Катализатор для получения метилформиата

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯМЕТИЛФОРМИАТА Изобретение относится к медьсодержащим катализаторам, в частности к катализаторам для синтеза метилформиата. Известен медьсодержащий катализатор для синтеза метилформиата, содержащий 51-55 вес, окиси меди, 25- 27 вес. окиси цинка, 5-6 вес. окиси алюминия, 0,51-1,0 вес. окиси калия, 0,51-1,0 вес. окиси натрия, воду и двуокись углерода - остальное 11,Наиболее близким к предлагаемому является медьсодержащий катализатор для получения метилформиата, содержащий 63-76 вес. окиси меди, 10- 22 вес. окиси цинка,. 2-5 вес. окиси алюминия, 3-5,вес. пятиокиси фосфора, двуокись .углерода и воду - до 100 2 .Известный катализатор характеризу-. ется недостаточной производительностью, а именно: при температурах 240, 260, 280, 300, 320 С - 6,7; 7,5; б,б; 6564 фсоответственно, Объемная скорость при этом 1000 чЦель изобретения - повышение производительности катализатораУкаэанная цель достигается тем,что катализатором, содержащий 64- 76 вес окиси меди, 10-23 вес. окиси цинка и 2,0-4,7 вес. окиси алюминия, дополнительно содержит 1,0-3,0 вес. окиси бора и 0,1- 0,3 вес. окиси вольфрама, двуокись .углерода и вода - остальное.Предлагаемый катализатор обладает повышенной производительностью, которая на 5-25 превышает производительность известного катализатора.Катализатор получают как совместным, так и последовательным соосаждением смеси азотнокислых солей меди, цинка и алюминия раствором соды. Нри этом образуются карбонаты меди и цинка и гидроокись алюминия. Массутфдвают от аниона 1 О фильтруют сушат, прокаливают на воздухе .или в азоте при 300-400 С. При этом основная масса карбонатов меди и цинка разлагается до окислов с выделением СО, гидроокись алюминия при разложении. выделяет воду. Как показывают рентгенографические и аналитические исследования, прокаленная катализа- торная масса содержит в своем составе до б вес. карбонатов в пересчете на СО, так как образуются соединения954099 типа твердых растворов. Свежепрокаленный катализатор не содержит влагив большом количестве,но благодаряпористости и сильно развитой поверхности он,мгновенно адсорбирует парыводы из воздуха. В итоге готовый катализатор может содержать также до,6,0НО.После прокалки катализатор таблетируют. Добавки могут быть введеныкак в просушенную, так и в прокален Оную массу.Процесс синтеза етилформиата проводят пропусканием паров метанола надкатализатором при давлении, близкомк а;мосферному при температуре 220320 С и объемной скорости 10003000 чКатализатор перед проведениемсинтеза восстанавливают парами метанола при 100-160 С. С целью акти"вации катализатор может быть пере 20грет в восстановительной среде при400 цС в течение б ч,Образовавшийся в результате реакции конденсат содержит метанол, метилформиат и незначительное количествопобочных продуктов (эфиры, вода),Выделяющийся газ содержит до 6,5СО, до 25 СО, остальное - водород.П р и м е р 1. В стакан емкостью2 л вносят 1 л 13-ного раствора со- Ж Таблица 1одержание метил- Состав газа, об.фН Производительность ормиата СО газе, в конден 6. сате, . вес..7,5 55СиО 75,9ЕпО .10,0А 120 2,0Вго, 1,0Ю 0,360 СО 60НО 4,8.Результаты испытания катализатора при 240, 260, 280, 300 С и объемной скорости 1000, 2000, 3000 ч-ф 65 приведены в табл.2. П р и м е р 2. Катализатор готовят, как в примере 1,100 г просушенной массы пропитывают 100 мл раствора, содержащего1,264 г НВО и 0,2410 г (ХН) ИОП2 5 НО,тщательно перемешивают,фюсушат йри 120 С, прокаливают при300 С в течение б ч, таблетируют ииспытывают на установке. Катализатор в таблетированном виде имеет следующий состав, вес.: ды, нагревают до 85 фС и постепенно при перемешивании приливают 1 л раствора, содержащего 90,5 г меди, 15,4 г цинка и 1,14 г алюминия в пересчете на металлы, Полученную суспензию отмывают десятикратным количеством дистиллированной воды, фильтруют, сушат при 120 С в течение 8 ч.100 г.-просушенной массы пропитывают 100 мл раствора, содержащего 0,00847 г(ИН 4)дИуОд 2,5 6 О и 3,9964 НВО, тщательно йеремешйвают, сушатпри 120 С, прокаливают при 300 С в течение 6 ч, таблетируют и испытывают на производительность.Готовый катализатор имеет состав (в невосстановленном состоянии), .вес.СпО 76,02 пО 10,0.А 10 . 2;0МО О,1СОу 4,5Н,О 4,4.Полученный катализатор испытывают в процессе получения метилформиата,Результаты испытания при 280, 290,300 фС и объемной скорости 1000 чпредставлены в табл.1.954099 Таблица 2 Содержание етилформиата Состав газа, об.% Нг СО Х, ч в газе, в коноб.Ъ денсате,вес.Ъ мп катализатора/сут10,0 9,0 1,8 7,5 90,7 8,0 9,5 7,3 3,5 2,1 8,0 89,9 2,2 8,7 2,4 . 9,3 12,0 7,7 9,0 23,3 89,1 11,5 4,6 12,5 8,0 2,3 9,6 88,1 3000 14,0 8,2 3,7 9,0 8,3 24,6 8,2 280 1000 300 1000 29,0 3,3 17,0 4,1 26,4 79,7 3,7 26,6 44,5 6,5 69,5 А 10 4,7 В,О, 1,0 З 0 Ю 0,3 4,0 Н,О 2,8 Испытания на производительность проводят при 220 и 240 фС и объемной 35 скорости 1000 чПроизводительность Нт СО г метилформиата.л газа в кондея- в газе,сате, об.вес.В мп катализатора/сут мп катализатора/сут 8,7 88,915,2 82,2 18,4 7,4 20,8 8 у 0 2,4 10,9 5,8 220 2,6 13,1 6,8 240 П р и м е р 4. Катализатор гото- вят, как в примере 1.100 г просушенной массы пРопитывают раствором, содержащим 2,6643 г5 борной кислоты и 0,1270 г (МН 4)Щ): 2,5 НО, тщательно перемешивают, сушат, прокаливают при 3000 С в течение 6 ч,. таблетируют и испытывают на производительность, Испытание про водят следующим образом. Катализатор восстанавливают парами метанола, перегревают при 400 С в восстановительной среде, а затем проводят определение производительности при 280, 65 Прои з води тель ностьл газа -мл катали затора/су П р и м е р 3. 175 г просушенной массы, полученной, как описано в примере 1, пропитывают раствором, -еодержащим 2,3268 г борной кислоты . и 0,4435 г аммония вольфрамовокислого. Полученную массу сушат, прокаливают, таблетируют, как описано,в примере 1. Готовый катализатор имеет состав, вес.Ъ:Сцо 64,22 по 23,0 Основные характеристики процессаприведены в табл.З.Таблица 3 300 дС и объемной скорости 1000 ч.Состав невосстановленного катализатора следующий, вес.Ъ:Сцо 64,02 по 22,9А 1 аоэ 4 7В О 2,0МО 0,15Сог 3,353,0Основные характеристики процесса с указанным катализатором представлены в табл.4,"г. в газе, б. в конденсате,вес. мп катализатора/сут мл катали затора/су 280 6,8 13,7 300 б,б 29,0 Содержание метил формиата ,Состав газа,об,г метилформиатав газе, 6в конденсате,вес. мп катализатора/сут 300 7,2 19,4 8,3 24,6 4,6 11,1 83,85,1 16,3 78,6 320 7,7 27,0 7,7 28,5 65 П р и м е р 5. Катализатор готовят, как в примере 1.100 г просушенной массы пропитывают раствором, содержащим 3,9967 г ИВО и 0,0847 г (ИН 4)1502,5 НО, тщательноперемешивают, сушат, прокаливают при 400 фС в течение 6 ч. Прокаленную массу таблетируют и испытывают в синтезе метилформиата, Испытание проводят следующим образом. Катализатор восстанавливают, как описано выше, перегревают при 400 фС в течение б ч в восстановительной сре- де, а затем проводят определение ЗО ПроиэВодительностьл газа мп катализатора/сут 50П р и и е р б (сравнительный). -В стакан емкостью 2 л вносят 1 л 13-ного раствора соды, нагревают до 80 С и постепенно при перемешивании приливают 1 л раствора нитра-тов, содержащего 64,5 г меди, 21,7 г цинка и 1,3 г алюминия в пересчете на металл. Полученную суспенэию отмывают десятикратным количеством дистиллированной воды, фильтруют, сушат при 120 С в течение 8 ч. 100 г просушенной массы пропитывают 100 мл раствора содержащего 6,8 г фосфорной кислоты, сушат при этих же условиях, прокаливают при 300 фС в течение 6 ч и таблетируют. 15,4 2,9 17,0 80,1 17,0 2,8 21,0 76,2 производительности при 300 и 320 фси объемной скорости 1000 ч. Состав таблетированного катализатора, вес.:СиО 64 с 1ЕпО 22, 9А 10 4,7Вго, 3,0КО 0,1СОа 2,6НО2,6Основные характеристики процесса приведены в табл,5. Т а б л и ц а 5ШшиГотовый катализатор в невосстановленном состоянии имеет состав, вес.:СцО 63,0гпО 22,0А 10 5,0Рго 5,0СОи НО Остальное Полученный катализатор испытывают на активность путем пропускания паров метанола над катализатором при .атмосферном давлении, температурах 280, 300 и 320 С и объемной скорости 1000 ч .В табл.б представлены основные характеристики процесса.. 300 6,5 8,1 3,0 17,8 9,2 26,6 19,9 320 1,0-3,0 Формула изобретения Составитель Н.Путова Редактор Л.филь Техред.Т.Фанта Корректор Е. РашкоЗаказ 6331/5 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Катализатор для получения метил формиата, включающий окись меди, окись цинка, окись алюминия, двуокись углерода и воду, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, он допол нительно содержит окись бора иокись вольфрама при следующем содер.жании компонентов, вес.ЪгОкись меди 64-76Окись цинка 10-.23 35 Окись алюминия 2,0-4,7 Окись бораОкисьвольфрама 0,1-0,3Двуокись уг -лерода ивода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2494940/04,кл. В 01 Л 23/78, 1977.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2500527/04,кл. В 01 Л 23/78, 1977(прототип) .