Способ приготовления катализатора для синтеза винилхлорида Советский патент 1974 года по МПК B01J11/78 

1

Известен способ приготовления катализатора для синтеза винилхлорида газофазным гидрохлорнрованием ацетилена, включающий нанесение хлорной ртути н органических аминов или их солей на активированный уголь, полученный путем с- 1ен1ения каменного угля и смолы каменноугольного, лесохимического и нефтехимического производств, с последующими грануляцией и карбонизацией полученной массы и активированием ее водяным паром при 850-9ии С.

Однако известный снособ сложен в технологическом оформлении, а полученный катализатор имеет небольшой срок службы и невысокую производительность.

С целью повыщенпя срока службы н производительности катализатора, предлагается органические аманы и их соли вводить на стадии смещения основных сырьевых компонентов в количестве 3-10 вес. %.

При смещении исходных сырьевых компонентов - каменного угля и смолы с аминами - и при последующей термообработке полученной смеси (гранул) происходят сложные химические реакции алифатических и ароматических углеводородов смолы и угля с введенными аминами с образованием термостабильиых азотсодержащих органических соединеннй, усиливающих ирочность связи хлорной ртути с углеводородной поверхностью носителя и не удаляющихся пз угля-каталпзатора в процессе синтеза винилхлорида при высокой температуре (до 2оО-ЗОи С). Азотсодержащие вещества усиливают прочность связи хлорной ртут;; с углеродной иоверхностью носителя олагодаря электронодонорны.м свойствам ато.ма азота. Чем больще азотсодержащих органических соедпненпй (аминов), не удаляющихся с угля Б процессе

гидрохлорировапия ацетилена при температуре до 2оОС, нанесено на активированный уголь, тем выще его удерживающая способность по хлор,но11 ртути, т. е. тем дольше срок службы катализатора.

Известный способ не позволяет нанести на активированный уголь больше 2-2,5% аминов, способных удержпваться на угле при температуре до 250°С, так как адсорбция основных аминов пропорциональна колпчеству кислых окислов на углеродной поверхности, содержание которых, как известно, на угле ограничено.

Предлагаемый способ полученпя катализатора значительно проще, позволяет ввести в

систему большее количество азотсодержащих веществ, повысить их термостабпльпость, срок службы катализатора и его производительность. Иример 1. 65 г угольной пыли, 3J г отсто11ной смолы лесохимического, нефтехимического или каменноугольного происхождения, 5 г этилендиамина перемешивают в смесителе и полученную иасту гранулируют путем выпрессовывання ее через фильтры с диаметром отверстий 5 мм при давлении 140-180 кг/сма. Сырые гранулы карбонизуют при 450--500°С и активируют водяным иаром ири 850-900°С. На полученном таким образом носителе приготавливают катализатор путем ианесепия иа него 10 вес. % хлорной ртути.

Унос хлорной ртути е поверхности такого катализатора при температуре 180°С, линейной скорости газа 40 смз/сек из навески 4 г в течение 4 час составляет 16,8%, унос с поверхности катализатора, полученного на основе угля-носителя без органической присадки этилендиамина, 31,2%.

При гидрохлорировании ацетилена на катализаторе, приготовленном на активированном предлагаемым способом угле, при температуре 280°С, подаче ацетилена и хлористого водорода 3 л/чае, их соотноигекии 1:1,3 и объемной скорости газа в условиях проточно-циркуляционной устаиовки 1200 чае через 21 час скорость реакции снижается с 64 до 53 моль винилхлорида/моль хлорной ртути-час, в то время как на катализаторе, полученном на основе активированного угля без добавки этилендиамина, скорость реакции снижается с 63 до 29 моль винилхлорида/моль хлорной ртути-час.

Пример 2. Активированный уголь получают так же, как в примере 1, но на основе колшозиции из 65 г угольной пыли, 28 г каменноугольной смолы и 7 г пиперидина. На подготовленный носитель наносят 10 вес. % хлорной ртути. УНОС хлорной ртути с поверхности такого катализатора составляет 15%, 5 унос ее с иоверхности катализатора - активированный уголь + 10 вес. % хлорной ртути - составляет 31,2%.

Снижение скорости реакции в условиях, описанных в примере 1, па катализаторе, приготовленном по примеру 2, составляет от 65 до 55 моль винилхлорида/моль хлорной ртути-чае, в то время как на известном катализаторе активированный уголь-fхлорид ртути с 65 до 29 моль винилхлорида/моль хлорной ртути-час.

Предмет изобретения

Способ приготовле шя катализатора для синтеза винилхлорида газофазным гидрохлорированием ацетилена, включающий нанесение хлорной ртути и органических аминов или их солей на активированный уголь, полученный путем смешения каменного угля и смолы каменноугольного, лесохимического и нефтехимического производств, с последующими .грануляцией и карбонизацией полученной массы и активированием ее водяным паром при 850-900°С, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы и производительности катализатора, органические амины или их соли вводят на стадии смешения основных сырьевых компонентов в количестве 3-10 вес. %.