Катализатор для аминирования этаноламина - SU1042605A3

Код документа: SU1042605A3

Описание

1( Изобретение относится к катализаторам для аминирования спиртов, в частности этаноламина. Известен катализатор для аминирования спиртов, содержащий никель и кобальт совместно с медью и окисью металла, выбранного из группы, содержащей хром, молибден, марганец и торий о Наиболее близким к изобретению является катализатор для аминирования этаноламина, содержащий 5-80 вес кобальта и/или никеля, или меди и/ил серебра, 0,1-10% хрома и/или марганца и носитель - окись алюминия или двуокись кремния 2j . Известный катализатор-характеризуется недостаточно высокой активнос тью и непродолжительным сроком службы о Цель изобретения - повышение активности и продолжительности срока службы катализатора. Указанная цель достигается тем. что катализатор для аминирования эта ноламина,содержащий 30-70 вес.% никеля , или никеля и меди в весовом соотношении 9:1 или никеля и кобаль та в весовом соотношении 1:1 и носитель , в качестве носителя содержит пористый носитель, выбранный из груп пы, включающей окись алюминия, окись кремния, окись тория и окись церия, с удельной поверхностью м Уг и диаметром пор меньше 5000 А. Отличительным признаком предлагаемого катализатора является использо вание в качестве носителя указанных окисей с определенными характеристиками . Катализатор получают осаждением элементов катализатора из растворимы солей под воздействием основания или карбоната или из растворимых соЛей в основной среде при пониженном рН, Структура может быть также образована путем пропитки предварительно образованных огнеупорных окислов раство римыми солями активных элементов, при чем пропитку выгодно проводить под вакуумом. Соосаждение всех элементов катализатора может быть осуи;ествлено из растворимых солей, например из нитратов. Полученный осадок, состоящий из смеси гидроокислов, фильтруют, затем отмывают и высушивают- при 80-120 С. Металл, соединенный с микропористым носителем, подвергают аосстанов5 лению в потоке газа-восстановителя (в смеси ) при ОО-ЗЗП С в течение 8-10 ч с подъемом температуры., начиная от окружающей температуры, со скоростью 50 С/ч. После восстановления металл равноме эно распределяется по поверхности носителя . Катализатор по изобретению используют в процессе аминирования этаноламина при 170-260 С и давлении 50300 бар абс, молярном отношении аммиак : этаноламин и расходе водорода 5-200 л/моль этаноламина . Пример 1 о Катализатор 1. (никель на окиси алюминия). 59,7 г нитрата алюминия кристаллизованного (NO-)-. ) растворяют в 1350 см воды, добавляют 286,5 смЗ раствора нитрата никеля плотностью 1,53 н содержащего вес. никеля Этот раствор доба .вляют при перемешивании в 2,3 л раствора, содержащего 232,5 г соды. Полученную суспензию поддерживают при кипении в течение 10 мин. После ох- . лаждения ее фильтруют через бункер и промывают 2 л воды при 20с для того, чтобы удалить нитрат натрия. Получен- ный осадок высушивают при , затем формуют в виде цилиндрических таб-, леток (5x5 мм). Эти таблетки затем разлагают на воздухе при 00°С с постепенным подъемом температуры со скоростью 50°С/ч и при выдержке при АОО°С в течение 6 ч. Полученный таким образом катализатор затем восстанавливают в смеси восстанавливающих газов ( ЗН) при it50c в течение 8 ч. Подъем температуры осуществляют со скоростью 50 -С/ч. Полученный катализатор содержит 50% никеля, имеет удельную поверхность 116 м /г, пористость 158-15itn А. В автоклав с перемешиванием объемом 550 см помещают 50 г этаноламина, г аммиака, 7,( г катализатора 1 и 11,8 л водорода, молярное отношение . f H /этаноламин 10, количество водорода , л/моль этаноламина (ЭА) . выдерживают при 205с при перемешиваНИИ в течение 8 ч, давление равно 1у8 бар абс. Анализ продуктов осуществляют на газдвом хроматографе. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

204/бар абс. Результаты представлены

Реферат

Формула

Тяжелые- группа соединений Гдиэтилентриамин , аминоэтилпиперазин, аминоэтилэтаноламин и гидро ксиэтилпиперазин)о Пример 2. Катализатор 2 (никель на окиси алюминия). В 2,8 л воды приготавливают раствор: 735,5 г нитрата алюминия кристаллизованного A1(NO)-9H-20 и kЭ5, г нитрата никеля кристаллизованного Ni (NO)26H20. Этот раствор. |При перемешивании заливают в 5 л раствора, содержащего 521 г КОН. Осадок фильтруют, затем промывают 6 л деминерализованной воды, высушивают при в течение 12 ч, зат§м подвергают разложению на воздухе при. 400 С в течение 5 ч с подъемом температуры со скоростью . После получения таблеток 5 х 5 мм его подвергают восстановлению в смесиМ +ЗН (400 Латм/ч) с подъемом температуры от комнатной до 450°С со скоростью 50 С/ч, выдержка при 450 С в течение It) ч. Полученный катализатор содержит 50% никеля, имеет удельную поверхность 156 , пористость 90-1400 А В тот же автоклав помещают 50 г этаноламина, 140 г аммиака, г Катализатора 2 и 11,8 л водорода, Выдерживают при 205 С в течение .8 ч при перемешивании, давление равно П р и м е р 3. Катализатор 3 (никель на окиси алюминия). 2бО см концентрированного гидрата окиси аммония, 13 моль/л добавляют к 320 см раствора нитрата никеля содержащего 49,5 г нитрата никеля кристаллизованного N; (М0з) 1°-,У , ченный раствар является бледноголубым. Э.то происходит :благодаря образованию с аммиаком растворимого комплекса никель-тетрамина, В этот раствор добавляют 28 см раствора алюмината натрия плотности 1,52, содержащего ЗбО г/л в пересчете на Состав вводят в емкость 2 л, аммиак испаряется путем увлечения его парами перегреваемой воды до достижения нейтральности среды. Полученный осадок фильтруют , промывают 2 л воды, потом высушивают при 80 С. Г1осле разложения на воздухе при 400 С его формуют в цилиндрические таблетки (5 х 5 мм), потом восстанавливают при 450с в смеси газа-восстановителя ( W-2+ ЗН2) в течение 8 ч,.подъем температуры для разложения и для восстановления . Получают катализатор, содержащий 50 веСо. никеля и имеющий удельную поверхность 131 м /г, пористость 85-1280 «. В автоклав примера 1 помещают 50 г этаноламина, 140 г аммиака, 10 г воS1 ()426()5 ,
ДЫ, 8,58 г катализатора 3 и 11,8 л ние равно 1бО бар абс. Результаты водорода. Выдерживают при S5 в представлены в табл. 4. течение 8ч при перемешивании, причем давление равно 160 бар абс. Результаты представлены в табл. 3.5
Таблица 3
Пример 4. Катализатор k (никель на окиси алюминия .
В 5 л воды приготавливают раствор . НУО г кристаллизованного нитрата алю-у 35 и 778 г кристаллизованного нитрата никеля. При помешивании добавляют 5,5 л раствора соды, содержащего 585 г NaOH. Полученный осадок фильт. руют и промывают 11 л воды, осадок 40 высушивают при 8()°С в течение 12 ч, затем.разлагают на воздухе при , поднимая температуру со скоростью 505с/ч, и выдерживают в течение 5 ч. Затем изготавливают таблетки (5x5 мм). 45 Восстанавливают осадок при 450 С в течение 8 ч в смеси ЗН, с по степенным подъемом температуры от комнатной со скоростью 5()с/ч. Вес полученного продукта 350 г. Полученный JQ катализатор содержит k вес. никеля, имеет удельную поверхность 1б( , пористость 192-1500 А.
В автоклав примера 1 помещают 50 г этаноламина, г аммиака, 10 г воды , 7,26 г катализатора k и 11,8 л водорода. Выдерживают при помешивании при 195°С в течение 8 ч; давле-;
Т а б л и ц а j
в 1,25 л воды. Добавляют 2,95 л раствора гидрата окиси аммония с концентрацией 13,5 моль/л и перемешивают до полного перевода в раствор гидроокиси никеля; добавляют к этому раствору 50 см раствора алюмината натрия, содержащего 211,5 г алюмината, или 9,8 вес. в пересчете на . Перемешивают и отгоняют избыток аммиака нагревом до 70 С до достижения нейтральности выделяющихся паров. Полученный осадок фильтруют и промывают 6л деминерализованной воды. Высушивают при в течение 12 ч, разлагают при в течение 5 ч, потом восстанавливают в смеси N2+ ЗН2 f(kOQ л.атм/ч) при в течение 8 ч. Подъем температуры для разложения и восстановления производят со скорое- тью 50 С/ч. Полученный катализатор содержит 52,5 весЛ никеля, имеет удельную поверхность U , пористость 150-1500 АО
В автоклав примера 1 помещают 50 г этаноламина, 140 г аммиака, 10 г воды, 7,83 г катализатора 5 и 11,8 л водорода, выдерживают при 195°С в течение 8 ч с перемешиванием; давлеПример 6. Катализатор 6 (KI-CU на окиси алюминия). В 1,8 л воды приготавливают раствор: 141,3 г нитрата алюминия кристаллизованного , 2б7,5 г нитрата никеля кристаллизованного и 22,8 г нит рата меди кристаллизованного. Этот раствор при перемешивании добавляют в 1,6 л содового раствора, содержащего 222 г NaOH. Осадок промывают воды при 20°С, потом высушивают при 90°С в течение 12 ч. Осадок размалы- вают (остаток на сите 200 мкм меньше 0,5%), потом смешивают с 1 графита к формуют в цилиндрические таблетки (5 X 5 мм). Затем восстанаеливают в смеси ЗН (.300 л-атм/ч) при 450°С в течение 8ч, подъем температуры, начиная от окружающей, осуществляют со скоростью . Полученный ката лизатор содержит kS% никеля, 5. иейй , имеет удельную поверхность 136 , пористость 90-1300 А. В автоклав примера 1 помещают 50 этаноламина, TtO г аммиака, 10 г воды 5,7 г катализатора 6 и 11,8 л водорода. Выдерживают при . в те чение 8 ч при перемешивании. Давлени равно бар абс. Результаты привед ны в табл. 6, В 1,8 л воды приготавливают раствор . ,2 г нитрата кобальта крис- . таллизованного, ,6 г нитрата никеля кристаллизованного и г нитрата алюмини,я кристаллизованного. Добавляют к этому раствору при переме- : шивании содовый, раствор, содержащий 222 г NaOHо Полученную суспензию фильтруют, затем промывают л воды при 20°С. Осадок высушивают при 90°С в течение 12 ч, затем подвергают разложению в воздухе при в течение 5 ч с постепенным объемом температуры со скоростью 50 С/ч. После формования (цилиндрические таблетки 5x5 мм) подвергают восстановлению в смеси ЗН2 (ЗОО л-атм/ч) при 450°С в течение 8 ч (подъем температуры 50°С/ч). Полученный катализатор содержит 25 никеля, кобальта, имеет удельную поверхность 12 м /г, пористость 1бО1580А . В автоклав помещают 50 г этанол амина, 1чО г аммиака, 7,8 г катализатора 7 и 11,8 л водорода. Выдерживают при перемешивании при 205С в течение 8 ч; давление равно 204 бар абс. Результаты приведены в табл. 7. В Л деминерали-зованной врлы растворяют: г нитрата никеля крис таллизованного и г нитрата тория кристаллизованного Th(NOj) Добавляют при перемешивании 1,7 л содового раствора, содержащего 227 г NaOHo Осадок фильтруют, затем промывают 6 л воды. Затем высушивают при 80 С в течение 15 ч и подвергают разложению в воздухе при 00°С в течение 5 ч (подъем температуры ) , После формования (таблетки 5x5 мм .восстанавливают при 50 С в смеси Н + ЗН (500 л-атм/ч) в течение 8 ч (подъем температуры ). Вес полученного продукта равен г. Катализатор содержит kO% никеля, имеет удельную поверхность 60 м /г, пористость 60-2000 А„ В автоклав помещают 50 г этаноламина , г аммиака, 10 г воды, 6,80 г катализатора 8, 11,8 л водорода. Выдерживают при 195 С в течение 8 .ч при перемешивании Давление равно 150 бар ,абс.Результаты представлены в табл.8. Таблица 8
38,3 37,7 59,0
ЭДА 20,6 14;5 22,7 ПИП Пример 9. Катализатор (никель на окиси церия). В 2,6 л воды растворяют: 495.6 г нитрата никеля кристаллизованного; 378,5 г нитрата церия кристаллизованного Ce(NO). . При помешивании добавляют 2 г содового раствора, содержащего 270 rNaOH. Осадок выдерживают при 80°С в течение 15 мин, потом фильтруют после Охлаждения до tO С и промывают л деминерализованной водыо Обрабатывают при 250°С в воздухе в течение 10 ч (подъем температуры 50°С/ч. Продукт тонко размалывают, затем восстанйвливают в горизонтальной печи при омывании N + ЗН2 при ЦОО°С в течение 10 ч (подъем температуры ). Полученный катализатор содержит (% никеля, имеет удельную поверхность 50 , В автоклав помещают 50 г этаноламина , г аммиака, 10 г воды, 6,83 г катализатора 9 и 11,8 л водорода . Выдерживают при 195°С в течение 8 ч при перемешивании; давление равно 161 бар абс. Результаты приведёны в табл. Э .Таблица9
1110 42605
1родолжение табл. 9 р И м е р (никель на окиси кремния). К 20,8 г раствора нитрата никеля плот.ностью 1,53 содержащего 12,26 вес Д никеля, добавляют 1,5 л раствора аммиака концентрации моль/л. В таких условиях никель находится в виде раетворимого. комплек са тетрамина никеля. При сильном пере мешивании добавляют 222 г раствора силиката натрия, содержащего 27 вес. 5i02. При постоянном перемешивании медленно испаряют избыток аммиака при 70-80 0, Полученный осадок фильтруют, затем промывают k л деминерализованно воды После сушки при в течение 12 ч продукт размалывают, смешивают с 1 графита, формуют (цилиндрические таблетки 5 х 5 мм), затем восстанавли вают в смеси Чч+ (ЗОП л-атм/ч) при в течение 8 ч (подъем температуры 50с/ч) . Содержание никеля в катализаторе равно 50 и его удельная поверхность , пористость 80-1200 А. В авт.оклав помещают 50 г этанолами на, г аммиака, 7,8 г катализатора 10 и 11,8 л водорода о Выдерживают П:ри в течение 8 ч, при перемешивании; давление равно 189 бар абс. Ре1зультаты приведены в табл. 10. Таблица 10
12
11родолжение табл. 10 9.06,5 13,9 53, k6 ,6 106,2 Пример 11. Катализатор 11 (никель на силикате алюминия) . г раствора алюмината натрия плотностью 1,52, содержащего 362 г/л AljO, смешивают при сильном перемешивании с, 185 г раствора силиката натрия с 27 вес.% SiOn. 495 г нитрата никеля кристаллизованного растворяют в 1,4 л воды, затем добавляют 250 сн гидрата окиси аммония, содержащего 13,5 моль/л NH-i: получен- ный раствор - бледноголуоой. Эти два раствора смешивают, гомогенизация среды требует сильного перемешивания из-за высокой пл этности силиката натрия о Аммиак медленно испаряют при перемешивании при 70-80 0. Полученный осадок -фильтруют и промывают 5,5 л деминерализованной воды. После высушивания при в течение 15 ч его разлагают в воздухе при в течение 5 ч и формуют (цилиндрические таблетки 5x5 мм), скорость, подъема температуры равна . Затем восстанавливают при в течение 10 ч, в смеси М2+ ЗН2 л-атм/ч) с постепенным подъемом температуры от комнатной до со скоростью /ч. Содержание никеля в катализаторе равно 5,, содержание А12(5з 8,, содержание Si 02 27,2, удельная поверхн сть 239 nVr, пористость 601000 А. В автоклав помещают 50 г этаноламина , г аммиака, 10 г воды, 7,5 г катализатора 11 и 11,8 л водорода . Выдерживают при 190°С в течение 8 ч с перемешиванием, давление равно бар абс. Результаты представлены в табл, 11.
Таблица 11 раствора их снова высушивают при в течение ч, затем пропитывают в течение 2 ч расплавленным нитратом никеля, получаемым расплавлением при 80 С 140 г нитрата никеля кристаллизованного . Температуру 80 С поддерживают в течение всего периода пропитки для того, чтобы избежать кристаллизации нитрата никеля. Затем шарики высушивают при 80 С в течение 5 ч и обрабатывают в воздухе при 400с. Эта обработка вызывает выделение азотистых паров. Для того, чтобы избежать слишком бурной реакции температуру медленно поднимают от 120 С со скоростью 25°С/ч до , выдержка при в течение k ч. Затем их восстанавливают в смеси 2+ ЗН (200 Латм/ч) при +50 С в течение 8 ч, подъем температуры . Содержание никеля в катализаторе 16,7% содержание натрия 2,2, удельная поверхность 350 , пористость 50700 Я. В автоклав помещают 50 г этаноламина , I+O г аммиака, 10 г воды, 8,4 катализатора 12 и 11,8 л водорода.
Выдерживают при .в течение 8 ч, при перемешивании, давление равно 159 бар абс. Результ-аты представлены в табл. 12.
Таблица 12 рата никеля кристаллизованного и г нитрата алюминия кристаллизованного . При перемешивании добавляют 2,8 л содового раствора, содержащего 372 гНаОН. Осадок фильтруют, затем промывают 6 л воды. Затем его высушивают при 90°С в течение 12 ч и обрабатывают на воздухе при З00с в течение 5 ч (подъем температуры от комнатной до со скоростью 50°С/ч). Полученный продукт после охлаждения тонко размалывают, смешивают с % графита, затем формуют (таблетки 5x5 мм)о Таблетки восстанавливают в смеси ЗН2 («ОО л-атм/ч). Газ-восстановитель вводят в холодном виде, температуру до 50С поднимают со скоростью и выдерживают при 450 С в течение 8 ч., Содержание никеля в катализаторе равно 50, удельная поверхность 100 , пористость А. Таким же образом готовят пять других катализаторов с различным содержанием никеля Катализатор 1 - Ю никеля, пористость 310- 700 А . 15 Катализатор 15 - никеля, пористость Д. Катализатор 16 никеля, пористость А. Катализатор 17 g 70 никеля, пористость А. Катализатор 18 j 85% никеля, пористость 235-3930 А. 5 . Удельная поверхность катализаторов H-IB около 100 , В автоклав помещают 50 г этаноламина , }kQ г аммиака, 10 г воды, 7,5 г катализатора 13-18 и 11,8 л водорода о Выдерживают при 195°С в течение 8 ч- при перемешивании. Давление равно 14б бар абсо Результаты приведены в табл. 13. Таблица 13

Авторы

Патентообладатели

Заявители

СПК: B01J23/70 B01J35/10 B01J35/1014 C07D295/023

МПК: B01J35/10 B01J23/70 B01J23/72 B01J23/75 B01J23/755

Публикация: 1983-09-15

Дата подачи заявки: 1978-11-30

0
0
0
0
Невозможно загрузить содержимое всплывающей подсказки.
Поиск по товарам