1
Изобретение относится к катализато рам, в частности к катализатору для гидрогенизации бензола на основе скелетного никеля.
В промьшшенном масштабе известен сульфидный катализатор ( 4O%Nis+ 60%we), процесс гидрогенизации в паровой фазе при 27О кгс/см н ЗОО325 С с объемной скоростью О,5 0,6 ч l.
Известен никелевый катализатор, проводящий прсадесс гидрогенизации бензола при 1ОО кгс/см ,и 220-420 0 2, В этих условиях могут образовываться продукты изомеризации и расщепления.
Известнь катализаторы на основе никеля Ренея с добавкой хрома fij и 4j. Полное прекращение бензола в циклогексан науказанных катализаторах достигается соответственно за ISO и 100 - 228 мин, кроме того, на никельхромовом катализаторе гидрогенизация проводится при 110 кгс/см и .
Наиболее близким к изобретению является катализйтор для гидрогениза цйй бензола на основе выщелоченного ни кельалюминиевого сплава с содержанием 5О Bec.%Ni и 50 вес.% А в исходном сплаве 5. Активность этого катализа тора, выраженная скоростью реакции или часовой производительностью по цёлево- му продукту, в реакторе периодического действия составляет 3,8гС или 228
Недостатком известного катализатора является относительно низкая активность и невысокая стабильность (конверсия бензола в циклогексан после б-го опыта составляет всего 68,3%).
С целью повышения активжюти и стабильности катализатора предлагается ка ,тализатор для гидрогенизации бензола на основе выщелоченного нш ел -а/гюминие- вого сплава, содержащего доисииштольно самарий, при следующем содержании ингредиентов, вес.%: Самарий0,5-5,0 Никель45,0-49,5 АлюминийОстальное Отличительными признаками изобретения являются дополнительное содержание в исходном сплаве самария и указанное содержание ингредиентов. Скорость гидрогенизации бензола в присутствии предлагаемого катализатора достигает 4,21 - 5,52гС Н /гШ-й лп Катализатор согласно изобретению обладает также повышенной стабильностью по сравнению с известным катализатором, так, предлагаемый катализатор практически не теряет сэрю первоначальную активность в течение шести повторных СИ1ЫТОВ, выход циклогексана составляет 98,6-100%. Сплавы с составом никель-влюминийсамарий и катализаторы на их основе готовят по. следующей методике, приведенной в примере 1. ;,. . П р и м е р 1. Для получения ЮО сплава, имеющего состав N : ACrSor49,0:50:1,0 в кварцевый тигель загружают 52,0 г алюминия в виде кусков размером 3-5 мм и нагревают в вьгсоко частотной плавильной печи марки 6КВ-802Ь до И6О-120О°С. Затем в расплавленный алюминий вводят 49,0 г никеля и 1,О г самария. При ётом темп paTyiia экзотермически повышается до 170О-180О С, ее поддерживают в течение 5 мин. Потом печь выключают и производят разливку в графитовой излож нице с последующим охлаждением его на воздухе до 2О С. Затем полученный сплав изк ельчают в ступке, просеивают через сито № 6О (О,25 мм), отдепяют частицы требуемого размера и подверга idf выщелачиванию 20%-4€ым водным рас
Активность скелетнь1х никельсамариевых катализаторов в .реакции гидрогенизации бензода
727211
i Та блиц а 1 вором едкого натра на кипящей водяной бане в течение 1 ч. Полученную катализаторную массу промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по фенопфталеину и далее этиловым спиртом для. удаления следов влаги; Таким образом, приготовленный катализатор используют для гидрогенизации бензола. . Пример 2. Другие составы сплавов и катализаторов, содержащие 0,5; 3,0; 5,0 вес.% самария, готовят по методике примера 1. Испытание активности и стабильности каталисзаторов. Пример 3. Опыты проводят в автоклаве системы ЛенНИИХиммаша при интенсивном перемешивании. ; Для гидрирования берут 200 мл бен.зола маркич.д.а; (т. кш, 77,6°-С, , - 0,879, содержание тио- фена - 0,0001%). Температура гидрогенизации 160 С, давление водорода 40 кгс/см , количество катализатора 0,5 г или 0,2В% от веса исходного бензола. Продукты гидрирования анализиру-t-, ют методом газо-«сидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ-8М-Д. Газноситель-аргЬн, твёрдый носитель - рисорб BiK(O,25-0,375 мм), неподвижная Жидкая фаза - попиэтиленгликольадипи- нат, длина колонки 2 м. , За активность катализатора принимают выход циклогексана за 60 мин гидриррвания или скорость реакции, вьхраженную количеством цнклогексана (г), полученного на 1,0 г катализатора за 1 ч (или мин). Результаты гидрогенизации бензола на скелетных никельсамариевых (5О% Af) катализаторах приведены в табл, 1.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Катализатор для получения циклогексана | 1978 |
|
SU733712A1 |
| Способ получения циклогексана | 1968 |
|
SU283202A1 |
| Способ получения циклогексана | 1976 |
|
SU596568A1 |
| Катализатор для получения фурилового спирта | 1973 |
|
SU481302A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА | 1969 |
|
SU234998A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИЛИНА | 1969 |
|
SU239347A1 |
| Катализатор для гидрирования динитродифенилового эфира | 1984 |
|
SU1694201A1 |
| Способ получения циклогексана | 1977 |
|
SU662538A1 |
| Катализатор для гидрирования фурфурола | 1978 |
|
SU791413A1 |
| Катализатор для гидрирования глюкозы | 1975 |
|
SU593731A1 |
Hi -скелетный
(SO%N) (известный)
Nl-SrtV (O,5%Sm)
Ni-Sn, (1,овт)
3,82
4,21
## 5,52 Количество катализатора 0,28%, „ 100%-ный выход циклогексана до 100%-ный выход циклогексана до Из данных табл. 1 видно, что гидро- пенизациз бензола на никельсамариевых катализаторах при и 40 кго/см идет с образованием циклогексана без образования продуктов изомеризации и расщепления. Добавки самария {0,5 - 5,0 вес.% по отношению к никелю) увеличивают активность скелетного никеля в 1,1- 1,5 раза. Наибольшую каталитическую активност проявляет KoriTisKT с 1,0 В8с.% самария, скорость г|1дрирования, на котором почти в 1,5 раза выше, чем скелетном никеле без добавки. Добавки самария к скелврному никелю способствуют ускорению пршесса, на оптимальном составе его 1ОО%-ный выход циклогексана достигается за 66 мин тогда как на скелетном никеле без добавок 1ОО%-ное превращение бензола в циклогексан наступает через 110 мин гидрирования. Кроме того, данные хроматографичес- кого анализа показывают, что полученный катализатор содержит циклогексан и не- прореагировавший бензол. Это указывает на высокую избирательность никельсама- риевых катализаторов. Наряду с высокой активностью и избирательностью скелетные иикельЬама- риевые катализаторы проявляют высокую стабильность в реакции гидрогенизации бензила. Пример 4. Стабильность никельсамариевого катализатора (l,O%Sn), 49,ONI) изучают путем многократного гидрирования бензола при 160 С и 40 кгс/см на одной и той же навеске катализатора. Сравнение активностиизвестного и предлагаемого катализатора ведут по данным шести повторных опытов. Навеску катализатора берут в два раза большую (1,О г), нежели в приво бензола 2ОО мл. я за НО мин. гидрирования я за 66 мин гидрирования. е 3(Q,5 г), обеспечивающую 100%выход циклогексана за короткое мя гидрирования. Сравнительные данные по стабильти никельсамариевого и никельске- ного (50% М) катализаторов привеы в табл. 2. Таблица 2 Стабильность катализаторов в процессе гидрогенизации бензола Количество катализатора- 0,5 6%, количество бензола 2ОО мл, :.г40 кгс-см, температура 160Ч:. Продолжительность опыта 5О мин. Продолжительность опыта 30 мин.
Формула изобретения
, .:V Катализатор для гидрогенизаций бензола на основе вышелочвнногон 1КёПь алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с цепью повьпиения активности и стабильности катализатора исходный сплав дополнительно содержит самарий при следующем содержании ин« гредиёнтов, вес.%:
Самарий0,5-5,0
Никель45,Ор-49,5
АлюминийОстальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1966, с. 8.
№0 . 9,43, 969 (nPOTOTWi .
