Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон Советский патент 1979 года по МПК B01J23/75 B01J35/06 C07C49/303 

1

, Изобретение относится к области |производства катализаторов дегидрирования вторичных спиртов до соответствующих кетонов и может быть использовано для получения циклогексанона; из циклогексанола.. .

Известен гомогенный кобальтовый катализатор для получения кетонов путем дегидрогенизации вторичных спиртов, имеющих 3-8 атомов углерода, при атмосферном давлении и повышенно температуре.

Выход метилэтилкетона составляет 65%. Аналогично из изопропилового спирта при 70 С получают ацетон, выход 25% 1.

Наиболее близким к изобретению является гетерогенный катализатор на основе кобальта, используемый в реакции дегидрирования вторичных спиртов в паровой фазе. Катализатор представляет собой сложную трехкомпонентную композицию Cu-Co-Cr jOj на носителях различной природы. Выход соответствующих кетонов в температурном интервале 280-300с достигает 50-68% 2 .

Недостатками указанного катализатора являются небольшой температурный интервал, когда скорости реакци

невелики, и относительно небольшой выход конечного продукта.

Целью изобретения является повышение активности и термостойкости катализатора.

Указанная цель согласно изобретению достигается катализатором, содержащим 13-18 вес.% кобальта на носителе, в качестве которого катализа:тор содержит обуглероженную волокнистую фракцию пушицевого торфа.

Обуглероженная волокнистая фракция пушицевого торфа имеет состав: вес.%: углерод 76,8-80,4, водород 2,0-2,4 и кислород 3,2-4,2. Ее получают путем термолиза волокнистых остатков от дробления пушицевого торФа, представляющих собой смесь игольчатых отрезков длиною 0,5-2 мм.

Активную фазу в виде уксуснокислого кобальта наносят методом пропитки предварительно окисленного материала (отход производства завода Горный воск ). Полученную массу подвергают пиролизу в инертной атмосфере при 600-800 с. Выход термолизованного образца 35% при содержании кобальта 13-18%.

Пример 1. Волокнистую фракцию пушицевого торфа в виде воздушно.сухой смеси (около 3 г) замачивают в 0,1 н.растворе НСЕ в течение 48 ч, после промывки навеску окисляют че;тырехокисью азота NOj, (.O,) при 2:5 С, тщательно прО1 1Ывают и п юпитывают 100 мл 0,1 н.раствора С1э(СНзСОО)2- (рН около 6} в течение 24 ч. Смесь высушивают и подвергают пиролизу в атмосфере гелия при 800°С в течение 7 ч. После охлаж Ябния образца в атмосфере инертного газа катализатор готов к применению. Количество активной фазы (кобальта) 18%.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но температура пиролиза .

Пример 3. Аналогичен приNjepy 1, но количество активной фазы (кобальта) 15%.

Пример 4. Аналогичен примеру 3. Температура пиролиза .

Пример 5. Аналогичен примеру 1 , но количество раствора уксуснокислого кобальта 60 мл. Количество активной фазы (кобальта) 13%. .

Составы полученных катализаторов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Каталитическую активность получен ных катализаторов определяют в регжции дегидрирования циклогексанола в Циклогексанон, являющейся промежуточ ной реакцией в производстве капролактама. Реакцию проводят на установ к;е проточного типа в интервале темпе ратур 2бО-320°С и объемных скоростях подачи жидкого циклогексанола 0,7-1,5 ч. Пример 6. Каташизатор, щэиготовленный, как описано в примере 1 в количестве 1,5 г загружают в реактор и нагревают до 280с. Затем в зону реакции с объемной скоростью 0,9 ч подают пары циклогексанола. Выход циклогексанона составляет ftl3% яри селективности, близкой к 100%.. Пример 7. Аналогичен 6, температура в зоне реакции

Показатель

Выход циклогексанона, % Селективность, %

Время работы, мин

82 81,4 82,6 81,0 100 100 100 100 , выход циклогексанона 82%, Селективность 100% . Пример 8. Катализатор, призготовленный по примеру 3, в количестве 2 г загружают в реактор, температура , объемная скорость подачи циклогексанола 1,1 ч Выход циклогексанона 77%. Селективность 100%. Пример 9. Катализатор, приготовленный по примеру 5, в количестве 2 г загружают в реактор, температура , объемная скорость 1,5 Выход циклогексанона -72%, селективность 100%. В табл. 2 представлены результаты опытов по исследованию стабильности работы катализатора во времени по примеру 7. Таблица 2

Как видно из приведенных данных, в течение относительно длительного времени работа катализатора стабильна, он не нуждается в регенерации.. Как видно из приведенных данных, катализатор по изобрютению обладает высокой каталитической активностью избирательностью и Стабильностью в реакции дегидрирования циклогексанол Возможность высокой избирательности при температурах реакции вьаие 300° С обеспечивает большие скорости реакци Данные табл. 2 и 3 подтверждают увеличение каталитической активности, производительности (примерно на 2530%) и термостабильности предлагаемого катализатора по сравнению с про тотипом. Выход конечного продукта увеличивается на 14-31%. Формула изобретения 1. Катализатор для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, вклю

Результаты определения- каталитической активности; селективности и производительности катализатора приведены в табл. 3.

Т а б л и ц - а 3 чающий кобальт на носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и термостабильности катализатора/ в качестве носителя он содержит обуглероженную волокнистую фракцию пушицевого торфа при следующем содержании компонентов, вес.%: кобальт 13-18, носитель остальное. Источники информации, принятые во внима:ние при экспертизе 1.ПатентЯпонии №23018, кл. 16 в 541, опублик. 1961. 2.Киола Ремало. Каталитическое дегидрирование спиртов. Португальский журнал Селекта хим , № 19, 1960, с. 189-217 (прототип).