способ получения циклогексена или н-гептена Советский патент 1974 года по МПК C07C13/20 C07C11/02 

1

Изобретение относится к способу окислительного дегидрирования циклических и алифатических парафинов, в частности к получению циклогексена из циклогексана.

Согласно известному способу процесс дегидрирования циклогексана проводят на катализаторах, содержащих соединения металлов групп периодической системы 16, Пб, IV6 и VII при 200-450°С, времени контакта 0,1-5 с, объемном отношении циклогексана к кислороду, равном 1 : 5. Максимальный выход (15% циклогексена) получен на катализаторе - окись циика -}- 5 вес. % окиси кадмия. Выход целевого продукта низок, кроме того применяются дорогостоящие катализаторы, требующие для своей активации продувки водородом, что усложняет весь процесс в целом.

С целью увеличения выхода целевого продукта предлагается использовать катализатор, содержащий не менее 30 вес. % окиси магния, и процесс проводить при температуре 350- 500°С. Желательно дегидрирование вести в присутствии водяного пара.

Катализатор на основе окиси магния может состоять из чистой окиси магния или из окиси магния в смеси с окисями металлов II или III группы периодической системы, кроме того окись магния может применяться в смеси с наполнителями, например бентонитовой глиной. Время контакта 0,1 -1,5 с, объемное соотношение углеводорода, кислорода и водяного пара составляет 1 : 0,8-4 : 1-5.

Предлагаемый способ позволяет достигнуть высокой селективности процесса (до 90%) п

повысить выход целевого продукта до 25%.

Пример 1. Циклогексан дегидрируют в вертикально кварцевом реакторе диаметром 2, длиной 25 сул с пнешним электрическим обогревом в виде проволоки. В части

кварцевой трзбки находится поперечная стеклянная решеть;а, на которую помеплен катализатор. Реакцию проводят на окпсп arния с механической прочностью до 20 кг/см в присутствии воздуха при 440С, объемном отношении углеводорода и кислорода равном 1 : 2,5 п времени контакта 0,75 с. Конверсия циклогексана 11%, селективность процесса 89%. Окись магния готовят прокалкой гидроокиси магния, полученной осаждением пз

20%-ного раствора сернокислого магния 20%ным раствором едкого натра прп 80°С.

Пример 2. В условиях, аналогичных примеру ,па том же катализаторе окислительное дегидрирование проводят в присутствии водяного пара (0,01 моль на 1 моль исходного сырья).

Конверсия п.иклогексаиа 24% при селективности 87%. Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 2, на том же катализаторе циклогексан

дегидрируют в присутствии водяного пара (0,08 моль Н2О на 1 моль н-СбН12) на 31%; селективность процесса 74%; выход целевого продукта 23%.

Пример 4. На катализаторе, приготовленном из окиси магния и окиси цинка (4 : 1 по весу), полученной при прокаливании гидроокиси цинка при 300°С в течение 3ч, в условиях, аналогичных примеру 2, циклогексан реагирует на 22% с селективностью 84%.

Пример 5. На катализаторе, состоящем из 2 вес. ч. окиси магния и 1 вес. ч. окиси алюминия, приготовленной прокалкой гидроокиси алюминия при 500°С в течение 3ч в токе воздуха в условиях, указанных в примере 2, конверсия циклогексана составляет 30% при селективности 64%.

Пример 6. На катализаторе, содержащем 2/3 окиси магния и 1/3 бентонитовой глины, прокаленном при 400°С в течение 3ч, в условиях, аналогичных примеру 2, циклогексан превращается с конверсией 21 и селективностью 87% в циклогексен. Катализатор обладает

443017

значительной механической прочностью (50 кг/см2), не теряет ее во время эксплуатации и не уступает по своей активности исходной окиси магния.

Пример 7. На катализаторе примера 6 в условиях, аналогичных примеру 2, проводится окислительное дегидрирование н-гептана. Конверсия последнего 48, селективность 90%.

Предмет и з о б р е т е и i я

1. Способ получения циклогексена или нгептена окислительным дегидрированием соответственно циклогсксана или н-гептана в присутствии окиспого катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, используют катализатор, содержащий не менее 30 вес. % окиси магния, и процесс проводят при температуре 350-500°С.

2. СпОСоб по п. 1, отличающийся тем, что дегидрирование проводят в присутствии водяного пара.