Способ получения палладиевого катализатора для гидрирования непредельных соединений" Советский патент 1979 года по МПК B01J23/44 

Изобретение относится к способам по)Лучения нанесенных палладиевых катализа торов, которые являются важными промыш ленными катализаторами гидрирования ор ганических соединений. Известен способ получения нанесенных палладиевых катализаторов, заключающийся в пропитке носителя солями палладия с последующей сушкой под ИК-лампой, восстановлением катализатора в атмосфере водорода при 220С в течение 6-8 ч, пассивацией и повторным восстановлением при , в течение 1 ч. Катализаторы, при1х товленные этим способом, содержат на носителе ( , AZ 9з) частицы палладия размером 20-140,, при концентрации палладия 1.-5 вес,%. Степень использования палладия в этих катализаторах и их активность остаются, как правило, недостаточно высокими. Цель изобретения - увеличение дисперсности нанесенного палладия и активности катализпторя. Для этого по предлагаемому способу |0кисные носители пропитывают раствором циклoпeнтaдиeнил t-aллилпa лaд ш в пен тане или бензкне и восстановление водо родом проводят при 0-300 С, преимущественно при, 25-100С, При этом циклопентадиенял- Г-аллил - палладия взаимодействует с поверхносТ ными гидроксильными группами окисных носителей, таких как силнкагель и окись алюминия. Циклопентадиенил- 5С аш1илпалладий - стабильное соединение, устойчивое на воздухе. Предлагаемый способ приготовления катализатора позволяет значительно по вьгсить степень использования нанесенного палладия благодаря повышению его дисперсности. Вследствие этого, при равной величине поверхности палладия в катализаторе и равной активности, катализаторы, получаемые по предлагаемому способу, содержат в несколько раз меньше палладия, чем катализаторы, приготовленные известными способами. Кроме того, кятапизаторы обладают высокой стабильностью к высокотемпературной окислитель- 1ЮЙ обработке, применяемой на стадии ре генерации катализатора. Нанесенные папладиевьш катализаторы готовят в две стадии. 1.Взаимодействие между окисным носителем, предварительно прокаленным при 200-40ОС для удаления адсорбированной воды, и раствором циклопентадиенил- -аплилпалладия в пентане или бензине. Это взаимодействие может проводиться непосредственно на воздухе. Продолжительность обработки носителя комплексом зависит от концентрации (.CjH5)Pd (СеНб) в растворе и требуемого содержания Рс/ в катализаторе и может колебаться в интервале 0,1-1 ч. О завершении реакции судят по окрашиванию носителя и обесцве чиванию раствора. Растворитель отделяют от полученного катализатора декантацией, и сушкой при 5О С. 2.Стадия восстановления катализатора. Восстановление катализатора проводят либо в атмосфере водорода, либо непосред ственно реакционной смесью при 0-300 С (оптимальный интервал температур 251ОО°С) в течение 0,5-1 ч. Стадии восстановления в некоторых случаях может предшествовать стадия окисления катализатора воздухом или кислородом при 100-450°С, которую проводят для удаления из катализатора органических примесей. Содержание палладия в катализаторе может достигать 20 вес.%. Катализаторы, приготовленные предлагаемым способом, могут применяться во всех процессах парофазного и жидкофаз- ного гидрирования, которые проводят с применением палладиевых катализаторов при умеренных температурах (25-300С) Поверхность металлического палладия в полученных катализаторах определяют по хемосорбции кислорода хроматографическим методом. Каталитическую активность образцов в реакции газофазного гид рировгшия гексена-1 измеряют в циркуля- ционно-статической системе при О С и давлении.гексана 1 30 мм рт.ст. АКТИВНОСТЬ катализаторов в реакции жидкофазного селективного гидрирования циклопентадиена в циклопентен измеряют в статической системе с качалкой при 27°С, в качестве растворителя используют гептан и этанол. Величина активности практически не зависи-т от типа выбранно го растворителя. Пример 1. Навеску окиси ния (50 г, фракция 0,5-0,25 мм), прокаленную при 500°С, пропитывают 500мл 0,4%-ного пентанового раствора циклопентадиенил-ЛГ-аллилпалладия до полного обесцвечивания раствора. Содержание палладия в катализатрре составляет 1,5 вес.%. После восстановления катализатора в токе водорода при 150°С в течение 1 ч обшая поверхность металлического палладия равна 7,2 Кт, удельная поверхность 480 .Таким образом, весь нанесенный палладий является доступным для реагентов. Поверхность металлического палладия в катализаторе, восстановленном при 300 С в течение 1 ч, составляет 6,5 м /г Кт или 430 Pol. Каталитическая активность данного образца, восстановленного водородом при , в процессе парофазного гидрироЬания гексана-1 становится равной 2,5 моль гексапа г Pd . ч. Пример 2. Для изучения влияния размеров частиц ABj концентрации используемого комплекса палладия на дисперсность получаемого катализатора 30 г (фракция 0,5-1 мм; обрабатывают 150 мл 0,8%-ного раствора комплекса в пентане до полного обесцвечивания раствора. Содержание палладия на At О, составляет 1,6 вес.%. После восстановления катализатора в токе водорода при 25°С в течение 1 ч поверхность металлического палладия составляет 7,7 Кт или 480 . После восстановления катализатора водородом при в течение 1 ч поверхность палладия равна 6,1 м2/г Кт ипи 380 MVrPd, Каталитическая активность данного образца, восстановленного при , в реакции газофазного гидрирования гексана-1 равна 2,35 1О моль/г Pd ч. Активность катализатора в жидкофазном селективном гидрировании циклопен- тадиена составляет 48 моль/г Рс/ ч (в качестве растворителя используют гептан и этанол). Для сравнения измеряют активность содержащего 1,0 вес.% Pd стандартного палладиевогЪ катализатора, полученного извес-тым способом плюс пропиткой AG2 Oj солянокислым раствором с последующей сушкой под ИК-лампой и восстановлением в токе водорода при 300С в течение 2 ч.