DE2025726B2 - Process for the production of cyclohexanone - Google Patents

Process for the production of cyclohexanone

Info

Publication number
DE2025726B2
DE2025726B2 DE19702025726 DE2025726A DE2025726B2 DE 2025726 B2 DE2025726 B2 DE 2025726B2 DE 19702025726 DE19702025726 DE 19702025726 DE 2025726 A DE2025726 A DE 2025726A DE 2025726 B2 DE2025726 B2 DE 2025726B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
palladium
phenol
hydrogenation
cyclohexanone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19702025726
Other languages
German (de)
Other versions
DE2025726A1 (en
Inventor
Grigorij Davidowitsch Ljubarskij
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19702025726 priority Critical patent/DE2025726B2/en
Publication of DE2025726A1 publication Critical patent/DE2025726A1/en
Publication of DE2025726B2 publication Critical patent/DE2025726B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/006Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by hydrogenation of aromatic hydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Ccylohexanon durch Hydrierung von Phenol. Ccylohexanon ist ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Polyamidfasern.The present invention relates to the production of cyclohexanone by hydrogenation of phenol. Cyclohexanone is an intermediate product for the manufacture of polyamide fibers.

Auf diesem Gebiet ist eine Reihe von Patentschriften bekannt, z. B. USA.-Patentschriften 829 166, 2 857 432, 2 873 296, 3 076 810, britische Patentschrift 890 095, niederländische Patentschrift 701, französische Patentschrift 1 467 482, Patentschrift 51 635 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin, tschechoslowakische Patentschrift 123 285 und Urheberschein der UdSSR 282.A number of patents are known in this field, e.g. B. U.S. Patents 829 166, 2,857,432, 2,873,296, 3,076,810, British patent 890 095, Dutch patent 701, French patent specification 1 467 482, patent specification 51 635 of the Office for Invention and Patent system in East Berlin, Czechoslovak patent specification 123 285 and copyright of the USSR 282.

In der deutschen Patentschrift 1 298 098 wird als Träger für den Katalysator ein Gemisch mit 10 bis 4On/o Calciumoxyd beschrieben, wobei besonders darauf hingewiesen wird, daß die Verwendung von Aluminiumoxyd allein, ohne Calciumoxyd nicht den gewünschten Effekt gibt. Aus diesem Grunde wird der Katalysator einer komplizierten Reduktion unterworfen, zu Beginn mit Wasserstoff bei 300° C und dann durch Behandlung mit Hydrazinhydratlösung, Freiwaschen von Chlorion und erneuter Reduktion bei 185° C. Die Belastbarkeit des Katalysators ist gering und beträgt 0,15 bis 0,3 kg Phenol pro Liter Katalysator in der Stunde, wobei alle 900 Stunden eine Regenerierung durch Durchblasen mit Stickstoff und einer gesteuerten Luftmenge notwendig wird, was große Schwierigkeiten mit sich bringt.German Patent 1,298,098 describes a mixture with 10 to 40 n / o calcium oxide as the carrier for the catalyst, it being particularly pointed out that the use of aluminum oxide alone without calcium oxide does not give the desired effect. For this reason, the catalyst is subjected to a complicated reduction, initially with hydrogen at 300 ° C. and then by treatment with hydrazine hydrate solution, washing free of chlorine ions and renewed reduction at 185 ° C. The loading capacity of the catalyst is low and is 0.15 to 0 , 3 kg of phenol per liter of catalyst per hour, with regeneration by purging with nitrogen and a controlled amount of air being necessary every 900 hours, which causes great difficulties.

In der deutschen Patentschrift 1 144 267 wird das Verfahren in der flüssigen Phase durchgeführt, die vorher gründlich von Spuren an Eisen, Halogen, Stickstoffverbindungen und Soda gereinigt worden ist. Die Hydrierung des so vorbereiteten Phenols wird in Gegenwart von im Phenol suspendiertem pulverfömigem Katalysator durchgeführt, der ungefähr 5fl/o Palladium auf aktivierter Kohle enthält. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird in derIn German patent specification 1,144,267, the process is carried out in the liquid phase which has previously been thoroughly cleaned of traces of iron, halogen, nitrogen compounds and soda. The hydrogenation of the phenol prepared in this way is carried out in the presence of a powdery catalyst suspended in the phenol which contains approximately 5 fl / o palladium on activated charcoal. In the method according to the invention is in the

ίο Gasphase gearbeitet, wobei wesentlich bessere Ergebnisse sowohl hinsichtlich der Aktivität als auch hinsichtlich der Selektivität, der Leistungsfähigkeit und der Arbeitsdauer des Katalysators erzielt werden.
Die technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind folgende: Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfacher als die bisher in zwei Stufen durchgeführte Herstellung von Cyclohexanon aus Phenol, wobei in der ersten Stufe Phenol in Gegenwart eines Nickel-Katalysators bis zum Cyclohexanol hydriert
ίο gas phase worked, with much better results both in terms of activity and in terms of selectivity, performance and working time of the catalyst are achieved.
The technical advantages of the present invention are as follows: The process according to the invention is simpler than the production of cyclohexanone from phenol, which was previously carried out in two stages, with phenol hydrogenating in the presence of a nickel catalyst to cyclohexanol in the first stage

und in der zweiten Stufe das erhaltene Cyclohexanol in Gegenwart eines Eisen-Zink-Katalysators bis zum Cyclohexanon mit einer entsprechenden Zwischenrektifikation hydriert wird, da Phenol direkt und einstufig mit dem erfindungsgemäß verwendeten Palla-and in the second stage the cyclohexanol obtained in the presence of an iron-zinc catalyst up to Cyclohexanone is hydrogenated with an appropriate intermediate rectification, since phenol is direct and one-step with the pallet used according to the invention

diumkatalysator zu Cyclohexanon hydriert wird. Dabei fällt also die. Dehydrierung von Cyclohexanol weg, so daß die Leistungsfähigkeit der Anlage erheblich steigt, wobei die Belastung des Phenols je 1 Voloumen Katalysator bis ungefähr auf das Doppelte gesteigert werden kann.medium catalyst is hydrogenated to cyclohexanone. So the. Cyclohexanol dehydration away, so that the efficiency of the system increases considerably, the phenol load being 1 volume per volume Catalyst can be increased up to about twice.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ferner außer in der größeren Leistungsfähigkeit der Anlage vor allem darin zu sehen, daß der Katalysator bei ähnlichen Ausbeuten wie die bekanntenThe advantages of the method according to the invention are further apart from the greater efficiency of the plant can be seen mainly in the fact that the catalyst with similar yields as the known

Verfahren seltener regeniert werden muß. Durch die höhere Leistungsfähigkeit der Anlage erhält man somit erhöhte Ausbeuten in der Zeiteinheit.Process must be regenerated less often. Due to the higher performance of the system, you get increased yields per unit of time.

In den genannten Patentschriften sind Verfahren zur Hydrierung von Phenol in Gegenwart einesIn the patents mentioned are processes for the hydrogenation of phenol in the presence of a

Palladium-Katalysators, unter anderem auch ein Verfahren zur Hydrierung von Phenol in der Gasphase, beschrieben. Diese Verfahren weisen folgende Nachteile auf:Palladium catalyst, including a process for the hydrogenation of phenol in the gas phase, described. These methods have the following disadvantages:

1. Schwierige Abtrennung des Katalysatorpulvers vom Reaktionsprodukt bei der Sumpfphasenhydrierung von Phenol;1. Difficult separation of the catalyst powder from the reaction product in the sump phase hydrogenation of phenol;

2. ziemlich hoher Palladiumgehalt (normalerweise etwa 5 Gewichtsprozent) in den meisten Katalysatoren; 2. fairly high palladium content (usually about 5 weight percent) in most catalysts;

3. niedrige Leistung, die mit der geringen Aktivität des anzuwendenden Katalysators zusammenhängt; 3. low performance, which is related to the low activity of the catalyst to be used;

4. umständliche Herstellung des Katalysators;4. Cumbersome preparation of the catalyst;

5. niedrige Ausbeute an Cyclohexanon bei der Gasphasenhydrierung, bezogen auf die Zeiteinheit. 5. Low yield of cyclohexanone in the gas phase hydrogenation, based on the unit of time.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.The aim of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanon durch Hydrierung von Phenol in der Dampfphase bei 100 bis 150° C bei einem Molvcrhältnis von Wasserstoff zu Phenol von 3 bis 10 und einem Druck von höchstens 2 at in Gegenwart eines Palladium-Katalysators, der auf einem Aluminiunioxydträger aufgebracht ist, der eine basische Verbindung enthält, das dadurch gekenn-The invention therefore relates to a process for the preparation of cyclohexanone by hydrogenation of phenol in the vapor phase at 100 to 150 ° C with a molar ratio of hydrogen to phenol from 3 to 10 and a pressure of at most 2 atm in the presence of a palladium catalyst, which is on an aluminum oxide is applied, the one basic compound, which is characterized by

zeichnet ist, daß man als Palladium-Katalysator einen iligkeit des Phenols durch die KatalysatorschichtWhat is shown is that the palladium catalyst eliminates the phenol through the catalyst layer

Katalysator verwendet, bei dem das Palladium in beobachtet.Catalyst used in which the palladium is observed in.

einer dünnen Schicht von höchstens 0,3 mm Dicke Die Vergrößerung der genannten Dicke der PaI-in einer Menge von 0,3 bis 1 Gewichtsprozent auf ladiumschicht auf dem Träger führt zur Diffusionsden Träger aufgebracht worden ist und der als ba- 5 hemmung, d. h. zur Verminderung der Katalysatorsische Verbindung 3 bis 10 Gewichtsprozent eines leistung.a thin layer not more than 0.3 mm thick. The increase in the thickness of the PaI-in an amount of 0.3 to 1 percent by weight on the charge layer on the carrier leads to diffusion Carrier has been applied and which is used as a 5 inhibition, i. H. to reduce the catalyst niche Compound 3 to 10 percent by weight of a performance.

Alkalicarbonats und gegebenenfalls 0,5 bis 5 Atom- Die Hydrierung des Phenols stellt ein Zwei-Stufenprozent eines Elementes der III. bis VI. Nebengruppe Verfahren dar: a) Hydrierung von Phenol zu Cyclodes Periodensystems, bezogen auf die Palladium- hexanon und b) Hydrierung von Cyclohexanon zu menge, enthält, und daß man die Hydrierung bei io Cyclohexanol,
einer Durchlaßgeschwindigkeit des Phenols von 1 bis
Alkali carbonate and optionally 0.5 to 5 atomic The hydrogenation of the phenol represents a two-stage percent of an element of III. to VI. Subgroup processes represent: a) hydrogenation of phenol to Cyclodes periodic table, based on the palladium hexanone and b) hydrogenation of cyclohexanone to amount, and that the hydrogenation is carried out with io cyclohexanol,
a phenol transmission rate of 1 to

2 Gewichtsteilen je Gewichtsteil Katalysator pro OH , . \ OH 2 parts by weight per part by weight of catalyst per OH,. \ OH

Stunde durchführt. > VHour. > V

Es empfiehlt sich, die Hydrierung in Gegenwart , !It is advisable to carry out the hydrogenation in the presence!

eines granulierten Palladium-Katalysators, in dem 15 .,' +2H2 . , +H2 χ/ a granulated palladium catalyst in which 15., '+ 2H 2 . , + H 2 χ /

Palladium in einer Schicht von C,l bis 0,2 mm Dicke Stufe I Stufe II
auf den ^-Aluminiumoxydträger aufgetragen worden
Palladium in a layer of C, 1 to 0.2 mm thick Level I Level II
has been applied to the ^ -alumina carrier

ist, durchzuführen. Ein derartiger Katalysator wird Um eine hohe Ausbeute an Cyclohexanon zu er-is to be carried out. Such a catalyst is In order to obtain a high yield of cyclohexanone

durch Tränken von /-Aluminiumoxyd mit wässeriger reichen, muß man einen genügend aktiven Katalysa-by soaking aluminum oxide with aqueous solution, one must have a sufficiently active catalyst

Palladiumchloridlösung bei einem pH-Wert von 1 ao tor haben, der hauptsächlich die erste Reaktions-Palladium chloride solution at a pH of 1 ao tor, which is mainly the first reaction

bis 3 erhalten. Die Hydrierung in Gegenwart des ge- stufe katalysiert, jedoch in bezug auf die zweite Stufeto get 3. The hydrogenation is catalyzed in the presence of the stage, but with respect to the second stage

nannten Katalysators zeichnet sich durch eine hohe wenig aktiv ist. Um den Prozeß mit hoher LeistungCatalyst called is characterized by a high level of activity. To the process with high performance

Wirksamkeit aus. (mil hoher Belastung, bezogen auf das Phenol) durch-Effectiveness. (with high exposure, based on the phenol) through-

Der Gehalt des Palladium-Katalysators an Alkali- führen zu können, darf die ReaktionsgeschwindigkeitThe alkali content of the palladium catalyst can lead to the reaction rate

carbonat, z. B. Natriumcarbonat, beträgt Vorzugs- 25 in der ersten Stufe durch Diffusionsprozesse nichtcarbonate, e.g. B. sodium carbonate, is not preferred 25 in the first stage due to diffusion processes

weise 4 bis 6 Gewichtsprozent. gehemmt werden, was bei einem üblicherweise ver-wise 4 to 6 percent by weight. inhibited, which is usually the case with a

Der Palladium-Katalysator kann gegebenenfalls wendeten Palladium-Katalysator schwer erreichbarThe palladium catalyst can, if necessary, be difficult to obtain from the palladium catalyst used

noch Verbindungen der Elemente der IU. bis Vl. ist. Wir haben gefunden, daß man durch Auftragennor connections of the elements of the IU. to Vl. is. We found that by applying

Nebengruppe des Periodensystems in Mengen von von Pallarium auf das Granulat des Trägers in einerSubgroup of the periodic table in amounts of from Pallarium to the granules of the carrier in one

0,5 bis 5 Atomprozent, bezogen auf die Palladium- 30 dünnen Schicht, wie es oben beschrieben ist, den0.5 to 5 atomic percent, based on the palladium thin layer, as described above, the

menge, enthalten. Einfluß der Diffusionshemmung beseitigen und da-amount, included. Eliminate the influence of diffusion inhibition and

Das Einhalten der genannten Verfahrcnsbedingun- durch eine höhere Aktivität und gleichzeitig Er-Compliance with the mentioned travel conditions through a higher level of activity and at the same time

gen liefert eine Ausbeute bis zu 99 Gewichtsprozent, höhung der Ausbeute erreichen kann, weil eingen delivers a yield of up to 99 percent by weight, an increase in yield that can be achieved because a

bezogen auf Cyclohexanon. schnelles Ablösen des Reaktionsproduktes der erstenbased on cyclohexanone. rapid detachment of the reaction product of the first

Der erfindungsgemäß eingesetzte Katalysator zur 35 Stufe (Keton) vom Katalysator, ohne dessen PorenThe catalyst used according to the invention for the 35 stage (ketone) from the catalyst, without its pores

Hydrierung von Phenol in der Dampfphase besitzt zu verstopfen, den Umwandlungsgrad des Ketons inHydrogenation of phenol in the vapor phase has to clog the degree of conversion of the ketone into

aiso folgende Vorteile: der zweiten Stufe (zum Alkohol) vermindert.aiso the following advantages: the second stage (to alcohol) diminished.

Als Träger wird ein granuliertes Aluminiumoxyd Die Hydrierungsgeschwindigkeit der ersten StufeGranulated alumina is used as the carrier. The rate of hydrogenation of the first stage

mit einem Schüttgewicht von ungefähr 0,5 g/ml an- in Gegenwart des vorliegenden Palladium-Katalysa-with a bulk density of about 0.5 g / ml in the presence of the palladium catalyst present

gewendet, wobei der Gehalt an Palladium niedrig ist 40 *ors ist 10- bis 15mal so hoch wie die der zweitenturned, the palladium content being low 40 * ors is 10 to 15 times as high as that of the second

und ungefähr 0,5°/o des Gewichtes des Trägers be- Stufe, wodurch eine hohe Selektivität des Prozessesand about 0.5% of the weight of the carrier loading stage, thus allowing a high selectivity of the process

trägt, die Reduktion des Katalysators unmittelbar im bedingt wird.contributes, the reduction of the catalyst is immediately conditioned.

Reaktor bei 150 bis 17O0C erfolgt, die Hydrierung Wir haben festgestellt, daß es zur Erhöhung der des Phenols bei einer erheblich größeren Belastung, Aktivität des Katalysators für den gegebenen Prozeß und zwar gleich 0,8 bis 2 kg Phenol pro kg Kataly- 45 genügend ist, die genannte Palladiummenge von 0,3 sator in der Stunde bei 110 bis 1500C und niederen bis 1,0 Gewichtsprozent auf einen Aluminiumoxyd-Drücken verläuft und die Dauer der Arbeitsperiode träger, z. B. y-Aluminiumoxyd, in einer dünnen des Katalysators 5000 Stunden übersteigt. Die hohe Schicht durch Tränken mit einer wässerigen Lösung Leistungsfähigkeit des Katalysators im vorgeschlage- des Palladiumsalzes aufzubringen. Die Tiefe des nen Verfahren ist mit dem Fehlen der Diffusions- 50 Durchdringen der Palladiumsalzlösung in das y-Aluhemmung bei der Hydrierungsreaktion des Phenols miniumoxydgranulat läßt sich durch Variieren der verbunden, was durch die besondere Verteilung des pH-Werte dieser Lösung regeln: je höher der pH-Palladiums auf der Oberfläche der Granulen des Wert der für das Tränken anzuwendenden Palladium-Trägers als dünne Schicht einer Dicke von 0,1 bis chloridlösung ist, desto kleiner ist die Durchdrin-0,2 mm bedingt ist. Dieser Eigenschaft des Katalysa- 55 gungstiefe, d. h., desto dünner ist die sich auf der tors muß auch die hohe Selektivität in bezug auf die Oberfläche des Granulats bildende aktive Palladium-Bildung von Cyclohexanon zugeschrieben werden, da schicht. Daher wird auch die Hydriergeschwindigkeit bei Fehlen der Diffusion die Möglichkeit des Ver- von Phenol nicht gehemmt.Reactor is carried out at 150 to 17O 0 C, the hydrogenation We have found that to increase the phenol at a considerably greater load, activity of the catalyst for the given process being equal to 0.8 to 2 kg per kg of phenol catalysis 45 is sufficient, the said amount of palladium of 0.3 sator per hour at 110 to 150 0 C and low to 1.0 percent by weight on an aluminum oxide pressure and the duration of the working period is slower, z. B. y-aluminum oxide, in a thin of the catalyst exceeds 5000 hours. Apply the high layer by soaking it with an aqueous solution of the efficiency of the catalyst in the proposed palladium salt. The depth of the process is linked to the lack of diffusion of the palladium salt solution into the y-aluminum inhibition in the hydrogenation reaction of the phenol pH palladium on the surface of the granules is the value of the palladium carrier to be used for soaking as a thin layer with a thickness of 0.1 to chloride solution, the smaller the penetration - 0.2 mm is conditional. This property of the depth of catalysis, ie the thinner the layer, must also be attributed to the high selectivity in relation to the active palladium formation of cyclohexanone, which forms the surface of the granulate. Therefore, in the absence of diffusion, the rate of hydrogenation is not hindered by the possibility of phenol decomposition.

laufens von Nebenreaktionen und weiterführenden Es hat sich herausgestellt, daß die optimale Trän-run of side reactions and further It has been found that the optimal watering

Reaktioncn erniedrigt wird. Diesem Ziel kann auch 60 kungstiefe des Granulats 0,1 bis 0,2 mm beträgt, wasReaction is lowered. This goal can also be 60 depth of the granulate 0.1 to 0.2 mm, which

die zusätzliche Einarbeitung von Mikromcngcn an durch Anwendung von Palladiumchloridlösungen mitthe additional incorporation of micrometers through the use of palladium chloride solutions

Elementen der 111. bis VI. Nebengruppc des Period- pH-Werten von 1,5 bis 3 erreicht wird. In der bei-Elements of the 111th to VI. Subgroup of the period pH values of 1.5 to 3 is reached. In the two

systems an den Katalysator entsprechend den Bei- gefügten Tabelle sind Angaben enthalten, welche diesystems to the catalyst in accordance with the attached table contains information which the

spielen 6 und 7 dienen. Änderungen der Schichtdicke und Aktivität der beiplay 6 and serve 7. Changes in the layer thickness and activity of the

Eine Steigerung der Rcaktionstcmperatur über die 65 unterschiedlichen Tränkungsbedingungen durch Vagcnannle hinaus ist unerwünscht, da sie zu einer Vcr- riieren der pH-Werte zur Herstellung der Katalyminderung der Ausbeute führt; dasselbe wird bei satoren erforderlichen Palladiumchloridlösungen Druckerhöhung und Senkung der Durchlaßgeschwin- zeigen:An increase in the reaction temperature over the 65 different impregnation conditions through Vagcnannle In addition, it is undesirable because it leads to a reduction in the pH values in order to produce the catalysis reduction the yield leads; the same thing is required for palladium chloride solutions Pressure increase and decrease of the flow rate:

Dicke der aktivenThickness of the active Aktivistactivist pH-WertPH value Schichtlayer mmmm (Umwandlung in °/i>)(Conversion to ° / i>) 0,140.14 1,91.9 5555 0,540.54 1,21.2 6767 1,661.66 0,20.2 9595 3,163.16 0,120.12 9696

Das Zusetzen von Aktivatoren, z. B. Soda, zu dem Katalysator ermöglicht es, eine gut entwickelte Palladiumoberfläche, d. h. einen feindispersen Zustand der aktiven Komponente zu erhalten; die Größe der Palladiumoberfläche wird dabei beinahe verdoppelt.The addition of activators, e.g. B. Soda, to the catalyst allows a well developed palladium surface, d. H. obtain a finely dispersed state of the active component; the size of the Palladium surface is almost doubled in the process.

Um die Geschwindigkeit der zweiten Reaktion bei der Hydrierung von Cyclohexanon zu unterdrücken, werden dem Katalysator Mikromengen von Katalysatorgiften zugesetzt, die von den aktivsten Punkten des Katalysators adsorbiert werden und dadurch dieselben blockieren. Es ist gefunden, daß Verbindungen der Elemente der III. bis VI. Nebengruppen des Periodensystems, z. B. Schwefelverbindungen, Quecksilber, Cadmium und Blei in Form von löslichen Salzen verwendet werden können.To suppress the rate of the second reaction in the hydrogenation of cyclohexanone, micro-amounts of catalyst poisons are added to the catalyst, coming from the most active points of the catalyst are adsorbed and thereby block the same. It is found that connections the elements of III. to VI. Subgroups of the periodic table, e.g. B. sulfur compounds, mercury, Cadmium and lead in the form of soluble salts can be used.

Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen gelingt es, Cyclohexanon durch Hydrieren von Phenol bei einer hohen Katalysatorbelastung von 1 bis 2 kg/Stunde je kg Katalysator in einer Ausbeute bis zu 99 0Zo zu erhalten.Under the conditions described above, it is possible to obtain cyclohexanone by hydrogenating phenol at a high space velocity over the catalyst of 1 to 2 kg / hour per kg of catalyst in a yield of up to 99 0 Zo.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden folgende Beispiele angeführt.For a better understanding of the present invention, the following examples are given.

Beispiel 1example 1

100 ml wässerige Palladiumchloridlösung, die 0,5 g Palladium und 0,3 g Salzsäure enthält, werden allmählich mit Sodalösung bis zu einem pH-Wert von 1,5 neutralisiert. Mit dieser Lösung werden 100 g umgefälltes aktiviertes y-Aluminiumoxyd, das als Granulat von A bis 5 mm Größe geformt ist, getränkt; unter diesen Bedingungen beträgt die Durchdringungstiefe des Palladiums in das Granulat etwa 0,15 mm. Das feuchte Granulat wird 12 Stunden an der Luft aufbewahrt, dann bei 100° C im Laufe von 8 Stunden getrocknet und danach mit 80 ml einer Lösung, die 5 g Soda enthält, getränkt. Das bei einer Temperatur von 100 bis 120° C getrocknete Granulat wird in einer Menge von 20 g in ein Reaktionsrohr eingetragen und bei 140° C 5 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 l/Stunde mit Wassctstoff durchgespült. Dabei wird das Palladiumoxyd zu metallischem Palladium reduziert.100 ml of aqueous palladium chloride solution containing 0.5 g of palladium and 0.3 g of hydrochloric acid are gradually neutralized with soda solution up to a pH of 1.5. 100 g of reprecipitated activated γ-aluminum oxide, which is shaped as granules from A to 5 mm in size, are impregnated with this solution; under these conditions the depth of penetration of the palladium into the granulate is about 0.15 mm. The moist granules are kept in the air for 12 hours, then dried at 100 ° C. over the course of 8 hours and then soaked with 80 ml of a solution containing 5 g of soda. The granulate, dried at a temperature of 100 to 120 ° C., is introduced into a reaction tube in an amount of 20 g and rinsed with water at 140 ° C. for 5 hours at a rate of 100 l / hour. The palladium oxide is reduced to metallic palladium.

Durch den auf diese Weise erhaltenen Katalysator werden 25 ml Phenol pro Stunde in Form von Dämpfen im Gemisch mit 50 1 Wasserstoff bei 130° C und bei Atmosphärendurck geleitet. Das Reaktionsprodukt enthält 92 Gewichtsprozent Cyclohexanon, 5 Gewichtsprozent Cyclohexanol und 3 Gewichtsprozent restliches Phenol. Die Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Phenol, beträgt 93%.Through the catalyst obtained in this way, 25 ml of phenol per hour in the form of Vapors in a mixture with 50 l of hydrogen at 130 ° C and passed at atmospheric pressure. The reaction product contains 92 percent by weight of cyclohexanone, 5 percent by weight cyclohexanol and 3 percent by weight residual phenol. The yield based on converted phenol is 93%.

Vergleichsweise wird die Hydrierung mit eineiu Palladium-Katalysator durchgeführt, der nicht mit Soda behandelt worden ist.In comparison, the hydrogenation is reduced Palladium catalyst carried out, which has not been treated with soda.

100 g j'-Aluminiunioxyd in Form eines Granulats von 4 a 4 mm Größe werden mit 100 ml Palladiumchloridlösung, die einen pH-Wert von 1,6 hat und 0,5 g Palladium enthält, getränkt. Das Granulat wird bei 12O0C innerhalb von 6 Stunden getrocknet. Davon werden 20 g in ein Reaktionsgefäß eingetragen, durch welches Wasserstoff mit einer Volumgeschwindigkeit von 2000 Stunde -1 bei 140° 5 Stunden lang geleitet wird. Phenol wird in Gegenwart dieses Katalysators unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen hydriert. Man erhält ein Produkt, das 720Zo Cyclohexanon, 10% Cyclohexanol und 17% nicht umgesetztes Phenol enthält. Katalysatoraktivität und Ausbeute sind alro durch die Abwesenheit ίο von Soda im Katalysator herabgesetzt worden.100 g of j'-aluminum oxide in the form of granules 4 to 4 mm in size are soaked with 100 ml of palladium chloride solution, which has a pH of 1.6 and contains 0.5 g of palladium. The granulate is dried at 12O 0 C within 6 hours. 20 g of this are introduced into a reaction vessel through which hydrogen is passed at a volume rate of 2000 hours - 1 at 140 ° for 5 hours. Phenol is hydrogenated in the presence of this catalyst under the conditions described in Example 1. This gives a product containing 72 Zo 0 cyclohexanone, 10% cyclohexanol and 17% unreacted phenol contains. Catalyst activity and yield have also been reduced by the absence of soda in the catalyst.

Stellt man den Katalysator nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren her und erhöht lediglich den Sodagehalt von 5 auf 15%, so enthält das Reaktionsgemisch nach dem Durchleiten des Phenol-Wasserstoffgemisches unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen 78% Cyclohexanon, 20,3°/» Cyclohexanol und 1,7% Phenol. Die Ausbeute beträgt also 78,5%. Durch Senkung der Versuchstemperatur auf 12O0C wird ein Hydrierungsprodukt erhalten, das 88% Cyclohexanon, 10% Cyclohexanol und 2% Phenol enthält; die Ausbeute beträgt etwa 88%. Eine wesentliche Steigerung des Sodaanteils im Katalysator verringert also die Ausbeute. If the catalyst is prepared according to the process described in Example 1 and the soda content is merely increased from 5 to 15%, the reaction mixture, after passing through the phenol-hydrogen mixture under the conditions described in Example 1, contains 78% cyclohexanone, 20.3 ° / »Cyclohexanol and 1.7% phenol. The yield is therefore 78.5%. A hydrogenation product obtained by lowering the test temperature of 12O 0 C, which contains 88% of cyclohexanone, 10% of cyclohexanol and 2% phenol; the yield is about 88%. A significant increase in the proportion of soda in the catalyst therefore reduces the yield.

Ein weiterer Versuch zeigt die Wirkung des erhöhten Drucks bei der Hydrierung.Another experiment shows the effect of the increased pressure in the hydrogenation.

Der im Beispiel 1 beschriebene Katalysator wurde bei einer Hydrierung von Phenol bei einem Druck von 15 at (an Stelle von 1 at) und 120° C geprüft. Das Reaktionsprodukt enthielt 72% Cyclohexanon, 26% Cyclohexanol und etwa 2% restliches Phenol. Die Ausbeute betrug 74%>. Drucksteigerung bei der Hydrierung von Phenol über den beanspruchten Bereich hinaus führt also gleichfalls zur Verminderung der selektiven Wirkung des Katalysators.The catalyst described in Example 1 was used in the hydrogenation of phenol at one pressure of 15 at (instead of 1 at) and 120 ° C. The reaction product contained 72% cyclohexanone, 26% cyclohexanol and about 2% residual phenol. The yield was> 74%. Pressure increase in the Hydrogenation of phenol beyond the claimed range also leads to a reduction the selective action of the catalyst.

Dieser Versuch zeigt die Wirkung des herabgesetzten pH-Wertes der Palladiumchloridlösung auf die Aktivität des Katalysators.This experiment shows the effect of the reduced pH of the palladium chloride solution on the Activity of the catalyst.

100 g γ-Aluminiumoxyd in Form von Granulat werden mit 100 ml wässeriger Palladiumchloridlösung, die 0,5 g Palladium enthält und einen pH-Wert von 0,54 (anstatt von 1,5 nach dem Beispiel 1) hat, getränkt. Nach der Behandlung mit 5%iger Sodalösung wird das Granulat bei 100° C 6 Stunden getrocknet, der erhaltene Katalysator in einer Menge von 20 g in das Reaktionsgefäß eingetragen und bei 140° C 5 Stunden zur Reduktion des Palladiums mit Wasserstoff gespült. Durch die Schicht des Katalysators wird ein üampfgemisch von 20 g Phenol und 501 Wasserstoff pro Stunde bei 1300C geleitet. Das Reaktionsprodukt enthält 65fl/o Cyclohexanon, 2% Cyclohexanol und 33% restliches Phenol, d. h., die Aktivität des Katalysators ist stark vermindert. Das zeigt die Auswirkung der Diffusionshemnning der Reaktion, da die Tiefe des Durchdringcns des Palladiums in das Granulat bei pH-Wert 0,54 1,2 mm beträgt (anstatt 0,1 bis 0,2 mm beim pH-Wert von 1,5 bis 2).100 g of γ- aluminum oxide in the form of granules are soaked in 100 ml of aqueous palladium chloride solution which contains 0.5 g of palladium and has a pH of 0.54 (instead of 1.5 according to Example 1). After treatment with 5% sodium carbonate solution, the granules are dried at 100 ° C. for 6 hours, the resulting catalyst is introduced into the reaction vessel in an amount of 20 g and flushed with hydrogen at 140 ° C. for 5 hours to reduce the palladium. Through the layer of catalyst, a üampfgemisch of 20 g of phenol and 501 of hydrogen per hour at 130 0 C is passed. The reaction product contains 65 fl / o cyclohexanone, 2% cyclohexanol and 33% residual phenol, ie the activity of the catalyst is greatly reduced. This shows the effect of the diffusion inhibition of the reaction, since the depth of the penetration of the palladium into the granulate at pH 0.54 is 1.2 mm (instead of 0.1 to 0.2 mm at pH 1.5 to 2).

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung der Behandlung des Katalysators mit dem Zusatzmetall.This example shows the effect of treating the catalyst with the additive metal.

Der nach Beispiel 1 erhaltene Katalysator wird mit einer Lösung von 40 mg Ätzsublimat in 80 ml Wasser getränkt und getrocknet. Beim Durchleiten gemischter Dämpfe von Phenol und Wasserstoff durch die Schicht dieses Katalysators wird unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen ein ProduktThe catalyst obtained according to Example 1 is treated with a solution of 40 mg of etching sublimate in 80 ml Soaked in water and dried. When passing mixed vapors of phenol and hydrogen through the layer of this catalyst, under the conditions described in Example 1, a product is obtained

erhalten, das 971Vo Cyclohexanon, 1 °/n Cyclohexanol und etwa 2% Phenol enthält. Die Ausbeute beträgt 99%.obtained, which contains 97 1 Vo cyclohexanone, 1% cyclohexanol and about 2% phenol. The yield is 99%.

Beispiel 3Example 3

Der Katalysator wird wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, dann wird er mit dem Zusatzmetall behandelt. Es wird eine Lösung von 10 mg Natriumsulfid in 80 ml Wasser, was 2,5 Atomprozent Schwefel, bezogen auf den Palladiumanteil im Katalysator, entspricht, verwendet.The catalyst is prepared as described in Example 1, then it is made with the additive metal treated. It is a solution of 10 mg of sodium sulfide in 80 ml of water, which is 2.5 atomic percent sulfur, based on the palladium content in the catalyst, corresponds to, used.

Bei der Prüfung dieses Katalysators unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wird ein Produkt erhalten, das 96,5 % Cyclohexanon, 1 °/o Cycio-When this catalyst is tested under the conditions described in Example 1, a product obtained, the 96.5% cyclohexanone, 1% cyclo-

hexanol und 2,5%> Phenol enthält. Die Ausbeute beträgt 99 %.contains hexanol and 2.5%> phenol. The yield is 99%.

Das Natriumsulfid kann auch der Sodalösung bei der Tränkung des Katalysators analog dem Beispiel I zugegeben werden.The sodium sulfide can also be added to the soda solution during the impregnation of the catalyst in a manner analogous to Example I. be admitted.

Aus den Vergleichsversuchen ist zu ersehen, daß das Herabsetzen des pH-Wertes der PdCl2-Lösung unter den Wert von 1,5, Abwesenheit von Soda oder Erhöhen des Sodagehalts über 10%, DurchführenFrom the comparative experiments it can be seen that the lowering of the pH value of the PdCl 2 solution below the value of 1.5, the absence of soda or increasing the soda content over 10%, carry out

ίο der Hydrierung bei Drücken oberhalb 2 at zur Verminderung der Aktivität und Selektivität des Katalysators bei der Hydrierung führt. In derselben Richtung wirkt eine Temperatursteigerung auf oberhalb 150° C und das Herabsetzen der Durchleitegeschwindigkeit des Phenols durch den Katalysator.ίο the hydrogenation at pressures above 2 at to reduce the activity and selectivity of the catalyst in the hydrogenation. In the same direction the effect is an increase in temperature above 150 ° C and a reduction in the flow rate of the phenol through the catalyst.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanon durch Hydrierung von Phenol in der Dampfphase bei 100 bis 150° C bei einem Molverhäiinis von Wasserstoff zu Phenol von 3 bis 10 und einem Druck von höchstens 2 at in Gegenwart eines Palladium-Katalysators, der auf einem Aluminiumoxydträger aufgebracht ist, der eine basische Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man als Palladium-Katalysator einen Katalysator verwendet, bei dem das Palladium in einer dünnen Schicht von höchstens 0,3 mm Dicke in einer Menge von 0,3 bis1. Process for the preparation of cyclohexanone by hydrogenation of phenol in the vapor phase at 100 to 150 ° C with a molar ratio of hydrogen to phenol of 3 to 10 and a pressure of at most 2 atm in the presence of a palladium catalyst supported on an alumina support is applied which contains a basic compound, characterized in that the palladium catalyst a catalyst used in which the palladium in a thin layer of at most 0.3mm thickness in an amount from 0.3 to 1 Gewichtsprozent auf den Träger aufgebracht worden ist und der als basische Verbindung 3 bis 10 Gewichtsprozent eines Alkalicarbonats und gegebenenfalls 0,5 bis 5 Atomprozent eines Elementes der III. bis VI. Nebengruppe des Periodensystems, bezogen auf die Palladiummenge, enthält, und daß man die Hydrierung bei einer Durchlaßgeschwindigkeit des Phenols von 1 bis1 percent by weight has been applied to the carrier and the basic compound 3 to 10 weight percent of an alkali carbonate and optionally 0.5 to 5 atomic percent of an element the III. to VI. Subgroup of the periodic table, based on the amount of palladium, contains, and that the hydrogenation is carried out at a phenol flow rate of 1 to 2 Gewichtsteilen je Gewichtsteil Katalysator pro Stunde durchführt.2 parts by weight per part by weight of catalyst per hour. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Palladium-Katalysator veiwendet, in dem das Palladium in einer Schicht von 0,1 bis 0,2 mm Dicke auf den y-Aluminiumoxyd-Träger aufgetragen worden ist.2. The method according to claim 1, characterized in that there is a palladium catalyst used, in which the palladium in a layer 0.1 to 0.2 mm thick on the γ-aluminum oxide support has been applied. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Palladium-Katalysator verwendet, der 4 bis 6 Gewichtsprozent Natriumcarbonat enthält.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that there is a palladium catalyst used, which contains 4 to 6 percent by weight sodium carbonate.
DE19702025726 1970-05-26 1970-05-26 Process for the production of cyclohexanone Withdrawn DE2025726B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702025726 DE2025726B2 (en) 1970-05-26 1970-05-26 Process for the production of cyclohexanone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702025726 DE2025726B2 (en) 1970-05-26 1970-05-26 Process for the production of cyclohexanone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2025726A1 DE2025726A1 (en) 1971-12-09
DE2025726B2 true DE2025726B2 (en) 1974-02-21

Family

ID=5772164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702025726 Withdrawn DE2025726B2 (en) 1970-05-26 1970-05-26 Process for the production of cyclohexanone

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2025726B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242947A1 (en) * 1992-12-18 1994-06-23 Bayer Ag Process for the preparation of a mixture of cyclohexanone and cyclohexanol
EP1050339A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-08 Dsm N.V. Stable catalysts and processes for making and using the same
WO2000067902A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-16 Dsm N.V. Stable catalysts and processes for making and using the same
CN110327947B (en) * 2019-08-01 2021-12-07 西安凯立新材料股份有限公司 Catalyst for continuously producing p-methoxycyclohexanone as well as preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE2025726A1 (en) 1971-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3115032A1 (en) RHODIUM CATALYST AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2144316B2 (en) Process for the production of 1,4 butanediol
DE102007038045A1 (en) Palladium / carbon catalysts and their preparation
EP0472853A1 (en) Desactivated hydrogenation catalyst reactivation process
DE1667212A1 (en) Catalyst reactivation
DE3143149C2 (en) Process for the preparation of 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol by catalytic hydrogenation of hexafluoroacetone hydrate in the vapor phase
DE3538129A1 (en) CARRIER CATALYSTS AND HYDRATION METHOD USING THESE CARRIER CATALYSTS
DE1667045A1 (en) Process for the production of a platinum catalyst particularly suitable for the hydrogenation of NO to hydroxylamine
DE2420374A1 (en) CATALYST REGENERATION
DE2025726B2 (en) Process for the production of cyclohexanone
DE2445880C3 (en) Process for the enzymatic isomerization of glucose to lavulose
DE2150220C3 (en) Process for the production of a catalyst containing noble metals on activated carbon
DE1213839B (en) Process for the partial hydrogenation of water-miscible Acetylenverbin fertilize to ethylene compounds
DE2128282A1 (en) Process for the production or regeneration of a dehydrogenation catalyst and its use for the production of monoolefinically unsaturated hydrocarbons
DE974067C (en) Process for the production of phenols
DE2936362A1 (en) Palladium-carbon catalyst prodn. - for hydrogenation and hydrogenative cracking by reducing palladium salt in organic solvent suspension of carbon
EP0993866A1 (en) Preparation of noble metal catalysts supported on carbon carriers
DE2512089A1 (en) PROCESS TO INCREASE THE ACTIVITY AND SELECTIVITY OF PLATINUM METAL CATALYSTS
DE2150975C3 (en) Nickel-silica catalyst and its uses
DE3921450A1 (en) CATALYST FOR SELECTIVE OXIDATION REACTIONS
DE1667052C3 (en) Process for the preparation of catalysts containing platinum group metals
DE2545803A1 (en) METHOD FOR TREATMENT OF PLATINUM METAL CATALYSTS
DE1912012C3 (en) Process for converting oxides of carbon into methane and for hydrogenating olefins and aromatic hydrocarbons
DE2059938A1 (en) Cyclohexanone by catalytic hydrogenation - of phenol
DE913888C (en) Production of hydrogen peroxide

Legal Events

Date Code Title Description
BHJ Nonpayment of the annual fee