Способ устранения пирофорности никелевого скелетного катализатора Советский патент 1981 года по МПК B01J25/02 C07B1/00 

(54) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПИРОФОРНОСТИ

НИКЕЛЕВОГО СКЕЛЕТНОГО КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к регенерации никелевых скелетных катализаторов и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической, пищевой про{Елиленности и прокышленности органического синтеза. Известен способ устранения пирофорности скелетного никелевого катализатора путем обработки суспензии катализатора 5-10%-ным водным раство ром гипохлорита натрия в количестве, составляющем 200-400% гипохлорита от теории, и суспензию перемешивают в течение 1 ч. После такой обработки катализатор непирофорен fl. Недостатками данного способа являются высокий расход гипохлорита натрия (в 2-4 раза больше теоретического) , загрязнение катализатора осадками гипохлоритов металлов, входящих в состав катализатора (N1, А1, Сг, Ti и т.д.).. Наиболее близким к предлагаемого по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ устранения пирофорностй никелевого скелетного катализатора для гидрирования органических срединений путем обработки суспеидированного катализатора водным раствором гипохлорита каль ция с одновременным контролем потенциала катализатора. Обработку ведут порционным дозированием раствора гипохлорита до анодного смещения потенциала катализатора на 0,35-0,38 В 2. Однако несмотря на снижение расхода гипохлорита за счет введения порционной дозировки и потенциометричес кого контроля расход гипохлорита составляет 100-200% от теоретического и катализатор загрязнен осадками гипохлоритов металлов, входящих в состав никелевого скелетного катализатора, что затрудняет его переработку в исходный сплав. Цель изобретения - снижение расхода гицохлорита кальция и улучшение качества катализатора. Указанная цель достигается ем, что согласно способу устранения пирофорностй никелевого скелетного катализатора для гидрирования органических соединений путем обработки суспендированного катализатора водным раствором гипохлорита кальция, обработку ведут при непрерывном контакте катализатора с воздухом с одиовременным контролем потенциала ка тализатора.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что расход гипохлорита кальция снижается до 70% от теоретического, а качество катализатора улучшается за счет исключения возможности накопления в растворе избытка гипохлорита, вызывающего окис-t ление катализатора и приводящего к образованию осадков гипохлоритов металлов, загрязняющих получаемый непирофорный никель.

Согласно предлагаемому способу водную суспензи о скелетного никеля при встряхивании обрабатывают насыщенным раствором гипохлорита кальция, вводимого в.систему порциями, объем которых зависит от количества используемого катализатора и от количества водорода в нем и колеблется в пределах 1-5 мл, при непрерывном барботаже воздуха через систему и одновременном контроле потенциала катализатора, который фиксирует содержание водорода в катализ,аторе в данный момент. Обработку ведут до смещения потенциала на 0,6-0,8 В в анодном направлении. Последовательная обработка катализатора порциями раствора гипохлорита кальция исключает протекание в системе побочных процессов, приводящих к загрязнению непирофорного никеля. Контроль процесса по изменению потенциала катализатора позволяет надежно установить момент устранения пирофорности катализатора.

Пример 1. 1г никелевого скелетного катализатора, отмытого от щелочи до рН 7, в виде водной суспензии переносят в каталитическую утку и насыщают водородом до установления обратимого водородного потенциала (0,65-0,66 В). Катализатор, насьвденный водородом, по термодесорбционным данкым содержит 70 мл водорода на 1 г катализатора. После вытеснения водорода из утки азотом в нее вносят 1,4 мл насыщенного раствора гипохлорита кальция, эквивалентного извлечению из катализатора 10 мл водорода. При непрерывном барботаже воздуха утку встряхивают до установления постоянного потенциала катализатора, после чего вносят новую, порцию в 1,4 мл раствора гипохлорита кальция. Операцию повторяют несколько раз до смещения потенциала катализатора на 0,6-0,8 В. Введение первой порции раствора гипохлорита кальций приводит к смещению потенциала катализатора на 0,15 В за счет окисления гипохлоритом части адсорбированного водорода. Установление пО стоянного значения потенциала свидетельствует о полном использовании введенного гипохлорита и возможности введения следующей порции гипохяорита. Вторая порция гипохлорита каль;ция вызывает дополнительное анодное

смещение потенциала на 0,3 В, что свидетельствует о полном снятии адсорбированного на поверхности катализатора водорода. Третья и четвертая порций гипохлорита кальция при постоянном потенциале 0,2 В взаимодействуют с выходящим на поверхность водородом, растворенном в объеме катализатора. Пятая порция вызывает новое анодное смещение потенциала, что указывает на полное удгшение водорода из катализатора. Таким образом вводят 7 мл (5 порций) раствора гипохлорита кальция, что эквивалентно извлечению 50 мл водорода из катализатора. Поскольку исходный катализатор содержит 70 мл водорода, то, следовательно, 20 мл водорода катализатора окисляется барботируемым через систему воздухом. В результате расход гипохлорита составляет 70% от теории. В то же время, устранение пирофорности проводится в условиях, исключающих наличие избытка гипохлорита в растворе, что исключает возможность окисления и растворения обезгаженного катгшизатора избытком гипохлорита. Высушенный катализатор после устранения пирофорности не загорается на воздухе в течение 1,5мес Метод проверен в наиболее жестких условиях - при предварительном насыщении катализатора водородом.

Пример 2.1г никелеаого скелетного катализатора используют в реакции гидрирования о-нитрофенола в метиловом спирте при . После окончания реакции метиловый спирт с продуктом реакции вытесняют азотом и вводят в утку 30 мл воды. Исходный потенциал катализатора 0,74 В (рН9) При встряхивании § непрерывном барбоTajKe воздуха через, утку катализатор последовательно обрабатывают несколькими порциями по ,4 мл насыщенного раствора гипохлЬр%та кальция до смещения потенциала на 0,5-0,6 В. Расход гипохлорита кальция на отработанный катализатор 5,6 мл. Ход изменения потенциала аналогичен примеру 1. Катализатор непирофорен и не возгорается в течение «всего наблюдаемого периода (.).

Таким образом пирофорность скелетного никелевого катализатора может быть устранена как в нейтральной, так и в слабощелочной среде. В слабощелочной среде (см.пример 2), созда.ваемой наличием в суспензии о-гиуинофенола, невозможно устранить пирофорность только контактом катализатора с кислородом воздуха. Однако совместное действие гипохлоцита кальция и воздуха приводит к полному устранению пирофорности при расходе гипохлорита меньше теоретического.

Формула изобретения

Способ устранения пирофорности никелевого скелетного катализатора

для гидрирования органических соеди- нений путем обработки суспендированного катализатора водным раствором гипохлорита кальция с одновременным jiOHfponeM йотенииала катгшизатор аг от л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью снижения расхода гипохлосшта кальция и ул:1 1шения качества катализатора. Обработку ведут при яепрешвном контакте катализатора с вбздухом,.

Источники информации, . принятые во внимание ПРИ экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке . 2783786/23-04, кл. В 02 Т 25/02, 1979 (прототип).