Способ загрузки катализатора синтеза морфолина

 

Сущность изобретения: в реактор загружают гранулы, содержащие никель на кизельгуре . Отдельно смешивают окись хрома, двуокись титана, едкий натр и поливиниловый спирт в массовом соотношении

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790460/04 (22) 29.09.89

{46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.М.Кирова и Производственное объединение "Нижекамскнефтехим" (72) В,Г.Урядов, Г.Ф.Кадырова, А.Г.Лиакумович, А.П.Ворожейкин, Ю.И.Рязанов, А.А.Петухов и Ю.Д,Муравьева (56) Авторское свидетельство СССР

М 464178. кл. С 07 D 295/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 175512, кл, С 07 D 295/02, 1964.

Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способам загрузки катализаторов гетерогенного гидроаминирования диолов и может быть использовано для синтеза морфолина.

Известен способ загрузки катализатора в виде формованных гранул, включающих. окись никеля, окись меди, двуокись титана и окись хрома. Данный способ загрузки катализатора для получения морфолина гидроаминированием диэтиленгликоля показал следующие недостатки: активация катализатора, загруженного данным способом, проводилась в течение 16--24 ч и после подачи реагентов на контакт с катализатором, требуется 8 — 16 ч, дополнительного времени, до достижения уровня селективности процесса 60 †6.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ загрузки катализатора синтеза морфолина в Ы 1771806 A 1 (sl)s В 01 J 23/86, С 07D 295/02 (54) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ КАТАЛИЗАТОРА

СИНТЕЗА МОРФОЛИНА (57) Сущность изобретения: в реактор загружают гранулы, содержащие никель на кизельгуре. Отдельно смешивают окись хрома, двуокись титана, едкий натр и поливиниловый спирт в массовом соотношении (1 — 3):{1 — 3):(0,018 — 0,028):(0,018 — 0,028). Формуют в гранулы. Полученные гранулы загружают в реактор в массовом соотношении с гранулами никель нв кизельгуре 1:(2-3).

2 табл. виде гранул, состоящих из никеля и киэельгура ("никель на кизельгуре"). Недостатком данного способа загрузки катализатора является то, что катчлизатор, загруженный в форме таких гранул, требует длительного времени активации, а процесс синтеза протекает с низкой селективностью.

Целью изобретения является увеличеwe селективности катализатора и сокращение времени его активации.

Поставлен ная цел ь дости га ется тем, что в способе загрузки катализатора синтеза морфолина в виде гранул "никель на кизельгуре, совместно с гранулами "никель на кизельгуре" загружают гранулы «э окиси хрома, двуокиси титана, едкого натра и поливинилового спирта, при следующем их соотношении, мас. ч: окись хрома 1,ОГ )-3,000 двуокись титана 1,0"0 3,000 едкий натр Ол1 I Я- -0,02 8 поливиниловыи спир ц.(:; 0,028, 1 771806 причем загрузку ведут при соотноше- собирают в приемнике на выходе иэ реактонии количеств указанных гранул и гранул ра в его нижней части. Данные по процессу

"никель на кизельгуре" 1:(2 — 3) мас. ч. соот- синтеза морфолина приведены в табл. 2. ветствен но. Примеры 2, 3 выполняют аналогично

Изобретение иллюстрируется следую- 5 примеру1. щими примерами, Данные по составу катализаторов и по

Пример 1, (По заявляемому способу). процессу синтеза морфолина приведены в

1 мас. ч. порошкообразного кизельгура пе- таблицах I и 2 соответственно. ремешивают с водой до получения мелко- Пример 4, Аналогично примеру 1. К зернистой влажной пасты. Пасту 10 смеси окислов добавляют водный раствор, подвергают формованию для получения содержащий 0,300 мас. ч. воды, ниже нижгранул размером, около, 4 х 4 мм. Далее него предела. Данные по составу катализагранулы сушатпритемпературе100-150 С тора и процессу синтеза морфолина и прокаливают в муфельной печи, Прока- приведены в табл, 1 и 2 соответственно, ленные гранулы пропитывают раствором 15 Пример 5, Аналогично примеру 1. К нитрата никеля до содержания никеля 1 смеси окислов добавляют водный раствор, мас. ч. на 1 мас, ч. кизельгура. Пропитанные содержащий 0,550 мас. ч. Воды, выше верхгранулы повторно сушат и прокалива от. него предела. Данные по составу катализаПолученные таким образом гранулы " ни- тора и процессу синтеза морфолина кель на кизельгуре" используют при эагруэ- 20 приведены в табл. 1 и 2 соответственно, ке, в качестве одного из компонентов Пример 6. Аналогично примеру 1. К катализатора синтеза морфолина. смеси ок Icfto8 добавляют водный p8cTsop, 1 мас, ч. порошкообразной окиси хрома содержащий 0,015 мас. ч. поливинилового тщательно перемешиваютс1 мас.ч. параш- спирта, ниже нижнего предела. Данные по кообразной двуокиси титана. К смеси до- 25 cocTBBv катализатора и процессу синтеза бавляют водный раствор, содержагции;-. .орфолина приведены в табл. 1 и 2 соответ0,018 мас, ч. едкого натра и 0,018 4ас. ч., ственно, поливинилового спирта в 0,342 мас. ч. воды, Л р и м е р 7. Аналогично примеру 1. К и полученную суспензию перемешивают Ао с .еси окислов добавляют водный раствор, тестообраэной массы, которую продэвлива- 30 содержащий 0,030 мас. ч. поливинилового

tor через фильеру. Получают массу в виде спирта, выше Верхнего предела. Данные по макарона диаметром 3 мм, Массу сушат при составу катализатора и процессу синтеза

100 — 140 С в течение шести часов и режут на морфолина приведены в таблицах 1 и 2 согранулы размером 3 х (4 — 7) мм. Затем пол- ответственно, ученные гранулы смешивают с гранулами 35 j) р и м е р 8. Аналогично примеру 1. К

"никель на кизельгуре" в соогношении 1:2 смеси окислов добавляют водный раствор, мас.ч, соответственно. Данные па составу содержагдий 0,015 мас. ч. едкого натра, никатализатора приведены в табл, 1. же нижнего предела. Данные по составу va100 г полученного катализатора синтеза тализатора и процессу синтеза морфолина морфолина загружают в реактор, представ- 40 приведены в табл. 1 и 2 соответственно. ляющий собой вертикально установленную Пример 9, Аналогично примеру 1. К стеклянную трубу, диаметром 50 мм и высо- смеси окислов добавляют водный раствор, той 350 мм. Катализатором заполняют ни к- содержащий О,ОЗО мас, ч. едкого натра, вынюю половину реактора, Верхнюю часть ше верхнего предела. Данные по составу заполняют кварцевой крошкой, выполняю- 45 катализатора и процессу синтеза морфощей роль испарителя. Слой кварцевой лина r" pêttåäeíû в табл. 1 и 2 соответственкрошки нагревают до температуры 180 — Ho, 220 С. Катализатор активируют В токе водо-. П р и и е р 10. Аналогично примеру 1. 2 рода в течение 8 ч при температуре мас,ч.окисихромаперемешиваютс0,5мас, 250 — 300 С, а в процессесинтеза поддержи- 50 ч. двуокиси титана, содержание двуокиси вают температуру 180-220 С. В верхнюю титана нике нижнего предела. Данные по часть реактора подают жидкий диэтиленг- составу катализатора и процессу синтеза ликоль с расходом 0,2 мл/мин., аммиак с морфолина приведены в табл, 1 и 2 соответрасходом 0,4 fl/мин. и водород c pBcxopoM ственно.

0,2 fl/мин. Диэтиленгли,oflb испаряется HB 55 П p H M е р 1 I. Аналогично примеру 1. 2 кварцевой крошке. Парогаэовая смесь по- мас. ". окиси хрома перемешивают с 6 мас, ступает на катализатор, где происходит гид- ч. двуокиси титан", выше верхнего предела. роами н и рован ие диэтил ен гл и коля, Данные по составу катализатора и процессу

Катализат, включающий продукты процесса синтеза морфолина приведены в табл, 1 и 2 и непрореагированный диэтиленгликоль, соответственно.

1771806

35

Таблица 1 л из окиси х 0М3 и двуокиси T — — 1

Отн ек Поливин

Ловый спирт

Едкий

HBTP чес ану сме

Двуоки титана исл кел ел

0,018

0,028

0,023

0,023

0,0) 3

0.015

0,030

0,023

0,018

0,028

0,023

0,023

0,023

0.023

0,015

1:2

1:3

1:2, 1:2,5

1:2,5

1:2,5

1, 2,5

2 г

5

3

3

tI р и м е р 12. Аналогично примеру 1.

0,5 мас. ч, окиси хрома, ниже нижнего предела,, перемешивают с 3 мас. ч, двуокиси титана. Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно, Пример 13. Аналогично примеру 1. 4 мас. ч. окиси хрома, выше верхнего предела, перемешивают с 3 мас. ч. двуокиси титана.

Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Пример 14, Аналогично примеру 1.

Соотношение количеств гранул из смеси окислов и "никеля на кизельгуре" 1:1,5, ни>ке нижнего предела. Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Пример 15. Аналогично примеру 1.

Соотношение количеств гранул из смеси окислов и "никеля на кизельгуре" 1:4, Выше верхнего предела. Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Пример 16, Аналогично примеру "..

Соотношение количеств никеля и кизельгура в гранулах "никель на кизельгуре" 1;0,5., ниже нижнего предела. Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Пример 17. Аналогично примеру 1.

Соотношение количеств никеля и кизельгура в гранулах "никель на кизельгуре" 1:12, выше верхнего предела. Данные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Пример 18. (По прототипу). Аналогично примеру 1, Смесь окислов хрома и титана

25 не готовят. Реактор загружают гранулами

"никель на кизельгуре". Дс ные по составу катализатора и процессу синтеза морфолина приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Данные„приведенные в табл. 2,.показывают, что совместная загрузка в реактор катализатора синтезэ морфолина в Виде гранул "никель на кизельгуре" и гранул из смеси окиси хрома, двуокиси титана, едкого натра и поливинилового спирта, обеспечивает селективность катализатора 7?-89, и время его активации 8 часов., что превосходит соответствующие показа ели для прототипа на 10-2204 и В 3 раза.

Таким образом, загрузка В реактор катализатора синтеза морфолина В виде гранул

"никель на кизельгуре" совместно с гранулами из Окиси xpQMB, двуОкиси титана, едко- .

I.o натра и поливинилового спирта позволяет увеличить селективность катализатора и сократить время era активации.

Формула изобретения

Способ загрузки катализатора синтеза морфолинэ в виде гранул, содержащих никель на кизельгуре, о т r и ч а i: шийся тем, что, с целью повышения селективнссти кэтализатора и сокращения времени его активации, одновременно загруя,ают грэнулы, полученные из окиси хрома, двуокиси титана, едкого натра и поливинилового спирта, Взятых В массовом соотношении, мас. ч,: окись храма — 1 -3;

QBQOKkiCb ти VFh3 — 1-3; едкий натр — 0,018-0.028; поливиниловый спирт — 0 018--0,028, при массовом соотношении гранул, содержэщих никель на кизельгуpе, к указанным гранулам, равном (2-3):1.

1 171806

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Данные по процессу синтеэа морфолина

Нагрев до 300 С

Селективность каталиэато а

Пример

Конверсия диэтиленгликоля

Время активации, ч

Составитель В. Урядов

Техред М.Маргентал

Корректор A. Мотыль

Редактор

Закаэ 3797 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

73

76

66

68

72

73

71

67

56

57

53

63

57

77

83

89

69

69

72

68

59

58

82

81

61

62

8

8

8

8

8.

8

8

8

16 8

16

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Не выдерживает

Выдерживает

Не выдерживает

Выдерживает

Не выдерживает ыдерживаег

Выдерживает

Выдерживает.

Выдерживает

Выдерживает

В ыдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Вы е живает