Способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена Советский патент 1980 года по МПК B01J37/00 C07C29/04 

Изобретение относится к области по лучения борофосфатного катализатора (ВРО), который может быть использован в процессе прямой гидратации этилена в этанол Известен способ получения борофос фатсодержащего катализатора для гидратации этилена, заключающийся во взаимодействии ортоборной и ортофосфорной кислот, взятых при различных соотношениях и прогретых от 100 до р:. Такой катализатор обладает неболь шой механической прочностью из-за гидролиза борофосфата в процессе работы в условиях промышленного реакто ра. Ближайшим аналогичным реше.нием по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ получения .борофосфатсрдержаадего катешизатора для гид{ атации этилена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с орто борной кислотой, взятых в эквимолеку лярном соотношении, при 120-200 С с последующим прокаливанием при 600900 С 2. К недостаткам известного способа следует отнести низкую активность и механическую прочность полученного катализатора. Так, при гидратации этилена в присутствии катализатора, полученного известным способ.ом, съемспирта к 100 ч работы катализатора составляет 187 г/л кат. ч, а механическая прочность катализатора - 23-кг/см.. С целью получения катализатора с повышенной активностью и Механической прочностью предложен настоящий способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидрата1;ии этилена путчем взаимодействия фосфорного ангидч рида с ортоборноЯ кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении/ при 120-200 С с последующим прокаливанием при 600-900 0 в присутствии 1050 вес.% диатомита. отличительным признаком изобретения является проведение прокаливания в присутствий 10-50 вес.% диатомита. Способ согласно изобретению позволяет по сравнению с Известным способом получить катализатор с повышенной активностью и механической .прочностью. Так, при гидратации этилена в присутствии катализатора, полученного настоящим способом, съем спирта к 100 часам работы катализатора составляет 236 г/л кат. ч, а механическая прочность 185 кг/см. Согласно изобретению, способ получения борофосфатсодержащего катализатора (БФСК) состоит в том, что смешивают эквимолекулярные количества фосфорного ангидрида и борной кислоты, нагревают при 120-200°С, а затем в Т1рисутствии 10-50 вес.% диатомита полученную смесь прокаливают при 600ЭООС. Пример 1. 115., 2 г размолотого диатомита Инзенского месторождения с содержанием, %:SiO/j 82,58, 5,9, Fe,0 2,9, TiOs. 1,21, CaO 0,97, MgO 1,43, п.П.п. 4,95 смешивают с 1152 г размолотого , полученного при взаимодействии эквимолекулярных количеств и , при в течении 2 ч. В полученную смесь добав ляют 500 мл дистиллированной водад. Пасту формуют, сушат 15 ч на воздухе, а затем 2 ч при 200°С и прокаливают при 600°С 15 ч. Получено 1221 г борофосфатсодержащего катализатора, который имеет насыпной вес 0,84 г/см , прочность (раздавливающая нагрузка) 185 кг/см, удельную поверхность .27 MVr. В ИК-спектре колебаний кристаЛлигческого каркаса борофосфатсодержащего каталйз атбр1а, наряду с полосами, принадлежащими элементам,структуры борофосфатов 0-В-О и 0-Р-О при 550-650 см и 940 соответственно, присутству ет полоса 932 см-, характерная для : связи B-O-Sf. Таким образом, добавление 10% диатомита (от веса исходного В-.РОд) привело к модифицйрова;нйю стру туры борофосфата в результате образования новых связей 6-0-51. / П р и м е р 2. 576 г диатомита Инзенского месторождения смешивают с 1152 г. размолотого ВР04 полученного при взаимодействии эквимолекулярных количеств 2. f Н.ВО,, при в течение 2 ч. Дальнейшая обработка катализатора аналогична описанной в примере 1. Получено 1682 г борофосфатсодержащего катализатора, который имеет насыпной вес 0,65 г/см, прочность 205 кг/см , удельную поверхность 29,5 м/г. Примерз. Борофосфатсодержащи8 катализатор, полученный аналогично примеру 2, прокаливают при 900с в течение 5 ч. Полученный Катализатор имеет насыпной вес 0,63 г/см, прочность 220 кг/см , удельную поверхность 10,2 . В ИК-спектрах колебаний кристаллического каркаса борофосфатсодержащих катализаторов, описанных в примерах 2 и 3, наряду с полосами, соответствующими колебаниям структуры 0-В-О и 0-Р-гО при 550650 см-/ и 940 см соответственно, а также полос 932 и 1400 , характерных для связи B-0-S1, присутствуют полосы, характерные для P-0-Si связи (область 500-700 см и полоса 1310 см-) . Таким образом, добавление 50% диатомита (от веса исходного ВР04) привело к дальнейшему модифицированию структуры борофосфата в результате образования как B-0-SI-, так и P-0-S -связей. Катализаторы согласно изобретению я известные катализаторы были испытаны на установке прямой гидратации этилена при , давлении 73 атм, объемной скорости подачи этилена 2216 ч и мольном соотношении воды к этилену, равному 0,8. Данные испытаний катализатора сведены в таблицу. Срайнительнне испытания эффективности катализаторов.

Формула изобретения Способ получения борофосфатсодержа. же го. катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении, 65

при температуре 12р-200 С с последующим прокаливанием при температуре 600-900, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, прокаливание

57849076

ведут в,присутствии 10-50% вес.диато- 2. Кубасов А.А. и др. Влияние спомита.собов получения борофосфатов на их

Источники информации,каталитическую активность в реакпринятые во внимание при экспертизеции дегидратации н-бутанола

1. Патент Великобритании № 856331,Ж.-П.Х., 48, 1975, с. 2164 (прокл. 1 (2) Е, опублик. 1960.тотип).