Катализатор для гидрирования фурфурола

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализаторов (КТ) для гидрирования фурфурола (ФФ), и может быть использовано в химической промьшленности. Для повышения активности катализатора вво- .дят другой промотор (ПР). КТ имеет следующее содержание компонентов, мас.%: медь 39,84-43 92, хром 2,14- 2,-19, железо 2,77-5,23, ПР-титан 1,17-2,74, алюминий остальное. ВГГ при гидрировании ФФ имеет более высокую активность (выход до 85,5%), чем известные катализаторы (выход 65%). С увеличением количества КТ (выше 2,5%) от массы ФФ удельная скорость реакции в расчете на грамм КТ снижается от 26,1 до 14,3 г/г|0,5 ч. 2 табл. СЛ

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 286270

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTkPblTPM (21) 3795671/23-04 (22) 04.07.84 (46) 30.01.87. Бюл. Ф 4 (71) Казахский химико-технологический институт (72) Т.Б.Бейсеков, М.С.Ержанова, А.К.Омаров, Б.Ж.Жанабаев, А.К.Каиргалиева и А.Г.Демин (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 791413, кл. В 01 J 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1113163, кл. В 01 J 25/00, 1982. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ

ФУРФУРОЛА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализа15д 4 В 01 J 25/00, С 07 D 307/44 торов (KT) для гидрирования фурфурола (ФФ), и может быть использовано в химической промьппленности. Для повьппения активности катализатора вво, дят другой промотор (ПР). КТ имеет следующее содержание компонентов, мас.Ж: медь 39,84-43,92, хром 2,142, 19, железо 2,77-5,23, ПР-титан

1,17-2,74, алюминий остальное. КТ при гидрировании ФФ имеет более высокую активность (выход до 85,5X) чем известные катализаторы (выход

65!) . С увеличением количества КТ (вьппе 2,5X) от массы ФФ удельная скорость реакции в расчете на грамм КТ снижается от 26,1 до 14,3 г/г 0,5 че.

2 табл.

Изобретение относится к катализаторам для гидрирования фурфурола и .может быть использовано в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение активности катализатора эа счет введения дополнительного компонента.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для изготовления

100 г сплава, содержащего, мас.7,:

Си 43,92, АЕ 50 ФХ (феррохром) 3,08, C>Ti (ферротитан) 3,0, в кварцевый тигель загружается 52 г алюминия в виде кусков размером 3-5 мм и нагревают в высокочастотной плавильной печи до температуры 900-1000 С. Далее в расплавленный алюминий вводят

43,92 г меди, 3,08 г ФХ и 3,0 r

В результате зкзотермической реакции температура расплава повышается до

1700-1800ОС. При этой температуре расплав выдерживают в течение 5 мин, после чего печь выключают и производят разливку в графитовые изложницы.

Сплавы охлаждают на воздухе, измельчают и подвергают выщелачиванию

207.-ным водным раствором едкого йатра на кипящей водяной бане н течение

1 ч. Затем катализатор отмывают водой от щелочи до нейтральной реакции по фенолфталеину. Полученный катализатор используют для гидрирования фурфуропа.

Эксперименты по изучению активности катализаторов проводят в автоклаве при интенсивном перемешивании под давлением водорода. Для гидрирования используют 200 смз 10%-ного водного раствора свежеперегнанного фурфурола. Навеска катализатора составляет 2,5-3% исходного фурфурола.

Температура опыта 60"С и давление водорода 6-8 МПа.

Продукты реакции анализируют на хроматографе "Хром-4". Активность катализатора определяют по скорости гидрирования (W), выраженной в граммах фурфурилового спирта (ФС) на

1 r катализатора за 0 5 ч (W, r/r x

«0,5 ч) .

При гидрировании фурфурола на приготовленном катализаторе выход фурфурилового спирта (ФС) составляет, через 10 мин от времени достижения

Из данных табл.2 видно, что с уве35 личением количества катализатора выше 2,57 от веса фурфурола удельная скорость реакции в расчете на 1 г катализатора уменьшается.

Формул аиэобретения

Катализатор для гидрирования фурфурола на основе выщелочного медьхромжелезоалюминиевого сплава с про45 мотором, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, исходный сплав в качестве промотора содержит титан при следующем содержании компонентов, мас.7:

Медь

Хром

Железо

Титан

Алюминий

39,84-43,92

2,14-2,19

2,77-5,23

1,17-2,74

Остальное

6270 . 2 рабочей температуры 40,57.; через

20 мин 51,0%, через 30 мин 58,57„.

Скорость реакции W=23,9 г/r ч.

Пример ы 2-7..По методике примера 1 готовят катализаторы различного состава.

Количество компонентов для приготовления исходного сплава, его элементный состав и результаты гидрирования фурфурола на этих катализаторах приведены в табл.!. Опыты проводят при 60 С, давлении 6 и 8 МПа и количестве катализатора 2,5 и 3 мас.7 от веса фурфурола. Кроме того, в табл.1 приведены сравнительные результаты гидрирования фурфурола на известных Cu-AF-Cr-Fe- u Cu-Af-CrFe-Si-катализаторах. Последний катализатор готовят с использованием феррохрома (ФХ) и ферросилиция (ФСил).

Как видно из приведенных данных, образцы катализатора по изобретению имеет более высокую активность при гидрировании фурфурола, чем известные катализаторы.

Пример ы 8 — 11. На катализаторе, приготовленном иэ сплава, имеющего состав по примеру 2, проводят

30 гидрирование фурфурола при разных температурах и количестве катализатора.

Результаты приведечы в табл.2.

1286270

СЪ иЪ

СЧ

О О

СЧ О -0

СЧ вЂ” (Ч

СЧ

О(иЪ

° n

СЧ

С4 о п3 (4 СЧ СЧ

О

О

СЧ

ОЪ ((Ъ (4

Ю

0 иЪ иъ л

Ю иЪ иъ

О иЪ т иЪ

О (О о (О

3 иЪ (О иъ

1 о

0 1 о иЪ иЪ иъ о иъ

О иъ ъэ

° 0 (Ъ - Э

СЪ

СЪ

О о

Ч0 о о о л Л иЪ

О

Ю м (О

С3 (СЪ о о

О

-0 иЪ О О

O co

С 4 С 4 (4

С3 сп

СЪ (О с \ сЪ

f сп иъ (n о

1

I иъ

I л

1

1 иЪ

С4

Ю

0 (4

С4

CO

С 3 м (Ч

-т

СЪ

СЧ СО о

С" Ъ (3 С4

С3 о с Ъ

СЧ иЪ

ln (Ъ

00 (СЪ

С 3

О ъ о

М СЧ сЪ иЪ (3

Cl (\ и \

СЧ ь съ иъ о

С 4 (3 иЪ

С4!

1 !

1 о

Ю л ! л

1 (Ъ (Ъ

0 л

СЧ иЪ

С3 .

Ф о

О х ц

Ф

4 б о

О

O 1

Ю

Ю о иЪ

Ю о (Ъ

Ю о л х

X х

4l х

Ф

O а.

О

Ф к о м иЪ . и

CO

С>

f (Ъ

СЧ иъ

3 с сч

Ю .0

СЪ с4 и (3

С 3 (Ъ (О

С3

СЪ

Cl иЪ

I (Ъ

СЧ

СЧ

СЧ

СЧ

O( сЧ о и Ъ (4

О

ОЪ иЪ .0 (О (О I

I ф (4

ОЪ ("Ъ

0 б СО

1 с (\

l0 1

1 йъ 1

1 Ю 1

О 1

I 1. I

О |1 I

1 (1

1 х

1 1

1 1 1 би 1 i i1 (0 1

1 Х I а 1 1

I lo 1 1 1 I

1 с о

m I с 4 I

I 1 1

I 1

I 34 1 1! 1

v 1

1 Ф I I

1 Z 1 1 о I

1 I 1

1 (3 3 1

Е I 1

1 I 1

1 сб 3 1

О I

I 5l

1 са(О 1

1 ——

I 1 О Х CI

I x I 1 la O Р СС 1 а l ХС.ЮО

Г, О 1- 3- О ха I îçoþo

1 (С I M Х, С (". X

V3 (C аи Г = I

=о

Ф х О 1

О (3 1

СФ I ФЭ 1

v o 1 ла(гбх

I г ——

I I I

1 Ф l I

I Ф I I

1 al I I г, 1

I 1

I v I (1

1 н 1

О 1

1 (I 1 о г —.

I X l 1 сб I 1

О I

1 Y. 1 f I

О 1 е 1

I х 1 I

1 1(1 I

1 Ф I сс о I

1 3 СЪ I 1

0 X 1

О 3 е I

V C3 1

I иъ I I

1 Я I 1

I л 1 1 хб г— 1

l 3 Ф l I

I x I I

Î О 1 3.(I

ХХ(О 1 в х 1

1 С О 1 I

1 Ф-14 I а

I Х Ф 1 3.3 ст! И 1

О I

o v 1!

1

О 1

О Ф 1

1 g X 1

1 I

О 1 ОС!

1 Ьи I СЪ!

1 1

I 1 1 х а 1! О, 43 1

1 _#_ 1 (О О 00 О СО

О иЪ О С0 С иЪ с(Ъ (Ъ (О 0 (О л .0

ll1 фхбхиь

1286270

Таблица 2

Условия гидрирования

Выход ФС,Х, за время,мин

При мер

Скорость

W(r/ã, 0,5ч) Темпера Давле тура, С ние, МПа <

Количество ка0

30 тализато ра Х

2 60

34,3 57,0 64,0 26,1

38,0 61,0 66,9 18,1

42,8 67 70,0 14 3

55,0 88,4 97,0 39,6

2,5

3,75

5,0

2,5

3,0

4,2 67,0 85,5

29,2

11 80

2,5

60,0 91,2

100,0 40,8

П р и м е ч а н и е. Гидрирование фурфурола на катализаторе из сплава состава, мас.Е: Си 41,88; Cr 2,17;

Fe 4,0;Ti !,95.

Составитель N.Ïåòðoâ

Редактор М.Недолуженко Техред M.Õîäàíè÷ Корректор В.Бутяга

Заказ 5658/8 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул.Проектная,4