Катализатор для дегидратации вторичных спиртов Советский патент 1975 года по МПК B01J11/82 

1

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидратации вторичных спиртов, в частности циклогексанола.

Известен катализатор для дегидратации диклогексанола, представляющий собой фосфат железа.

Недостатками такого катализатора являются его невысокая (97%) селективность, а также резкое снижение активности с увеличением температуры: при 250°С выход циклогексена 96,8%, а при 350°С снижается до 76,8%.

С целью повышения активности и селективности катализатора предложено в качестве фосфата металла брать средний триполифосфат алюминия А15()з-241 20.

Предложенный катализатор образуется в виде белого хлопьевидного осадка при взаимодействии изомолярных растворов триполифосфата натрия и хлорида или нитрата алюминия, взятых в объемном соотношении AF+: :РзО1о 5:3. Высушенное на воздухе вещество содержит (в %): 18,99 АЬОз; 47,56 РзОэ; 32,12 НгО. По данным бумажной хроматографии анион в нем находится только в виде триполифосфата.

Если растворы исходных солей брать в других объемных соотношениях, то из-за высокой дисперсности осадка плохо отмывается избыток триполифосфата натрия или соли алюминия, в результате чего каталитическая активность образцов снижается. Предварительно катализатор активируют возду.хом при 260°С в проточной лабораторной установке в течение

1 час, после чего в систему впускают циклогексанол. В результате частичной дегидратации (катализатор теряет веса) объем катализатора уменьшается, а его насыпной вес увеличивается, например с 0,40 до 0,51 г/мл.

Если проводить предварительную активацию катализатора в сушильном шкафу в течение 4 час при , то каталитическая активность продукта будет выше, поскольку катализатора в 5 мл объема больше, например 2,537 г вмссто 2,015 г.

Регенерация катализатора при 400°С в течение 2 час приводит к восстановлению его каталитической активности. Селективность катализатора во время работы сохраняется

100%-ной, оставаясь такой и после регенерации, в то время как на других твердых катализаторах дегидратация циклогексанола осложняется реакциями необратимого катализа циклогексена и его изомеризации в метилциклопентен.

Предложенный катализатор обладает высокими механическими свойствами; его насыпной вес 0,40 гсм механическая прочность на раскалывание (до обработки) 0,73 кг/мм.

3

После активации прочность катализатора резко увеличивается и составляет 1,12 кг/мм.

Удельная поверхность катализатора, определенная по методу BET, 50 (по азоту) и 31 (по бензолу).

Пример 1. К 250 мл 0,1 М раствора NasPsOio при помешивании и комиатиой температуре медленно приливают 417 мл ОД М раствора А1(ЫОз)з (соотношенпе АГ+:РзО(Г - 5:3). Выпавший белый хлопьевидный объемистый осадок декантируют, отфильтровывают через илотный фильтр Шотта, промывают дистиллированной водой, затем этанолом, сушат на воздухе при комнатной температуре в течение трех суток и гранулируют. Выход воздушносухого продукта 12,8 г.

Пример 2. Проводят ту же операцию, что в примере 1, но вместо А1(КЮз)з берут А1С1з.

В обоих примерах получается средний тригюлифосфат алюминия, незначительно отличающийся по содержанию воды (фосфат по прп-меру 1 содержит 25 моль, а по примеру 2- 22 моль воды на 1 моль А15(Рз01о)з.

Катализатор используют для дегидратации циклогексапола до циклогексена в лабораторией установке с проточной системой и неподвижным слоем катал;1затора после предварительного обезвоживания в этой установке при 260°С. Давление в системе 1 ат, скорость подачи циклогексанола 5 мл/час, объем катализатора 5 мл, размер его гранул 2-3 мм. Состав входяшей смеси определяют на хроматографе марки ЛХМ-7А с программированием температуры от 50 до 200°С. Скорость газа-носителя (гелия) 35-40 мл/мин, длина колонки 2 М. Жидкая фаза - 10% NaOn и 15% сагЬо vax (мол. вес 3000) на хроматоксе N-AAV- ДМС5 (0,160--0,200 мм).

Сравнение каталитических свойств известпого и предлагаемого катализаторов приведены в таблице.

) Активация воздухом. 56

Предмет изобретенияповышения активности и селективности катаКатализатор для дегидратации вторичных взят средний триполифосфат алюминия спиртов, иредставляющий собой фосфат ме-A 5(PjOio)3-24H2O.

талла, отличающийся тем, что, с целью 5

472681

лизатора, в качестве фосфата металла