Катализатор для совместного получения стирола и анилина Советский патент 1980 года по МПК B01J21/04 B01J23/86 C07C5/36 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА И АНИЛИНА

Изобретениэ относится к области про- изводства катализаторов для совместного получения стирола и анилина. Известен катализатор для совместног получения стирола и анилина на основе У -окиси алюминия с добавкой Ю вес окиси хрома или 5 вес.% меди 1 Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для сов.местного получения стирола дегидрированием этилбензола и анилина гидрированием нитробензола на основе jl -окиси алюминия с добавкой ЗО вес.% окиси хрома или 20 вес.% меди, 2 вес.% углекислого или хлористого калия, 1 вес.°о окиси самария 2. Недостаток известного катализатора в его низкой активности и селективности, а именно выход катализата 97.9 вес.%, в котором содержание стирола 24,4 вес.% и анилина 26,7 вес.%. Целью изобретения является разработ католиуаторТ для coBNfocncoro получения стирола и анилина с повышенной активностью и селективностью. Указанная цель достигается тем, что катализатор, включающий )f -окись алюминия, окись хрома, хлористый калий и окись редкоземельного элемента, в качестве редкоземельного элемента содержажит диспрозий при следующем содержании компонентов, вес.%: окись хрома 5-40; хпорпстый капг;й 1-3; окись цпспрозия 0,05-1,0; -окись алюкгания остальное. В присутствии этого катализатора получают выход катализата 98,2-98,6 вес.% с содержанием ст1фола 31,5-34,0 вес.% и анилина 28,934,3 вес.%. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример. 13,59 г -окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 г в 2О мл воды), пь-су;::ппюг в су- liiHflbHOM 11п«афу при 7О-8О С, 3aTfNi пропитывают водным раствором хлористого

калия (0,4- г КСРв 20 мл воды), высутливают в сушильном шкафу в тех же условиях, затем пропитывают водным раствором азотнокислого диспрозия (0,025 г Ъ у (MOj)j iSHiO в 20 мл в

ды) высушивают в тех же условиях и

-ч9. прокаливают в муфельной печи при в течение 6 ч. В этом примере катали автор содержит 30% , 2% КС6, 0,05% ,остальное YV-окись алюминия.

П р и м е р 2. В кварцевый реактор установки проточного типа загружают 20 мл катализатора (17,06 г), полученного в примере I. Перед опытом катализатор восстанавливают электролитическим водородом в течение 3,5 ч при . Затем температуру снижают до37ОС. При пропускании при этой температуре над катализатором смеси этиленбеизола с нитробензолом (при , мольном соотношении l;l) с объемной С7{оростью 0,25 ч получают выход катализата 9,%.

Катапизат . содержит бензола 2,0,%

стирола 24,4% этилбензола 46,9% ани. лина 26,7% (см. таблицу).

Пример 3.. Активность катализатора (по примеру 1) наивысшая в течение первых 30 мин, а затем снижается. Этот катализатор после опыта, описанного в примере 2, регенерируют продуванием кислородом воздуха при 50О®С в течение 1 ч и без последующего БОССГансалеиия водородом проводят опыт при условиях, указанных в примере 2. Выход катализата 97,8%. Катализат содержит 1,5% бензола, 24,1% стирола, 47,9% этилбензола,- 26,5% аш-шина (см. таблицу),

П р и м е р 4. 13,58 г у -окиси алюминия пропитывают водным раствором хромового- -ангидрида (7,98 г СГ Оа в 20 мл воды), высушивают в сушильном шкафу при , затем пропитывают водным раствором хлористого калия (0,4 г КС в 20 мл воды), высушивают в тех же условиях, пропитывают водным раствором азотнокислого диспрозия (О,О5 г D у (NOj ) 51-1д О в 2О мл воды), высушивают в тех же условиях и прокаливают в муфельной печи при 500С. в течение 6 ч.

В этом примере катализатор содержи 30% 2% КСе, 0,1%Х) У2.Оз .остальное i окись алюминия.

Пример5.В кварцевый реактор установки проточного типа загружают

20 мл катализатора (17,1 г) , полученного в примере 4. Перед опытом к . катализатор восстанавливают электролитическим водородом в течение 3,5 ч при

5ООС. Затем температуру снижают до 370 С. При пропускании при этой температуре над катализатором смеси этилбензола с нитробензолом (при мольном соотношении l:l) с объемной скоростью 0,25 ч получают выход катализата 98,6%. Катализат содержит 0,5% .бензола, 40,3% этилбензола, 24,9% стирола, 34,3% анилина (см.таблицу),

П р и м е р 6. Катализатор после

опыта, описанного в примере 5, регенерируют продуванием кислородом воздуха при 5ОО С в течение I ч и без последующего восстановления водородом проводят опыт при условиях, указанных в примере 5. Выход катализата 98,2%.

Катализат содержит 1,0% бензола, 36,1% этилбензола, 34,0% стирола, 28,9% анилина (см. таблицу).

П р и м е р 7. Приготовление ка

талиэатора: 13,4 г -окиси алюминия пропитывают водным раствором хромового ангидрида (7,89 г Сг 2О мл воды), высушивают в сушильном шкафу при 70-8О°С, затем пропитывают водным

раствором хлористого калия (0,4 г КСв в 20 мл воды); высушивают в тех же условиях, пропитываютводным раствором Азотнокислого диспрозия (0,5 гТЗуСЯСу .. в 20 мл воды), высушивают в

аналогичных условиях и прокаливают в муфельной печи при 5ОО С в течение 6 ч.

В этом примере катализатор содержит 30% СГ2,0 , 2% КСе , l,0%3Jy2 Oj

остальное -окись алюминия.

Пример 8. В кварцевый реактор загружают 2О мл катализатора (17,0 г), полученного в примере 7. Перед опытом катализатор восстанавливают электроли-

тическим водородом в течение 3,5 ч при 5ОО С. Затем температуру снижают до 37О С. При пропускании над катализатором в смеси этипбензода и нитробензола (при мольном соотношении 1:1) с

объемной скоростью 0,25 получают выход катализата 98,5%. Катализат содержит 0,8% бензола, 23,7% стирола, 44,0% этилбензола, 31,5% анилина (см. таблицу).

П р И М е р 9. Катализатор после

опыта, описанного в примере 8, регенерируют продуванием кислородом воздуха при 500°С в течение I ч и проводят опыт при условиях, указанных в примере 8. Выход котализага 98,0% Кагализаг содержит 2,6% бензола, 31,5% стирола, 38,7 этиленбензола 27,2% анилина (см.таблицу), Пример 10. I3,59r)f -окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 С Г 0 в 20 мл воды) высушивают в . Х- / / Ojr сушильном шкафу при 70-80 С, затем пропитывают водным раствором хлористого калия (0,2 г кеб - в 20 мл вод высушивают в сушильном шкафу в тех ж условиях, затем пропитывают водным раствором азотнокислого диспрозия (О,05 г D у (N 0 ) . 5Н,0 в 20 мл воды, высушивают в тех же усло виях и прокаливают в муфельной печи при :5ОО С в течение- 6 ч. В этом примере катализатор содержит ЗО% Crj 1% KCS , q,l%1) у, о 5 остальное И -окись алюминия . Результаты испытания катализатора приведены в таблице. Прим ер II. 13,38 г -окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 г t. - t. -.. СР Oj в 20 мл воды) высушивают VQ суишльном шкафу при 7О-8О С, затем пропитывают водным раствором хлорис. того калия (0,6 г КСб в 20 мл воды) высушивают, в сушильном шкафу в тех же условиях, затем.- пропитывают водн paciBopoM азотнокислого диспрозия . (0,05 г DyCNOj) V 5HiO в 2О мл воды), высушивают в тех же условиях и прокаливают в муфельной пе чи , в течение 6ч. Полученный 7 74 атализатор содержит 30% СГ Oj, Vtl J O1X1 L4. .,-,j 3% ксе , о. 1% D yjL Oj, jT-ле о А стальное. Результаты испытания катали- атора приведены в таблице. П р и м е р 12. 18,58 г -Аб, Oj фракции 2-3 мм пропитывают р твором фомового ангидрида (1,32 г С Г,О в 20 мл. воды), вьюуишнают в сушильном imcojjy, затем пропитывают водным раствором хлористого калия (0,42 КС6 в ;20 МП воды), сушат в сушильном шкафу и затем прогштывают водным раствором азотнокислого диспрозия (0,05 rD у (HO)i. 5Н2р в 20 мл воды), высушивают и прокаливают в муфельной печи при в течение 6 ч. Полученный катализатор содержит 5% 2% КСе , 0.1% ТЗ ,f - J остальное. Результаты испытания полученного катализатора приведены в таблице. Пример 13, 11,78 г -окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хрсж ового ангидрида (1О,52 г на 2О мл воды), высушивают всушильном шкафу, затем пропитывают водным раствором хлористого калия (0,42 КСб на 2О мл воды), высушивают в сушильном шкафу и пропитывают водным раствором азотнокислого диспрозия (О,05 г Т) у (14 Оз)5. в 2О мл воды), высушивают и прокаливают при 5ОО С втечение 6 ч. Полученный катализатор содержит 4О% Ст 0, 2% КСР , 0, °3 остальное. Результаты испытания полученного катализатора приведены в таблице. 11Формула изобретени Катализатор для совместного получения стирола и ан1отина дегидрированием этилбензола в ст1фол с одновременным гидрированием нитробензола в анилин, содержащий Jf -окись алюми1шя, окись хрома, хлористый калий, и окись редкоземельного элемента, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения активности и сепекТивности: катали затора, в качестве редкоземельного эле мента он содержит диспрозий при следу щем содержании компонентов, вес.%: Окись хрома 5-40 Хлористый калий1-3 7 Окись диспрозия0,05-1,0 J - окись алюминияОстальноеИсточники информации принятые во внимание при ;экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР NP 281455, кл. В 01 Tl 1/32. 1969. 2. Скриган Е. А. , Сорокина Г. В. аталитическое взаимодействие этилбензола нитробензолом, в двухступенчатом процессе. Известия АН БССР, Сер. хим. наук, N I, 1974,, с. 68-71 (прототип).