Способ приготовления катализатора для получения фенилциклогексана Советский патент 1980 года по МПК B01J37/02 B01J37/08 B01J29/06 

Изобретение относится к способам по лучения катализаторов основного органического синтеза, в частности, к способу получения катализатора для получения фенилциклогексана. Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления катализатора для получения фенилциклогзксана (ФЦГ) путем пропитки алюмосиликатного носителя, содер кащего,%: А&,0 , 5т0,2 89-90, кристаллического цеолита типа НУ 15-16, окислы редкоземельных элементов 0,5-3, растворами солей никеля и вольфрама. Носитель без предварительной термообработки в течение 1,5-2 ч при перемешивании обрабатывают раствором азотнокислого никеля из расчета нанесения 3% никеля к &есу носителя. Полученную массу сушат на воздухе Б течение 3-4 ч при 130-150° С, а затем прокаливают на воздухе в течевие 3-4 ч при 560 С. На прокаленную ката изаторную массу из вольфрамата аммония наносят вольфрам из расчета нанесения 2О% вольфрама к весу носителя. Полученную массу сушат на воздухе в течение 3 ч при 12О-15ос, прокаливают на воздухе в течение 3 ч при 560 С и восстанавливают водородом при атмосферном давлении в течение 2ч при 36О С. Применение известного катализатора для получения ФЦГ из бензола осуществляют при 15О-28О°С, давлении водорода ЗО-6О атм, концентрации катализатора 5-ЗО вес% времени реакции 2 ч, что позволяет получать ФЦГ с выкодом на прореагировавший бензол 73% при конв-ерсии бензола 50%, Основным недостатком катализатора валяется низкая производительность по ФЦГ, которая составляет 0,52 5 г/г кат. ч, что связано с увеличением объема реакционной аппаратуры, Цепь изобретения - получение катализатора с повышенной активностью, Поставленная цель достигается спообом, заключающимся в пропитке алк осиликатного носителя водными растворами солей никеля и вольфрама с последующими сушкой, прокаливанием на воздухе и восстансюлением водородом при атмосферном давлении и дополнительной обработке ароматическим углеводородом выбранным из группы, содержащей , толуол, этилбензоп, о-ксилол и фешишиклогексан, в атмосфере азота, вюдорода или углекислого газа при 15Q-23OC и давлении 25-24 атм в течение О,&-2,5 ч и термической обработке на воздухе при 1ОО-9ОО С в течение 6-8 ч со скоростью подьема темпер туры 80-85®С в ч .Пример (контрольный). 100 г алюмосиликатного носителя, содержащего вес.%: Ае„0 1О-11, Si а-ЭО, кристаллического цеолита типа НУ 15-16, включающего 0,5-8 окислов РЗЭ, - пропитывают солями никеля и вольфрама. Носитель без предварительной термообработки в течение 2 ч при перемеши вании пропитьюают Г2%-ньп 1 водным раствором азотнокислого никеля. После пропитюас катализаторную масс сушат на воздухе при 13О-150 С в те чение 3-4 ч, а затем прокалнвают на воздухе при 5вО° С в течение 3-4 ч. С одержание никеля после сущки и прокаливания катализаторной массы составляет 3% к весу носителя. На прока ленную катализаторную массу наносят 20 вес. % всотьфрама путем шестикрат ной пропитки катализаторной массы вод ным раствором паравольфрамата аммония с концентрацией 6,5 вес. % с сущкой nj 120-15О С в течение 3 ч после каждого нанесения. После пропит ки вольфрамом катализаторную массу псжаливают на воздухе в течение 3 ч при 560С н восстанавливаю водородо при аткюсферном давлении в течение 2 ч при . В автоклав загружают 17,58 г ( моль) бензола и 6,6 г катализатора. В течение 2 ч при перемешивании проводят реакцию гидродимеризгн ЦВЕ бензола при 2ОО С и давлении вод рода 35 атм. Состав продуктов, г: 6,56 г (Р,О410 ,монь) ФЦГ; 1,О416 г ( моль) циклогексана; 1,3U68 (ОРО54 мояь) дициклогексвлбензала. tvoHsepcira бензола 49,2% Выход ФЦГ на прореагировавший бен зш 74,1%, циклогексана 11,2%, дицик гекснлбензола 14.7%. Производительность катализатора по 0,496 г/г катЧ. Пример 2. В автоклав загружают 12 г (0,1538 моль) бензола и 8,0 г катализатора, приготовленного как в примере 1, В течение 0,5 ч катализатор обрабатывается бензолом в атмосфере водорода при 175°С и давлении 30 атм. Обработанный катализатор выгружают и в течение 6 ч нагревают на воздухе при 10О-580 С со скоростью подъема температуры 80с в ч. Обработанный катализатор перед использованием восстанавливают водородом, как в примере 1, Пример 3, В автоклав загружают 17,58 г (0,2252 моль) бензола и 6,6 г обработанного катализатора. В течение 1 ч при перемешивании проводят пвдродимеризацию бензола при 20О С и давлении 35 атм. CkjCTaB продуктов; 6,832 г (0,О427 мопь) Ф1ДГ; 0,9147 г (0,0109 моль) циклогексана, 1,379 г (Ор057 моль) дидиклогексил бензол а. Конверсия бензола 50 Д%. Выход ФЦГ на прореагировавший бензол 75,3%, циклогексана 9,6%, дициклогексилбензола 15,1%. Производительность катализатора по ФЦГ 1,О35 г/г ка-п.ч . Л р и м е р 4. В автоклав загружают 12 г толуола и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1. В течение 0,5 ч катализатор обрабатывают толуолом в атмосфере азота при 175с и давлении ЗО атм. Обработанный катализатор выгружают из автоклава, сушат и прокаливают на воздухе при увеличении температуры 10О -580 С со скоростью подьема температуры 80°С в , Обработанный катализатор восстанавливают водороде как в примере 1. В автоклав загружают 17,58 г (О,2252 моль) бензола и 6,6 г обработанного катализатора. В течение; 1 ч проводят гидродикюризадию бензола при 200 С и давлении 35 атм. Состав продуктов: 6,4144 г (0,0401 моль) ФЦГ;0,8837 г (0,0105 мопь) диклогексана, 1,4351 г (0,0056 мопь) дидиклогексилбензопа. Кошзерсия бензола 48,2%, Выход ФЦГ ва прореагироБавпгай бенод 73,9, циклогексана 9,7, диШотогеквпбензола 16,4%. Производитапьнссть катапизатсрт по ФЦГ 0,971 г/г . Пример 5, В автоклав загружают 12 г ФЦГ и 8 г катализатора, прк гсгговленного как в примере 1. В теч ние 0,5 ч катализатор обрабатывают ФЦГ в атмосфере COg при и давлении 30 атм. Далее катализатор обрабатывают как в примере 2. В автоклав загружают 17,58 г бен зола и 6,6 г обработанного катализат ра, В течение 1 ч проводят гидродиме ризацию бензола при 20О С и давлени 35 атм. Состав продуктов: 6,5344 г (0,04081 моль) ФЦГ1 0,9450 г (О,О112 моль) ииклогексана 1,1495 (0,ОО47 моль) дициклогексилбензопа. Конверсия бензола составляет 47,6 ВыхоД фенйпцикпогёксилбензола на прорее(трававшяй бензол 76j2%j цикло гексана 1О,5: дициклогексилбензола . Производительность катализатора по ФШ О,990 г/г кат. ч. Пример 6, В автоклав загружают 12 г ортоксилола и 8 г катализатора, приготовленного как в примере В течение 0,5 ч катализатор обрабатывают р-кснлолом в атмосфере U при ITSx: и давлении 30 атм. Далее катализатор обрабатывают как в приме ре 2, В автоклав загружают 17,58 г бен зола и 6,6 г обработанного катализато ра, В течение 1 ч проводят гидродиме зацию бензода при 200 С и давлении 35 атм. Состав продуктов: 6,4352 г {О,О4О2 моль) ФЦГ, 1, 2314 г (О,О146 мояь) шаклогексана, 1,5715г (О,ОО65 моль) дициклогексилбензопа. Конверсия бензола 5О,9%, Выход ФЦГ ва непрореагировавший бензол 7О,2%, циклогексана 12,8%, дициклогексилбензопа 17,О%, Производительность каггализатора по ФЦГ 0,975 г/г катЧ, Пример 7. В автоклав загружают 12 г этилбензола и 8 г катализатора, приготсжленного как в примере 1.В теченте 0,5ч катализатор обрабатывают этилбензопом в атмосфере N 2 при 175°С и давлении 30 атм. Далее катализатор обрабатывшот кик в примере 2, В автоклав загружают 17,58 г бен зола и 6,6 г обработанного.катализатора, В течение 1 ч проводят гидродикюризацию бензола при 200 С и давлении 35 aTNi, Состав продуктов: 6,4640 г (Ор404 моль) ФЦГ; 1,2936 г (О,0154 моль) циклогексана; 1,6915г (0,0070 моль) дициклогексилбензола. Конверсия бензола 52,1%, Выход ФЦГ на прореагировавший бензол 68,9%, циклогексана 13,2%,дициклогексилбензола 17,9%. Производительность катализатора по ФЦГ 0,979 г/г кат.ч, П р и м е р 8, В автоклав загружают 12 г бензола и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1, В тече ние 0,5 часа катализатор обрабатывают бензолом в атмосфере водорода при 150 С и давлении 25 атм. Далее катализатор обрабатывают как в примере 2, В автоклав загружают 17,58 г беизопа и 6,6 г обработанного катализатора, б течение 1 ч проводят гипродимери эацию бензола при 200° С и давлении 3 5 атм, Состав продуктов: 6,8464 г (0,0428 моль) :ФЦГ; 0,9928 г (0,0118 моль) циклогексана; 1,1422 г (0,ОО47 моль) дициклогексилбензола. Конверсия бензола 49,6%, Выход ФЦГ на прореагировавший бензол 76,7%, циклогексана 1О,6%; дициклогексилбензола 12,7%, Производительность катализатора по ЦГ 1,037 г/г кат. ч. Пример 9, В автоклав загружают 12 г бензола и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1, В течение 2,5 ч катализатор обрабатывают бевзопом в атмосфере при 23О С и давлении 45 атм. Далее катализатор обрабатьшают как в примере 2, ) В автоклав загружают 17,58 г бензола и 6,6 г обработаннсно катализатора, В течение 1 ч гшроднмеризацию бензола при 2ООС и 35 етм. Состав продуктов: 6,6720 г (0,0417 моль) ФЦГ 0,9744 г . (О,О116 моль) циклогексана; 1,66ОО г (О,ОО68 моль) дициклогексилбензола. Конверсия бензола 51,4%, Выход ФЦГ на прс агировавший бевзся1 72,1%; циклогексана 1О,1%, дициклогексилбензопа 17,8%. Производительность катализатора по ЦГ 1,011 г/г кат.ч, П р и м е р 10, В автоклав загружают 12 г бензола и 8 г катализатора, приготсжленного как в примере 1, В те