PL177260B1 - Katalizator uwodorniania, sposób wytwarzania katalizatora, oraz sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanalu - Google Patents
Katalizator uwodorniania, sposób wytwarzania katalizatora, oraz sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanaluInfo
- Publication number
- PL177260B1 PL177260B1 PL94302705A PL30270594A PL177260B1 PL 177260 B1 PL177260 B1 PL 177260B1 PL 94302705 A PL94302705 A PL 94302705A PL 30270594 A PL30270594 A PL 30270594A PL 177260 B1 PL177260 B1 PL 177260B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nickel
- weight
- catalyst
- oxide
- volume
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 38
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical compound CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N Isopropylaldehyde Chemical compound CC(C)C=O AMIMRNSIRUDHCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract 12
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 12
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 6
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 6
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000004547 Hallucinations Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000018936 Vitellaria paradoxa Nutrition 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007700 distillative separation Methods 0.000 description 1
- 210000001198 duodenum Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- DJFVBFXGEWTXPB-UHFFFAOYSA-J magnesium nickel(2+) dicarbonate Chemical compound C([O-])([O-])=O.[Mg+2].[Ni+2].C([O-])([O-])=O DJFVBFXGEWTXPB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/755—Nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
- B01J37/18—Reducing with gases containing free hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
- C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
- C07C29/14—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group
- C07C29/141—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/10—Monohydroxylic acyclic alcohols containing three carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/12—Monohydroxylic acyclic alcohols containing four carbon atoms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/392—Metal surface area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/613—10-100 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/635—0.5-1.0 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/66—Pore distribution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
1 Katalizator uwodorniania zawierajacy nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nosnik, z namienny tym, ze katalizator uwodorniania sklada sie z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do,5% wagowych tlenku sodu, reszte stanowi nosnik, a laczna zawartosc niklu i tlenku niklu wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczona wedlug BET, powierzchnie wynoszaca 80 do 200 m2 /g i, oznaczona przez porometne rteciowa calkowita objetosc porów wynoszaca 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym calkowita objetosc porów jest podzielona na 30 do 60% objetosciowych porów o promieniu porów = 4 nm, 4 do 10 % objetosciowych porów o promieniu porów 4 do 30 nm 30 do 60 % objetosciowych porów o promieniu porów 30 do 500 nm. 5. Sposób wytwarzania katalizatora uwodorniania zawierajacego nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nosnik, skladajacego z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, reszte stanowi nosnik, a laczna zawartosc niklu 1 tlenku niklu wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczona wedlug BET, powierzchnie wynoszaca 80 do 200 m2 /g i, oznaczona przez porometrie rteciowa calkowita objetosc porów wynoszaca 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym calkowita objetosc porów jest podzielona na 30 do 60% objetosciowych porów o promieniu porów = 4 nm, 4 do 10% objetosciowych porów o promieniu porów 4 do 30 nm, 30 do 60% objetosciowych porów o promieniu porów 30 do 500 nm, znamienny tym, ze w etapie stracania do ogrzanego do temperatur y 95-100°C 0,9-1,1 molowego roztworu weglanu sodu wprowadza sie ogrzany do temperatury 95-100°C wodny roztwór zawierajacy 0,5-0,8 mol/l soli niklu i 0,1-0,2 mola/l soli magnezu do uzyskania molowego stosunku Na2C03 (N1 +Mg) = 1 0,60 do 0,65 i nastepnie dodaje sie nosnik i utworzony zielony katalizator odfiltrowuje s;e od lugu macierzystego, czesciowo przemywa sie go goraca woda, az popluczyny wykazuja przewodnosc równa 1500-2000/µ S, poczym zielony katalizator zawiesza sie w 1-3 krotnej ilosci wody i miesza z 0,06-0,08 mola wodorotlenku sodu albo 0,03-0,04 mola weglanu sodu na mol stosowanej w etapie stracania ilosci niklu i po 1-5 godzinach czasu mieszania oddziela sie zielony katalizator z zawiesiny i suszy, nastepnie wysuszony zielony katalizator redukuje sie w temperaturze 350-450°C, poddaje go dzialaniu 0,5-5,0 Nm3 /h redukujacego na kg zielonego katalizatora do uzyskania 42-83% wagowych calkowitego udzialu niklu w postaci metalicznej. 8. Sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu n -butanalu, znamienny tym, ze propanal, n-butanal i i-butanal poddaje sie uwodornianiu w temperaturze 100-160°C, w obecnosci katalizatora uwodorniania zawierajacego nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nosnik, zlozonego z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, reszte stanowi nosnik, a laczna zawartosc niklu 1 tlenku niklu w nosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczona wedlug BET powierzchnie wynoszaca 80 do 200 m2 /g i, oznaczona przez porometrie rteciowa calkowita objetosc porów wynoszaca 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym calkowita objetosc porów jest podzielona na 30 do 60% objetosciowych porów o promieniu porów = 4 nm, 4 do 10 %objetosciowych porów o promieniu porów 4 do 30 nm, 30 do 60% objetosciowych porów o promieniu porów 30 do 500 nm PL PL PL
Description
Niniejszy wynalazek dotyczy katalizatora uwodorniania, sposobu wytwarzania katalizatora oraz sposobu uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanalu z zastosowaniem tego katalizatora.
Katalizatory na bazie niklu jako aktywnego składnika katalizatora do uwodornienia aldehydów należą do stanu techniki.
W opisie patentowym EP-A-O 322 049 opisano katalizator uwodornienia, zawierający:
1) SiO2/Ni w molowym stosunku = 0,15 - 0,35
2) (Mg; Ba/Ni w molowym stosunku = 0 - 0,15, w którym część niklu występuje w postaci metalicznej.
Znane katalizatory uwodorniania na bazie niklu mogą być stosowane przy uwodorniania aldehydów tylko przy temperaturze uwodorniania do około 100°C, ponieważ ze wzrastającą temperaturą uwodorniania tworzą się niepożądane produkty uboczne, które mogą być oddzielone tylko częściowo przez nakładochłonną destylację.
Postawiono dlatego zadanie oddania do dyspozycji katalizatora uwodorniania, który przy wysokiej prędkości przepustowości i temperaturze uwodorniania powyżej 110°C wykazuje wysoką selektywność i stopień przemiany wyższy od 99,5%.
Nieoczekiwanie rozwiązano to zadanie za pomocą katalizatora uwodorniania według wynalazku, który składa się z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny) 10 do 35% wagowych niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, resztę stanowi nośnik, a łączna zawartość niklu i tlenku wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma określoną według BET, powierzchnię 80 do 200 nr/g i określoną przez porometrię rtęciową całkowitą objętość porów 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym całkowita objętość porów jest podzielona na 30 do 60% objętościowych o promieniu porów < 4 nm, 4 do 10% objętościowych o promieniu porów od > 4 do 30 nm, 30 do 60% objętościowych o promieniu porów od > 30 do 500 nm.
Katalizator uwodorniania według wynalazku korzystnie charakteryzuje się tym,
a) że 5 do 10 warstw atomowych na powierzchni katalizatora uwodorniania, oznaczonych według badania SAM, zawiera 18 do 30 korzystnie 20 do 28% atomowych Ni, 1,2 do 3,0 korzystnie 1,5 do 2,5% atomowych Na, 2,8 do 4,8 korzystnie 3,2 do 4,5% atomowych Mg;
b) że metaliczna powierzchnia niklu ma wielkość od 100 do 130 m2/g Ni, oznaczoną przez chemisorpcję wodoru.
177 260
c) że jako nośnik zawieni tlenek gHnu albo dwutlenek Łnzemu, w szczególności w postaci knago euremonego, żelo eunemloneonego, rleml okrzemkowej albo mlaeuałCn euremonych (kuremlokel).
Puneemlotem nynalaneo jest ucnależ sposób nytnarnaala nyżej omcnlonego eataHnatoua onodoumaala, etcuy chauaktoΓyroje slę tym, że n etaple stuącaala do ogunakego do tzmpeuatouy 95-100°C 0,9-1,1 molonego uontnouo nęglaao sodo npuonaena slę ogunaay do tempouatouy 95-100°C noday uontncu nanlouający 0,5-0,8 mol/l soll alelo l 0,1-0,2 mola/l soll magaem do onyskaala molonego stosoaeo Na2CO3 :(Ni+Mg) = 1:0,60 do 0,65 l aastępale dodaje slę aośale l otnounoay rleloky katallrdtou odfiltuonoje slę od łogo macln-nystego, cnęśclono punemyna slę go gouącą nodą, aż popłucnyky nykanoją purenodkość ucnaą 1500-2000/i S, po cnym nleloay eatallnatou naniesna slę n 1-3 euotaej lloścl nody l mlesna n 0,06-0,08 mola nodouotlekko sodo albo 0,03-0,04 mola ^ghan sodo aa mol stosonaaej n etaple s^ąca^a lloścl alelo l po 1-5 godnlaach cnaso mlesnaala oddnlela slę nlrloky kdtalinatou n nanieglky l sosny, kastępkio nysusnoay rleloky eatallnatou uzdokuje slę n tempzuatoure 350-450°C, poddaje go dnlałaklu 0,5-5,0 Nm3/h gam uodokojącego aa eg óIoIokatalinatoua do unyskama 42-83% nagonych calkowtego odnlało alelo n postacl mztallcrkzj.
Rounystme n sposoble nedłog n^alaneo n etaple stuącaala do uoZwoub nęglaaa sodo nyżej schauakteuynonakego npuonadna slę ogunaay noday uontncu nanlzuający sól alelo l sól magaem nyżej schauaktoryronaky l aastępale klzrnłocnkle n clągo 0,5-5 mlaot dodaje slę aośme, mlesna slę nanlosnoky n nodnle nlzloky eatallnatou n nodouotlekklem sodo lob nęglaaem sodo jae nyżej gchauakteΓyronako, n tempeuatouno 40-60°C, puny cnym stosonaay n etaple uzdokljl gan uedukcyjky nanieua 80-100% objętośclonych nodouo, puny cnym stosoje slę 1 do 3 Nm/h gano uedokującego aa eg nysuszoaego riolokego eatallrdtoua.
Dla lepsnego foumonaala możaa dodać do eatalinatoua unodoukiakla 0,5 do 5% nagonych guaflto.
Katallnatou onodoumaala nodług może być stosonaay do onodoualama puopaaolo, k-butakolu l l-bota^lm Tae nlec punedmlotem nynalanku jest ućnmeż sposób unodoukiama puopakalo, k-butdkalo, l l-botaaalo, n któuym puopanal, k-butakal, l l-blstdkdl poddaje slę unodouklaklo n tempeudtuunz 100-160°C, n obecaoścl nyżej omónlokego katallratoua nedłog Za pomocą eatallnatoua unodouklakla nedłog możaa purepuonadnlć onodoumame puopaaalo l botdkalo puny jzdkocreskym onyskaalo pauy nodaej l kadciśklekla dla polepsneala opłacalaoścl onodoualeala. W pouónkaklu n po^^chale stosonaayml katallnatouaml onodoumaala możaa punopronadrić onodoumaale n rastogonakizm katallnatoud nedłog nykalanku puny rnięksrokym obcląże^o katallratoua n^^osnącym 0,8 do 1,0 eg/h aldehydo aa eg eatallnatoua.
Szleetynkość puoceso jest nyżsna od 99,5%, pu^naża^ nyżsna od 99,9%; oeoło 0,01% rastosonakego aldehydo ponostaje n gotonym puodoecle. Malej alż 0,1% aldehydo nostaje pureksntałcoke n mokotlokee nęgla, eteuy, acetale l estiy.
Puny unodouklaklo k-butakdlu tnouneale dlbotyli^i^teuo nyaosl poalżej 50 ppm, dnlęto cnemo możaa nuerygkonać n destylacjl gotonego puodoeto.
Puny unodouklakiu k-puopakalu tnouny slę dlpuopyloztzu n lloścl poalżej 20 ppm.
Zastosowane metody badania.
1. Onaa^e^ ponieurchki BET.
Sposób omama^a ponlzurchkl całkonltej BET nedłog Buokakzr’a, Emmet’a l Teller’a jest oplsaay n J.Ameu.Chem.Soc.Go (1938), stu. 309.
2. Onkacroklz objętoścl pouón aa duodne pouometril utęclonej (całeonlta objętość pouón l uoneriał pouón).
Sposób onkacrekla objętoścl pouón aa duodne pouomotuil utęclonej do 3900 bauón (390 MPa) nedłog H.L. Rltteu’a, L.C. Duaee’a jest oplsaay n Ikd.Ekgkg.chem. aaalyt.Edlt, 17 (1945) 782.
3. Onkacnekle ponleunchm aa duodne chemlsorpcjl.
Sposób onaa^a^ ponleunchal alelo aa duodne chemlsoupcjl nodouo pobuaaego n tempzuatoune 20°C jest oplsaay n J. of Catalysls 81 (1983) 204 l 96 (1985) 517.
m 260
4. Oznaczenie promienia porów.
Sposób oznaczania promienia porów jest opisany w Sj.J. Gregg, K.S.W. Sing, Adsorption Surface Area and Porosity, Academic Press New York - London (1967), str. 160 do 182.
5. Badanie powierzchni za pomocą spekroskopii SAM (Scanning Auger Microprobe).
Badania przeprowadzono za pomocą SAM-spektrometru PHI 660 firmy Perkin-Elmer.
Przeznaczone do badania próbki umieszczono w komorze do badań i za pomocą turbomolekularnej pompy próżniowej wytworzono próżnię <1 x 108 torów (1 x 0,1333224 · 10’8 kPa).
Wyrzutnia elektronowa dostarczała wiązkę elektronów, za pomocą której bombardowano próbkę. Na podstawie silnego naładowania próbek przez strumień elektronów przeprowadzono tak zwiane pomiary MULTIPLEX na 5 różnych miejscach każdej próbki, przy czym zostały sprawdzone tylko zakresy energetyczne oczekiwanych elementów, aby osiągnąć możliwie krótki czas pomiaru.
Metoda badania SAM jest opisana w Practical surface analysis by Auger and X-ray photoelectronic spectroscopy przez D.Briggs i M.Seah, Verlag John Wiley and Sons, New York, London (1983), str. 217 i następne i 283 i następne.
Pomiar i analizę emitowanych przez próbkę elektronów AUGER przeprowadzono za pomocą cylindrycznego analizatora lustrzanego.
Przy badaniach wybrano następujące warunki:
Rozdzielczość energii (E/E): 0,6%
Energia aktywacji: 10 kV/10 mA
Rozdzielczość lateralna: około 220 nm.
Za podstawę oceny ilościowej przyjęto współczynniki czułości czystych pierwiastków, które są opublikowane w Handbook of Auger Spectroscopy. Zmierzono i oceniono odpowiednie wartości pierwiastków niklu, sodu i magnezu.
Właściwości katalizatora uwodorniania.
Specjalne właściwości fizyczne i chemiczne katalizatora uwodorniania, które są ostatecznie warunkiem dla jego korzystnego zachowania przy uwodornieniu, osiąga się dzięki następującym cechom charakteryzującym jego wytwarzanie.
W etapie strącania następuje wspólne strącanie zasadowego mieszanego węglanu niklu i magnezu i nagromadzenie go na nośniku.
Warunki strącania są tak wybrane, że składająca się z zasadowego węglanu Mg część osadu występuje w postaci możliwie trudno rozpuszczalnej.
Otrzymany w etapie strącania zielony katalizator przemywa się według wynalazku tylko częściowo tak dalece, że niewiele wytrąconego zasadowego węglanu magnezu zostaje wymyte z zielonego katalizatora.
Do wynalazku należy również odpowiednie alkalizowanie katalizatora następujące po częściowym przemyciu zielonego katalizatora, przez co zostaje osiągnięte potrzebne wzbogacenie powierzchni katalizatora w alkalia.
Suszenie katalizatora zielonego nie jest krytyczne. Można je przeprowadzić w stosunkowo szerokim zakresie warunków suszenia na przykład w strumieniu powietrza w temperaturze 50 do 100°C.
Krytyczny i wynalazczy jest etap redukcji zielonego katalizatora do katalizatora uwodorniania. Redukcję należy tak przeprowadzić, aby przy zachowaniu temperatury 350 do 450°C i prędkości przepływu wodoru wynoszącej 0,25 do 0,75 m/s nastąpiła tylko częściowa redukcja składnika zawierającego nikiel. Korzystny okazał się stopień zredukowania wynoszący 42 do 83%.
Przy zastosowaniu procesu uwodorniania w złożu nieruchomym zielony katalizator przed suszeniem np. formuje się na tłoczywo po zabiegu wytłaczania, suszy, redukuje i stosuje w tej postaci albo po redukcji przez obróbkę za pomocą niewielkich ilości O2 w N2 stabilizuje się w znany sposób (H. Blume, W.Naundorf i A.Wrubel, Chem. Tech. tom 15 (1963), str. 583).
177 260
Stwierdzono, że zubożenie powierzchni katalizatora uwodorniania w Na powoduje zwiększenie reakcji rozszczepiania i ubocznych, które prowadzą do straty wartościowych produktów.
Przy nadmiernych stężeniach Na na powierzchni katalizatora uwodorniania znacznie obniża się aktywność uwodornienia. Oprócz tego ustala się tendencja do tworzenia produktów aldolizacji.
Zubożenie powierzchni katalizatora uwodornienia w Mg prowadzi do zmienionej, w porównaniu z katalizatorem według wynalazku niekorzystnej struktury porów i do zwiększenia aktywności katalizatora, która w szczególności w zakresie temperatur uwodorniania powyżej 100°C prowadzi do tworzenia niepożądanych produktów ubocznych, w szczególności produktów rozszczepienia; wysoki nadmiar Mg uwarunkowuje dezaktywację i przez to zmniejsza zdolność wytwórczą katalizatora uwodorniania.
Udział Na w warstwie powierzchniowej jest potrzebny dla katalizatora uwodorniania do sterowania selektywności i przez to do stłumienia reakcji rozszczepiania i ubocznych. Osiąga się zwiększone stężenie Na w warstwie powierzchniowej przez szlamowanie zielonego katalizatora w roztworze alkaliów.
Następujące przykłady służą do wyjaśnienia niniejszego wynalazku, ale go nie ograniczają.
Przykład. Wytwarzanie katalizatora uwodorniania.
1906 g Ni (NO3)2 • 6 H2O i 355,6 g Mg(NO3)2 · 6 H2O rozpuszcza się w 10,41 wody w temperaturze 99°C.
W zbiorniku mieszalnika rozpuszcza się 1500 g bezwodnego Na2CO3 w 14 l wody w temperaturze 99°C.
Przy silnym mieszaniu doprowadzono następnie roztwór Ni-Mg w czasie 3 min i równomiernie rozprowadzono go w roztworze sody. 230 g ziemi okrzemkowej dodano w postaci proszku i utworzoną zawiesinę mieszano najpierw dodatkowo 3 min i następnie sączono. Placek filtracyjny przemyto za pomocą 271 wody o temperaturze 70°C. Ostatnia odpływająca woda z przemywania miała przewodnictwo 1800 μ S.
Placek filtracy'ny zawieszono w 6000 g 0,25% wagowo ługu sodowego i mieszano w ciągu 2 godzin w temperaturze 50°C i sączono na prasie filtracyjnej. Placek filtracyjny poddano obróbce za pomocą powietrza sprężonego w ciągu 1 minuty. Wilgoć placka filtracyjnego wynosiła 82%. Placek filtracyjny w tej postaci uformowano do postaci ziaren nitkowych (0 6 mm). Uformowany placek filtracyjny suszono w suszarce szafkowej w ciągu 5 godzin w temperaturze 50°C, w ciągu 3 godzin w temperaturze 60°C i w ciągu 8 godzin w temperaturze 75°C do stałego ciężaru.
Analiza zielonego katalizatora była następująca
Ni 37,8% wagoiwch
MgO 5,2% wagoowyh
Na2O 14%
CO2 6,0% 'waj^oow/yc1 materiał podłożowy 2^,,7% wagoowylt wilgoć 6,5% \^c^j^o\w^cci ciężar nasypowy 530 g/l.
Zielony katalizator redukowano w temperaturze 425°C w ciągu 4 godzin. W tym celu przepuszczono przez 2 kg ziarna zielonego katalizatora 6 NmTh gazu redukującego. Gaz redukujący składał się z 99,5% objętościowych wodoru i 0,5% objętościowych azotu.
Przy redukcji zaobserwowano spadek ciężaru wynoszący 0,76 kg.
Przy ogólnej zawartości niklu wynoszącej 53% wagowych stwierdzono w zredukowanym katalizatorze stopień zredukowania wynoszący 72%.
Przykład zastosowania I.
Uwodornianie n-butanalu.
Katalizator wytworzony według przykładu I w postaci tabletek 6 mm (250 ml) najpierw doprowadza się do temperatury 120°C w reaktorze rurowym z płaszczem grzejnym - chłodzącym (średnica wewnętrzna: 32 mm) w strumieniu wodoru 730 Nl/h przy
177 260 ciśnieniu 4 barów (0,4 MPa) z szybkością nagrzewania 20°C/h. Po osiągnięciu temperatury 120°C zasila się 50 ml/h n-butanalu (ciekły) do podłączonej przed reaktorem wyparki, przez którą przepływa 730 Nl/h H2, w temperaturze odparowania 100°C. Mieszaninę parową H2/butanal podgrzewa się przed reaktorem w podgrzewaczu wstępnym do temperatury reakcji. Po 12 h zwiększa się ilość zasilania n-butanalu do 75 ml/h i po dalszych 12 h do 100 ml/h. Potem następuje zwiększanie zasilania butanalu każdorazowo w porcjach 25 ml n-butanalu w przedziale 24 godzin. Jednocześnie przy zwiększaniu zasilania butanalu podwyższa się temperaturę podgrzewacza wstępnego i reaktora w następujący sposób:
Zasilanie n-butanalu (ml/h) | Czas (h) | Temperatura podgrzewacza wstępnego reakcji (°C) |
200 | 24 | 123 |
225 | 24 | 126 |
250 | praca ciągła | 128 |
Utrzymuje się niezmienioną ilość H2 podczas okresu rozruchu i podczas pracy ciągłej.
Otrzymany w postaci pary produkt uwodorniania poddaje się skropleniu i analizuje.
Produkt uwodorniania składa się w 99,9% wagowych z n-butanolu i zawiera mniej niż 0,1% wagowych nie przereagowanego n-butanalu jak również poniżej 20 ppm eteru di-n-butylowego jako produktu ubocznego.
Obok produktu uwodorniania otrzymuje się około 0,4 kg pary H2O w ruchu ciągłym o ciśnieniu powyżej 1,8 barów (0,18 MPa) [ciśnienie pary odpowiednio do temperatury reaktora] na kg zastosowanego n-butanalu.
Przykład zastosowania II:
Uwodornianie propanalu.
Katalizator wytworzony według przykładu I w postaci tabletek 6 mm (250 ml) najpierw ogrzewa się do temperatury 125°C w takim samym układzie reaktora jak w przykładzie zastosowania Iw strumieniu H2 (730 Nl/h) przy ciśnieniu 3,5 barów (0,35 MPa) z szybkością nagrzewania 20°C/h. Następnie w okresie czasu 12 h najpierw zasila się wyparkę 50 ml/h propanalu (ciekły). Wprowadzoną ilość propanalu zwiększa się w odstępie czasu wynoszącym każdorazowo 12 h za każdym razem o 25 ml/h aż do 150 ml/h. Przy osiągnięciu ilości zasilania wynoszącej 150 ml/h podwyższa się temperaturę podgrzewacza wstępnego i reaktora do 128-130°C. Otrzymywany produkt uwodorniania skrapla się przez oziębianie i analizuje. Składa się on w około 99,9% wagowych z n-propanolu i poniżej 0,1% wagowych nie przereagowanego propanalu. Stwierdzono obecność produktów ubocznych w ilości poniżej 100 ppm 2-metylopentanonu-3 i poniżej 20 ppm eteru di-n-propylowego.
Jak w przykładzie zastosowania I możliwe jest również przy uwodornianiu propanalu za pomocą katalizatora według wynalazku otrzymywanie pary wodnej (> 13 barów) (0,13 MPa).
Przykład zastosowania III.
Uwodornianie i-butanalu.
W celu uwodornienia i-butanalu ogrzano do temperatury 120°C katalizator (250 ml) z przykładu I w takich samych warunkach jak w przykładzie zastosowania I w atmosferze H2. Następnie zasilano 50 ml/h i-butanalu. Ciśnienie uwodorniania (3,5 barów) (0,35 MPa), temperaturę reakcji (120°C) i szybkość zasilania H2 (730 Nl/h) utrzymywano niezmienne.
Otrzymywany produkt uwodornienia składał się w > 99,95% wagowych z i-butanolu i zawierał < 0,03% wagowych nie przereagowanego i-butanalu i poniżej 20 ppm eteru di-i-butylowego. Uwodornienie i-butanalu na katalizatorze według wynalazku dostarcza parę H2O o ciśnieniu > 1,8 barów (0,18 MPa).
Przykład porównawczy
Uwodornianie n-butanalu.
W takim samym reaktorze rurowym jak w przykładzie zastosowania I ogrzewa się do temperatury 100°C 250 ml handlowego katalizatora niklu 55/5 TST (Hoechst AG) w postaci
177 260 tabletek 6 mm w strumieniu wodoru wynoszącym 730 Nl/h przy ciśnieniu 3,5 barów (0,35 MPa) z szybkością nagrzewania 20°C/h.
Następnie zasilano w temperaturze 100°C 50 ml/h n-butanalu (ciekły) wyparką połączoną z reaktorem, przez którą przepływało 730 Nl/h H2. Przed wejściem do reaktora mieszaninę pary H2 -butanal ogrzewa się w podgrzewaczu wstępnym do temperatury reakcji.
Po 12 h zwiększa się podaną ilość n-butanalu do 75 ml/h i następnie w przedziałach wynoszących każdorazowo 12 h aż do 150 ml/h. W tych warunkach reakcji otrzymano produkt uwodornienia, który składał się z 98,9% wagowych n-butanolu, 0,3% wagowych acetali, 0,3% wagowych trimerowych produktów aldolizacji butanalu, 0,1% wagowych węglowodorów, 0,1% wagowych 2-etyloheksanolu, 0,1% wagowych eteru di-n-butylowego i 200 do 300 ppm C4/C4-estrów.
Z wprowadzonego do reakcji n-butanalu 1,0 do 1,2% wagowych zostało przekształconych przez hydrogenolizę w propan i metan, które są zawarte w odpływającym strumieniu wodoru.
W porównaniu z katalizatorem według wynalazku przy zastosowaniu handlowego katalizatora już w temperaturze 100°C występują znaczne ilości produktów ubocznych. Szczególnie uciążliwe dla otrzymywania czystego n-butanolu jest destylacyjne oddzielanie eteru di-n-butylowego, które ze wzrastającymi zawartościami estrów prowadzi do ponadproporcjonalnych strat n-butanolu.
Dalej w porównaniu z katalizatorem według wynalazku niekorzystna jest spowodowana przez hydrogenolizę, relatywnie wysoka strata produktu wartościowego powyżej 1% wagowych).
Jeśli zasilanie n-butanalu zwiększy się powyżej 150 ml/h, to wzrasta w szczególności tworzenie eteru di-n-butylowego i produktów rozszczepienia przez hydrogenolizę.
Takie same efekty ustalają się przy podwyższeniu temperatury uwodorniania.
W porównaniu z katalizatorem według wynalazku można wykorzystując katalizator według stanu techniki uzyskać przereagowanie maksymalnie tylko 60% ilości aldehydu, przy czym, oprócz tego zostają silniej zanieczyszczone produkty uwodornienia.
Za dalszą wadę należy uważać ograniczenie temperatury procesu uwodorniania do maksymalnie 100°C. W procesie nie otrzymuje się również użytecznej pary wodnej.
Claims (8)
- Zastrzeżenia patentowe1. Katalizator uwodorniania zawierający nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nośnik, znamienny tym, że katalizator uwodorniania składa się z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, resztę stanowi nośnik, a łączna zawartość niklu i tlenku niklu wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczoną według BET, powierzchnię wynoszącą 80 do 200 m2/g i, oznaczoną przez porometrię rtęciową całkowitą objętość porów wynoszącą 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym całkowita objętość porów jest podzielona na 30 do 60% objętościowych porów o promieniu porów < 4 nm, 4 do 10 % objętościowych porów o promieniu porów > 4 do 30 nm 30 do 60 % objętościowych porów o promieniu porów > 30 do 500 nm.
- 2. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że 5 do 10 warstw atomowych na powierzchni katalizatora uwodorniania, oznaczonych według badania SAM, zawiera 18 do 30, korzystnie 20 do 28% atomowych Ni, 1,2 do 3,0 korzystnie 1,5 do 2,5% atomowych Na,2,8 do 4,8 korzystnie 3,2 do 4,5% atomowych Mg.
- 3. Katalizator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metaliczna powierzchnia niklu ma wielkość od 100 do 130 m2/g Ni, oznaczoną przez chemisorpcję wodoru.
- 4. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że jako nośnik zawiera tlenek glinu albo dwutlenek krzemu, w szczególności w postaci kwasu krzemowego, żelu krzemionkowego, ziemi okrzemkowej lub krzemionki.
- 5. Sposób wytwarzania katalizatora uwodorniania zawierającego nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nośnik, składającego z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, resztę stanowi nośnik, a łączna zawartość niklu i tlenku niklu wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczoną według BET, powierzchnię wynoszącą 80 do 200 m2/g i, oznaczoną przez porometrię rtęciową całkowitą objętość porów wynoszącą 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym całkowita objętość porów jest podzielona na 30 do 60% objętościowych porów o promieniu porów < 4 nm, 4 do 10% objętościowych porów o promieniu porów > 4 do 30 nm, 30 do 60% objętościowych porów o promieniu porów > 30 do 500 nm, znamienny tym, że w etapie strącania do ogrzanego do temperatury 95-100°C 0,9-1,1 molowego roztworu węglanu sodu wprowadza się ogrzany do temperatury 95-100°C wodny roztwór zawierający 0,5-0,8 mol/1 soli niklu i 0,1-0,2 mola/l soli magnezu do uzyskania molowego stosunku Na2CO3:(Ni+Mg) = 1:0,60 do 0,65 i następnie dodaje się nośnik i utworzony zielony katalizator odfiltrowuje się od ługu macierzystego, częściowo przemywa się go gorącą wodą, aż popłuczyny wykazują przewodność równą 1500-2000 μS, po czym zielony katalizator zawiesza się w 1-3 krotnej ilości wody i miesza z 0,06-0,08 mola wodorotlenku sodu albo 0,03-0,04 mola węglanu sodu na mol stosowanej w etapie strącania ilości niklu i po 1-5 godzinach czasu mieszania oddziela się zielony katalizator z zawiesiny i suszy, następnie wysuszony zielony katalizator redukuje się w temperaturze 350-450°C, poddaje go działaniu 0,5-5,0 Nm3/h redukującego na kg zielonego katalizatora do uzyskania 42-83% wagowych całkowitego udziału niklu w postaci metalicznej.
- 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w etapie strącania do roztworu ogrzanego węglanu sodu według zastrz. 5 wprowadza się ogrzany wodny roztwór zawierający sól niklu i sól magnezu według zastrz. 5 i następnie niezwłocznie w ciągu 0,5-5 minut dodaje się nośnik, miesza się zawieszony w wodzie zielony katalizator z wodorotlenkiem177 260 sodu lub węglanem sodu jak w zastrz. 5, w temperaturze 40-60°C, przy czym stosowany w etapie redukcji gaz redukcyjny zawiera 80-100% objętościowych wodoru.
- 7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się 1 do 3 Nm3/h gazu redukującego na kg wysuszonego zielonego katalizatora.
- 8. Sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanalu, znamienny tym, że propanal, n-butanal i i-butanal poddaje się uwodornianiu w temperaturze 100-160°C, w obecności katalizatora uwodorniania zawierającego nikiel, tlenek niklu, tlenek magnezu, tlenek sodu i nierozpuszczalny w wodzie nośnik, złożonego z 25 do 50% wagowych niklu (metaliczny), 10 do 35% wagowych tlenku niklu, 4 do 12% wagowych tlenku magnezu, 1 do 5% wagowych tlenku sodu, resztę stanowi nośnik, a łączna zawartość niklu i tlenku niklu wynosi 40 do 70% wagowych, przy czym katalizator uwodorniania ma, oznaczoną według BET powierzchnię wynoszącą 80 do 200 m2/g i, oznaczoną przez porometrię rtęciową całkowitą objętość porów wynoszącą 0,35 do 0,6 ml/g, przy czym całkowita objętość porów jest podzielona na 30 do 60% objętościowych porów o promieniu porów < 4 nm, 4 do 10 % objętościowych porów o promieniu porów >4 do 30 nm, 30 do 60% objętościowych porów o promieniu porów > 30 do 500 nm.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4310053A DE4310053A1 (de) | 1993-03-27 | 1993-03-27 | Hydrierkatalysator, ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL177260B1 true PL177260B1 (pl) | 1999-10-29 |
Family
ID=6484059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL94302705A PL177260B1 (pl) | 1993-03-27 | 1994-03-21 | Katalizator uwodorniania, sposób wytwarzania katalizatora, oraz sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanalu |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5498587A (pl) |
EP (1) | EP0618006B1 (pl) |
JP (1) | JP2566115B2 (pl) |
KR (1) | KR100286510B1 (pl) |
CN (1) | CN1045548C (pl) |
BR (1) | BR9401212A (pl) |
CA (1) | CA2119388C (pl) |
DE (2) | DE4310053A1 (pl) |
PL (1) | PL177260B1 (pl) |
SG (1) | SG44820A1 (pl) |
TW (1) | TW264404B (pl) |
ZA (1) | ZA941936B (pl) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19815639A1 (de) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Zuckeralkoholen |
GB0017839D0 (en) | 2000-07-21 | 2000-09-06 | Ici Plc | Hydrogenation catalysts |
CA2534122C (en) * | 2003-07-31 | 2012-01-10 | Cargill, Incorporated | Low trans-fatty acid fat compositions; low-temperature hydrogenation, e.g., of edible oils |
US7585990B2 (en) * | 2003-07-31 | 2009-09-08 | Cargill, Incorporated | Low trans-fatty acid fat compositions; low-temperature hydrogenation, e.g., of edible oils |
US7022645B2 (en) * | 2003-08-04 | 2006-04-04 | Catalytic Distillation Technologies | Ni hydrogenation catalysts, manufacture and use |
US6995115B2 (en) * | 2003-09-23 | 2006-02-07 | Catalytic Materials, Llc | Catalyst for the generation of CO-free hydrogen from methane |
US7001586B2 (en) * | 2003-09-23 | 2006-02-21 | Catalytic Materials, Llc | CO-free hydrogen from decomposition of methane |
EP1879833A4 (en) * | 2005-05-02 | 2009-09-30 | Symyx Technologies Inc | HIGH SURFACE METAL, METAL OXIDE MATERIALS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
DE102008026209A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Süd-Chemie AG | Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Nickeloxide |
DE102008026094A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Süd-Chemie AG | Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Nickeloxide |
CN102557867A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-11 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种中低碳醇的生产方法 |
CN103301841B (zh) * | 2012-03-15 | 2015-06-17 | 北京化工大学 | 一种石墨烯负载高分散纳米Ni催化剂及其制备方法和应用 |
CN103506123B (zh) * | 2012-06-29 | 2015-08-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种醛液相加氢催化剂的制备方法 |
CN105080548B (zh) * | 2014-05-08 | 2017-09-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高镍系液相加氢催化剂选择性和稳定性的方法 |
FR3023732A1 (fr) * | 2014-07-15 | 2016-01-22 | Centre Nat Rech Scient | Utilisation de certaines plantes hyperaccumulatrices de metaux de transition pour des reductions de composes organiques par voies vertes |
CN105561997A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种镍系液相加氢催化剂的制备方法 |
CN104355954B (zh) * | 2014-11-06 | 2017-01-25 | 上海晶纯生化科技股份有限公司 | 一种制备四氢萘胺类化合物的工艺方法 |
KR102468578B1 (ko) * | 2015-11-02 | 2022-11-18 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 니켈규조토 촉매 및 그 제조방법 |
CN111215079B (zh) * | 2018-11-26 | 2023-02-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种采用镍基多相催化剂用于醛类加氢制醇类反应的方法 |
CN111215081A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种醛类加氢制醇类催化剂及其制备方法 |
CN111215107B (zh) * | 2018-11-26 | 2023-05-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种醛类加氢高选择性制醇类的催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926583A (en) * | 1967-06-12 | 1975-12-16 | Haldor Topsoe As | Process for the catalytic steam reforming of hydrocarbons |
US3868332A (en) * | 1970-10-26 | 1975-02-25 | Exxon Research Engineering Co | Massive nickel catalysts |
DE2862349D1 (en) * | 1977-07-11 | 1984-01-05 | British Gas Corp | Steam reforming catalysts and their preparation |
US5244648A (en) * | 1980-12-23 | 1993-09-14 | Rhone-Poulenc Industries | Process for the preparation of alumina agglomerates |
US4451677A (en) * | 1981-08-20 | 1984-05-29 | Davy Mckee (London) Limited | Multistage aldehyde hydrogenation |
NL191511C (nl) * | 1983-01-20 | 1995-08-21 | Unilever Nv | Werkwijze voor de bereiding van een nikkel-bevattende katalysator. |
US4703031A (en) * | 1986-07-11 | 1987-10-27 | Amoco Corporation | Catalytic reforming catalyst with modified pore size distribution |
DE3880113T2 (de) * | 1987-12-21 | 1993-07-15 | Unilever Nv | Nickel-kieselerde-katalysatoren und ihre bereitung. |
DE3803898A1 (de) * | 1988-02-09 | 1989-08-10 | Degussa | Presslinge auf basis von pyrogen hergestelltem zirkondioxid, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung |
NL186511C (nl) * | 1988-05-06 | 1990-12-17 | Unilever Nv | Werkwijze voor het hydrogeneren van nitrillen tot aminen. |
JPH02245239A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Ube Ind Ltd | 高活性ニッケル系触媒およびその調製方法 |
CA2016817C (en) * | 1989-05-16 | 1998-06-23 | Cornelis Martinus Lok | Nickel/silica catalyst and the preparation and use thereof |
DE4025245A1 (de) * | 1990-08-09 | 1992-02-13 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur herstellung von gesaettigten alkoholen aus aldehyden |
DE4025525A1 (de) * | 1990-08-11 | 1992-02-20 | Hoechst Ag | Traegerkatalysatoren und ein verfahren zu ihrer herstellung |
-
1993
- 1993-03-27 DE DE4310053A patent/DE4310053A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-01-20 TW TW083100457A patent/TW264404B/zh active
- 1994-03-18 CA CA002119388A patent/CA2119388C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-18 BR BR9401212A patent/BR9401212A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-03-18 ZA ZA941936A patent/ZA941936B/xx unknown
- 1994-03-19 KR KR1019940005535A patent/KR100286510B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-19 SG SG1996008257A patent/SG44820A1/en unknown
- 1994-03-19 EP EP94104377A patent/EP0618006B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-19 DE DE59401015T patent/DE59401015D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-21 PL PL94302705A patent/PL177260B1/pl unknown
- 1994-03-22 JP JP6050630A patent/JP2566115B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-24 US US08/217,151 patent/US5498587A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-25 CN CN94103353A patent/CN1045548C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-09 US US08/437,354 patent/US5600030A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG44820A1 (en) | 1997-12-19 |
TW264404B (pl) | 1995-12-01 |
JP2566115B2 (ja) | 1996-12-25 |
JPH07821A (ja) | 1995-01-06 |
ZA941936B (en) | 1994-10-18 |
CN1045548C (zh) | 1999-10-13 |
EP0618006A1 (de) | 1994-10-05 |
CN1092698A (zh) | 1994-09-28 |
EP0618006B1 (de) | 1996-11-13 |
BR9401212A (pt) | 1994-11-01 |
CA2119388C (en) | 1998-10-13 |
KR940021116A (ko) | 1994-10-17 |
US5498587A (en) | 1996-03-12 |
US5600030A (en) | 1997-02-04 |
CA2119388A1 (en) | 1994-09-28 |
DE59401015D1 (de) | 1996-12-19 |
DE4310053A1 (de) | 1994-09-29 |
KR100286510B1 (ko) | 2001-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL177260B1 (pl) | Katalizator uwodorniania, sposób wytwarzania katalizatora, oraz sposób uwodorniania propanalu, n-butanalu i i-butanalu | |
US3459678A (en) | Olefin hydration catalyst | |
JP4043520B2 (ja) | 酢酸ビニル製造用不均質バイメタルパラジウム―金触媒 | |
US4289709A (en) | Preparation of methanol from synthesis gas with promoted palladium catalysts | |
EP0031244B1 (en) | Process for producing methanol from synthesis gas with palladium-calcium catalysts | |
JPH04244036A (ja) | アルデヒド類から飽和アルコールを製造する方法 | |
EP2468400A1 (en) | Catalyst and alcohol synthesis method | |
JPH01299239A (ja) | ネオペンチルグリコールの製造方法 | |
KR20010080555A (ko) | 알돌 축합 | |
US4535187A (en) | Preparation of isophorone and mesityl oxide from acetone | |
US6303536B1 (en) | Process of preparing catalyst for producing alkenyl acetates | |
RU2181624C2 (ru) | Способ и катализатор дегидрирования вторичных циклических спиртов и способ получения данного катализатора | |
US4480131A (en) | Process for selective production of di- and tri-alkylamines | |
RU2336260C2 (ru) | Способ получения фенола путем гидродеоксигенации диоксибензолов | |
CZ98299A3 (cs) | Kontinuální způsob hydratace olefinů | |
US6963016B1 (en) | Process for the synthesis of highly active modified carbon supported palladium catalyst | |
EP0040414B1 (en) | Process for producing acetaldehyde | |
RU2422203C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и способ получения метилацетата | |
EP1205246B1 (en) | Process for preparation of catalyst | |
JPH09100244A (ja) | オレフィン類の製造方法およびこれに用いる脱水反応触媒 | |
RU2434837C1 (ru) | Способ получения тетрахлорэтилена | |
JPS61167634A (ja) | 2−エチルヘキセナ−ルの製造方法 | |
US4511749A (en) | Conversion of methanol to toluene using amorphous silica-alumina catalysts | |
JP2023530673A (ja) | 酢酸ビニル製造用触媒の製造方法 | |
Zhu et al. | Vapor‐phase aldolization of n‐butyraldehyde to 2‐ethyl‐2‐hexenal over solid‐base catalysts |