Катализатор для гидрирования антрахинонов Советский патент 1982 года по МПК B01J25/02 C07C39/14 

(Sk} КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ АНТРАХИНОНОВ

1

Изобретение относится к способу получения катализатора для гидрирования антрахинонов, применяемого в производстве перекиси водорода.

Известен катализатор для гидрирования замещенных антрахинонов, представляющий собой выщелоченный никельалюминиевый сллав (1:1) 13.

Однако при использовании указанного катализатора вместе с гидрированием хинонны : групп имеет место гидрирование ароматического кольца.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор Г23для гидрирования антрахинонов на основе выщелоченного никельалюминиевого сплава, содержащего железо и хром, при следующем соотношении компонен-. тов, весД:

Никель22,0-43,0

Хром0,2-1,8

Железо1,5-5,0

Алюминий Остальное

Недостатком известного катализа.г тора является его невысокая селективность. Так, при гидрировании 0,3 М раствора 2-этилантрахинона в смеси ксилол-октанол (1:1) при kO°C при использовании фракции размолотого сплава 5.0 мкм и мкм в зависимости от соотношения компонентов в катализаторе выход 2-этилгидроантрахинона (процентное содержание после полного

10 поглощения рассчитанного количества водорода) колеблется в пределах и 67-91 вес. соответственно.

Цель изобретения - повышение селективности катализатора.

15

Указанная цель достигается тем, что катализатор для гидрирования антрахинонов на основе выщелоченного никельалюминиевого сплава, содержащего железо, хром и дополнительно

20 молибден и медь при следующем соотно-. шении компонентов, вес.:

Никель10,0-20,0

Молибден 10,0-15,0 93 Железо1,0-,0 Хром0,2-2,0 Медь1,0-3,0 Алюминий Остальное Преимуществом предлагаемого катализатора является его более высокая селективность по сравнению с извест.ным. Так, в идентичных условиях гидрирования селективность катализатора возрастает до 100. Продукты гидрирования ароматического кольца не обнаружены. Предлагаемый катализатор обладает достаточной активностью: скорость поглощения водорода при полном насыщении хинонных групп составляет 29-33 мл Н,|/мин хг. Пример 1, В индуктор высокочастотной плавильно-закалочной печм () в кварцевый тигель помзщают 228,0 г алюминия в виде кусочков произвольной формы. На индуктор подают напряжение в течение 15-20 мин до полного расплавления алюминия и разогрева расплава до 1000 С, После этого в расплавленный алюминии при постоянном механическом перемешивании частями вносят 30,0 г никеля. За счет экзо термической реакции алюминия с нике.лем температура расплава повышается до 2000°С. В этот расплав вносят, г: молибден 45,0; хром 6,0; железо 12,0 и медь 9,0. После растворения металлов на 5 мин включают напряжение индуктора, затем отключают его и перемешивают расплав кварцевой палочкой. Через 1-2 мин начинается экзотермическая реакция. Расплав непрерывно перемешивают- и после охлаждения до /ТбОО С его выливают из тигля в разъемную чугунную изложницу. Полученный сплав по данным атомно-абсорбционного анализа имеет состав, вес.: никель 10,0; молибден 15,0; хром 2,0; железо 4,0; медь 3,0; алюминий 66,0. Сплав дробят и выделяют нужную фракцию путем ситового рассева. Мелкоизмельченный сплав (фракция 63100 мкм) вь1щелачивают водным раствором КОН при 100°С в течение 2 ч. После этого сливают раствор алюмината, а выщелоченный катализатор помещают в автоклав и заливают водным раствором КОН. Температуру поддерживают 200°С в течение 3 ч. Катализатор отмывают от щелочи дистил лированной водой до нейтральной реак затем, сушат абсолютным этанолом ции а потом растворителем j 14 Пример 2.В индуктор высокочастотной плавильно-закалочной печи (ОКБ-8р20) в кварцевый тигель помещают 233, г алюминия ввиде кусочков произвольной формы. Не индуктор подают напряжение в течение 15-20 мин до полного расплавления алюминия и разогрева расплава до . После этого в расплавленный алюминий при постоянном механическом перемешиваНИИ частями вносят 60,0 г никеля. За счет экзотермической реакции алюминия с никелем температура расплава повы,ается до 2000°С. В этот расплав вносят, г: молибден 30,0; хром 0,6; железо 3-0; медь 3,0. После растворения металлов на 5 мин включают напряк:.; индуктора, затем отключают его и перемешивают расплав кварцевой палочкой. Через 1-2 мин начинается экз.отермическая реакция. Расплав непрерывно перемешивают и после охлаждения до его выливают из тигля в разъемную чугунную изложницу. Полученный сплав по данным атомноабсорбционного анализа имеет состав, вес.: никель 20,0; молибден 10,0; хром 0,2; железо 1,0; медь 1,0; алюминий б7,8. Сплав дробят и выделяют нужную, фракцию путем ситового рассева. Мелкоизмельченный сплав (фракция 63 100 мкм) выщелачивают водным раствором КОН при 100С в течение 3 ч. После этого сливают раствор алюмината, а выщелоченный катализатор помещают в автоклав и заливают водным раствором КОН. Температуру поддерживают в течение 4 ч. Катализатор отмывают от щелочи дистиллированной водой до нейтральной t реакции, затем сушат абсолютным этанолом, а потом растворителем. Пример З-В индуктор высокочастотной плавильно-закалочной печи (ОКБ-8020) в кварцевый тигель помещают l4l,0 г алюминия в виде кусочков произвольной формы. На индуктор подают напряжение в течение 15-20 мин до полного расплавления алюминия и разогрева расплава до . После этого в расплавленный алюминий при постоянном механическом перемешивании частями вносят 20,0 г никеля. За счет экзотермической реакции алюминия с никелем температура расплава повышается до 2000С. В этот расплав вносят, г: молибден 15,0; хром 0,8; железо 4,2; медь 4,2. После растворения металлов на 5 мин : включают напряжение индуктора, затем отключают его и перемешивают расплав кварцевой палочкой. Через 1-2 мин начинается экзотермическая реакция. Расплав непрерывно перемешивают и после охлаждения до его выливают из тигля в разъемную чугунную изложницу. По 1ученный сплав по данным атомно-абсорбционного анализа имеет состав, вес.%: никель 10,0; молибден 15,0; хром 0,4; железо 2,1; медь 2,1: алюминий 70,4. Сплав дробят и выделяют нужную фракцию путем ситового рассева. Мелкоизмельченный сплав (фракция 63 100 мкм) выщелачивают водным раствором КОН при 100°С в течение 3 ч. После этого сливают раствор алюмината, а выщелоченный катализатор помещают в автоклав и заливают водным раствором КОИ. Температуру поддерживают в течение 5 ч. Катализатор отмывают от щелочи дистиллированной водой до нейтральной реакции, затем сушат абсолютным этанолом, а потом растворителем. Пример 4. В индуктор высоко частотной плавильно-закалочной печи (ОКБ-8020) в кварцевый тигель помещают 236,1 г алюминия в виде кусочков произвольной формы. На индуктор подают напряжение в течение 15-20 мин до полного расплавле ния алюминия и разогрева расплава до 1000°С. После этого в расплавленный алюминий при постоянном механическом перемешивании частями вносят 45,0 г никеля. За счет экзотермической реакции алюминия с ниПредлагаемый10,02,О 4,0 15,0 3,0 66,0 93 :

63-100

100 100 50 16 келем темгТература расплава повышается до 2000°С. В этот расплав вносят, г: молибден хром 0,9; железо 3,0; медь 6,0. После растворения металлов на 5 мин включают напряжение индуктора, затем отключают его и перемешивают расплав кварцевой палочкой. Через 1-2 мин начинается экзотермическая реакция. Расплав непрерывно перемешивают и после охлаждения до 1бОО°С его выливают из тигля в разъемную чугунную изложницу. Полученный сплав по данным атомно-абсорбционного анализа имеет состав, весД: никель 15,0; молибден 13,0; хром 0,3; железо 1,0; медь 2,0; алюминий 68,7 Сплав дробят и выделяют нужную фракцию путем ситового рассева. Мелкоизмельченный .сплав (фракция 63 100 мкм) выщелачивают водным раствором КОН при 100°С в течение 3 ч. После этого сливают раствор алюмината, а выщелоченный катализатор помещают в автоклав и заливают раствором КОН. Температуру поддерживают в течение 4 ч. Катализатор отмывают от щелочи дистиллированной водой до нейтральной реакции, затем сушат абсолютным этанолом, а потом растворителем Полученный катализатор используют в реакции гидрирования.О,3 М раствора 2-этилантрахинона в смеси ксилол октанол (1:1) при . Сравнительные данные по селективности известного и предлагаемого катализаторов при гидрировании 2-этилантрахинона представлены в таблице.

Состав катализатора, в&с,%

N1 I Сг I F«i I Мо 1 Си Г

А1

20,0 0,2 1,0 10,0 1,0 67,8

10,0 О, 2,1 15,0 2,1 70,+

15,0 0,3 1,0 13,0 2,0 68,7 Получить нужную фракцию невозможно из-за Предлагаемый катализатор, как видно из данных таблицы, селективно гид-jo рирует хинрнные группы замещенных антрахинонов, не затрагивая при этом ароматических колец. Формула изобретения Катализатор для гидрирования антрахинонов на основе выщелоченного никельалюминиеврго сплава, содержащего железо и хром, отличающийс я teM, что, с целью повышения селективности катализатора, исходный сплав дополнительно содержит молибден

8

931221 Продолжение таблицы

Фракция, мкм

Селективность катализатора, %

100 100

100 100

100 100 И по пр кл кл высокой пластичности. едь при следующем соотношении коментов, весД: Никель10,0-20,0 Молибден10,0-15,0 Железо , .1.0- ,0 Хром0,2-2,0 Медь1,0-3,0 АлюминийОстальное Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N З 081б3, . 252-i 10, опубяик. 1968. 2.Патент СССР N 450337, . В 01J 25/02, 1972 (прототип).