Способ приготовления катализатора для синтеза винилхлорида Советский патент 1982 года по МПК B01J37/02 B01J27/10 C07C21/06 

Изобретение относится к приготов-j лонию катализаторов, в частности катализатора для синтеза винилхлорида газофазным гидрохлорированием ацетилена.

Известен способ приготовления катализатора для синтеза винйхлорида путем нанесения хлорной ртути на носитель-активированный уголь, предварительно обработанный растворами В1лГсококипящнх алифатических или арома.тических аминов, их смесей или их солянокийлых солей 1.

Однако обработка активированного угля высококипящими аминами приводит лишь к незначительному повышению стабильности катализатора вследствие плохой адсорбционной способности активированного угля по отношению к основным амингии.

Наиболее близким к предлагаемо по технической сущности и достигаемому зффекту является способ приготовления катализатора для синтеза винилхлорида, включающий предваритель иую обработку активированного угля 3-6%-ным раствором гексаметиленимина с последующим нанесением на него хлорной ртути и сушку 2.

Однако при известном способе получают катализатор с недостаточно высокой стабильностью, так как прочность связи хлорной ртути с поверхностью носителя невысока, вследствие чего хлорная ртуть уносится с реакционными газами в ходе процесса. Конверсия ацетилена за 20 ч работы падает на 14%, скорость реакции сни10жается на 15 моль винилхлорида с 1 моль Hq ClL в час.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной стабильностью.

15

Поставленная цель достигается тем что согласно способу приготовления катализатора для синтеза винйхлорида путем предварительной обработки активированного угля раствором орга20нического соединения, в качестве последнего используют 0, щелочной раствор хлоранила, с последующим нанесением на него хлорной ртути и сушки.

25

Способ позволяет получить катализ.атор с повышенной стабильностьюконверсия сшетилена за 20 ч работы снижается на(8%, а скорость реакции н мсшь винилхлорида с 1 моль

30 хлорной ртути в час, , Сущность изобретения заключается в следуюшем, Носитель-активированный уголь предварительно обрабатывают 0,5-5%ным делочнЕлм раствором хлоранила (2,3,5,б-тетрахлор-п-бенэохинона). На обработанный таким образом активированный уголь путем пропитки нан сят хлорную ртуть из раствора хлорной ртути и сушат. Пример 1, Юг высушенного при активированного угля зали вают 50 мл 0,5%-ного раствора хлора нила в 0,01 М растворе гидроокиси натрия и перемешивают в течение 3 ч Затем промывают дистиллированной водои до нейтральной среды к сушат пр 105С до постоянного веса. На подготовленный таким образом угольный носитель наносят 100 мл 1%-ногорас твора хлорной ртути и перемешивают в течение 3 ч, после чего катализа тор фильтруют, промывают дистиллиро ванной водой и сушат при 105°С. в те чение 3 ч. Полученный катализатор имеет еле дующий состав, вес. %: Хлорная ртуть Хлоранил Активированный уголь Катализатор испытывают в процессе получения винилхлорида. При гидрохлорировании ацетилена (навеска катализатора 2г) при 180°С подаче ацетилена и хлористого водорода 3 л/ч (соотнесение ,3), объ емной скорости газа в услов.иях проточНо-диркуляционной установки 1000 конверсия ацетилена за 20 ч снижается с 70,52 до 62,58%, а скорость реакции (стабильность) - на 8,09 моль винилхлорида с 1 моль хлорной ртути в час. Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, но 10 г высушенного при 10БС активированного угля заливают 50 мл 1%-ного раствора хлоранила в 0,01 N растворе гидроокиси натрия. Получают катализатор состава, вес Хлорная ртуть 10,01 Хлоранил2,45 Активированный уголь 87,54 Конверсия ацетилена в условиях, Аналогичных примеру 1, снижается с 71,53 до 62,38%, а скорость реакциина 7,86 моль винилхлорида/моль хлорной ртути в час. Пример 3, Проводят аналогично примеру 1, но 10 г высушенного при ак ивированного угля заливают 50 мл 5%-ного хлоранила в 0,01 N растворе гидроокиси -натрия. Полученный катализатор содержит, вес. %: хлорная ртуть 9,95; хлоранил 4,85; активированный уголь 85,2. Конверсия ацетилена в условиях, аналогичных примеру 1, снижается с 72,69 до 64,66%, а скорость реакции - на 8,04 моль винилхлорида/моль хлорной ртути в час. Изменение стабильности катализатора во времени приведено в таблице. образом, предварительная обработка носителя щелочным 0,5-5%ным раствором хлоранила усиливает прочность связи хлорной ртути с углеродной поверхностью активированного угля за счет образования при взаимодействии хлоранила с хлорной ртутью прочного комплекса с переносом зарядов. Это способствует увеличению удерживающей способности активированного угля по хлорной ртути и повышению стабильности катализатора. Кроме того, высокая стабильность хлоранила к окисляющим агентам nqsj. воляет предотвратить окисление катализатора в процессе его приготовления к эксплуатации.

Конверсия ацетилена, % . . . по примеру 1 70,52 69,26 68,14 67,18 271,53 70,33 (59,26 69,00 372,69 71,87 70,04 69,42 по нзвестномуспособу 67,30 65,12 63,77 62,20 . 6,1Г 64,97 64,3663,9763,48 62,58 68,44 67,40 66,1865,1564,75 162,38 68,48. 67,80 66,91 66 , 6065,70 64, 66 . 61,14 59,90 5§,53 57,09 55,61 53,00

Свойства .--p,---j----р-.--р---у Скорость реакции, моль винилхлорида/мольхлорной ртути в час (стабиль1 имеру ° 1 70,21 68,80 67,41 66,93 65,18 270,9469,1268,50 67,37 66,80 370,0568,5667,44 66,69 66,07 по извест- 65,3263,9061,53 58,18 56,13 ному споФормула изобретения. Способ приготовления катализатора для синтеза винилхлорида путем предварительной обработки активированно о угля раствором органического соеданения с последующем нанесением на него хлорной ртути и сушки, о т л ичающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной 35 стабильностью, в качестве раствора

9750556

Продолжение таблицы

Время, ч -- Ги 1 б 1 ;18 20 65,4663,40 63,1362,51 62,12 66,5165,25 64,0562,89 63,08 65,15 64,69 64,1462,50 62,71 54,9о53,90 52,7051,94 50,00 1 органического соединения используют о 5-5%-нь,й «елочный раствор хлоранила. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское СССР 270703, кл. В 01 J 37/02, 1969 Л-о Г° °р пГТз7/02 197 641984, кл. В 01 J 37/02, 1977 (прототип).