Катализатор для синтеза простых диалкиловых эфиров

(22) Заявлено 07.0777(21) 2504734/23-04 (51)М, Кл. В 01 Т 29/04 В 01 Т 2 7/06// С 07 В 5/00 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Государствеиный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(71) заявитель Институт органической химии им. Н,Д.ЗелинскогоАН СССР(54 ) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА ПРОСТЫХ ДИАЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ.Изобретение относится к областипроизводства катализаторов, в частности к катализатору для синтезадиалкиловых эфиров, имеющих большоепрактическое применение в качестве растворителей, компонентов моторного топлива, сырья для органическогосинтеза,Известен катализатор для синтезадиалкиловых эфиров - окись алюминия,активная при температуре 170-190 Си атмосферном давлении, однако выходцелевого продукта из спиртон С -Снад А 1203 не превышает 50 в результате интенсивной их дегидратациив олефины 1.Кристаллические алюмосиликаты -цеолиты типа А, Х и У (Са-формы)при температуре 150-315 С вызываютв основном дегидратацию спиртовС,-СЬ 2).Блнжайшим решением поставленнойзадачи является катализатор-Маили Са-форма цеолита типа А или Х,н присутствии которого метанол притемпературе 200-315 оС, атмосферномданлении и объемной скорости 0,01 - 2 ч 4 превращался в диметиловыйэфир с выходом 98 (при температуре 260 С и объемной скорости О, 05 ч ), Произв одительность катализатора при этом составляет 0,049 гэфира/г катализатора в час 3) .Недостатками этого катализатораявляются: невозможность его исполь з ования для синтеза высших алкиловыхэфиров и з спирт ов Си выше, срав нительно нысокая температура реакциии низкая производительность,Целью н астоящего изобрет ени я явл яется повышение активности и производительности катализатора.Указанная цель достигается, согласно изобретению, описываемым катализатором, содержащим цеолит идополнительно 2-5 вес. йода.Дополнительное введение йодав катализатор приводит к повышениюего актинности, что позволяет снизить температуру реакции поо сравнению с прототипом на 40-100 С и увеличить производительность в 2-5 раз.Кроме того, настоящий катализаторотличается высокой селектинностью(побочная реакция дегидратацииспирта в олефин максимально протекает на 15-19), что позволяет проводить синтез не только диметилоного,но также высших диалкилоных эфиров.Катализатор стабилен в работе и не,13 ИаХ (со связющим) +5 У е 5 57,1,40,8 То же ИаУ +23,8 е НУ+ Зр 9,43,9 0,18 Объ скорость 0,4 ч Пную а 0,28 г Проиэводительност эФира/г каталиэат П ример 5. ных в примере 4,диэтилового эФира жащего 10 С Н 7,тализаторах. Получ пРиведены в табл, катализатор ра в час.В условиях, роводят синтиэ СН,ОН, с на различных енные резуль описанеэодер- ка- таты Примописанном всинтез димела, содержратуре 180 ои объемнойКонверсия Свыход димет а катализаторе,2, проводятэФира иэ метаноНзд, при темпеерном давленииСНЗОН 0,3 чавляет 100,Фира 49 мол ер б.примере,тилов ог.оащего 5 СС, атмосфскоростиН ОН состилового снижает своей активности через 100 ч непрерывной работы. йод можно вводить в цеолнт пропиткой нз водно- спиртового раствора Юу или при термическом Разложении йсдалкила. В качестве цеолита можно использовать ИаХ, ИаУ, НУ (Н-морденит).П р и м е р 1, 5 г прокаленного при 500 С в течение 4 ч цеолита ИаУ (размер зерен 1-2 мм) пропитиэают 15 мл этанола, содержащего 0,1 г дЗтанол удаляют в вакууме при нагревании на водяной бане И получают катализатор - цеолнт ИаУ+ 2 Лу.П р и м е р 2. 5 г цеолита ИаХ .прокаленного в токе воздуха при 500 С в течение 5 ч, обрабатывают в катаОбъемная скорость 0,6 ч р и м е р 4, Через катализатортрубку .из стекла Пчрекс 1 ф(внутренний диаметр 10 мм), содержащую 7 см (5 г) катализатора, опи" санного в примере 1, пропускают смесь С 2 Н,ОН с 10 СН д с объемной скоростью 0,22 ч-" при температуре 170 С в течение 5 чПродукты реакции. конденсируют в приемнике и анализи" руют на хроматограФе ЛХМЩ (катаро" метр, колонка 3 м, Фаза 10 поли" этиленгликольадипината на хромосорбе И 30-60 меш, газ-носитель гелий, 40 мл/мин). Консерсия СНЕОН составляет 73, выход диэтилового эФира от йрореагировавщего этанола 49,5 мол., .дегидратация этанола в зтилен 0,9, ф лизаторной трубке в течение 2 ч притемпературе 200 С этанолом (3 мл),содержащим 5 дй, и получают катализатор - цеолит ИаХ Ф 2,4 Л,Пример 3. 5 гцеолнтаНУ,прокаленного в токе воздуха 5 чпри температуре 500 С, обрабатываютв катализаторной трубке в течение2 ч при температуре 350 С 3 мл этанола, содержащего 10 СН Т, и полу"чают катализатор - цеолнйф НУ+3,832.Аналогично получают другие катали"заторы на основе цеолита ИаХ (содержащего 20 связующего - глуховскойглины) и цеолита Н - морденита679237 Таблица 2 160 59,4 43,9 66,0 39,3 58,9 40 ь 2 0,13 Дипропиловый 170 ДибутиловыйДигексиловый 11 сО 160 0,11 Формула изобретения Составитель Н,ПутоваРедактор В.Минасбекова Техред С,Мигаи Корректор Г.Решетник 4 64 2/4 Тираж 877 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ Филиал ППП Патентьь г.ужгород, ул.Проектная,4 производительность катализатора О, 21 г эфира/г к атали затора в час .П р и м е р 7.На катализаторе,описанном в примере 2, проводят синтез дипропилового, дибутилового и дигекП р и м е р 8. Испытание на длительность работы без регенерации проводили на катализаторе, описанном в примере 1, при синтезе диэтилово" го эфира циклами по 10 ч с перерывами на ночь в течение 110 ч при температуре 170-180 фС и обЬемной скорости этанола (содержащего 10 С .Н Б/ 0,22 ч . Конверсия этанола составляет 69-733 ь выход диэтилового эфира от прореагировавщего этанола 48- 50 мол., производительность катализатора 0,26-0,28 г эфира/г катализатора в час. Катализатор для синтеза простых диалкиловых эФиров на основе цеолита, силового эфира соответственно из нпропанола, н-бутанола и н-гексанолаь содержащих 5 соответствующего гаоидалкила, Результаты приведены в абл,2о т л и ч а ю щ и й с я темь что ь с целью повиаения активности и про изводительности катализатора, ондополнительно содержит йод при следующем содержании компонентов, В.вес.:Йод 2-53 О Цеолит Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ма 11 ш А.с Оогбоп Г. -"Вц 11Вос.СЬй.Ргапсе"с 1920, 27,4,127,2. Миначев Х.М,ь Гаранин В.И.,Исаков Я.И. Дегидратация спиртовна синтетическом цеолите структурыУ.Изв. АН СССР, Серия хим.с1964, 1723.3. Патент СИЛ 9 3036134,кл. 260-621, опублик, 1962.