Катализатор для получения циклогексана

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.05.80. Бюллетень МДата опубликования описания 180580(51)м. Кл. В 01 Х 25/02В 01 1 23/10//С 07 С 13/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Казахский химико-технологический институт( 5 4 ) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯПИКЛОГЕКСАНА Изобретение относится к катализаторам, в частности к катализатору для получения циклогексана путем жидкофаэного гидриронания бенэола,Известные катализаторы для гидрирования бенэола н циклогексан наоснове Б 1-А 6 и никеля Ренея с добавками хрома 11 и 21 не обладаютдостаточно высокой активностью,Полное превращение бензола в циклогексан на указанных катализаторах достигается соответстненно за 150 и100-228 мин, кроме того на никельхромовых катализаторах процесспроводится при 110 кгс/см и 170 С,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту янляется катализатордля получения циклогексана на основе выщелоченного никель-алюминиевого сплава, содержащего 50 нес,%никеля и 50 вес.Ъ алюминия 3),Недостатками известного катализатора являются относительно низкая активность и стабильность,Так,100-ный выход циклогексана в присутствии известного катализаторапри 160 оС и 40 кгс/см достигаетсяэа 110 мин. Кроме того, при многократном использовании известногокатализатора (количество повторныхопытов 6) выход циклогексана снижается на 32, т,е, известный катализатор обладает недостаточной стабильностью,С целью повышения активности истабильности катализатора предлагается катализатор для получения циклогексана на основе выщелоченногоникель-алюминиевого сплава, содержащего дополнительно гадолиний, приследующем содержании ингредиентов,нес,В:15 Гадолиний 0,1-5,0Никель 45 ) 0-49,9Алюминий ОстальноеПредлагаемый катализатор обладает повышенной активностью и селек 20 тивностью по сравнению с известнымкатализатором, Так, 100-ный выходциклогексана в присутствии настоящего катализатора при 160 С и40 кгс/см достигается за 65 мин,при многократном использовании катализатора (количество повторныхопытов 6) выход циклогексана снижается только на бЪ,Сплавы предлагаемых .никельгадо 30 лцииевых катализаторов и известного733712 Т.аблица 1 тав катализато жен ыхо атализатор л иклоге ксана,ми 1-скелетны,8 1-аа (3,0 аз.-Ссй (5,0 С 78( 2,6 высо го а ыст Реэультаторов на ихв табл, 2,Условия:ра 1,0 г илго бенэола,гРН - 40 кг тво катализатоот веса исходно тура 60 С,количес0,56темпера/см скленного никеля готовят по следующей методике.П р и м е р 1, Для получения 100,0 г сплава, имеющего состав И 1;М: Од 49,8;50:0,2 в кварцевый тигель загружают 52,0 г алюминия в виде кусков размером 3-5 мм и нагревают в высокочастотной плавильной печи марки ОКВдо 1000-1100 С, Затем в расплавленный алюминий вводят 49,8 г никеля и 0,2 г гадолиния, При этом температура электрически повышается до 1700-1800 С, которую поддерживают в течение 5 мин. Расплав все время перемешивают высокочастотным полем в атмосфере воздуха, Затем печь выключают и производят разливку в графитовые изложницы. Сплавы охлаждают на воздухе, размельчают, просеивают через сито Р 60 (0,25 мм) и подвергают выщелачиванию 20-ным водным раствором едкого натра на кипящей водяной бане в течение 1 ч, Катализатор отмывают водой до нейтральной реакции по фенолфталеину, а затем этиловым спиртом для удаления следов влаги .Таким образом, приготовленный скелетный никель-гадолиниевый катализатор был Использован для гидрогенизации бензола в циклогексан,Из данных таблицы видно, чтогидрирование бенэола на всех катализаторах идет с образованием циклогексана, без побочных продуктов,Добавки гадолиния (0,1-5,0 вес,относительно никеля) увеличиваютактивность екелетного никеля в1,2-15 раза, Наибольшую каталитическ 4 о"активность прбявляют катализатор с 0,2 вес, гадолиния,100-ный выход циклогексана на котороМ при 160 С и 40 кгс/см достиггается эа 65 мин гицрирования,тогда как на скелетном никеле100-ное гидрирование бензола наступает через 110 мин,Кроме того, хроматографическийанализ показал, что каталиэат соП р и м е р 2, Опыты проводятв автоклаве системы ЛенНИИХиммашапри интенсивном перемещивании. Длягидрирования берут 200 мл химически чистого бензола (т,кип 80,2 С,уд,вес. Д = 0,879), Температурагидрирования 160 С, давление водорода 40 кгс/см г, количество катализатора 0,5 г или 0,28 от веса исходного бензола,Продукты гидрирования анализируют методом газо-жидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ М-Д, Гаэ-носитель - аргон, твердый носитель - рисорб В(,К (0,20,375 мм), неподвижная жидкая фаза - полиэтиленгликольадипинат,длина колонки - 2 м с внутренним диаметром 3 мм,За активность катализатора при -нимают выход,циклогексана эа20 60 мин гидрированияРезультаты гидрирования бензолана скелетных никелевых (50 А 6) катализаторах с добавками гадолинияи без добавки (известный) приведены в табл. 1,условия гидрирования: 200 млобензола, температура 160 С, давление 40 кгс/см ; количество катали -затора - 0,28 от веса исходногобензола, время гидрирования 60 мин,держит циклогексан и непроги вавший бензол, Это укаэывае кую селективность предлагаем катализатора,Наряду с высоселективностью слиниевые катализсокую стабильносном гидрированиии той же навеско кой активностью и келетные никельгадо аторы проявляют выть при многократбензола с одной й катализатора, дрирования катализ илъность приведены733712 Таблица 2 Катализатор ичествотов ество Выход ц ла,мл логекса(5 8,(изв 3 тный) И 1-6 Й (0,2 100-ный выходциклогексаназа 22 мин.Продолжительносопыта 22 мин 10 9,7 98,2 94,о спл тем ости исх держ держотлис цельюабильноссцл авдолинийингредиен а чт и с дны т г нии ОИсточники инф40 принятые во внимание1, Авторское свидеР 276912, кл, В 01 Х2. Авторское свидеР 245057, кл, В 0145 3Томас Ч. Промышлческие процессы и эизаторы, Мир,213-214 (прототип) о брет ения эрмул ти тал с. циклого ниатор для получени основе выщелочен Каталек сана Составитель В, Тепляковедактор Н. Потапова Техред Н.Бабурка орректорМ, По 945/10 Тираж 809 ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб/5 11 Л Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 П р и м е р 3, Как показали опыты (табл, 2), катализатор оптимального состава (49,8 %; 0,2(д; А В - остальное) отличается более высокой стабильностью, чем скелетный никель без добавки, 100-ный выход циклогексана при многократном использовании никель-гадолиниевого катализатора (количество повторных опытов 6) снижается всего на 6, а на скелетном никеле (количество опытов то же) - на 32.Таким образом, никель-гадолиниевый катализатор обладает высокой активностью, селективностью и стабильностью,кель-алюминиево чающий ся повыш з ни я акти в ти катализатора дополнительно с при следующем с тов, вес,;Гадолиний Никель Алюминий О, 1-5,045,0-49,9стальноеормации,при экспертизетельство СССР25/02, 1970.тельство СССР25/02, 1969енные каталиффективные каМ., 1973,