Катализатор для гидрогенизации бензола

 

тех ни q ", @@@лка1 ек@ ц д

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк нн727211

{61) Дополнительное к авт. свид-ву{22) Заявлено 09.01.78 (21) 2566440/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки.леВ 01 Ю 25/02

В 01 J 23/10//

С 07 С 13/18

1веуларстееееьй кемнтет

СССР ю аееем кэебретений н етерытвй (23) П риоритет

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень М14 (53) УДК 66.097, .3(088.8) Дата опубликования описания 18.04,80

Б. R. Жанабаев, LL В. Сокольский, Е. Елемесов, С. О. Онгарбаев, . Ll. Б. Казарновская и Р. М. Атамановская (72) Авторы изобретения

Казахский химико-технологический институт (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ

BE НЗОЛА

Изобретение относится к катализаторам, в частности к кателизатеру для гидрогвнизации бензола на основе скелетного никеля.

В промышленном масштабе известен сульфидный катализатор (40%Иав+

6C%WS), процесс гидрогвнизации в паровой азе при 270 кгс/см и 300Ф

325 С с обьемной скоростью 0,5о

0,6 ч fl)

Известен никелевый катализатор, проводящий процесс гидрогенизации бенэола при 100 кгс/см,и 220-420 С 2 . В этих условиях могут образовываться продукты изомеризации и расщепления.

Известны катализаторы на основе

Ni- М и никеля Рвнея с добавкой хрома

f31 и (4J поеное преаренение бензина . в циклогексан на указанных катализато рах достигается соответственно эа 150 и 100 - 228 мин, кроме того, ка ни» кельхромовом катализаторе гидрогенизация проводится при 110 кгс/см2 и

170 С.

Наиболее близким к изобретению является катализатор для гидрогенизат ия бензола на основе выщелочвнного никельалюминиевого сплава с содержанием

50 вес.%% и 50 вес.% АР в исходном

5 сплаве $5j. Активность этого катализа-

" тора, выраженная скоростью реакции или часовой производительностью по целево ! му продукту, в реакторе периодического действия составляет 3,8r C Н /r%-мин или 228 ч .. е л

Недостатком известного катализатора является относительно низкая активность и невысокая стабильность (конверсия бензола в циклогексан после 6-ro олытв т5 составляет всего 68,3%).

С целью повышения активности и ста ° бильности катализатора предлагается ка ,тализатор для гидрогениэацни бенэола ка основе выщелочекного никель-алюминиевого сплава, содержащего дополнительно самарий, при следутощем содержании ип гредивктов, вес.%:

7272

;Табл ица

Активность скелетных никельсамариевых катализаторов в,реакции гидрогенизации бензоца

Самарий 0,5-5,0Никель 45,0-49,5

Алюминий Остальное

Отличительными. признаками изобретения являются дополнительное содержание в исходном сплаве самария и ука« занное содержание ингредиентов.

Скорость гидрогенизации бензола в присутствии предлагаемого катализатора достигает 4,21 - 5,52rC+H /гй1.Мюч . 1р

Катализатор согласно изобретению обладает также повышенной стабильностью по сравнению с известным катализатором, так, предлагаемый катализатор практически не теряет свою первоначальную активность в течение шести повторных опытов, выход циклогексана составляет 98,6-100%.

Сплавы с составом никель-алюминийсамарий и катализаторы на их основе готовят по следующей методике, приведенной в примере 1.

Пример 1. Лля получения 100r сплава, имеющего состав й1: A9,:S

49,0:50:1,0 в кварцевый тигель загружают 52,0 r алюминия в виде кусков размером 35 мм и нагревают в высокочастотной плавильной печи марки.

ОК -8020 до 1100-1200 С. Затем в расплавленный алюминий вводят 49,0 r N никеля и 1,0 г самария. При этом темпе« ратуша экзотермически повышается до

1700-1800 С, ее поддерживают в те чение 5 мин. Потом печь выключают и производят разливку в графитовой излож- З5 нице с последующим охлаждением его на воздухе до 20 С. Затем полученный

О сплав измельчают в ступке, просеивают через сито М 60 (0,25 мм), отделяют частицы требуемого размера и подверга- 4о ют выщелачиванию 20%-ным водным раст-.

11 вором едкого натра на кипящей водяной бане в течение 1 ч. Полученную катали.заторную массу промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по фенолфталеину и далее этиловым спиртом для удаления следов влаги.

Таким образом, приготовленный катализатор используют для гидрогенизации бензода.

Пример 2. другие составы сплавов и катализаторов, содержащие 0,5;

3,0; 5,0 вес.% самария, готовят по методике примера 1.

Испытание активности и стабильности катализаторов.

Пример 3. Опыты проводят в автоклаве системы ЛенНИИХиммаша при интенсивном перемешивании.

Для гидрирования берут 200 мл бен.золамаРкич д + (т. кип. 77 6 С Д

1 Ф 4I

3 5020, gin» 0,879, содержание тио- фена - 0,0001%), Температура гидрогенизации 160 С, давление водорода о

40 кгс/см, количество катализатора и

0,5 r или 0,28% от веса исходного бенПродукт гидрирования QH gg ð . ют методом газо-жидкостной хроматографии на хроматографе ЛХМ-8М-Д, Газноситель-аргон, твердый носитель - рисорб Bf.К(0,25-0,375 мм),. неподвижная жидкая фаза - полиэтиленгликольадипинат, длина колонки 2 м.

За активность катализатора принима ют выход циклогексана за 60 мин гидрирования йли скорость реакции, выраженную количеством циклогексана (г), полученного на 1,0 r катализатора за

1 ч (или мин).

Результаты гидрогенизации бенэола на скелетных никельсамариевых (50% Af) катализаторах приведены в табл. 1.

+В

3,82

60,5

39,5

4,21

66,7

33.3 .

87,4

12,6

5,52. М1 -скелетный (50% й1 ) (изв естный)

Ni — Ьюб { 0,5%5т) 6

Продолжение табл. 1

727211

Состав катализата, за

60 мин гидрирования, %

Скорость реакции, г C M)z /г Nj мин

Катализатор бензол циклогексан

4,82

Ni-Srn (3,0% ) 23,6 76,4

Ni -Sm (5,00Л6Ъ) 24,4 75,6

4,77

Таблица 2

90,2

78,5

100,0

100,0

98,0

98,9

) .) .. Количество катализатора 0,28%, количество бензола 200 мл.

%4 и+ и.

100%-ный выход циклогексана достигается за 110 мин, гидрирования

100%-ный выход циклогексана достигается за 66 мин гидрирования.

4е

Из данных табл. 1 видно, что гидро- 15 мере 3(Q,5 r), обеспечивающую 100% пенизация бензола на никельсамариевых ный выход циклогексана за короткое катализаторах при 160 С и 40 кге/см время гидрирования. о идет с образованием циклогексана без Сравнительные данные по стабильобразования продуктов иэомеризации и ности никепьсамариевого и никельскерасщепления. летного (50% AP.) катализаторов привеДобавки самария (0,5 - 5;0 вес.% дены в табл. 2. по отношению к никелю) увеличивают активность скелетного никеля в 1,11,5 раза. Стабильность катализаторов в

Наибольшую каталитическую активностЬ процессе гидрогенизации бензола проявляет контакт с 1,0 вес.% самария, скорость гидрирования,на котором почти в 1,5 раза выше, чем скелетном никеле без добавки.

Добавки самария к скелетному никелю способствуют ускорению процесса, на оптимальном составе его 100%-ный вы- 1 1000 ход циклогексана достигается за 66 мин, и. ф тогда как на скелетном никеле без до1 бавок 100%ное превращение бензола в

35 е

Й1-скелетный 3 циклогексан наступает через 110 мин ., (50% Щ ) гидрирования. (известный)

4 86,0

Кроме того, данные хроматографичес- 5 кого анализа показывают, что полученный, / катализатор содержит циклогексан и непрореагировавший бензол. Это указывает на высокую избирательность никельсама»

1 риевых катализаторов. 2 100,0

Наряду с высокой активностью и из- 45 бирательностью скелетные никельсама- М - Sob() 0%ба) 3 риевые катализаторы проявляют высокую стабильность в реакции гидрогенизации бензопа. ..5 99,8

Пример 4. Стабильность никель- о

6 самариевого катализатора (1,0%Вщ, 49,0NI) изучают путем многократного гидрирования бензола при 160 С и

40 кгс/см на одной и той же навеске

К

Количество катализатор а. 0 56% количество бензола 200 мл, P вестного и предлагаемого катализатора . .-40 кгс-см, температура 160+. ведут по данным шести повторных опы- Продолжительность опыта 50 мин, тов. Навеску катализатора берут в два

ФФФ раза большую (1,0 г), нежели в при» Продолжительность опыта 30 мин.

72721 l

I.

Составитель В, Теплякова Текред Э. Чужйк. Корректор М. Демчик

Редактор Е. Хорина

Заказ 1019/3 " " Тираж 809 Подписное

ОНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, v. Ужгород, уп. Проектная, 4

Формула изобретения!

Каталнзатор для гидрогенизацнв бензола на основе выщелоченного ннкМьалюминиевого сплава, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения активности и стабильности катализатора, нсходйый сплав дополнительно содержит самарий при следующем содержании ин гредиентов, вес.%:

Самарий 0,5-5,0

Никель .1.

45,049,5

Алюминий Остальное

Источники информацни, принятые во внимание при акспертизе

1. Каржев В. И, и др. Сб. Исследование и применение гидрогениэациси ных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности . M., ИНИИТЭнефгехим, 1966, с. 8.

2. Калечиц И. В. и др. Труды Восточно-Сибирского фклиала AH СССР, 3, 1955, с. 94-98, 3, Авторское свидетельство СССР о l4 227766991122, В 01 Ю 25/02, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР

Ж 245057, В 01 Л 25/02, 1969.

5. Dufau F.A,.,Escha d F., Но6606

A.t .. Thomson G,Н. Chem. Ео@. Ргоо . 60, > ЖО. 9,4$, %69 (ти ототиф.