Способ получения циклогексана Советский патент 1980 года по МПК C07C13/18 C07C5/10 

Поставленная цель достигается способом получения циклогексана путем гидрирования бензола при нагревании и под давлением в присутствии многозонного никельсодержащего катализатора при возрастании активности катализатора в зонах по ходу сырья и относительной активности катализатора в каждой зоне, соответствующей формуле , где А - относительная средняя активность катализатора в зоне, %; N - номер зоны;15 п - число зон, равное 2-10. Отличие способа состоит в использовании катализатора с переменной активностью по зонам, которая возрастает в каждой последующей зоне по ходу сырья по 20 выщепрнведенной формуле. Проведение процесса гидрирования бензола в циклогексан на частицах катализатора с переменной активностью позволяет осуществлять гидрирование бензола таким 25 образом, что тенло реакции распределяется по всему слою катализатора равномерно. Это предохраняет частицы катализатора от локальных перегревов и разрущений, что значительно увеличивает продолжитель- gQ ность работы контакта. За счет исключения побочных реакций, протекающих при перегревах, получают циклогексан высокой стенени чистоты. Степень превращения бензола составляет более 0,999. Чем больще 35 количество зон с частицами катализатора переменной активности, тем селективнее протекает процесс. Пример 1. Водород и бензол в молярном соотнощении 8:1 подают в два после- Q довательно соединенных реактора, работающих под давлением 30 атм, при температу 200°С и нагрузке по бензолу 0,5 Ч. В каждый реактор загружают по 50 см никелевого контакта, причем в первый реактор 45 загружают катализатор, средняя активность которого в два раза меньще активности катализатора, загруженного во второй реактор (см. таблицу). При использовании частиц катализатора с возрастаю- 50 щей активностью при нагрузке по бензолу 0,5 в условиях изобретения получают гидрогенизат, содержащий 99,92% циклогексана. Пример 2. Водород и бензол в мо- 55 лярном соотнощении 8 : 1 подают в три последовательно соединенных реактора, работающих под давлением 30 атм, при температуре 200°С и нагрузке по. бензолу 0,5 ч-. В каждый реактор за- QQ гружают по 33 см никелевого контакта, причем в первый реактор загружают катализатор, средняя активность которого в 2,4 раза, во втором реакторе - в 1,3 раза меньще активности катализатора, загру- 65 женного в третий реактор (см. таблицу). При использовании частиц катализатора с возрастающей активностью нри нагрузке по бензолу 0,5 ч- в условиях изобретения получают гидрогенизат, содержащий 99,93% диклогексана. Пример 3. Водород и бензол в молярном соотнощении 8:1 подают в четыре последовательно соединенных реактора, работающих под давлением 30 атм, при температуре 200°С и нагрузке по бензолу Относительная активность рассчитана по Л формуле Л 90 - + 10, %, с учетом погрешности, R равной ±5% 0,5 В каждый реактор загружают по 25 см никелевого контакта, причем в первый реактор загружают катализатор, средняя активность которого в 2,7 раза, во втором реакторе - в 1,5 раза и в третьем реакторе - в 1,2 раза меньще активности катализатора, загруженного в четвертый реактор (см. таблицу). При использовании частиц катализатора с возрастающей активностью при нагрузке по бензолу 0,5 ч в условиях изобретения получают гидрогеннзат, содержащий 99,94% циклогексана. Пример 4. Водород и бензол в молярном соотношении 8:1 подают в реактор, работающий под давлением 30 атм, при температуре 200°С и нагрузке по бензолу 0,5 ч-. В реактор загружают в 10 зон 100 см никелевого контакта, дезактивированного сернистыми соединениями. В каждую зону загружают по 10 см катализатора, причем в первую зону загружают катализатор, средняя активность которого в 5 раз, во вторую - в 3,3 раза, в третью - в 2,6 раза, четвертую - в 2,2 раза, в пятую - в 2 раза, в шестую - в 1,65 раза, в - в 1,4 раза, в восьмую - в 1,25 раза, в девятую - в 1,1 раза меньше активности катализатора, загруженного в десятую зону (см. таблицу). При использованин частиц катализатора с возрастаюш,ей активностью в условиях изобретения получают гидрогенизат, содержаш,ий 99,98% циклогексана.

В таблице приведены данные по относительной активности катализатора для примеров 1-4, полученные экспериментальным путем и рассчитанные по приведенной формуле.

Полезность способа состоит в том, что при применении частиц катализатора переменной активности никаких побочных продуктов не образуется и чистота получаемого циклогексана зависит только от чистоты исходного бензола.

Формула изобретения

Способ получения циклогексана путем гидрирования бензола при нагревании и под давлением в присутствии многозонного никельсодерл ащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний проводят при возрастании активности катализатора в зонах по ходу сырья и относительной активности катализатора в каждой зоне, соответствующей формуле

Л ZZ 10, л

где А - относительная средняя активность

катализатора в зоне, %; Л - номер зоны; п - число зон, равное 2-10. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1144495, кл. С 07С 5/10, опублик. 1969.

2.Патеит США № 3428697, кл. С 07С 5/10, опублик. 1969.

3.Авторское свидетельство СССР № 319206, кл. С 07С 5/10, 1968 (прототип).