Катализатор для метатезиса алифатических олефинов

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для метатезиса алифатических олефинов. С целью повышения активности стабильности и селективности катализатора он имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: поверхностный биядерный оксогидрокомплекс молибден (5+) с окисью алюминия 4,3-30,2, окись алюминия - остальное Новый катализатор в реакции метатезиса пропилена превосходит известный катализатор по активности в 3,5 раза, по длительности работы в 1,5 раза, по производительности в 2,5 раза, причем более чем в 2 раза уменьшился выход побочного продукта - а-бутена. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4417107/04 (22) 28,03.88 (46) 23.10.91, Бюл, ¹ 39 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) А.Н.Старцев и О.В, Климов (53) 66.097.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11661111990022,, кКл, В 01 J37/02,,1987.

J.Engelhardt et а1. J.Catal 1981, ч. 70, N 22, р. 364, (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ МЕТАТЕЗИСА

АЛИФАТИЧЕСКИХ ОЛЕФИНОВ (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для Изобретение относится к производству катализаторов реакций превращения углеводородов, в частности катализаторов для метатезиса алифатических олефинов.

Целью изобретения является повышеwe активности, стабильности и селективности катализатора за счет содержания в качестве соединения молибдена поверхностного биядерного оксогидрокомплекса молибедна (L/) с окисью алюминия при определенном соотношении компонентов.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1 (известный катализатор).

20 г у -А!20з (удельная поверхность

200 м /г) пропитывают 15 мл водного раствора, содержащего 3,62 г парамолибдата аммония — (ИН4)в МотОг4 4HzO (ПМА) в течение 2 ч. Катализатор сушат под ИК-лампой при 100 С, прокаливают на воздухе при

„„Я2„„1685505 А1 (si)s В 01 J 23/28, 37/02, С 07 С 6/00 метатезиса алифатических олефинов. С целью повышения активности стабильности и селективности катализатора он имеет следующее соотношение компонентов, мас,7: поверхностный биядерный оксогидрокомплекс молибден (5+) с окисью алюминия 4,3-30,2, окись алюминия — остальное, Новый катализатор в реакции метатезиса пропилена превосходит известный катализатор по активности в 3,5 раза, по длительности работы в 1,5 раза, по производительности в 2,5 раза, причем более чем в 2 раза уменьшился выход побочного продукта — а-бутена. 2 табл.

500 С в течение 5 ч, Полученный катализатор содержит, мас. ;

МоОЗ 13,5

AlzOa Остальное

Перед испытанием катализатор восстанавливают в Hz при 500 С 1 ч, затем вакуумируют при 500 С 1 ч, Активность катализатора изучают в реакциях метатезиса пропилена и гексена-1. Условия испытания катализаторов приведены в табл. 1 и 2.

В реакции метатезиса пропилена побочным продуктом является а-бутен, выход которого в равновесной смеси достигает

0,8 мол,g. В реакции метатезиса гексена-

1 побочными продуктами являются олиго- меры, выход которых достигает 0,6 rlã катализатора.

Пример 2. 20 г у-AlzOz из примера 1 обрабатывают 30 мл водного раствора, содержащего 1,13 r дигидразината бис(аква-М2-оксо)оксооксалатомолибдена

1685505 (V))-(NzHv)z(Mo0z (Cz04)Hz0)z (0,4 г Mo), в течение 5 ч при комнатной температуре.

При контактировании его водного раствора с Alz03 наблюдается необратимая сорбция этого соединения вследствие про- 5 текания реакции:

2(>AI-0H)+(Moz04(C; 04)z(Hz0)zg.

-ф (>Al-0)2 .MO202(C204)z + 4Н20.

За сорбцией следят по изменению интенсивности окраски раствора и по изменению, концентрации молибдена в растворе, которую определяют спектрофотометрически на нулевом светофильтре ФЭК-60. 3а время 15 сорбции носитель сорбирует из раствора более 90% всего молибдена, Затем избыток раствора сливают, образец промывают водой и обрабатывают 30:мл 3 -ного водно о раствора аммиака в теч? HNB 2 ч при комнат- 20 ной температуре.

Обработку раствором аммиака проводят с целью удаления оксалатных лигандов, При этом протекает следующая реакция;

25 (>Al 0)2 MozÎz(Cz04)z + 4NH40H У

У(>А1-0)z MozOz(OH)4+ 2(NH4)zCz04

О протекании этой реакции свидетельствует исчезновение в ИК-спектрах катали- 30

:затора полос при 1700 и 1400 см", ответственных за колебания оксалатных групп. Согласно данным ЭПР, на всех стадиях генезиса катализатора сохраняется биядерная структура поверхностных комп- 35 лексов, После этого маточный раствор, содержащий оксалат аммония, сливают, катализатор промывают водой до нейтральной реакции на аммиак, затем сушат под ИК- 40 лампой при 100 С. Полученный катализатор содержит, мас. : (>Al-0)z(IVIoz0z(OH)4(Hz0)z) 4,3 (2 мас. Мо)

AI203 Остал ьное 45

Активность катализатора в метатезисе пропилена в 1,5 раза превосходит активность известного катализатора, причем ct в

3 раза уменьшается выход побочного про- 50 дукта — a -бутена (см,табл,1). Длительность работы возрастает не менее чем в 3 раза, а производительность почти в 5 раз (см,табл.2) по сравнению с прототипом.

Пример 3, Катализатор приготовлен по примеру 2, только была увеличена концентрация оксалата молибдена в пропиточном растворе, а также увеличена температура пропитки, 20 г у-А 203 припитывают 30 мл водного раствора, содержащего 3,3 г оксалата молибдена, в течение 5 ч при нагревании на водяной бане. Степень извлечения молибдена 95, Полученный катализатор содержит, мас. : (>А!-0)z(MozOz(OH)4(HzO)z) 11,8 (5,5 мас. О Мо)

АЬОз Остальное

В реакции метатезиса пропилена предлагаемый катализатор превосходит по активности в 1,5 раза (см,табл.1), по стабильности не менее чем в3раза,,по производительности более чем в 7 раз (см.табл,2). соответствующие показатели прототипа, а выход побочного продукта уменьшается почти в 3 раза (см.табл.1), Активность в реакции метатезиса гексена-1 более чем 2 раза превосходит активность прототипа (GM,òàáë,1).

Пример 4. Катализатор был приготовлен по примеру 3, только была увеличена концентрация оксалата молибдена в пропиточном растворе. 20 г у-А!203 пропитывают

30 мл водного раствора, содержащего 11 г оксалата молибдена, в течение 5 ч при нагревании на водяной бане при 80 С. Затем катализатор промывают до обесцвечивания и ромывных вод, обрабатывают 30 мл 3%-ного водного раствора аммиака. Отмывают водой до нейтральной реакции на аммиак, Сушат под ИК-лампой при 100 С, Полученный катализатор содержит, мас. /: (>AI-0)2(Мо20 (ОН)4(Н20)2) 23,0(10,8 мас. Мо)

AlzO3 Остальное

В реакции метатезиса пропилена предлагаемый катализатор превосходит прототип: по активности в 5 раз (см.табл.1), по стабильности в 7 раз, по производительности почти в 9 раз (см.табл.2), а выход а -бутена уменьшается почти в 3 раза (см,табл.1). В реакции метатезиса гексена-1 активность катализатора выше почти в 2 раза (см.табл.1).

Пример 5. Катализатор был приготовлен по-примерам 3 и 4, только была увеличена концентрация оксалата молибдена в п роп иточ нам растворе. 20 г у -Alz03 и ропитывают 30 мл водного раствора, содержащего 20 r оксалата молибдена. Полученный катализатор содержит, мас, : (>Al-O)z(Moz0z(0H)4(Hz0)z) 30,2 (14 мас. Мо)

AIz03 Остальное

Предлагаемый катализатор в реакции метатезиса пропилена превосходит прототип по

1685505

Ъ ъ

Табли ца 1

Активность катализаторов Ио/ Л1 0 в реакциях метатеэиса е, пропнлена и гексена-1. 1<аталнзаторы восстановлены Н, 500 С, ч

Й(я )л

Иетатезис пропилена Иетатезис гексена-1

Содержание (тА1-0) Ь!о оt (ОН)4 (Н,()k) мас.%

Пример выход олигомеров, г/г катализатора елективость, % активность моль

Са 14/ г-ят

Но мин содержание бутена-1 в елек ивость активность озяб/

/r-ат Ио.мин равновесной смеси, %

Прототип

0,65 0,80

13, 5 ("

88,8

97,7 0,15 О, Ь

Предлагаемый катализатор

99 4

992 032 О 100

99,2 0,27 0 100

99 0

l (),25 о,зо о,зо

0,35

4,3

11,8 гз,о

30,2

1,00

1,ОО

3,40

2 30

2 з

« О

Условия реакции: статическая циркулиционпая установка, 100 С, давление пропилена

120 мм.рт.ст.

""Условия реакции: статическая жидкофазная установка, 50 С.

В пересчете на МоО

Т а б л и ц а 2

Производительность катализаторов в реакции метатезиса пропилена при 100 С за время работы до падения активности на 90%

Производительность моль С Н4/г-ат.Ио

3(Время работы до падения активности на 90%, (стабильность) Пример

Содержание Активность (тА1-О) Мого (ОН)1 (Н О) ), моль СЗНа/. мас.% /r-ат Мо мии

Прототип

0,65

13,5

19,5

Предлагаемы(1

1

3,4

2,3 катализатор

3

2,3 !

99

174

4,3

11,8 гз,о

30 2

В пересчете на Иоо>, активности в 3,5 раза (см,табл.1), по длительности работы в 1,5 раза, по производительности в 2,5 раза (см,табл.1), причем более чем в 2 раза уменьшается выход побочного продукта — а -бутена.

Таким образом, изобретение позволяет сущеСтвенно улучшить активность, стабильность, производительность и селективность катализаторов по сравнению с прототипом.

Концентрация активного компонента ниже

4,3 мас., приводит к малоактивному катализатору, тогда как при концентрации выше

30,2 мас. jo свойства предлагаемого катализатора мало отличаются от прототипа.

Формула изобретения

Катализатор для метатезиса алифатических олефинов, содержащий соединение молибдена и носитель — окись алюминия, -5 отличающийся тем, что, с целью повышения активности, стабильности и селективности катализатора, он в качестве соединения молибдена содержит поверхностный биядерный оксогидрокомплекс молиб10 дена (V) с окисью алюминия при следующем . соотношении компонентов, мас, ; поверхностный биядерный оксогидрокомплекс молибдена (V) с окисью алюминия 4,3-30, окись алюминия — остальное,

Катализатор для метатезиса алифатических олефинов Катализатор для метатезиса алифатических олефинов Катализатор для метатезиса алифатических олефинов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к эфирам нефтеновых кислот, в частности к получению ./3 -оксиэтиповых эфиров циклогексенкарбоновых кислот общей формулы (CH2)2-CR ,CH-ChЈ-CR-C (О) -ОСН2 СЧ2-ОН,, где a) б) и R,H; в) н R,CH3 г) ,rH3, используемых в качестве расточителей, пластификаторов синтетических масел

Изобретение относится к эфирам нефтеновых кислот, в частности к получению ./3 -оксиэтиповых эфиров циклогексенкарбоновых кислот общей формулы (CH2)2-CR ,CH-ChЈ-CR-C (О) -ОСН2 СЧ2-ОН,, где a) б) и R,H; в) н R,CH3 г) ,rH3, используемых в качестве расточителей, пластификаторов синтетических масел

Изобретение относится к производству высыхающих на воздухе красок, лаков, покрытий , облицовок, слоистых материалов, обоев, сварочных присадок, литейных форм, адгезивов и пропиток для волокон

Изобретение относится к области производства цеолитсодержащих катализаторов для ароматизации углеводородов

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к получению катализатора для очистки отходящего газа

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к получению катализатора для удаления окислов азота, окиси углерода и/или остаточных углеводородов из выхлопных газов
Наверх