Катализатор для гидрирования ненасыщенных веществ

 

Союз Советских

Социалистических

Ре-, . ублик

ОП ИСАНИ Е (ll) ДЦЯЯЯ ф

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Ел.

В 01 J 31/12 (22! Заявлено 08.12.75 (21)2196733/23-0 с присоединением заявки № 2196082/04 (23) Приоритет

Государственный номнтет

Совета Инннотров СССР по делаю нзооретеннй н открытнй

{43) Опубликовано 25.03.78. Бюллетень №11 (5Ç) УДК 66,097.3 (088,8) {45) Дата опубликования описанияЕ5,0Ъ ЛЗ

B. B. Бурнашова, Л. A. Петрова, Л, В. Кривоносова, К. Н. Семененко и Н, М. Жаворонков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт новых химических проблем АН СССР (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ НЕНАСЫШЕННЪ|Х

BEillECTB

Изобретение относится к катализаторам для гидрирования ненасыщенных веществ, например олефинов или нитрилов.

Известен катализатор на основе Pt, Pd, Ru, нанесенных на подложку из окиси алюминия, окиси магния или других инертных материалов.

Его недостаток — чувствительность к каталитическим .ядам и плохая регенеоируемость (1J .

Наиболее близким к предложенному катали затору является катализатор, содержащий интерметаллические соединения никеля и алюминия %А1 з. Ni qAl q (2) .

Катализатор приготавливают выщелачиванием Ni-Al-сплава.

Известный катализатор имеет низкую активность, например при гидрировании этилена выход составляет при 30 С 65%.

Для повышения активности катализатор для гидрирования ненасыщенных веществ, состоящий из интерметаллических соединений, содержит интерметаллиды общей формулы КМе„, где R — l.а, Pr, Y; Ме — Fe, Со, Ni; п — 2 — 5.

В результате использования данного катализатора в реакции гидрирования ненасыщенных соединений появляется возможность снизить температуру реакции до 20 — 50 С.

Другим существенным преимущество.; катализатора является высокая регенерпрусмость.

Катализатор, потерявший часть своеи активности, полностью восстанавливает ее при нагревании до 200 †2 С в вакууме при

l0 мм рт. ст.

Приготовление и использование предложенного катализатора.

Пример 1. В автоклав-реактор загружзют Î 5 г LaNi, в виде королька, повеохность кото рого предварительно очигцают от окисной пленки механическим способом, и 1 г нитрила. Затем реактор промывают током сухого аргона и откачивают до 10 мм рт.ст. При температуре 50 С из баллона подают водород до давления 30 атм, после поглощения которого в течение 20 мин в реа поре устанавливается равновесие и образует гидрид следующего состава:

LaNi-,Н.„-. Далее производят нагревание реакционной смеси до заданной температуры. Реакция гидрирования начинается при температуре 70 С и давлении водорода 10 атм. При температуре 100 С происходит полное восстановление нитрила с образованием углеводородов и аммиака. Выход по аммиаку, определеннь|й методом обратного титрования избытка кислоты, поглотившей образовавшийся аммиак, 58 /р

598634 (для ацетонитрила), 47% (для бензонитрила), анализа выход циклогексана составляет 85%

52о/о (длЯ пРопионитРила). (см. таблицУ).

Пример 2. В автоклав-реактор загружают 1/ример 5. А. 1 исходное интерметаллическое соединение РгСо„получают сплавлением в

5 г Р.Со, и 1 r нитрила. Загрузку и гидрио ят аналогично и име 1. Пос {е 5 электрод говой печи с нерасходуемым вольфги, э ектродом в атмосфере очищенного а гона шихты из металлов с чистотой 99,2— точное давление сорасывают и реакционную apro"a

В автоклав-реактор загружают 6 г неразтемпературе 80 С начинается гидрирование нит

)HJla П и темпе ат е 115 С и оисходит ис- мельченного сплава РгСо,, повеРхность котоРого предварительно очищают от окисной пленчерпываюгцее восстановление нитрила. Выход Po o P д

49о< ки механическим способом, после чего реактор

- о л п опиони и„а) промывают током сухого аргона, откачивают до 10 — 10 мм ст зад ю температур

1!ример 8. В автоклав-реактор помещают 3 г пропионитрила и 5 г РгСо, так, чтобы интер- 20 С и подают из баллона водород до давления металлид был погружен в жидкий нитрил. Гид- 30 aгм HorJ{ щ д р д

Поглощение водорода интерметаллири рова пие проводят аналогично пример<- 1 !1Н дом продолжается 15 —, р, i у- жается 15 — 20 мин п и этом образу- ф ) т ва РгСо, Н-. Затем терметаллид в течение 20 мин поглоп{аст водо ется гидридная фаза состава РгСо,1- -, род с образованием гидрида состава г .о р з .. = г „- Р С< ! в реакторе сбрасывают остаточное давление по ают этилен до давления по ают эт, д д 10 атм.

Сбрасыва{от остаточное давление и нагревают водорода и подают эт, д д реакционнук> смесь. d нализ flpo пока .; с . Л,: проб показывает, Реакция начинается практически сразу же и что гидрпровапис нптри<ла в жидкои фазе про- 2О заканчивае анализа (см. таблицу) в хо ит np < эс {-е жссткпх усл<гвиях (темпера- хроматографического а . (.. У) ту е 180 С и давлении 15 атм). Выход по ам- реакторе образуется % этана.

Б. Гидрирование гексена-1 проводят на обскос <о разцс Р"Со, (см. пример 5А). Реактор откаПример 4. Исходное интерметаллическос < очивают о !0 — 10 мм рт.ст., задают темпеедппение LaNi; получают сплавлением в элект- чивак)т д печи с не асходчемым вольфрамо- ратуру 20 C и подают из баллона водород до давления 30 атм. Поглощение водорода интервым электюдом в атмосфере очищенного арго" 99 2 99 5о/ металлидом продолжается 15 — 20 мин, при на шихты из металлов с чистотой 99,2 — „э /о. мельченного сплава LaNi;, поверхность кото- гСо,,Й;. Затем в реакторе сбрасывают остаоки нои плен 3{) тон{{се давление водорода и заливают гексен-1 реа -гор (около 5 мл). После выдерживания в течение ого предварительно очищают от окисной пленки механическим способом, после чего реактор

20 мпн выход гексана по данным хроматограпромывают током сухого аргона, откачивают

10 --10 ., -, ю температуру фического анализа составляет 95 /о (см. та— до 10 — -10 мм рт.ст., задают темпе ату

20 C и подак)т из баллона водород до давления

30 атм. Поглощение водорода интерметалли- В. Гидрирование бензола проводят на обдом продолжается 15 — 20 мин, образуется гид- м разце РгСо, (см. пример 5А). Реактор откаридная фаза состава LaNi>H; 5. Затем в реак- чивают до !Π— 10 мм рт.ст., задают темпеторе сбрасывают остаточное давление водорода ратуру 50 С и подают из баллона водород до и подак)т этилен до давления около 10 атм. давления 30 атм. Поглощение водорода интерРеакция начинается практически сразу же и металлидом продолжается 5 О мин, при заканчивается в течение 15 — -20 мин. По дан- этом образуется гидридная фаза состава ным хроматографического анализа (см.табли- 4О РгСо,Н . Затем в реакторе сбрасывают остаfiy, в- р в- реакторе образуется 98% этана. точное давление водорода и заливают ензол

Гидрирование гексена-1 проводят на том (около 5 мл), Смесь выдерживают 3 О мин По же образце LaNi >. Реактор откачивают до данным хроматографического анализа выход

10- — 10- - мм рт.ст., задают температуру 20 C циклогексана составляет 87% (см. таблицу). и подают из баллона водород до давления Пример 6. А. Исходное интерметаллическое

30 атм. При этом через 15 — 20 мин образует- соединение YFe> получают сплавлением в элекся гидридная фаза состава LaNi„H<;,;. Затем тродуговой печи с нерасходуемым вольфрамосбрасывают остаточное давление водорода и вым электродом в атмосфере очищенного аргозалпвают гексен-1 (около 5 мл). Смесь выдср- на шихты из металлов с чистотой 99,2 — 99,5%. живают 30 мин. Выход гексана по данным хро- В автоклав-реактор загружают 5 г неразмато; Рафпческого анализа составлЯет .— /î 50 мельченного сплава YFe, поверхность которого (с)4 таблицу! .. предварительно очищают от окисной пленки

1 пдрирование оензола проводят на образ- механическим способом, после чего реактор

1.. Хч . Реактор откачивают до 10 — !О мм промывают током сухого аргона, откачивают

-1 -2 пт ст., задают температуру 50 С и подают из до 10 — 10 мм рт.ст., задают температуру ба.. она водород ло, ав.ения 30 ат . Погло 55 20 С и пода1от из ба-лона водород до давлещение водорода сдоро"а интерметаллидом продол)кает- ния 30 атм. Поглощение водорода интермета„ ся 15 — 20 мин, при этом обРазУется гидрид лидом идет 20 — 30 мин, при этом образуется брасы rnppHgHaq фаза состава ууе Н аточное дав{ение водорода и зали- акторе сбрасывают остаточное завление водо ваю- бензол (около 5 мл) . Смесь выдержи- рода и подают этилен до давления 10 атм вают вают 50 мин. По данным хром атографического 6О Смесь выдерживают 30 мин. о данн,м хро

598634

Сравнительные данные ло гидрированию ненасыщенных соединений

87

Рг @в

20

20

20 94

20

65 1 0-40 25

"Скелетный 30

Никелевый катализатор

170

83,3

164 78,2

90

Формула изобретения

Составитель В. Неупокоев

Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 964 Подписное

Редактор Т. Загребельная

Заказ 1470/5

LLHИИПИ Государственного ко>ян>ета Cîâåòà Минис1рсв СССР по делам изобретений и открь>тий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 матографического анализа (см. таблицу) в реакторе образуется 92% этана.

Б. Гидрирование гексена-1 проводят на образце YFe4 (см. пример б А). Реактор откачивают до 10 — 10 2 мм рт.ст., задают температуру 20 С и подают из баллона водород до давления 50 атм. Поглощение водорода интерИз таблицы видно, что применение интерметаллических катализаторов КМе„позволяет существенно снизить энергозатраты.

Катализатор для гидрирования ненасыщенных веществ, состоящий из интерметаллического соединения, отличающийся тем, что, с металлидом .продолжается 20--30 мин, при этом образуется гидридная фаза состава YF, Н4

Затем в реакторе сбрасывают остаточное давление водорода и заливают гексен-1 (около

5 мл). Смесь выдерживают 30 мин. По данным хромятографического анализа выход гексана составляет 94% (см. таблицу). целью повышения активности катализатора, он содержит интерметаллид общей формулы КМе„, 4 где R — 1.а, Рг, У; Ме — Fe, Со, Ni; и — 2 — 5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 2020188, кл. С 01 в

6/00, 26.10.70.

2. Фасман А. Б., Сокольский Д. В. Струк4S тура и физико-химические свойства скелетных катализаторов, с. 6, Алма-Ата, 1968.