Способ приготовления катализатора для получения фенилциклогексана

Союз СоветсынхСоцнвлнстнчесыннРеспублнк ОП ИСАЙКЕИЗОБРЕТЕ Й ИЯ,.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 07,04.77 (21) 2472363/23 04с присоединением заявки Рй(23) ПриоритетОпубликовано 30,04.80 Бюллетень ) й 16Дата опубликования описания 03,05,80 Госудерстеенный комитет но делам изабретений и атнрытий(7 Заявитель Ярославский политехнический институт( 54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТ АЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНИЛЦИКЛОГЕКСАНА Изобретение относится к способам получения катализаторов основного органического синтеза, в частности, к способу попучения катализатора для получения фенилциклогексана.Нвибодее близким к предлагаемому5 является способ приготовления катализатора для получения фенилциклогексана (ФЦГ) путем пропитки влюмосиликатного носителя, содержащего,%; АЗ 0 10-11, %089-90, кристаллического цеопита типа "НУф 15-16, окислы редкоземельных элементов 0,5-3, растворами солей никеля и вольфрама. Носитель без предварительной термообработки в течение 1,5-2 ч при перемешивании обрабатывают раствором взотнокислого никеля иэ расчета нанесения 3% никеля к весу носителя. Попученную массу сушат нв воздухе в течение 3-4 ч при 130-150 С, а затем прокаливают на воздухе в течеоние 3-4 ч при 560 С, Нв прокаленную квтвдизвторную массу из водьфрамата аммония нвносят вольфрам из расчета 2нанесения 20% вольфрама к весу носителя. Попученную массу сушат на воздухео,в течение 3 ч при 120-150 С, прокаливают на воздухе в течение 3 ч при560 С и восстанавливают водородомпри атмосферном давлении в течение 2 чОпри 360 С, Применение известного катализатора для получения ФЦГ из бензоола осуществляют при 150-280 С, давлении водорода 30-60 атм, концентрациикатализатора 5-30 вес% времени реакции 2 ч, что позволяет получать ФЦГс выходом на проревгировавший бензоп75% при конверсии бензолв 50%,Основным недостатком катализатораявляется низкая производительность поФЦГ, которая составляет 0,525 г/гкат.чтчто связано с увеличением объема реакционной аппаратуры.Цепь изобретения - получение катализатора с повышенной активностью,Поставленная цель достигается спи.собом, заключающимся и пропитке алюмосиликатного носителя водными раство/ 30363 3 7рами солей никеля и вольфрама с последующими сушкой, прокаливаннем на воздухе и восстановлением водородом приатмосферном давлении и дополнительнойобработке ароматическим углеводородом,выбранным из группы, содержащей бенэоп, топуап, этилбензопо-ксилол ифенилциклогексан, в атмосфере азота,водорода или углекислого газа при150-230"С и давлении 25 24 атм втечение 0,5-2,5 ч и термической обработке на воздухе прн 100-600 С в течение 6-8 ч со скоростью подъема температуры 80-85 С в ч.6П р и м е р 1 (контрольный), 100 гапюмосиликатного носителя, содержащего вес.%: АВ,010-1 1, Я О 8 Ь-ЭО,кристаллического цеояита типа "НУ15-16, включающего 0,5-8 окисловРЗЭ, -" пропитывают солями никеля ивольфрамаНоситель без предваритапьной термообработки в течение 2 ч при перемещивании пропитывают Х 2%-ным воднымраствором аэотнокислого никеля.После пропитки катализаторную массусушат на воздухе при 130-150 С в течение 3-4 ч, а затем прокаливают навоздухе при 560 С в течение 3-4 ч.Содержание никеля после сушки иярокаливания катализаторной массы составляет 3% к весу носителя. На прокаленную катализаторную массу наносят20 вес, %вольфрама путемшестикратной пропитки катализаторной массы водным раствором паравольфрамата аммония с концентрацией 6,5 вес. % с сушОкой при 120-150 С в течение 3 чпосле каждого нанесения. После пропит. ки вольфрамом катализаторную массупокаливают на воздухе в течение 3 чпри 560 С и восстанавливают водородомпри атмосферном давлении в течение 2 чпри 360 С.В автоклав загружают 17,58 г(О 2252 моль) бензопа и 8,6 г катализатора. В течение 2 ч при перемешивании проводят реакцию гидродимеризаоции бенэопа при 200 С и давлении водорода 35 атм,Состав продуктов, г: 6,56 г.Выход ФЦГ иа прореагировавший бензаг 74,1%, циклогексана 11,2%, дициклогексилбенэола 14,7%. Производительность катализатора по0,496 г/г катфч.П р и м е р 2, В автоклав загружают 12 г (0,1538 моль) бензола и8,0 Г катализатора, приготовленного какв примере 1, В течение 0,5 ч катализатор обрабатывается бензолом и атмосОфере водорода прн 175 С и давлении30 атм. Обработанный катализатор вы 10 .гружают и в течение 6 ч нагревают наовоздухе при 100-580 С со скоростьюоподъема температуры 80 С в ч. Обр.ботанный катализатор перед использованием восстанавливают водородом, как впримере 1,П р и м е р 3, В автоклав загружают17,58 г(0,2252 моль) бензола и 6,6 гобработанного катапизатора. В течение1 ч при перемешивании проводят гидро2 О димеризацию бевзопа при 200 С и давлении 35 атм,Состав продуктов; 6,832 г (0,0427мсаь) ФЦГ; 0,9147 г (0,0109 мопь)циклогексана, 1,379 г (00057 моль)дициклогексилбензопа,Конверсия бензола 50,4%. Выход ФЦГна прореагнровавший бензоп 75,3%,циклогексана 9,6%, дициклогексилбенэола 15,1%ЗОПроизводительность катализатора пофЦГ 1,035 гУг кап-ч.П р и м е р 4. В автоклав загружают 12 г топуопа и 8 г катализатора,приготовленного как в примере 1. В те 35чэние 0,.5 ч катапиэатор обрабатываюттопуопом в атмосфере азота при 175 Си давлении 30 атм. Обработанный катализатор выгружают иэ автоклава, сушати прокаливают на воздухе при увеличении40 о отемпературы 100 -580 С со скоростьюподъема температуры 80 С в ч. Обработанный катализатор восстанавливаютводородом как в примере 1,45В автоклав загружают 17,58 г(0,0059 моль) дициклогексилбензапа.Конверсия бевзопа 48,2%,Выход ФЦГ на прореагировавший бенэоп 73,9 цикпогексаиа 9,7, дициклогексилбензопа 16,4%,Производительность катализатора поФЦГ 0,971 г/г катеч.5 7П р и м е р 8, В автоклав загружают 12 г ФЦГ и 8 г катализатора, при - готовленного как в примере 1. В течениа 0,5 ч катализатор обрабатывают ЪЦГ в атмосфере СОд при 175 ОС и давлении ЗО атм. Далее катализатор обрабатывают как в примере 2.В автоклав загружают 17,58 г бензола и 6,6 г обработанного катализатора. В течение 1 ч проводят гидродимеризацию бензола при 200 С и давлениим.Состав продукток 6,5344 г (0,04081 моль) ФЦГ) 0,9450 г (0,0112 моль) циклогексана, 1,1495 г (0,0047 моль) дициклогексилбензопа.Кетверсия бензола составляет 47,6%.Выход фенвтцнклогексщтбензола на прореагировавший бензоп 76;2% циклсгексана 10,5: дициклогекснлбензопа 13,3%,Проиэводитепьность катализатора по ФБГ 0,990 г/г кат ч.П р н м е р 6. В автоклав загружают 12 г ортоксилсла и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1. В течение 0,5 ч катализатор обрабатывают о-ксиполом в атмосфере Н при 175"; и давлении 30 атм, Далее катализатор обрабатывают как в примере 2 еВ автоклав загружают 17,88 г бенэотта и 6,6 г обработанного катализатора. В течение 1 ч проводят гидродимернОэацию бензопа при 200 С и давлении 35 атм.Состав продуктовт 6,4352 г (00402 моль) ФЦГе 1 ф 2314 г (0,0146 моль) пяклогексана, 1,5715 г . (0,0065 моль) дициклогексилбензопа.Конверсия бензсда 50,9%.Выход ФЦГ на непрореагнровавший бензоа 70,2%, циклогексана 12,8%, цициклогексилбензола 17,0%. Производительность катализатора по ФЦГ 0,975 г/г кат ч.П р и м е р 7, В автоклав загружают 12 гэтялбензопа и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1. В течение 0,5 ч катализатор обрабатывают этилбензопом в атмосфере. Ипри 178 С и давлении 30 атм. Далее катализатор обрабатывают как в примере 2.В автоклав загружают 17,58 г бенэопа и 6,6 г обработанного,катализатора. В течение 1 ч проводят гидродиме 30363 6ризацию бензола при 20 ЖС и давлении35 атм.Состав продуктов: 64640 г(0,0070 моль) дициклогексилбензопа.Конверсия бензола 82,1%,Выход фЦГ на прореагировавший бензоп 68,9%, циклогексана 13,2%, ди 10 циклогексилбенэола 17,9%,Производительность катализатора поФИГ 0,979 г/г катфч.П р и м е р 8. В автоклав загружают12 г бензола и 8 г катализатора, прнготовленного как в примере 1. В течение 0,5 часа катализатор обрабатываютобенэолом в атмосфере водорода при 180 Си давлении 25 атм. Далее катализаторобрабатывают как в примере 2,В автоклав загружают 17,58 г бензола и 6,6 г обработанного катализатора. В течение 1 ч проводят гидродимеризацню бенэола при 200 С и давлении35 атмСостав продуктов: 6,8464 г(0,0047 моль) дициклогексилбензопа,Конверсия бенэопа 49,6%.Выход ФЦГ на прореагировавший бензол 76,7%, циклогексана 10,6%, дицнкл 4гексилбензола 12,7%.Производительность катализатора поФЦГ 1 037 г/г хата ч,П р к м е р 9. В автоклав загружают12 г бензопа и 8 г катализатора, приготовленного как в примере 1. В тече.ние 2,5 ч катализатор обрафатьтвают бенэопом в атмосфере при 2 ЭО С и давленни4045 атм. Далее катализатор обрабатываюткак в примере 2. )В автоклав загружают 17,58 г бенэолаи 6,6 г обработанного катализатора. Втечение 1 ч гидродимериэацяю бензолапри 200 С и 35 атм,Состав продуктов: 6,6720 г(О 0068 моль) дициклогексилбензопа,Конверсия бензопа 51,4%.Выход ФИГ на прореагировавший бензоп 72,1%, циклогексанв 10,1%, дициклогексилбензопа 17,8%.Производительность катализатора по55ФБГ 1,011 г/г кат. ч.П р и м е р 10. В автоклав загружают 12 г бензопа и 8 г катализатора,приготовленного как в примере 1, В теСпособ приготовления катализаторадля получения фенилциклогексана из бензсаа, включающий пропитку алюмосиликатного носителя водными растворами солейникеля и вольфрама, сушку, прокаливание на воэдухе и восстановление водородом при атмосферном давлении, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цепью получения катализатора с повышенной активностью, катализатор подвергают обработке ароматическим углеводородом выбранным иэ группы, содержащей бенэол,топуол, этилбенэол, о-ксилса и фенилциклогексан, в атмосфере . азота, водорода или углекислого газа при 150230 С и давлении 2 Ьатм в течение 0,5 2,5 ч и термической обработкена воздухе при 100-600 С в течение6-8 ч со скоростью подьема температуры 80-85 ОС в ч,7 73036чеиие 1,5 ч катализатор обрабатываютбепзодом в атмосфере водорода прио190 С и давлении 35 атм. Далее катализатор обрабатывают как в примере 2,В автоклав загружают 17,58 г бензола и 6,6 г обработанного катализатора. В течение 1 ч проводят гнпродимеризацию бензола при 200 С н давлении35 атм Получают 6,976 г(ОЯ 052 моль) дициклогексилбензола.Конверсия бензола 50,8 Г 6.Выход ФЦГ на прореа 1 ировавший бензоп 76,3%, циклогексана 9,9%, дицицлогексилбензола 13,8%.Производительность катализатора поФЦГ 1,056 г/г кат.ч.П р и м е р 11, 8 г катализатора,приготовленного как в примере 1, обра-. 20батывают в течение 0,5 ч бензопомов атмосфере водорода при 175 С и давлении 30 атм Обработанный катализатор сушат и прокаливают на воздухев течение 4 8 ч путем постепенного по1овышения темперетуры 100-580 С сооскоростью нагрева 100 С в час,В автоклав загружают 17,58 г(0,2252 моль) бензола и 6,6 г обработанного катализатора, В течение 1 чЗОпри перемешиванни проводят гидродимеризацчю бензола при 220 С и давлении35 атм. Получают 6,656 г(0,0061 моль) дициклогексилбенвола.Конверсия бензола 49,7%,Вькод ФЦГ на прореагировавшийбензол 74,9%, циклогексана 8,6%; ди 10цикпогексилбензола 1 6%Производительность катализатора поФЦГ 1,008 г/г кат ч,П р им е р 12, 8 гкатализатора,приготовленного как в примере 1, обра 15батывают бенэопом в течение 0,5 чв атмосфере водорода при 178 С и дапении 30 атм. Обработанный катализаторсушат и прокаливают на воздухе в тече 38ние 6 ч постепенно повышая температуару 100-580 С со скоростью нагрева80 Свч.В автоклав загружают 17,58 г(0,2252 мань) бенэола и 6,6 г обра-ботанного катализатора. В течение 1 чпри перемешивании проводят реакциюгидродимеризацию бензола при 200 оСи давлении 35 атм.Получают 0,4144 г (0,0401 моль)ФЦГ, 0,8837 г (0,0105 моль) циклогексана, 1,4351 г (0,0059 моль) дициклогексилбензола,Конверсия бенэола 48,2%,Выход ФЦГ на прореагировавший бензол 73,97 о, циклогексана 9,7 Уо, дициклогексипбензола 16,4%.Производительность катализатора поФЦГ 0,971 г/г кат ч,Предлагаемый способ позволяет получить катализатор, имеющий производительность по ФЦГ нв 2 раза выше, чемизвестный, что приводит к сокращениюобьема реакционной аппаратуры. формула изобретенияСоставитель А БухаровРедактор А, Долинич Техред С. Мигай Корректор. Ю. МакаренкоЗаказ 1407/1 Тираж 809 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4