RO106848B1 - Procedeu- pentru obținerea unui catalizator pe bază de cupru, pentru hidrogenarea furfurolului Ia alcool furfurilic - Google Patents

Abstract

Invenția se referă Ia un procedeu pentru obținerea unui catalizator pentru hidrogenarea furfurolului la alcool furfurilic, prin cataliză eterogenă, în fază gazoasă sau lichidă, având compoziția CuO - A12O, și 2% grafit pentru pastilare. Conținutul de CuO variază Intre limitele 20 și 30%, restul fiind AljO, și 2% grafit pentru pastilare. Procedeul constă tn coprecipitarea la 3O...4O°C și pH=6,8...7,0 a unui amestec de soluții de Al/NO,), , 2n și Cu(NO3)5 , 2n cu soluții de Na^COj 20% sau ΝΗ,ΟΗ, 20%; copredpitatul se lasă- 1...2 h la maturare, după care se filtrează, se spală cu apă până la Îndepărtarea Na2O, sub 0,25%, se usucă la 120°C și se calcinează la 300°C, după care, tn final, i se adaugă grafit 2% șise pastilează la dimensiunile 5 x 5; 6 x 7 sau 10 x 10 x 3 mm.

Description

Invenția se referă la un procedeu pentru obținerea unui catalizator, pentru hidrogenarea furfurolului la alcool furfurilic, prin cataliză eterogenă în fază gazoasă sau lichidă.

Se cunoaște un catalizator pentru fabricarea alcoolului furfurilic, prin hidrogenarea furfurolului în fază gazoasă și regim izoterm de lucru, ce se obține dintr-un precursor catalitic, format din aliaj Cu:Al « 50% : 50% prin tratare cu soluție NaOH 8% pentru dizolvarea parțială a aluminiului cu obținerea unei suprafețe spongioase cu Cu activ. Acest catalizator prezintă următoarele dezavantaje:

- are o suprafață specifică, relativ mică, iar cuprul activ este numai la suprafața precursorului, atacul chimic nepătrunzînd prea adine in granula de catalizator;

- cuprul activ, format la suprafață, este destul de slab legat de miezul de aliaj al particulei, ceea ce determină pierderi mari de cupru prin antrenare cu soluția și cu fluxul de gaz, cît și prin frecarea particulelor de catalizator;

- reactivarea, prin repetarea atomului chimic, după scăderea activității catalizatorului, duce la o micșorare a particulei de catalizator și la creșterea pierderii de presiune, pe stratul de catalizator;

- depunerea de rășini prin polimerizare pe suprafața catalizatorul iii duce la rapida lui dezactivare și creșterea rezistenței la trecere;

- regenerarea lui, prin arderea rășinilor, cu aer, în abur supraîncălzit, nu este suficientă, dacă nu este urmată de atac chimic, ceea ce dovedește ca și această operație duce la pierderi de cupru.

Problema pe care o rezolvă invenția este obținerea unui catalizator de cupru ieftin, activ, cu rezistență mecanică și termică bună, ușor regenerabil, prin arderea rășinilor, în mediu de abur supraîncălzit și care să ducă la reducerea costurilor de fabricație.

Procedeul conform invenției constă în coprecipitarea, la 3O...4O°C și pH 6.8.. .7.0, a unui amestec de soluții de Al(NO)3, 2n și Cu(NO3)2, 2 n cu soluții de Na2CC>2 20% sau NH4OH 20%, coprecipitatul se lasă 1...2 h, la maturare, după care se filtrează, se spală cu apă, pînă la îndepărtarea Na2O sub 0,25%, se usucă la 120°C și se caicinează la 300°C, după care, în final, i se adaugă 2% grafit și se pastilează la dimensiunile 5 x 5, 6 x 7, sau 10 x 10 x 3 mm, componenta activă CuO fiind dispersată in suportul refractar de AI2O3 cu mare porozitate in suprafață specifică, in proporție de

20.. .30,, de preferință 25%.

Acest, catalizator poate să fie utilizat pe un interval de 2...3 ani, cu regenerări periodice, pentru înlăturarea rășinilor de polimerizare, ce se depun, în special, pe stratul său superior.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

. - se reduc costurile de producție;

- se elimină consumul de NaOH;

- crește, viața catalizatorului.

Se dau, în continuare exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Se obține precursorul catalitic, prin coprecipitare, avînd compoziția CuO - AI2O3 circa 25% CuO, din raportul atomic teoretic intre metale CuiAh- Pentru obținerea a 100 g catalizator se amestecă 314 ml soluție Cu(NO3)3 2 n și 2208 ml soluție 2 n AI(NO3)3 obținut din A1(NO3)3 9 H2O la care se adaugă 2 g grafit și se precipită, la^{: v}3O..i4O°C, și pH 6.8.. .7.0, cu soluție Na2CO3 20% sau NH4OH 20% și se lasă la maturat 1...2 h, după care se filtrează. Precipitatul se spală pentru îndepărtarea Na2O pînă sub 0,25%. Se usucă în etuvă, la 120°C, se caicinează o oră, la 300°C

4 și se pastilează sub forma de pastile 6x7 mm sau 5x5 mm sau inele 10 x 10 x 3 mm.

Exemplul 2. Se obține precursorul catalitic cu aceiași raport teoretic între metale Cu 1 : Al 2, cu deosebirea că Al se introduce sub formă coloidalâ. Pentru aceasta, soluția de Al(NO3) 2n din exemplul 1 se tratează cu o soluție 10% NH4OH sub agitare puternică, pînă la pH = 6,8...7. După precipitare se dublează volumul de apă și se sifonează soluția mumă. Acest gel se suspendă sub agitare în soluția de Cu(NO3)2, din exemplul precedent, diluată la 10% și se precipită cu Na2CO3 10% Ia 40°C și pH = 6,8...7,0.

Se maturează precipitatul o oră, se filtrează, se usucă la 120°C, se precalcinează la 280°C, se adaugă grafit 2% și se pastilează la aceleași dimensiuni ca în exemplul 1.

Reducerea CuO la Cu metalic se face în ambele cazuri in instalație prin tratare cu amestecuri de N2 + H2 și la urma cu H2 de min. 70%.

Claims (2)

1. Revendicare

   Procedeu pentru obținerea unui catalizator pe bază de cupru, utilizat la hidrogenarea furfurolului la alcool furfurilic, prin cataliză eterogenă, în fază gazoasă sau lichidă, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unui cu^ιυ ρτη, fiind dispersat într-un suport refractar, cu rezistență mecanică și termică mare, se coprecipită la 30...40°C și pH “ 6,8...7,0, un amestec de soluții de A1(NO3)3, 2n și Cu(NO3)2, 2 n cu soluții de Na?CO3 20% sau NH4OH 20%, coprecipitatul se lasă la maturare

   1...2 h, după care se filtrează, se spală cu apă pîna la îndepărtarea Na2O sub
2. 2q 0,25%, se usucă la 12O°C și se calci nează la 300°C, după care i se adaugă 2% grafit pentru pastilare în granule de 5 x 5 mm, 6x7 mm sau inele 10 x 10 x 3 mm, conținutul de CuO fiind

   25 de 20...30% de preferință 25% ceea ce reprezintă un raport teoretic între Cu și Al de 1/2.