Способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з В 01 д 37/00// С 07 С 29/04 Государствеииый комитет СССР яо делам мзобретеиий и откРытий(71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени государственный университет им. М. В. Ломоносова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРОФОСФАТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРАТАЦИИ,ЭТИЛЕНА Изобретение относится к области по лучения борофосфатного катализатора (ВРО 4), который может быть использован в процессе прямой гидратации этилена в этанол,Известен способ получения борофосФатсодержащего катализатора для гид" ратации этилена, заключающийся во взаимодействии ортоборной и ортофосФорной кислот, взятых при различных соотношениях и прогретых от 100 до 1000 оСТакой катализатор обладает небольшой механической прочностью из-за гидролиза борофосфата в процессе ра боты в условиях промышленного реактоФра.Ближайшим аналогичным решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 20 .борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении, при 120-200 оС с последующим прокаливанием при 600- 900 С 21.К недостаткам известного способа следует отнести низкую активность и механическую прочность полученного 30 катализатора. Так, при гидратации этилена в присутствии катализатора, полученного известным способом, съем спирта к 100 ч работы катализатора составляет 187 г/л кат. ч, а механическая прочность катализатора - 23 кг/см .С целью получения катализатора с повышенной активностью и Механической прочностью предложен настоящий способ получения борофосфатсодержащего катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангид рида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношении, при 120-200 оС с последующим прокаливанием при 600-900 оС в присутствии 10- 50 вес.% диатомита.Отличительным признаком Изобретения является проведение прокаливания в присутствии 10-50 вес.Ф диатомита. Способ согласно изобретеьию позволяет по сравнению с известным способом получить катализатор с повышенной активностью и механической .прочностью.Так, при гидратации этилена .в присутствиикатализатора, полученного настоящим способом, съем спирта к 100 часам работы катализатора составляет784907 тю ь вМеханическая прочность,кг/см Продолжи- Съем спирта Содержаниетельность г/л кат.ч спирта вработы,конденсатеч вес, ,Катализ аторы Н Р 04/510(промышленный) 100 117 210,13,8 ВРО (прототип) 100 БФСК . 100 187 11,7 23 185 236 15,0 236 г/л кат, ч, а механическая прочность 185 кг/см.Согласно изобретению, способ получения борофосфатсодержащего катализатора (БФСК) состоит в том, что смешивают эквимолекулярные количества Фосфорного ангидрида и борной кислоты,нагревают при 120-200 фС, а затем вприсутствии 10-50 вес.Ъ диатомита полученную смесь прокаливают при 600900"С.0П р и м е р 1. 1152 г размолотого диатомита Инзенского месторожденияс содержанием, %: 5 1 0 82, 5 8, А 1 05,9, ГеО 2,9, Т 10 1,21, СаО 0,97,И 90 1,43, п.п.п. 4,95 смешивают с1152 г размолотого ВРО 4, полученногопри взаимодействии эквимолекулярныхколичеств РО 5 и НВО при 200 фС втечении 2 ч. В полученную смесь добавляют 500 мл дистиллированной воды.Пасту Формуют, сушат 15 ч на воздухе, 20а затем 2 ч при 2000 С и прокаливаютпри 600 С 15 ч. Получено 1221 г бороФосфатсодержащего катализатора, который имеет насыпной вес 0,84 г/см В,прочность (раздавливающая нагрузка) 25185, кг/см, .удельную поверхность27 м/г.В ИК-спектре колебаний кристалли-,ческого каркаса борофосфатсодержащего -катайизатора, наряду с полосами, при- ЭОнадлежащими элементам,структуры бороЛФосфатов О-В-О и О-Р-О при 550-650 сми 940 см" соответственно, присутствует полоса 932 см"1, характерная длясвязи В-51Таким образом, добавление 10 диатомита (от веса исходногоВ-.РО 4) привело к модифицированню структуры борофосфата в результате образования новых связей В-.0-5 1.П р и ме р 2. 576 г диатомита Инзенского месторождения смешивают с 401152 г. размолотого ВР 04, полученного Формула изобретенияСпособ получения борофосфатсодержа щего катализатора для гидратации этилена путем взаимодействия фосфорного ангидрида с ортоборной кислотой, взятых в эквимолекулярном соотношейии, 65 при взаимодействии эквимолекулярныхколичеств Р 20 и НВО при 120 С втечение 2 ч. Дальнейшая обработка катализатора аналогична описанной в примере 1. Получено 1682 г борофосфатсодержащего катализатора, который имеетнасыпной вес 0,65 г/см ф, прочность205 кг/смд; удельную поверхность29,5 м ф/г.П р и м е р 3. Борофосфатсодержащий катализатор, полученный аналогично примеру 2, прокаливают при 900 Св течение 5 ч. Полученный катализатор имеет насыпной вес 0,63 г/смВ Фпрочность 220 кг/см , удельную поверхность 10,2 м/г. ВИК-спектрахколебаний кристаллического каркасаборофосфатсодержащих катализаторов,описанных в примерах 2 и 3, нарядус полосами, соответствующими колебаниям структуры О-В-О и 0-Рпри 550650 см-" и 940 см" соответственно,а также полос 932 и 1400 см"1, характерных для связи В-51, присутствуют полосы, характерные для Р-51связи (область 500-700 сми полоса1310 см -), Таким образом, добаВление.50 диатомита (от веса исходногоВР 04) привело к дальнейшему модифицированию структуры борофосфата врезультате образования как В-51-,так и Р-51-связей,Катализаторы согласно изобретению1 и известные катализаторы были испытаны на установке прямой гидратацииэтилена при 274 С, давлении 73 атм,объемной скорости подачи этилена2216 ч- " и мольном соотношении воды кэтилену, равному 0,8. Данные испытаний катализатора сведены в таблицу.Сравнительные испытания эффективности катализаторов. при температуре 120-200 фС с последующим прокаливанием при температуре600"900 фС, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, прокаливание784907 Составитель В. ТепляковаРедактор П., Горькова Техред Т.Маточка ., Корректор М. Вигула Заказ 8705/5 ТИраж 809 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5в ее а ю М ею юав а а т йве ее ав е Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ведут в,присутствии 10-50 вес.диатомита. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании 9 856331,кл. 1 (2) Е, опублик. 1960.2. Кубасов Ь.А, и др. Влияние способов получения борофосфатов на их каталитическую активность в реак- ции дегидратации н-бутанолаЖ.-П.Х 48, 1975, с. 2164 (прототип).