Способ получения циклогексана

 

Союз Соаетснин

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. свил-sy

{22) Заявлено 07Л2.77 (Я ) 2550690/23 — 04 с присоединением заявки №

{23) Приоритет

ГкуАарвтмнаи9 вннтнт ссср а дним нзебретваВ н отнрытнй

Опубликовано 15.05,79. Бюллетень Мд 18

Дата опубликования описания 19.05.79

{72) Авторы изобретеиия

Н. И. Попов и Г. И. Андрейченко

Pl) Заявителт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА

Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к способу получения циклогексана гидрированием бензола, Циклогексан представляет интерес в качестве растворителя или полупродукта в органическом синтезе.

Известен способ получения циклогексана путем гидрирования бенэола в присутствии рутениевого или родиевого катализатора (1), Однако этим способом не обеспечивается высокая скорость реакции гидрирования бензола (100%-ный выход циклогексана достигается за

630 мин).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения циклогексана под давлением и при нагревании до 120-160ОС в присутствии катализатора на основе рутения с добавкой платины, палладин или родня в количестве 20% от ру,тения, 100%-ный выход циклогексана достигается через 250 мин (2).

Недостатком способа является длительность процесса гндрирования.

Я Ф

Целью изобретения является интенсификация процесса гидрирования бензола.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения циклогексана путем гндрирования бензола при повышенной температуре и давэ ленин, в присутствии катализатора — родня или рутения на носителе, дополнительно содержащего редкоземельный элемент (РЗЭ) в количестве, вес.%: окись церия 30-50 или окись европия 4060, нли окись гадолиния 40-60, или окись сама10 рия 30-50, или окись празеодима 30-50. или окись

- неодима 40-60, или окись лантана 30-50.

Катализатор на основе металла платиновой группы готовят следующим образом.

1э Носитель 20 r — окись алюминия — пропитывают при комнатной температуре водой, затем смешанным раствором соответствующей соли (хлорида родня или гидроксихлорида рутения) и нитрата редкоземельного элемента. Продолжительность пропнтывания смешанным раствором солей — 3050 мнн. Далее суспензию встряхивают 1-2 ч в атмосфере водорода, следя за поглощением водорода, идущего на восстановление солей до металлов.

3 662538 4

СуспЬнзиМ катализатора сушат до дополнительного ношению к весу родил) самария и 65 r бензола. веса при 100.110оС и измельчают. Полученный ка- Реакцию проводят при 120оС, Р11 60 кгс/см с тализатор непирофорен. В составе катализатора интенсивным перемешиванием. За 5 мин достигасодержится 0,5% платинового металла по отноше- ется степень конверсги 29%, эа 10 мин 56%. Ак«1 нию к весу носителя, Активность промотированно- 5 THBHOcrb катализатора 3,6 r.ìèí- ° г- ., 10№ная го катализатора достигает 0,59-4,7 г мин" . г=, конверсия достигается за 18 мин, образующийся циклогексан не содержит никаких 65 r бензола гидрируются 1,0 г 0,5%) Rh c примесей. 100 »ный выход циклогексана достига- 50% европия в приведенных выше условиях, Акется за 14-18 мин. тивность катализатора составляет 4,4 r. мин- ° r-, «1 1.

Пример 1. В реактор Вишневского эагру- 10 100 -ная конверсия достигнута за 15 мин. жается 1,0 г (0,5%) Rh/AI103 65 r бензола. Гид- В аналогичных условиях 65 r бензола гидрирурирование проводят при температуре 120oC Р> ют на 1,0 г (0,5%) Rh с добавкой 40% празеодима.

60 кгс/смг и интенсивном перемешивании. За Активность катализатора — 4,7 r.ìèí- ° r- . За

А, 1, 5 мин степень конверсии бензола 7%, за 20 мин 14 мин достигается 100%-ная конверсия цикло.

24%. Средняя активность катализатора составляет 5 гексана.

0,85 г бензола на 1,0 r катализатора в 1 мин В таблице представлены сравнительные данные (0,85 г мин . r ), За 80 мин достигается 100 . по активности промотированных Rh u Ru каталиная коцверсия. заторов на А1гОз при температуре гидрирования

В тех же условиях опыта, но взяв 1,0 г (0,5%) 120 С и Ри 60 кгс/см . Катализатор берут в колиRu/À1 O3 в качестве катализатора, за 5 мин дости-Ж честве 1,0 r, как и в приведенных выше примерах. гают степень конверсии 2%, за 20 мин 7%. Актив- Активность Rh-катализртора, не содержащего ность катапизатора 0,23 г.мин= + г., за 280 мнн РЗЭ, 0,85 r мин- r- ; Ru-катализатора, не содер- .

100%-ная конверсия. жащего РЗЭ, 0,23 r.ìèí- 1= .

В аналогичных условиях, беря 1,0 r (0,5%) Описываемые катализаторы достаточно стабильPt/А!гОз, достигают степень конверсии 2,5% за + ны при использовании их в многократном гидри15 мин, 6% эа 40 мин. Активность катализатора ровании бензола. Так при гидрировании пятой на0,1 г мин- .. г- . За 650 мин достигается 100%- вески бензола на катализаторе Rh-Za20, его ак,.ная конверсия. тивность снижается на 30% по сравнению со скоПример 2. В реактор Вишневского номе- ростью реакции на свежем катализаторе, на Ru .шают 1,0 r (0,5%) Rh с добавлением 50% (по от- 30 Еаг Оз на 40%, на Pt — 2аг Оз на 30%.

Активность катализатора, r.ìèí- . г- при различном содержании РЗЭ

Rh- катализаторы

Ru- катапизаторы

Окись редкоземельного элемента

Добавка окиси РЗЭ,% Добавка окиси РЗЭ %

5 20 50 70 100 5 20 50 70 100

0,35 0,67

0,41 0,69

0,34 0,73

0,32 0,78

0,30 0,59

0,37 0,61

0,38 0,63

0,8

1,2

1,0

1,3

1,0

0,8

0,93

0,70 0,43

0,78 0,45

0,71 0,38

0,68 0,34

0,69 0,35

0,54 0,40

0,57 0,41

3,0 2,4

4,4 2,3

3,9 2,5

3,6 2,1

47 21

5,1 2,3

4,5 2,4

1,6

1,7

1,5

1,6

1,7

1,5

1,4

1,8

1,7

1,6

1,7

2,0

1,9

1,9

Сея Оз 1,2

Ецг0з 1,4

6010з 1 5

Вегаса 1,3

РггОз 1 б 11г а 1,4

Zai O1 1,3

Количество РЗЭ взято в% по отношению к Rh или Ru.

Формула изобретейия гадолиния 40-60, или окись самария 30-50, или

Способ получен11я циклогексана путем гидриро окись празеодима 30-50, или окись неодима 40вания бензола при нагревании и под давлением в 50 60, или окись лантана 30-50. присутствии катализатора, содержащего родий Источники информации, принятые во внимание или рутений на носителе, отличающийся тем, при экспертизе по, с целью интенсификации процесса, использу- 1. Каталитические свойства веществ. Справочют катализатор, дополнительно содержащий ред- ник, Киев, "Наукова думка", 1968, с. 1007.1014 коземельный элемент в количестве, вес,%: окись 55 2. Авторское свидетельство СССР ла 319582, дерия 30-50 или окись европия 40-60, или окись кл. С 07 С 13/18, 1972, :ЦНИИПИ Заказ 2638/28 Тираж512 Подписное

Филиал ППП "Патент™,г, Ужгород, ул. Проектная,4