Способ приготовления катализатора для превращения циклических углеводородов Советский патент 1976 года по МПК B01J23/42 B01J37/02 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВинертной атмосфере до 600-1000 С и затем активируют воздухом при температуре 300-35О°С. В качестве носителя преимущественно берут вискозное волокно. Способ осуществляется так. Вискозное волокно пропитьшают раствором платинохлористоводородной кислоты, а затем пиролизуют в инертной атмосфере до температуры 6ОО-1ООО С. В процессе пиролиза происходит восстановление платины. Полученное платиноуглеродное волокно затем Влияние продувки водородо продуктов превращения цис-1, (температура реакции 310°С, 2 л/час, импульс 120 мкл) активируют воздухом 1фи температуре 30035О°С. В табл. 1 показано, что продувка воздухом при температуре 350 С оказывает активирующее действие на платиноуглеродные волокна с температурой термической обработки 5ОО-7ОО°С в реакции конфигурационной изомеризации цис-1,2-диметшщиклопентана. Подобный рост активности этих катализаторов наблюдается также в реакциях гидрирования бензола и дегидрирования цик логексана. и воздухом на состав диметилциклопентана корость газа носителя Таблица 1

500 600 700

500 500 50О 600 700 700

Пример 1.5г вискозного волокна пропитывают 50 г 0,03 М раствора платинохлористоводородной кислоты (модуль ванны 10) в течение 24 час, затем отжимают 5Б и сушат на воздухе. Воздушно-сухую навеску пропитанного вискозного волокна пиролизуют в токе гелия до температуры термичес.кой обработки 6ОО°С. При этом скорость подъема температуры до 150 С 15 град/мин 60

99,5 99,8 99,7

0,9

99,1 39,5 59,9

0,4 37,2 62,1 0,4 69,1 25,6 0,4 74,3 17,4 0,2 62,5 13,2 0,2

(затем вьщерживают 1 час), до 4ОО°С 1,5град/мин, иот400до600°С 2 град/мин (затем выдерживают при 1 час).

Полученное платиноуглеродное волокно активируют продувкой воздухом ( 25О мл/час) при температуре ЗОО°С в течение 2О мин, продувают сухим азотом (1 час) и далее пропускают водород (температуру при этом повьпиают до 310 С). Готовый катализатор содержит 3 вес.% платины. Испытбние каталитических свойств платиноуглеродйого волокна проводят в микронаталитической установке с импульсной подачей исходного углеводорода. Углеводород вводят в реактор, в который загружают 40 мг платиноуглеродного волокна, импульсами по 120 мкл. Скорость газа - носите- ля водорода составляет 2000 мл/час. Продукты реакции поступают в капиллярный хроматограф с пламенно- ионизационным детектором. Состав продуктов реакхщи цис-1,2-диметилциклопентана при 31О С (в %): продукты гидрогенолиза состава С у 2,4, транс-изомер 78,9, цис-изомер 18,7. Отношение изомеров цис-/транс- в катализате 0,24 (равновесное отношение в этих условиях 0,215). Состав катализата циклогексана,%: бензол 56,4, циклогексан - 43,6. Пример 2. 5г вискозного волокна пропитывают 50 г О,ОЗ М раствора палтинохлористоводородной кислоты (модуль ванны 10) в течение 24 час, затем отжима ют и сушат на воздухе. Воздушно-сухую навеску пропитанного волокна диролизуютв

Состав продуктов превращения цис-1,2диметилПлатини-4-5рованный(0,0008yronb(20%Pt) -0,001гТЧ) 300 Платиноугле- 40310 родное волок- ( O50O12rPt) (температура термической обработки 700°С; Pt 3%) равновесный состав стереоизомеров 1,2(в %): цис-17,7, транс-82,3; отношени циклопентана

Т а б л и ц а 2 2660 2000 токе гелия до температуры термической обраработки 70О°С Скорость подъема температуры до 150 С 15 град/мин (затем выдерживают 1 час), до 4-00°С 1, 5град/мин, ° 40О до 2 град/мин, от 600 до ТОСРс 4 град/мин (затем выдерживают при температуре 700°С 1 час). Готовый катализатор содержит 3 вес.% платины. Активацию воздухом и испытание каталитических свойств платиноуглеродного волокна проводят также, как и в примере 1. Состав продуктов реакции цис-1,2-диметилциклопентана при 310°С (в %}: углеводороды состава О, 8, продукты гидрогенолиза состава С719Д, транс-изомер 65,6, цис-изомер 14,5. Отношение изомеров цис-/транс- в катализате 0,22 (равновесное отношение в этих условиях 0,215). Состав катализата (в%}: бензол 83,6, циклогексан 16,4. Предлагаемый способ получения платинового катализатора на углеродном носителе дает возможность обеспечить высокую активность катализатора при низком содержавин благородного металла (3 вес.% платины), Табл. 2 иллюстрирует этот вывод. 51,5 35,013,5 65,6 14,520,0 иметЕлциклопентана при ЗЮ цис-/транс-О,215.

Катализатор, полученный по предлагаемому способу, обладает высокой термостабильностью. Так, он не меняет своей каталитической активности в реакции конфигурационной изомеризации диметилциклопентанов пооле длительного пребывания в зоне реакции при температуре 4ООС,

Кроме того, этот катализатор волокнистый, что обусловливает высокую газопроницаемость слоя, доступность активной фазы (платины) молекулам реагирующих веществ и позволяет получать катализатор в различных формах (волокна, ткани, ленты, фильтр и т. д.. Предложенный способ получения дает возможность равномерно распределить активную фазу по объему катализатора, получить металл в высокодисперсном состоянии и жестко зафиксировать его в угольной матрице, что обеспечивает высокую активность и термостабильность катализатора.

Формула изобретения

1, Способ приготовления катализатора для превращения циклических углеводородов путем пропитки носителя раствором платинохпористоводородной кислоты с последующим восстановлением, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с более высокой активностью и термостабильностью, восстановление осуществляют путем нагрева пропитанного носителя в инертной атмосфере до 600-1000°С с последующей активацией воздухом при температуре ЗОО350°С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3.Собрание трудов акад. Зелинского, 3,1955, стр. 271- (прототип).