Катализатор для совместного получения стирола и анилина

(51)М, Кл,с присоединением заявки Рй В 01 7 21/04 В 011 23/86 С 07 С 5/36(23) Приоритет Государственный комитет по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н, С. Козлов, Е, А. Схриган и Г. В. Голочевская Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА И АНИЛИНАИзобретение относится к области производства катализаторов для совместного получения стирола и анилина.Известен катализатор для совместного получения стирола и аннпина на основе5-окиси алюминия с добавкой 10 вес.% окиси хрома или 5 вес.% меди 11Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для совместного получения стирола дегидрированием этилбензола и анилина гидрнрованием нитробензола на основе -окиси алюминия с добавкой 30 вес % окиси хрома или 20 вес.% меди, 2 вес.% углекислого или хлористого калия, 1 весЛ окиси самария 12). Недостаток известного катализатора в его низкой активности и селективности, а именно выход катализата 20 97.9 вес.%, в котором содержание стирола 244 вес.% и анилина 26,7 вес.%.Целью изобретения является разработка катализатора для совместного получения стирола и анилина с повышенной активностью и селективностью.Указанная цель достигается тем, что катализатор, включающий О. -окись алюминия, Окись хрома, хлористый калий и окись редкоземельного элемента, в качестве редкоземельного элемента содержа жит диспрозий при следующем содержании компонентов, вес.%: окись хрома5- 0; хлористый кал 1 й 1-3; окись диспрозия 0,05-1,0; о -окись алюминия остальное. В присутствии этого катализатора получают выход катализата 98,2-98,6 вес.% с содержанием стттрола 31,5-34,0 вес.% и акилина 28,9- 34,3 вес.%.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. 13,59 г-окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 г Ста,0 в 20 мл воды), вьс:;евают в сушильном шкафу при 70-80 С, затем проопи ты вают води ым рас тв ором хлорис того140720 мл катализатора (17,1 г), полученного в примере 4, Перед опытом к 10 35 3 79 калия (0,4- г КС(в 20 мл воды), высушивают в сушильном шкафу в тех же условиях, затем пропитывают водным раствором аэотнокислого диспрозия (0,025 г Ъ у (КО)5 НО в 20 мл во ды) высушивают в тех же условиях и0 прокаливают в муфельной печи при 500 С в течение 6 ч. В этом примере катали затор содержит 30% СР 20, 2% КС 0, 0,05% Ъу О,остальное-окись алюминия.П р и м е р 2. В кварцевый реактор установки проточного типа загружают 20 мл катализатора (17,06 г), полученного в примере 1, Перед опытом катализатор восстанавливают электролитическим водородом в течение 3,5 ч при 500 С. Затем температуру снижают до 37 ОС. При пропускании при этой температуре над катализатором смеси этиленбенэола с нитробенэолом (при мольном соотношении 1:1) с объемной-)скоростью 0,25 ч получают выход катализата 9 7,9%.л о,Катапизат . содержит бензола 2,0,4 стирола 24,4% этилбензола 46,8% акилина 26,7% (см, таблицу) .П р и м е р 3 Активность катализатора (по примеру 1) наивысшая в течение первых 30 мин, а затем снижается, Зтот катализатор после опыта, описанного в примере 2, регенерируют продуванием кислородом воздуха при 500 Св течение 1 ч и беэ последующеговосстановления водородом проводят опытпри условиях, укаэанных в примере 2.Выход катализата 97,8%. Катализат содержит 1,5% бензола, 24,1% стирола,47,9% этилбенэола, 26,5% анилина(см, табгицу). П р и м е р 4. 1 3,58 г-окисиалюминия пропитывают водным растворомхромового, ангидрида (7,88 г С Р 0в 20 мл воды), высушивают в сушильномшкафу при 70-80 С, затем пропитывают0водным раствором хлористого калия(0,4 г КС в 20 мл воды), высушиваютв тех же условиях, пропитывают воднымраствором азотнокислого диспроэия(0,05 г Э у (ЦО ) 5 НО в 20 млводы), высушивают в тех же условияхи прокаливают в муфельной печи при500 С, в течение 6 ч.В этом примере катализатор содержит30% СР 20, 2% КС 6, 0,1% 3 уОЗостальное- окись алюминия.П р и м е р 5. В кварцевый реакторустановки проточного типа загружают 15 20 25 Зо 40 45 50 55 катализатор восстанавливают электролитическим водородом в течение 3,5 ч при 500 С, Затем температуру снижают до 370 С, При пропускании при этой темопературе над катализатором смеси этилбензола с нитробенэолом (при мольном соотношении 1:1) с объемной скоростью 0,25 ч получают выход катализата 98,6%. Катализат содержит 0,5% бензола, 40,3% этилбензола, 24,9% стирола, 34, 3% акилина ( см. таблицу),П р и м е р 6. Катализатор послеопыта, описанного в примере 5, регенерируют продуванием кислородом воздухапри 500 С в течение 1 ч и беэ послеодуюшего восстановления водородом проводят опыт при условиях, указанных впримере 5. Выход каталиэата 98,2%.Катализат содержит 1,0% бенэола, 36,1%этилбенэола, 34,0% стирола, 28,8% анилина (см. таблицу).П р и м е р 7. Приготовление ка.тализатора: 13,4 г-окиси алюминия пропитывают водным раствором хромового ангидрида (7,89 г Ср Ов 20 млводы), высушивают в сушильном шкафупри 70-80 ОС, затем пропитывают воднымраствором хлористого калия (0,4 г КС 1в 20 мл воды); высушивают в тех жеусловиях, пропитывают водным растворомаэотнокислого диспроэия (0,5 г 2 у 0 чЯ,5 Н 20 в 20 мл воды), высушивают ваналогичных условиях и прокаливают вмуфельной печи при 500 С в течениео6 ч,В этом примере катализатор содержит 30% СР 20, 2% КСЕ, 1,0%3 у 20остальное-окись алюминия,П р и м е р 8, В кварцевый реакторзагружают 20 мл катализатора (17,0 г)полученного в примере 7. Перед опытомкатализатор восстанавливают электролитическим водородом в течение 3,5 чОпри 500 С. Затем температуру снижаютдо 370 С. При пропускании над каталиозатором в смеси этипбензола и нитробензола (при мопьном соотношении 1;1) собъемной скоростью 0,25 чполучаютвыход катализата 88,5%. Катализат содержит 0,8% бензола, 23,7% стирола,44,0% этилбензола, 31,5% акилина(см. таблицу),П р и м е р 9, Катализатор послеопыта, описанного в примере 8, регенерируют продуванием кислородом воздухапри 500 фС в течение 1 ч и проводятопыт при условиях, указанных в примере 8. Выход каталиэата 98,0% Каталиэат содержит 2,67 о бензола, 31,5% стирола, 38,7 этиленбензола 27,27 о анилина (см,таблицу) .П р и м е р 10, 13,5 9 г-окиси5 алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 г С г 0 в 20 мл воды) высушивают в. сушильном шкафу при 70-80 С, затем 10фпропитывают водным раствором хлористого калия (0,2 г КСО - в 20 мл водй) высушивают в сушильном шкафу в тех же условиях, затем пропитывают водным раствором аэотнокислого диспрозияИ (0,05 г 3 у (й О ) . 5 НО в 20 мл воды, высушивают в тех же условиях и прокаливают в муфельной печиапри:500 С в течение 6 ч. В этом примере катализатор содержит 30% Сг О 20 14 КСВ 0,1% Э у 0, остальноеоД У3" -окись алюминия .Результаты испытания катализатора приведены в таблице.П р и м е р 11. 13,38 г-окиси алюминия фракции 2-3 мм пропитывают раствором хромового ангидрида (7,89 г С г 0 в 20 мл воры) высушивают в сушильном шкафу при 70-80 С, затемопропитывают водным раствором хлорис.- ЗО того калия (0,6 г КС 6 в 20 мл воды), высушивают. в сушильном шкафу в тех же условиях, затем пропитывают водным раствором аэотнокислого диспроэня и (0,05 г Ъ У(1О ) , 5 Ну 0 в . з 5 20 мл воды), высушивают в тех же условиях и прокаливают в муфельной пе 3чи 500 С в течение 6 ч, Полученный 791407 6катализатор содержит 30;о С О,3 Ъ КСЕ, О, 1".о Э уО-АЕО,остальное. Результаты испытания катализатора приведены в таблице.П р и м е р 12. 18 58 г р -А 8. Офракции 2-3 мм пропитывают растворомсромового ангидрида (1,32 г С Р О в20 мл. воды), высутцивают в сущнльномшкафу, затем пропитывают водным раствором хлористого калия (0,42 КСЕ в,20 мл воды), сушат в сушильном шкафуи затем пропитывают водным растворомазотнокислого диспроэия (0,05 гЗ у(ЙО ). 5 Н 10 в 20 мл воды), высушивают и прокаливают в муфельной печипри 500 фС в течение 6 ч. Полученныйкатализатор содержит 57 о С Г О,2% КСЯ,. 0,1% 2 уО, р -АСОостальное.Результаты испытания полученногокатализатора приведены в таблице.П р и м е р 13. 11,78 г ф -окисиалюминия фракции 2-3 мм пропитываютраствором хромового ангидрида (10,52 гСрО на 20 мл воды), высушивают всушильном шкафу, затем пропитываютводным раствором хлористого калия(0,42 КС 3 на 20 мл воды), высушивают в сушильном шкафу и пропитываютводным раствором азотнокислого циспрозия (005 г З у ( И 0),5 Н 20 в20 мл воды), высушивают и прокаливаютопри 500 С втечение 6 ч, Полученныйкатализатор содержит 407 Ст 2 О,2% КС, О,ф 2 у О,-АЗ 0остальное.Результаты испытания полученногокатализатора приведены в таблице.( о Р 3 о а ь о 9 Я Ц к Й " ) оф: ос ина оГ ) Ф0,05-1,0 Источники информации принятые во внимание при экспертизе2. Скриган Е. А., Сорокина Г. В.Каталитическое взаимодействие этилбензола с нитробензолом. в двухступенчатом процессе. "Известия АН БССР", Сер, хнм. наук, % 1, 1974 с. 68-71 (прототип). 11 791407 12форм ула изобр етения Окись дисКатализатор для совместного получе- прозияния стирола и акилина дегидрированием - окись алюэтилбензола в стйрол с одновременнымминия Остальноегидрированием нитробензола в анилин,содержащий р -окись алюминия, окисьхрома, хлористый калий, и окись редкоземельного элемента, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повыше. Авторское свидетельсТво СССРния активности и селективности катали- о281455, кл. В 01 3 11/32, 1969,затора, в качестве редкоземельного элемента он содержит диспрозий при следующем содержании компонентов, вес.%:Окись хрома 5-40Хлористыйкалий 1-3Составитель Е, ДжуринскаяРедактор Т. Морозова Техред М,Табакович Корректор Н, БабинецЗаказ 9168/7 Тираж 809 Подписное ВНИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3.13035, Москва Ж-Э 5, Раушская наб., д., 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4