Катализатор для гидрирования нитробензола в анилин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 588 бай), Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлЕно13.08.74 {21)2053676/23-04 (51) М. Кл

В 01 J 23/76 с присоединением заявки № (23) ПриоритетГосударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретеннй и открытий (43) Опубликовано25,03.78, Бюллетень №11 (53) УДК 66.097.3 (088.8) (45) Дата опубликования описанияЯ5.03,)g (72) Авторы изобретения

А. И. Гельбштейн, Г. Д. Любарский, П. Б. Бабкова, B. В. Погорелов и Ю. Т. Николаев (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ НИТРОБЕНЗОЛА

В АНИЛИН

Остальное

Носитель

Настоящее изобретение относится к области катализаторов, в частности, для гидрирования нитробензола в анилин.

Известны катализаторы для этого процесса, представляющие собой сульфиды металлов 5 и 6 групп Периодической системы, например, ванадия, тантала, хрома (1) или сульфид никеля на носителе, например, активированном угле или окиси алюминия (2).

Ближайшим известным катализатором является катализатор, содержащий в качестве активных компонентов никель и медь, промотированные окислами ванадия, которые нанесены на носитель, например, окись алюминия (3).

Однако активность и избирательность извес.ного катализатора в процессе гидрирования нитробензола недостаточно высоки: содержание анилина в продукте реакции составляет

95 — 96" /О. Стабильность катализатора также низкая, т.е. межрегенерационный период в процессе гидрирования нитроксилола в ксилидин составляет 200 †2 час, а в процессе гидрирования нитробензола в анилин 48 час при нагрузке по нитробензолу 0,2 — 0,5 кг/кг час.

Необходимость часто прерывать процесс для регенерации катализатора резко снижает эффективность процесса. Многократные регенерации катализатора приводят к снижению общего периода действия катализатора, т.е. к необратимому снижению его активности за счет термической дезактивации. Вследствие этого об щий период действия известного катализатора составляет всего лишь 1000 час.

Целью настоящего изобретения является повышение активности и стабильности катализатора.

Это достигается тем, что он дополнительно содержит окислы висмута или сурьмы и/или олова при следующем содержании компонентов % вес.

Никель 80 — 60

Окислы висмута или сурьмы и/или олова

Катализатор готовят путем совместного осаждения компонентов активной массы из растворов соответствующих солей раствором соды или щелочи на носителе при рН 7 — 9 и

20 температуре 40 — 70 С. Полученный гель подо вергают старению при 40 — 70 С, отмывают до отсутствия ионов NO; или хлора, сушат, прокаливают при 400 — 600 С и подвергают стабилизации. Метод приготовления предлагаемо25 го катализатора путем совместного осаждения

598631

3 на носителе солей ыктивн«г«металлы и элеменTOf3 — — f1POTOTOPOB, ПОЗВ«ЛЯ T BOP I HPOBBTB В il)Hроких Г!редслах конце!С(рацию активной массы в катализаторе и соотношение компонентов, а также его пористую структуру и другие свойстBB.

При.)!(р 1. 145 I 1рсхокиси сурьмы растворяют B 1,0 л Ko!111B!!трир«ванной со.!ян«Й I(Нслоты. Полученный раствор сливают, непосредственно llcрсд осыж1(>н!1(м, с раствором 3 кг нике.!я азотнокислого (кристаллогидрат) в

1,0 л дистиллированной воды (раствор ¹ 1), 2,25 кг бсзьч>дного углекислого натрия растf3OpR fOT l1 pip H Bi p(I33 HIfkI в 9 л ди(. TH, I,. I H(.)OBB I-Iпой волhf (раствор № 2). Оба раствора одновременно, в течение 1 час, приливают в нагретую до 4(?"С суспепзик), состоя(цую из 400 г кизельгуры i! 2,5 л дистиллированной воды, ноддср кивая рН сус,!ензии В интервале 7,(J8,0. 1> процессе осы)кдспия суспензию ННТсНс и В и 0 и с () (i 1 c l l l H В ы lот . П Ол у ч с н н ы Й осадок и Од вергыют в тс .с>с!!Ис час старению при 70 С при персмешивынии В ма>o пом растворе,;зыте)! Отф И.I Ь ГО«ВI>! ВД«K 01. >1 Ы1)сlЮ1 0 Г СОЛ(И, C>>шыг tlpH !(? (., прокыливают при 450"С 2 час

13 токе ilB«Ti и, !и Возду>ха и Гыбл(тиру lот, Г! ред 3 >Hip>ët.Н0 доба(зив к кытализаторной массе

2,>>) в(с . Г(! аф it 1 il i р с)зм p T>io. icTÎ!(с) — 4 м м.

Табл«1 ирс>ва!1Ный к(г1 ализат«р подверга!от стыб.1лизации: егo восстанавливают llpH 3, )О--400 В ток: Водор«да при обьеми«й скорости газы 500-- !000 чыс, продува(от паром или

ИЗОТ«.">1> ЗаТ(. "I B30TO- ИЛИ ПВРО-ВОЗД> УЦ)НОЙ с)>!еclr!o 2 lыс> постепенно увеличивая В i!BH содержание В«здуха 01 0 до 100"/), а затем; в течение п«лучаса продувспот чистым воздухом.

Состав катализатора, ./о вес.

Никсль 52,0

Кизельгур 35,2

Трсхокись сз рьмь! (Sb >0,,) !2,8

СОстсl В, НОЛ>) HcHÈOÃO и ри Г!рl(менении этого катii. HBBT«ðB, янилипы-сырцы после 10 час работы при ныгрузке п«нитробензолу кг/кг час и температуре испытаний 330- - 350 С, /p вес.

Бензол О,(?

Аппп;ш 99,89

Тол уиди ны 0,01

HHTPooBнз0л нет и-Фенилциклогсксиламин 0,01

Лиф ен ил а м и11 0,04

Карбызо)л 0,01

Нитробензол в количестве 0,06 /„вес. появился в продукте после 400 час работы катализатора. После регенерации активность катализаторы полн«стью Восстанавливалась.

При,((ер 2, 660 г двухлористого олова (8Г(С(.2Н-О) растворяют в 3 л дистиллированной Воды и сливают с раствором 2 кг никеля аз«тнокислого (кристаллогидрат ) в 1,0 л дистиллпрова!)пой воды (раствор М 1) . 1,5 кг натрия углекислого безводного растворяют при нагрсвынип В 6л дистиллированной воды (раствор № )). В 3 л дистиллированной воды при постоянном перемсшивании всыпают порциями 500 г кизельгура, образовавшуюся суспензию нагревают до 40 С. Затем проводят осаждение при рН 7 — 9. Все последующие операции осу(цествляют так, как указано в примере 1.

Состав катализатора, /p вес.

Никель

Кизельгур

Окись олова

Трехокись сурьмы

36,5

3,5

Состав катализатора, о/p вес.

Никель 31,0

Кизельгур 38,6

Окись олова (Sf)0) 30,4

Состав полученного при применении этого

5 катализатора анилина-сырца (условия эксперимента T(же, что в примере 1), /p вес.

Бензол 0,30

Ци клогексиламин 0,10

Анилин 99,5

Толуиди ны следы

Нитробензол нет н-Фенилциклогексиламин 0,10

Дифениламин следы

Карбазол следы

Нитробензол в количестве 0,06О/p вес. поя)5 вился в продукте после 372 час работы катасд ИВЦТОРЫ.

Пример 8. 725 г висмута азотнокислого основного (В!(ОН) N03) растворяют в 1 л концентрированной азотной кислоты, затем раствор разбавляют 500 мл дистиллированной во2О ды. 3,6 кг никеля азотнокислого (кристаллогидрат) растворяют в 1,5 л дистиллированной воды. Полученные растворы сливают вместе.

Затем готовят суспензию 400 г кизельгура в

3 л дистиллированной воды. Осаждение и все

25 последующие операции проводят, как описано в примере 1.

Состав катализатора, /о вес.

Никель 42,5

Кизельгур 23,4

Окись висмута (В(- Оз) 34

30 Состав полученного при применении этого катализатора анилина-сырца (условия эксперимента те же, что в примере 1), /p вес.

Бензол 0,28

Циклогексиламин 0,23

Анилин 99,0

Толуидины следы

Нитробензол нет н-Фенилциклогексиламин 0,02

Дифениламин 0,45

Карбазол 0,02

Нитробензол в количестве 0,06 /p вес. поя0 вился в продукте после 144 час работы катализатора.

Пример 4. 675 г двухлористого. олова (ЯНС!22Н)О) растворяют в 3 л дистиллирован45 ной воды; 50 г трехокиси сурьмы растворяют в

250 мл концентрированной соляной кислоты;

2 кг азотнокислого никеля (кристаллогидрат) растворяют в 1 л воды, и все три раствора сливают вместе непосредственно перед осаждением

50 (раствор № 1). 1,5 кг углекислого натрия растворяют при нагревании в 6 л дистиллированной воды (раствор № 2). Готовят суспензию из

500 г кизельгура в 3 л дистиллированной воды. Проводят осаждение при рН 7 — 9. Все последующие операции осуществляют так, как указано в примере l.

598631

Формула изобрвтгния

Редактор Т. Н и кол ае в а

Заказ 1470/5

1111ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав полученного при применении этого катализатора анилина-сырца (условия эксперимента те же, что в примере 1), P/p вес:

Бензол

0,25

Циклогексиламин 0,10

Анилин

Толуидины

Нитробензол и-Фенилциклогексил амин 0 !

Дифениламин 0,04

Карбазол следы

Нитробензол в количестве 0,06 /р появился в продукте через 356 часов работы катализатора.

С целью сокращения времени эксперимента нагрузка по нитробензолу на катализатор во всех опытах вдвое превышала предусмотренную для промышленных катализаторов (1 кг/кг час по сравнению с 0,5 кг/кг час в промышленности) .

Настоящий катализатор позволяет увеличить длительность межрегенерационного периода с 200 — 220 до 400 — 600 час, при общем (суммарном) периоде действия катализатора не менее 4000 час.

При этом, применение предложенного катализатора обеспечивает получение готового про6 дукта высокой степени чистоты нс прибегая к ректификации.

Катализатор для гидрирования нитробензола в анилин, включающий никель на и..;сителе, отличающийся тем, что, с целью lloBUIU c; ия dh

THBHocTH H стабильности, катализатор до1ц,.iiillтельно содержит окислы висмута или сурьмы и/или олова при следующем содержании компонентов, p/p вес.

Никель 30 — 60

Окислы висмута или сурьмы и/или олова 10- 25

Носитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Ке 2560553, кл. 260- — 580, 1951 г.

2. Патент США Кв 27!6!35. кл. 260 — 580, 1955 г.

3. Авторское свидетельство СССР М 255203, 28.11-1 .69.

Составитель Л. Белоус

Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 964 Подписное