Способ получения фенилциклогексана

ОП И б-АИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 091178 (21) 2682310/23-04 р 1) М. (л.2 С 07 С 13/18 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Институт органической химии им. Н,Д, Зелинского АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНИЛПИКЛОГЕКСАНА Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к способу получения фенилци.клогексана гидродимеризацией бензола, Фенилциклогексан может найти применение для получения фенола и циклогексанона через соответствующую гидро-перекись, а также в качестве исходного вещества при производстве некоторых лекарственных препаратов и жидких кристаллов. Известен способ получения фенилциклогексана гидродимеризацией бен 15 зола в присутствии катализатора, содержащего гидрируюшие и алкилирующие компоненты. В качестве гидрирующих компонентов применяемого бифункционального катализатора используют металлы Б 1, Рс и Рс 1 0,1-3, в ка-честве.алкилирующей компонентыалюмосиликат или смесь окислов Я 1 О-МоО, Процесс проводят в автоклаве при 175-250 ОС, давлении водорода 42-70 атм, объемной скорости. подачи бензола 0,5-2 ч , Конверсия бензола 16,6-28,0 при селективности превращения бенэола в фенилциклогексан 64,5-80,6. Аналогичный процесс проводят в присутствии катализатора, полученного пропиткой аморфного алюмосиликата (87 Ь 10 и 13 А Ов) водными растворами солей и Н 1 или Со и модифицированного введением И . Активацию катализатора проводят при 500 С в токе воздуха с последующим восстановлением в то ке водорода. Реакцию гидродимеризации проводят в автоклаве при 105- 150 ОС, давлении водорода 7-35 атм. выход фенилциклогексана в зависимости от характера предварительной обработки катализатора составляет 6,6-15,6, при конверсии бензола19-26 1) и 2 .Недостаток известных процессов малый выход фенилциклогексана и низкая селективность, а также периодическое проведение процесса, Кроме того, предварительное обезвоживание и дополнительная очистка используемого бензола усложняет процесс.Наиболее близким по технической сущности является способ получения фенилциклогексана путем гидродимеризации бензола при 200 С, давлении водорода 35 атм в присутствии катализатора, содержащего 15-304 ф,. элементов (РЗЭ), нанесенные нааморфныйалюмосйликат, содержащий10-18 кристаллического цеолита ти па ЙУ . Катализатор готовят пропиткой носителя растворами солей, содержащихукаэанные элементы, с последующей сушкой и прокалкой при560 оС и восстановлением водородомпри 360 С. Реакцию проводят в авто" клаве, в который загружают бензоли катализатор, после чего проводятпроцесс, непрерывно, пропуская водород в течение двух часов, При этомконверсия бензола составляет 50,выход фенилциклогексана на прореагировавший бенэол 75, дициклогексилбензола 15 и циклогексана10 32Недостаток этого способа - невысокие выход и селективность образования фенилциклогексана, проведениепроцесса в периодически .работающемавтоклаве,БеЛь изобретения - повышение выхода и селективности процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе получения фенилциклогексана гидродимериэациейбензола при повышенной температу.ре, предпочтительно при 160-200 осрпроцесс проводят в проточной систе-,ме при мольном соотношении бенэол:водород равном 1,5-2;1 в присутствии цеолитного катализатора типаНад, содержащего катион Са, Окислыникеля и редкоземельных элементовпри следующем соотношении компонен. тов в пересчете на окислы, вес,Окись никеля 2,3-7,1Окись кальция 1,1-2,8Окислы редкоземельных элементов 7,5-13,5. Окись натрия 0,1-0,2Окись кремния +окись алюминия Остальное,В качестве окислов РЗЭ испытывают смеси окислов Ха Се,"Рг и 8 п,при содержании окислов Еа 92.Приготовление катализатора.500 г синтетического фожазита ЧаМ,сформованного с 25 % -А 1 О в гра-нулы размером 4 х 4 мм, загружаютв автоклав вместимостью 3 л, заполненный 2 л раствора, содержащего220 г СаС 0 . Автоклав нагревают втечение 8 ч при 170-190 С, периодически пропуская через раствор токМ под давлением 20 атм. Полученный .цеолит промывают в автоклаве 3 раза по 2 л воды при 150 ОС и "достигают степени обмена ионов Ба на.ионыСа95, Промытый цеолит помещают в 2 л водного раствора., содержа 724490 шенин бенэол:водород; при этом кон-,версия бензола составляет до 65,В известном способе при конверсиибензола 50, выход фенилциклогексана75 на прореагировавший бензол, С 50 учетом переалкилирования дициклогексилбензола выход фенилциклогексана93-95,Проведение процесса в проточнойсистеме имеет очевидные технологические преимущества, так как имеется возможность получения данных дляпроектирования промышленной установки получения фенилциклогексана,55 60 щего 245 гаС при РН, 4,5/5,0 ипри 70 С в течейие 5 ч проводят реакцию обмена, После промывки, просушкии последующей прокалки при 700 ОСцеолит подвергают повторному обменув растворе соли лантана при вышеуказанных условиях, Операцию с промежуточной термообработкой повторяютеще дважды и получают цеолит со степенью обмена на 2 а" 65, Получен-ную форму цеолита помещают в водный:раствор, содержащий 70 г но 46 Н О в 2 л вода. при рН = 5-5,5, Ионный обмен происходит при 20-40 С втечение 3 ч, после чего .отработан ный раствор заменяют свежим и про должают ионный обмен при 60-70 С втечение 8 чПосле промывкиводой иосушкй при 80-90 С катализатор прокаливают в токе воздуха при температуре 500 С в течение 3 ч, Получают 20 катализатор сл .дующего состава,вес,:Ба О 0,2СаО 1.,1010 3,1Окислы РЗЭ 10,7810 + А 1 ОзОстальное.Полученный"катализатор помещаютв трубчатый реактор диаметром 15 мми длиной 300 мм, активируют воздухом при 500 ОС втечение 4 ч, затемвосстанавливают водородом при320 С и скорости пропускания 600 ч. После проведенной окислительно-восстановительной активации, температуру катализатора снижают до необ-.ходимой для проведения процесса,Создают. соответствующее давлениеводорода, расход которого регулируют с точностью 0,1 мл/ч. Подачубензола проводят доэировочным 40 насосом.Результаты опытов по гидромериэации бенэола на цеолитном .катализаторе представлены в таблице,Предложенный способ обеспечивает 45 вбзможность получать целевой продукт с выходом 77-85 от теоретически возможного при данном соотном м с 3 еУФ ОЭ СО лО Л ООсл. о со о о м Ш м 3 ф ОЪс с с о со мл щь о л м 1 Л Г ОЭсг с л 1л 1со о хцо мох оце Х Х эхо1" Оцх724490 7 Составитель Т, РаевскаяРедактор С, Патрушева Техред С.Мигай . Корректор В. Бутяга Подписное Заказ 790/5 Тираж 49511 НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретенИЙ и открытий113035, Москва, Жр Раушская наб,р д, 4/5 Фйлиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения1. Способ получения фенилциклогексана:идромериэацией бензола приповышенной температуре в присутст" вии"цеолитно 1 о катализатора, вЖйочающего окислы никеля и редкоземельных элементов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с цель 10 повышения выхода и селективности процесса, последний проводят в проточнойсистеме при мольном соотношениибензол : водород равном 1,5-2:1 вприсутствии цеолитного катализатора типа БаЭр дополнительно содержащего катионй Са, при следующем соотношении. компонентов в пересчете. на окислы, вес,В:Окись никеля 2 3-7,1Окись кальция 1,0-2,8 Окислы редкоземельных элементов 7.,5-13,5"Окись натрия 0,1-0,2Окись кремния +оки сь алюминияОстальное.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс проводят при 160-2004 С,Источники информации. 0 принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3412165,кл. 260-667, опублик, 1967,.2, Патент СНА рр 3760019,кл, 260-668, опублик, 1971,1 3, Авторское свидетельство СССР 9 443588, кл, С 07 С 13/18, опублик,1977 (прототип)