Способ приготовления катализатора для превращения циклических углеводородов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 13.08.74 (21) 2052835/04 51) М, Кл.В 01 У 23/42В 01 1 37/02 оединением заявкиГосударственный комитет Соаета Министроа СССР оо делам иэооретеннй и открытий(45) Дата опубликования описания 15.11.7 3) УДК 66.097Ермоленко, А, Я, Сафонова, и Т. Г. Олферьева агин и Институт общей и неорганической хи Институт органической химии им. Н.(71) Заявители и АН Белорусской СС Зел ог(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯПРЕВРАЩЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ УГЛЕВОДО- РОДОВ катализаом, дости особольшКа ого коли- ализатор ои бильн ОоС иат 3 ьченный кирпич ность. о этому спос у изм ром х ристых солеи меивают в токе во ывают раств проп талл доро ью изобр ения является и изатора с боле танавл течен ени в, а затем воа при 450 оС21,звестен также платиново ат ырех ч сокои овИ приготовления ля конфигурацилцикланов на угольспосо Для азаннои цели восстат путем нагрева в тижен платинового катализа иалки овление ествляю иной изомериза Изобретение относится к получению катализаторов для превращения циклических углеводородов, в частности конфигурационной изомеризации стереоизомерных диалкилциклоалканов, дегидрирования циклогексанов и гидрирования ароматических углеводородов.Известен способ получения платинированного угля, содержащего 11 вес.% металла,Способ заключается в пропитке активированного угля, предварительно прогретого 10опри 300 С, раствором платинохлористоводородной кислоты и дальнейшем восстановлении в токе водорода 11.Известен способ получения платинированного (1% металла) и палладированного (3% 5 металла) огнеупорного д омитового кирпича. 2ком носителе, содержащем 20 вес.% металла. Активированный уголь пропитывают смесью раствора платинохлористоводородной кислоты (0,5 г платины в 1 мл раствора) и формалина с последующим восстановлением кислоты до металла в присутствии щелочиопри температуре 0-5 С, а затем при нагреовании в течение 1 час при 60 С, После этого дистиллированной водой отмывают от ионов С 1 и ОН и сушат при 105-110 СС 31.Высокая степень превращения исходных углеводородов при использовтора, полученного данным сгается лишь в присутствиичества благородного металлотличается низкой термичесстью, а при нагревании дозаметно снижает свою актив ктивностью и термостабильност523707 3инертной атмосфере до 600-1000"С и затем активируют воздухом при температуре 300-350 С. В качестве носителя преимущественно берут вискозное волокно,Способ осуществляется так. Вискозное волокно пропитывают раствором платинохлористоводородной кислоты, а затем пиролизуют в инертной атмосфере доотемпературы 600-1000 С. В процессе пиролиза происходит восстановление платины. Полученное платиноуглеродное волокно затем Влияние продувки водородом и воздухом на составпродуктов превращения цис,2-диметилциклопентана(температура реакции 310 оС, скорость газа носителя2 л/час, импульс 120 мкл) Таблица 1 99,5 600 0,2 99 ю 8 700 99,7 500 0,9 99,1 500 39,5 Оф 4 0,3 500 37,2 621 0,4 600 69,1 25,6 0,4 8,1 700 74,3 17,4 0,2 24,1 700 62,5 0,2 П р и м е р 1. 5 г вискозного волокна пропитывают 50 г 0,03 М раствора платинохлористоводородной кислоты (модуль ванны 10) в течение 24 час, затем отжимают бб и сушат на воздухе. Воздушно-сухую навеску пропитанного вискозного волокна пиролизуют в токе гелия до температуры термической обработки 600 С. При этом скоростьоподъема температуры до 150 С 15 град/мин 60 ВодородомПри 330 С1 час Водородом при 460 оС 2 часВоздухом при 350 С 2 час активируют воздухом при температуре 300- 350 С.В табл, 1 показано, что продувка воздуохом при температуре 350 С оказывает активирующее действие на платиноуглеродные волокна с температурой термической обработки 500-700 С в реакции конфигурационной изомеризации цис,2-диметилциклопентана. Подобный рост активности этих катализаторов наблюдается также в реакциях гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана,(затем выдерживают 1 час), до 400 С 1,5 град/мин, и от 400 до 600 С 2 град/мин(затем выдерживают при 600 С 1 час),Полученное платиноуглеродное волокно активируют продувкой воздухом(250 мл/час) о при температуре 300 С в течение 20 мин,продувают сухим азотом (1 час) и далее пропускают водород (температуру при этом523707 Состав продуктов превращения цис,2 диметил- циклопентана Таблица 2 Платини-5 рованный (0,0008- уголь(20%Р 1) -.0,001 гР) 300 2660 51,5 35,0 13,5 0,68 Платиноуглеродное волок- ( 0,0012 гР 1)но(в %): цис,7, трано,3; отношение цис-/транс,215. повышают до 310 С). Готовый катализаторосодержит 3 вес.% платины.Испытание каталитических свойств платиноуглеродного волокна проводят в микрокаталитической установке с импульсной подачей исходного углеводорода. Углеводород вводят в реактор, в который загружают 40 мг платиноуглеродного волокна, импульсами по 120 мкл, Скорость газа -носителя водорода составляет 2000 мл/час. Про дукты реакции поступают в капиллярный хроматограф с пламенно- ионизационным детектором.Состав продуктов реакции цис,2-диметилциклопентана при 310 С (в %); продук ты гидрогенолиза состава С 7-2,4, транс-изомер 78,9, цис-изомер 187. Отношение изомеров цис-/транс- в катализате 0,24 (равновесное отношение в этих условиях - 0,215). Состав катализата циклогексана,%: 20 бензол 56,4, циклогексан - 43,6.П р и м е р 2. 5 г вискозного волокна пропитывают 50 г 0,03 М раствора палтинохлористоводородной кислоты (модуль ванны 10) в течение 24 час, затем отжима 2 б ют и сушат на воздухе. Воздушно-сухую навеску пропитанного вслокна пиролизуют в токе гелия до температуры термической обра работки 700 оС, Скорость подъема температуры до 150 С 15 град/мин (затем выдерживают 1 час), до 400 С 1, 5 град/миноЭ от 400 до 600 С 2 град/мин, от 600 до 700 оС 4 град/мин (затем выдерживают при температуре 700 С 1 час), Готовый катализатор содержит 3 вес,% платины,Активацию воздухом и испытание каталитических свойств платиноуглеродного волокна проводят также, как и в примере 1.Состав продуктов реакции цис,2-диметилциклопентана при 310 С (в %): углеводороды состава С 1-С О, 8, продукты гидрогенолиза состава С 19,1, транс-изомер 65,6, пис-изомер 14,5. Отношение изомеров цис-/транс- в катализате 0,22 (равновесное отношение в этих условиях 0,215). Состав катализата (в%); бензол 83,6, циклогексан 16,4. Предлагаемый способ получения платинового катализатора на углеродном носителе дает возможность обеспечить высокую активность катализатора при низком содержании благородного металла (3 вес,% платины), Табл. 2 иллюстрирует этот вывод.57Катализатор, полученный по предлагаемо му способу, обладает высокой термостабильностью. Так, он не меняет своей каталитической активности в реакции конфигурационной изомеризации диметилциклопентанов пооле длительного пребывания в зоне реакции при температуре 400 оС. Кроме того, этот катализатор волокнистый, что обусловливает высокую газопроницаемость слоя, доступность активной фазы (платины) молекулам реагирующих веществ и позволяет получать катализатор вразличных формах (волокна, ткани, ленты,фильтр и т. д.), Предложенный способ получения дает возможность равномерно распределить активную фазу по объему катализатора, получить металл в высокодисперсномсостоянии и жестко зафиксировать его вугольной матрице, что обеспечивает выскую активность и термостабильность катлизатора,23707. 8 Ф ормула изобретения1, Способ приготовления катализатора дляпревращения циклических углеводородов путем пропитки носителя раствором платииохлористоводородной кислоты с последующимвосстановлением, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения катализатора сболее высокой активностью и термостабильО ностью, восстановпение осуществляют путемнагрева пропитанного носителя в инертнойатмосфере до 600-1000 оС с последующейактивацией воздухом при температуре 300350 С,2.Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве носителя берут вискозное волокно,Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе:1. Кинетика и катализ, 13,1972,стр,12042. "Нефтехимия", 4,1964, стр. 854,3. Собрание трудов акад. Зелинского,3,1955, стр, 271- (прототип).Составитель Н, ПутоваРедактор Н. Вирко Техред Г. Родак Корректор Н. КовалеваЗаказ 4974/412 Тираж 864 П одписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4