Способ приготовления катализатора Советский патент 1975 года по МПК B01J11/46 

Таблиц а I

Из приведенных данных видно преимущество предлагаемого катализатора, обусловленное, по-видимому, не только структурными характеристиками, что в данном случае также имеет место, но и самой формой волокнистой окиси алюминия.

Переход каталитически активной в реакции дегидратации у А120з з неактивную а обычно совершается через ряд промежуточных модификаций (б, 0 и др.) и начинается при 600-650° С.

В случае волокнистой окиси алюминия по данным рентгеноструктурного анализа только при 800° С появляются зародыши кристаллической у AloOa, причем каталитическая активность указанных образцов соизмерима с активностью образцов, термообработанных при более низких температурах (620° С), что свидетельствует о высокой термостабильности указанной волокнистой окиси алюминия и о том, что катализатор, полученный по предлагаемому способу, существенно отличается от окиси алюминия, полученной по известному снособу (в виде частиц или гранул), не только волокнистой формой, но и дрЗТими важнейшими свойствами.

Ниже нриведена методика приготовления катализатора, а также некоторые результаты, полученные при нарофазной дегидратации циклогексанола и циклогексенола-3 прг. 280-350° С.

Методика приготовления волокнистой окиси алюминия.

Вискозное волокно предварительно набухает в воде в течение 1 час, затем его отжимают от избытка воды и пропитывают 1.5 М раствором AljCls в течение 24 час. После этого пропитанное волокно отжимают от избытка пропитывающего раствора и сушат на воздухе. Содержание алюминия в таком волокне составляет 3,5%. .Пропитанное вискозное волокно используют затем для получения волокнистой окиси алюминия путем ниролиза

в Н1 ертной атмосфере с последующим окислением кислородом воздуха при ;агрева)ип полученного алюминий-угольного волокна.

Опыты но определепию каталитической актиБиости иолученного катализатора проводят па установке проточного тина с вертикальным реактором. Пары спирта поступают сверху вниз через слой волокнистого катализатора, помещенного в узкой части трубки (of 0,8 см, h 1,5 см), между слоями инертной насадки (кварцевое стекло, /г 1,5 см) для равно.мерного раснределеппя паров спирта. Объе.м катализатора во всех случаях постоянный (.V 0,75 С/И-). Объемную скорость рассчитывают по объему пропускаемого спирта над объемом катализатора и изменяют в пределах 0,8-1,2 .

Катализат дегидратации спиртов анализируют методом газожидкостной хроматографии на хроматографе ХВ-1 (стационарная жидкая фаза 10%-ный триэтаноламнн, поситель-хромосорб W, газ-носитель-водород), а также аналитически - определением карбонильной группы. Для контроля чистоты продуктов конденсат дополнительно качественно анализируют с помощью адсорбционной тонкослойной хро.матографни.

В табл. 2 приведены некоторые примеры дегидратации циклогексапола, в табл. 3 - дегидратации циклогексенола-3 над волокнистой окисью алюминня.

Пример 1. Пропитанное 1,5 М раствором А1С1з вискозное волокно нагревают на воздухе до 200-220° С при скорости подъема температуры 1,5 град/мин, а затем подвергают пиролизу в ипертной атмосфере до 800 С при скорости подъема температуры 4 град/мин. Для получеппя волокон из окиси алю.минпя алюмиинйсодержащие угольные волокна окисляют кислородом воздуха при нагреванрп до 520° С и выдерживают нри этой температуре в течение 2 час. CiopocTb подъема температуры 2 град/мин.

Каталитическую активность этих волокон окиси алюминия оценивают в реакции дегидратации циклогексапола. Опыты показали, что выход циклогексена при 280-350° С составляет 100% при полиой конверсии спирта.

П р и М е р 2. Каталитическую активность волокинстой окиси алюминия, нолучепиой но методике, описанной в примере 1, изучают в реакции дегидратации циклогексенола-3. Опыты показали, что выход циклогексадиена-1,3 нри 320° С составляет 97,4% при полной коиверсии спирта.

П р и .М е р 3. Пропитапчюе 1,5 М раствором вискозное волокно нагревают на воздухе до 200-220° С нри скорости нодъема температуры 1,5 град/мин, а затем подвергают пиролизу в инертной атмоефере до 800° С. Скорость подъема температуры 4 град/мин. Для получения волокон из окиси алюминия алюминийсодержащие угольные волокна окисляют кнслородом воздуха нри нагревании да

800° С при скорости подъема температуры 2 град/мин и выдерживают при этой температуре в течение 2 час.

Каталитическую активпость этих волокон окиси алЕОминия оцепивают в реакции дегидратации циклогексанола. Опыты показали, что выход циклогексена при 280-350° С соДегидратация циклогексанола над волокнистой окисью алюл-ипия

ставляет 100% ири полной конверсии спирта. Пример 4. Каталптическую активность волокнистой окиси алюминия, полученной по методике, описанной в примере 3, изучают в реакции дегидратации цпклогексенола-3. Опыты показывают, что выход циклогексадиепа-1,3 при 320° С составляет 98,2% при иолной конверсии спирта.

Т а G л 1 И а 2

Дегидратация циклогсхсенола-З над волокнистой окисью алюминия

Т а б л II ц а 3