RU2056939C1 - Catalyst for disproportioning colophony - Google Patents

Catalyst for disproportioning colophony Download PDF

Info

Publication number
RU2056939C1
RU2056939C1 RU92011558A RU92011558A RU2056939C1 RU 2056939 C1 RU2056939 C1 RU 2056939C1 RU 92011558 A RU92011558 A RU 92011558A RU 92011558 A RU92011558 A RU 92011558A RU 2056939 C1 RU2056939 C1 RU 2056939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
palladium
catalyst
content
carrier
size
Prior art date
Application number
RU92011558A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92011558A (en
Inventor
А.С. Лисицын
А.В. Романенко
В.А. Лихолобов
В.А. Родионов
Original Assignee
Институт катализа СО РАН
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 Институт катализа СО РАН filed Critical Институт катализа СО РАН
Priority to RU92011558A priority Critical patent/RU2056939C1/en
Publication of RU92011558A publication Critical patent/RU92011558A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2056939C1 publication Critical patent/RU2056939C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: proposed supported catalyst contains 1.5-2.5 mass % of palladium, carbon being used as carrier. Said palladium is concentrated in active layer having thickness 10-50 μm, particles of palladium with preliminary size 2-8 nm are displaced in pores of said carrier having size 3-15 nm. Proposed catalyst is prepared by applying palladium on granulated carrier, aqueous solution of palladium nitrate being used. Said solution contains free nitric acid, its quantity being 6:1-1:1 as calculated for palladium. Then drying at 110-130 C in air stream is carried out. Decomposition of thus applied palladium nitrate is carried out at 200-300 C in stream of inert gas, its reduction takes place at 150-250 C in hydrogen. EFFECT: improves quality of desired product. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к палладиевым катализаторам на углеродных носителях для процессов диспропорционирования абиетиновой и других смоляных кислот и может быть использовано в химической промышленности для проведения процессов внутри- и межмолекулярного перераспределения водорода в высоковязких субстратах, в частности для проведения процессов модифицирования канифоли. The invention relates to palladium catalysts on carbon carriers for the processes of disproportionation of abietic and other resin acids and can be used in the chemical industry for carrying out processes of intramolecular and intermolecular redistribution of hydrogen in highly viscous substrates, in particular for carrying out processes for modifying rosin.

Известны процессы диспропорционирования канифоли с участием палладиевых катализаторов. О составе используемых катализаторов известно, что они содержат 1-5 мас. палладия на активном угле; способ приготовления катализаторов не приводится или указывается, что катализаторы получают традиционными способами. Known processes for the disproportionation of rosin with the participation of palladium catalysts. The composition of the used catalysts is known that they contain 1-5 wt. activated carbon palladium; no catalyst preparation method is provided or it is indicated that the catalysts are prepared by conventional methods.

Недостатками известных катализаторов являются низкая производительность, что заставляет повышать температуру до 250-300оС, высокая степень протекания побочных процессов и сложность технологического оформления процесса в случае дробленых катализаторов.The disadvantages of the known catalysts are low productivity, which causes to increase the temperature to 250-300 ° C, a high degree of side processes and the complexity of the technological process of registration in the case of the crushed catalysts.

Задача изобретения создание катализатора с высокой активностью и стабильностью в процессе диспропорционирования канифоли и способа его приготовления. The objective of the invention is the creation of a catalyst with high activity and stability in the process of disproportionation of rosin and the method of its preparation.

Задача решается использованием палладиевого катализатора на гранулированном углеродном носителе с содержанием палладия 1,5-2,5 мас. с преимущественной толщиной активного слоя 10-50 мкм у внешней поверхности гранул, в котором частицы палладия имеют преимущественный размер 2-8 нм и локализованы в порах с размером, превышающим в 1,5-2,5 раза размер этих частиц. The problem is solved using a palladium catalyst on a granular carbon carrier with a palladium content of 1.5-2.5 wt. with a predominant thickness of the active layer of 10-50 μm at the outer surface of the granules, in which palladium particles have a predominant size of 2-8 nm and are localized in pores with a size exceeding 1.5-2.5 times the size of these particles.

Получение катализатора с указанными свойствами достигается тем, что в качестве предшественника металла используют нитрат палладия, его нанесение проводят из водного раствора с содержанием свободной азотной кислоты 6:1 1:1 (молярн. ) по отношению к палладию, а для повышения производительности катализатора, его удешевления и сокращения длительности операций сушку нанесенной соли ведут в токе воздуха при 110-130оС, разложение нанесенного нитрата проводят в токе инертного газа при 200-300оС, а восстановление в водороде при 150-250оС.Obtaining a catalyst with these properties is achieved by the fact that palladium nitrate is used as a metal precursor, its deposition is carried out from an aqueous solution with a content of free nitric acid 6: 1 1: 1 (molar) with respect to palladium, and to increase the productivity of the catalyst, it reduce the cost and reducing the duration of applied salt drying operations carried out in air at 110-130 ° C, decomposition of nitrate deposited is carried out in an inert gas flow at 200-300 ° C, and the reduction in hydrogen at 150-250 ° C.

Уменьшение содержания палладия по сравнению к указанным вызывает снижение производительности катализатора. Увеличение толщины активного слоя более 50 мкм ведет к снижению производительности катализатора из-за усиления диффузионных торможений каталитического процесса в глубине гранулы. Активный компонент, сконцентрированный в слое менее 10 мкм, может теряться в результате истирания гранул при работе, что ведет к падению производительности катализатора и безвозвратным потерям дорогого металла. Частицы палладия с размером менее 2 нм обладают пониженной активностью в процессах отщепления водорода и локализуются в порах, размер которых соизмерим с размером молекул абиетиновой кислоты, что делает такие частицы недоступными для молекул субстрата. Кристаллиты с размером более 8 нм обладают низкой удельной поверхностью, что снижает производительность катализатора. При локализации кристаллитов в порах с размером, близким к размеру кристаллита, происходит блокировка поверхности металла стенками пор и такие кристаллиты также оказываются недоступными для молекул субстрата. Локализация кристаллитов в порах, размер которых значительно превышает собственный размер кристаллитов, ведет к потере стабилизирующего эффекта пор и легкой спекаемости металла в высокотемпературных процессах. A decrease in the palladium content compared to the specified causes a decrease in the productivity of the catalyst. An increase in the thickness of the active layer of more than 50 μm leads to a decrease in the productivity of the catalyst due to the intensification of diffusion inhibitions of the catalytic process in the depth of the granule. The active component, concentrated in a layer of less than 10 microns, can be lost as a result of abrasion of the granules during operation, which leads to a decrease in catalyst productivity and irretrievable loss of expensive metal. Particles of palladium with a size of less than 2 nm have a reduced activity in the processes of hydrogen cleavage and are localized in pores, the size of which is comparable to the size of the molecules of abietic acid, which makes such particles inaccessible to substrate molecules. Crystallites with a size of more than 8 nm have a low specific surface area, which reduces the productivity of the catalyst. When crystallites are localized in pores with a size close to the crystallite size, the metal surface is blocked by pore walls and such crystallites also turn out to be inaccessible to substrate molecules. Localization of crystallites in pores, the size of which significantly exceeds the intrinsic crystallite size, leads to the loss of the stabilizing effect of pores and easy sintering of the metal in high-temperature processes.

Выбор в качестве предшественника нитрата палладия обусловлен недостатками остальных известных дешевых солей палладия. Быстрый гидролиз карбоксилатов палладия делает невозможным в этом случае использование водных растворов. Хлорид палладия в кислой среде адсорбируется на углеродных носителях преимущественно в микропорах, а для получаемых из хлорида палладия в нейтральной или щелочной среде полигидроксокомплексов палладия затруднено проникновение вглубь гранул носителя; имея большой размер, коллоидные частицы закрепляются в широких порах, сосредоточенных в узком активном слое, что ведет к низкой устойчивости получаемого катализатора к истиранию и стеканию в условиях высокотемпературных каталитических процессов. Методы приготовления катализаторов через полигидроксокомплексы палладия не позволяют вводить в гранулированные катализаторы более 1 мас. палладия. Кроме того, технология приготовления катализаторов из хлорида палладия и его производных включает длительную промывку катализатора от выделившихся в процессе нанесения хлорид-ионов и используемых в процессе обработки ионов щелочных металлов. Это ведет к увеличению длительности процесса приготовления катализатора и большому объему подлежащих утилизации сточных вод. The choice of palladium nitrate as a precursor is due to the disadvantages of the remaining known cheap palladium salts. The rapid hydrolysis of palladium carboxylates makes it impossible in this case to use aqueous solutions. Palladium chloride in an acidic medium is adsorbed on carbon carriers mainly in micropores, and for palladium polyhydroxy complexes of palladium obtained from a neutral or alkaline medium, penetration into the granules of the carrier is difficult; having a large size, colloidal particles are fixed in wide pores concentrated in a narrow active layer, which leads to low resistance of the obtained catalyst to abrasion and runoff under conditions of high temperature catalytic processes. Methods of preparation of catalysts through polyhydroxy complexes of palladium do not allow to introduce more than 1 wt. palladium. In addition, the technology for the preparation of catalysts from palladium chloride and its derivatives includes a long washing of the catalyst from alkali metal ions released during the deposition of chloride ions and used in the processing of ions. This leads to an increase in the duration of the catalyst preparation process and a large volume of waste water to be disposed of.

По сравнению с другими солями палладия нитрат палладия имеет то преимущество, что при удалении воды из носителя, пропитанного раствором нитрата палладия, происходит объемное заполнение пор носителя солью палладия и размер частиц твердой соли оказывается равен размеру пор, в которых локализованы частицы. При разложении до окисла происходит естественное уменьшение объема частицы; дальнейшее уменьшение размера частиц нанесенной фазы происходит при восстановлении окисла до металла. Требуемое соотношение между размерами частиц палладия и размером пор определяется соотношением между молярными объемами твердого нитрата палладия и металлического палладия. Compared to other salts of palladium, palladium nitrate has the advantage that when water is removed from the carrier impregnated with a solution of palladium nitrate, the pores of the carrier are volumetricly filled with palladium salt and the particle size of the solid salt is equal to the size of the pores in which the particles are localized. When decomposed to oxide, a natural decrease in particle volume occurs; a further decrease in the particle size of the deposited phase occurs when the oxide is reduced to metal. The desired ratio between palladium particle size and pore size is determined by the ratio between the molar volumes of solid palladium nitrate and metallic palladium.

Концентрация азотной кислоты в пропиточном растворе выбирается такой, чтобы предотвратить образование в растворе коллоидных продуктов гидролиза и быстрое спонтанное восстановление палладия при контакте раствора с углеродной поверхностью, и в то же время достаточно низкой, чтобы воспрепятствовать чрезмерно глубокому проникновению соли палладия в гранулы носителя. The concentration of nitric acid in the impregnating solution is chosen so as to prevent the formation of colloidal hydrolysis products in the solution and the rapid spontaneous reduction of palladium upon contact of the solution with the carbon surface, and at the same time low enough to prevent the palladium salt from penetrating excessively deep into the carrier granules.

Предварительная сушка образца с нанесенным соединением палладия проводится с целью предотвратить образование прочных нитрозильных комплексов одновалентного палладия, которое протекает при термическом взаимодействии нитрата палладия с углеродом в присутствии воды. Воздух используется как дешевый газ-носитель; одновременно окислительная атмосфера при сушке позволяет предотвратить неконтролируемое восстановление палладия при взаимодействии с углеродной поверхностью. Медленное повышение температуры при сушке позволяет избежать выброса пропиточного раствора из гранул. Конечная сушка проводится при температуре выше температуры кипения воды; верхняя граница определяется устойчивостью углеродного носителя к окислению воздухом в присутствии нанесенного компонента. Preliminary drying of the sample with the applied palladium compound is carried out in order to prevent the formation of strong nitrosyl complexes of monovalent palladium, which occurs during thermal interaction of palladium nitrate with carbon in the presence of water. Air is used as a cheap carrier gas; at the same time, the oxidizing atmosphere during drying prevents uncontrolled reduction of palladium upon interaction with the carbon surface. Slow temperature increase during drying avoids the release of impregnating solution from the granules. Final drying is carried out at a temperature above the boiling point of water; the upper boundary is determined by the resistance of the carbon carrier to oxidation by air in the presence of a supported component.

Разложение нитрата палладия перед восстановлением необходимо для того, чтобы исключить образование летучих гидридных комплексов аммиаката палладия. Они образуются в присутствии водорода из-за восстановления выделяющихся окислов азота и автокаталитически разлагаются на ранее сформировавшихся частицах металла; в результате интенсивного роста кристаллитов происходит потеря дисперсности металла и падение производительности катализатора. Для уменьшения длительности процесса разложения катализатор нагревают выше 200оС, верхний предел температуры обусловлен стремлением сохранить окисел палладия в достаточно дисперсном состоянии.The decomposition of palladium nitrate before reduction is necessary in order to exclude the formation of volatile hydride complexes of palladium ammonia. They are formed in the presence of hydrogen due to the reduction of released nitrogen oxides and decompose autocatalytically on previously formed metal particles; as a result of the intensive growth of crystallites, there is a loss of metal dispersion and a decrease in catalyst productivity. To reduce the duration of the decomposition process, the catalyst is heated above 200 C, the upper temperature limit is due to the desire to keep the palladium oxide in a sufficiently dispersed state.

Восстановление обеспечивает палладию повышенную стабильность в условиях каталитического процесса и снижение безвозвратных потерь. Верхняя граница температуры определяется необходимостью снизить спекание металла при восстановлении, нижняя необходимостью обеспечить полноту восстановления. Recovery provides palladium with increased stability under the conditions of the catalytic process and reduced irretrievable losses. The upper limit of temperature is determined by the need to reduce sintering of the metal during reduction, the lower one by the need to ensure completeness of reduction.

Положительный эффект достигается совокупностью всех указанных приемов. A positive effect is achieved by the combination of all these techniques.

В качестве носителя может быть выбран пористый углеродный материал, проявляющий достаточно высокую стабильность к термообработкам в окислительной атмосфере, обладающий прочностью на истирание 0,1-0,5/мин, зольностью менее 2-3 мас. и преимущественным размером пор 2-15 нм. В примерах катализаторы готовились на углеродном носителе типа Сибунит с характеристиками: размер гранул 1-3 мм, удельная поверхность по адсорбции азота 400 м2/г, насыпная плотность 0,6 кг/дм3, суммарный объем пор (по влагоемкости) 0,6 см3/г, преимущественный размер пор 4-10 нм, зольность 0,8 мас. прочность на истирание 0,1/мин.As a carrier, a porous carbon material can be selected, exhibiting a sufficiently high stability to heat treatments in an oxidizing atmosphere, having an abrasion resistance of 0.1-0.5 / min, an ash content of less than 2-3 wt. and a predominant pore size of 2-15 nm. In the examples, the catalysts were prepared on a Sibunit-type carbon support with characteristics: granule size 1-3 mm, specific surface for nitrogen adsorption 400 m 2 / g, bulk density 0.6 kg / dm 3 , total pore volume (moisture capacity) 0.6 cm 3 / g, the predominant pore size of 4-10 nm, an ash content of 0.8 wt. abrasion resistance 0.1 / min.

Раствор нитрата палладия готовят известными способами, обрабатывая металлический палладий (чернь, проволока, фольга) горячим раствором азотной кислоты с добавкой промотирующих количеств муравьиной и соляной кислот до полного растворения палладия. Концентрацию свободной азотной кислоты изменяют добавлением концентрированной азотной кислоты или упариванием раствора. Для нанесения берут объем раствора равный 0,5-0,7 cуммарного объема пор в партии носителя, подлежащей пропитке. A solution of palladium nitrate is prepared by known methods, treating metallic palladium (black, wire, foil) with a hot solution of nitric acid with the addition of promoting amounts of formic and hydrochloric acids until the palladium is completely dissolved. The concentration of free nitric acid is changed by adding concentrated nitric acid or by evaporation of the solution. For application, take a solution volume equal to 0.5-0.7 of the total pore volume in the batch of the carrier to be impregnated.

Катализатор применяют в процессе диспропорционирования живичной канифоли при 190-240оС при подаче расплава канифоли с объемной скоростью 0,5-1,5 ч-1.The catalyst employed in the disproportionation process of gum rosin at 190-240 ° C at feeding molten rosin with a space velocity of 0.5-1.5 h -1.

На чертеже показаны результаты адсорбционных измерений (а), электронного микрозондирования (б) и просвечивающей электронной микроскопии (в) по распределению пор использованного носителя по размеру (а), распределению палладия по грануле в полученном катализаторе (б) и распределению частиц палладия по размеру (в). The drawing shows the results of adsorption measurements (a), electron microsound (b) and transmission electron microscopy (c) on the pore size distribution of the used support (a), the distribution of palladium on the granule in the obtained catalyst (b) and the distribution of palladium particles on size ( in).

П р и м е р 1. Во вращающийся барабан помещают 50 г гранулированного углеродного носителя, в котором свободный объем пор составляет 0,7 см3/г, причем более 95% пор имеют размер менее 10 нм и на кривой распределения пор по размеру согласно адсорбционным данным (чертеж, а) имеется резкий максимум при 4-5 нм. При вращении барабана наносят орошением 22 мл раствора нитрата палладия с концентрацией палладия 46,4 г/л и концентрацией свободной азотной кислоты 106 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:3,8). Образец с нанесенным нитратом палладия помещают в трубчатый реактор и сушат в токе воздуха при повышении температуры в течение 1 ч до 120оС и выдерживании при этой температуре еще 2 ч. Заменяют воздух на азот и повышают температуру до 250оС. При этой температуре проводят разложение в токе азота в течение 5 ч и охлаждают до 120оС. Заменяют азот на водород и восстанавливают катализатор при 150оС в течение 2 ч. Вытесняют при 120оС водород азотом, охлаждают катализатор в токе азота до 40оС. Получают катализатор с содержанием палладия 2,0 мас. При этом толщина активного слоя, определяемая как удвоенная полуширина пика на кривой распределения частиц, по данным электронного микрозондирования (чертеж, б), составляет 30 мкм, а 95% частиц палладия имеют размер от 2 до 8 нм (данные просвечивающей электронной микроскопии, чертеж, в).PRI me R 1. In a rotary drum is placed 50 g of a granular carbon carrier in which the free pore volume is 0.7 cm 3 / g, more than 95% of the pores have a size of less than 10 nm and according to the pore size distribution curve according to adsorption data (drawing, a) there is a sharp maximum at 4-5 nm. During the rotation of the drum, 22 ml of a palladium nitrate solution with a palladium concentration of 46.4 g / L and a concentration of free nitric acid of 106 g / L are applied by irrigation (molar ratio Pd / nitric acid 1: 3.8). Sample coated with palladium nitrate is placed in a tubular reactor and dried in flowing air at elevated temperatures for 1 hour to 120 ° C and maintained at this temperature for another 2 hours. Air is replaced by nitrogen and the temperature was raised to 250 ° C. At this temperature, is performed decomposition in a nitrogen stream for 5 hours and cooled to 120 C. Replace the nitrogen with hydrogen and the catalyst is reduced at 150 ° C for 2 hours. displaces at 120 ° C with nitrogen, hydrogen, the catalyst was cooled in flowing nitrogen to 40 ° C to give a catalyst with a palladium content of 2.0 wt. In this case, the thickness of the active layer, defined as the doubled half-width of the peak in the particle distribution curve, according to electron microprobe data (drawing, b), is 30 μm, and 95% of palladium particles have a size of 2 to 8 nm (transmission electron microscopy, drawing, in).

1,5 г полученного катализатора помещают в медленно вращающийся держатель и выдерживают под инертной атмосферой при 195-200оС в течение определенного времени в расплаве живичной сосновой канифоли с исходным содержанием абиетиновых кислот 53% Катализатор обеспечивает уменьшение содержания абиетиновой кислоты через 1 ч до 16% через 1,5 ч до 10% через 2 ч до 5%
П р и м е р 2. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но на 50 г гранулированного носителя наносят орошением 27,5 мл раствора нитрата палладия с концентрацией палладия 46,4 г/л и концентрацией свободной азотной кислоты 106 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:3,8). Получают катализатор с содержанием палладия 2,5 мас. при этом палладий сосредоточен в активном слое толщиной 40 мкм, а преимущественный размер его частиц составляет 2-8 нм.
1.5 g of this catalyst was placed in a slowly rotating the holder and maintained under an inert atmosphere at 195-200 ° C for a certain time in the melt pine rosin gum with an initial content of abietic acid 53% catalyst provides a decrease in the content of abietic acid within 1 h to 16% after 1.5 hours to 10% after 2 hours to 5%
PRI me R 2. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but on 50 g of a granular carrier is applied by irrigation of 27.5 ml of a solution of palladium nitrate with a palladium concentration of 46.4 g / l and a concentration of free nitric acid of 106 g / l (molar ratio Pd / nitric acid 1: 3.8). Get a catalyst with a palladium content of 2.5 wt. while palladium is concentrated in the active layer with a thickness of 40 μm, and the predominant particle size is 2-8 nm.

Катализатор обеспечивает уменьшение содержания абиетиновой кислоты через 1 ч до 14% через 1,5 ч до 11% через 2 ч до 5%
П р и м е р 3. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но на 50 г гранулированного носителя наносят орошением 16,5 мл раствора нитрата палладия с концентрацией палладия 46,4 г/л и концентрацией свободной азотной кислоты 106 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:3,8). Получают катализатор с содержанием палладия 1,5 мас. при этом палладий имеет прежнее распределение частиц по размеру, но сосредоточен в активном слое толщиной 20 мкм.
The catalyst provides a reduction in the content of abietic acid after 1 h to 14% after 1.5 hours to 11% after 2 hours to 5%
PRI me R 3. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but on 50 g of the granular carrier is applied by irrigation of 16.5 ml of a solution of palladium nitrate with a palladium concentration of 46.4 g / l and a concentration of free nitric acid of 106 g / l (molar ratio Pd / nitric acid 1: 3.8). Get a catalyst with a palladium content of 1.5 wt. while palladium has the same particle size distribution, but is concentrated in the active layer with a thickness of 20 μm.

Катализатор обеспечивает уменьшение содержания абиетиновой кислоты через 1 ч до 18% через 1,5 ч до 13% через 2 ч до 6%
П р и м е р 4. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но нанесение палладия осуществляют из раствора с концентрацией свободной азотной кислоты 35 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:1,3). Получают катализатор с содержанием палладия 2,0 мас. и толщиной активного слоя 15 мкм, позволяющий снизить содержание абиетиновой кислоты в канифоли за 2 ч до 4%
П р и м е р 5. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но нанесение палладия осуществляют из раствора нитрата палладия с концентрацией свободной азотной кислоты 27 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1: 1). Получают катализатор с содержанием палладия 2,0 мас. и толщиной активного слоя 10 мкм, позволяющий снизить содержание абиетиновой кислоты в канифоли за 2 ч до 4%
П р и м е р 6. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но нанесение палладия осуществляют из раствора нитрата палладия с концентрацией свободной азотной кислоты 164 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:6). Получают катализатор с содержанием палладия 2,0 мас. и толщиной активного слоя 50 мкм, при использовании которого содержание абиетиновой кислоты в канифоли снижается за 1 ч до 17% за 2 ч до 6,5%
П р и м е р 7. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но нанесение палладия осуществляют из раствора с концентрацией свободной азотной кислоты 175 г/л (молярное соотношение Pd/азотная кислота 1:6,4). Получают катализатор с содержанием палладия 2,0 мас. и толщиной активного слоя 55 мкм, при использовании которого содержание абиетиновой кислоты в канифоли снижается за 1 ч до 19% за 2 ч до 8% Пример показывает, что нанесение палладия из раствора с повышенной кислотностью приводит к увеличению толщины активного слоя и понижению производительности катализатора.
The catalyst provides a reduction in the content of abietic acid after 1 h to 18% after 1.5 h to 13% after 2 hours to 6%
PRI me R 4. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the application of palladium is carried out from a solution with a concentration of free nitric acid of 35 g / l (molar ratio of Pd / nitric acid 1: 1.3). Get a catalyst with a palladium content of 2.0 wt. and a thickness of the active layer of 15 μm, which allows to reduce the content of abietic acid in rosin in 2 hours to 4%
PRI me R 5. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the application of palladium is carried out from a solution of palladium nitrate with a concentration of free nitric acid of 27 g / l (molar ratio of Pd / nitric acid 1: 1). Get a catalyst with a palladium content of 2.0 wt. and a thickness of the active layer of 10 μm, which allows to reduce the content of abietic acid in rosin in 2 hours to 4%
PRI me R 6. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the application of palladium is carried out from a solution of palladium nitrate with a concentration of free nitric acid of 164 g / l (molar ratio of Pd / nitric acid 1: 6). Get a catalyst with a palladium content of 2.0 wt. and a thickness of the active layer of 50 μm, when using which the content of abietic acid in rosin decreases in 1 h to 17% in 2 h to 6.5%
PRI me R 7. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the application of palladium is carried out from a solution with a concentration of free nitric acid 175 g / l (molar ratio of Pd / nitric acid 1: 6.4). Get a catalyst with a palladium content of 2.0 wt. and an active layer thickness of 55 μm, when using which the abietic acid content in rosin decreases in 1 h to 19% in 2 h to 8%. An example shows that the application of palladium from a solution with high acidity leads to an increase in the thickness of the active layer and a decrease in catalyst productivity.

П р и м е р 8. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но термическое разложение осуществляют при 250оС в течение 10 ч. Получают катализатор 2% Pd/C, при использовании которого содержание абиетиновой кислоты снижается за 2 ч до 5% Пример показывает, что длительность разложения нитрата палладия не оказывает заметного действия на каталитические свойства.PRI me R 8. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but thermal decomposition is carried out at 250 about C for 10 hours. Receive a catalyst of 2% Pd / C, using which the content of abietic acid is reduced in 2 hours to 5 % An example shows that the duration of the decomposition of palladium nitrate does not have a noticeable effect on the catalytic properties.

П р и м е р 9. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но восстановление проводят при 250оС. Содержание абиетиновой кислоты в канифоли через 2 ч 5,5% Пример показывает, что восстановление при повышенной температуре также позволяет получить активный катализатор, хотя и сопровождается некоторым снижением активности.PRI me R 9. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the recovery is carried out at 250 about C. The content of abietic acid in rosin after 2 hours 5.5%. The example shows that the recovery at elevated temperature also allows you to get an active catalyst , although it is accompanied by a slight decrease in activity.

П р и м е р 10. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но термическое разложение нанесенной соли проводят без предварительной сушки катализатора. Содержание абиетиновой кислоты в канифоли при испытании катализатора через 2 ч превышает 15%
П р и м е р 11. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но восстанавливают без предварительного разложения нитрата палладия. Содержание абиетиновой кислоты при стандартном тестировании через 2 ч превышает 25%
П р и м е р 12. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но пропитывают носитель 8 мл раствора нитрата палладия. Получают катализатор с содержанием палладия 1 мас. который при испытании в диспропорционировании канифоли понижает содержание абиетиновой кислоты через 1 ч до 20% через 1,5 ч до 15% через 2 ч до 8% Пример показывает, что уменьшение содержания палладия в катализаторе до 1 мас. ведет к понижению производительности.
PRI me R 10. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the thermal decomposition of the deposited salt is carried out without preliminary drying of the catalyst. The content of abietic acid in rosin when testing the catalyst after 2 hours exceeds 15%
PRI me R 11. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but restored without preliminary decomposition of palladium nitrate. The abietic acid content in standard testing after 2 hours exceeds 25%
PRI me R 12. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but the carrier is impregnated with 8 ml of a solution of palladium nitrate. Get a catalyst with a palladium content of 1 wt. which, when tested in the disproportionation of rosin, lowers the abietic acid content after 1 h to 20% after 1.5 h to 15% after 2 h to 8%. An example shows that a decrease in the palladium content in the catalyst to 1 wt. leads to lower performance.

П р и м е р ы 13-16. Катализатор готовят и испытывают как в примере 1, но при изменении температур сушки, разложения и восстановления, Конкретные условия приготовления катализатора и результаты испытаний приведены в таблице. PRI me R s 13-16. The catalyst is prepared and tested as in example 1, but when the drying, decomposition and reduction temperatures change, the specific conditions for preparing the catalyst and the test results are shown in the table.

По интенсивности окраски и кислотному числу продукт, полученный на заявляемом катализаторе, соответствует сосновой канифоли марки А высшей категории качества (по ГОСТ 19113-84), при содержании абиетиновой кислоты, удовлетворяющем принятые нормы для диспропорционированной канифоли (< 5%). In terms of color intensity and acid number, the product obtained on the inventive catalyst corresponds to pine grade A rosin of the highest quality category (according to GOST 19113-84), with abietic acid content that meets the accepted standards for disproportional rosin (<5%).

Claims (1)

1. Катализатор для диспропорционирования канифоли, содержащий металлический палладий на гранулированном углеродном носителе, отличающийся тем, что он содержит палладий с размером частиц 2 - 8 нм, локализованный в порах носителя с размером 3 - 15 нм и сконцентрированный в активном слое с толщиной 10 - 50 мкм от внешней поверхности гранул, при следующем содержании компонентов, мас.%:
Палладий - 1,5 - 2,5
Углеродный носитель - Остальное
2. Способ получения катализатора для диспропорционирования канифоли, включающий нанесение палладия на гранулированный углеродный носитель с поледующей сушкой, разложением и восстановлением, отличающийся тем, что нанесение палладия ведут из водного раствора нитрата палладия с содержанием свободной азотной кислоты в молярном отношении к палладию (6 : 1) - (1 : 1), сушку осуществляют в токе воздуха при 110 - 130oС, разложение - в токе инертного газа при 200 - 300oС и восстановление проводят в водороде при 150 - 250oС и исходные компоненты берут в количествах, обеспечивающих содержание палладия в готовом катализаторе 1,5 - 2,5 мас.%.
1. The catalyst for the disproportionation of rosin containing metallic palladium on a granular carbon carrier, characterized in that it contains palladium with a particle size of 2-8 nm, localized in the pores of the carrier with a size of 3-15 nm and concentrated in the active layer with a thickness of 10-50 μm from the outer surface of the granules, with the following content of components, wt.%:
Palladium - 1.5 - 2.5
Carbon Carrier - Else
2. A method of producing a catalyst for the disproportionation of rosin, including applying palladium on a granular carbon carrier with subsequent drying, decomposition and recovery, characterized in that the application of palladium is carried out from an aqueous solution of palladium nitrate with a content of free nitric acid in a molar ratio to palladium (6: 1 ) - (1: 1), drying is carried out in air flow at 110 - 130 o C, decomposition - an inert gas stream at 200 - 300 o C and the reduction is performed in hydrogen at 150 - 250 o C and the starting components are taken in amounts x ensuring palladium content in the finished catalyst is 1.5 -. 2.5 wt%.
RU92011558A 1992-12-11 1992-12-11 Catalyst for disproportioning colophony RU2056939C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92011558A RU2056939C1 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Catalyst for disproportioning colophony

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92011558A RU2056939C1 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Catalyst for disproportioning colophony

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92011558A RU92011558A (en) 1995-10-27
RU2056939C1 true RU2056939C1 (en) 1996-03-27

Family

ID=20133517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92011558A RU2056939C1 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Catalyst for disproportioning colophony

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2056939C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448772C2 (en) * 2006-12-18 2012-04-27 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Catalyst for processing vegetable oils and distilled fat acids and preparation method thereof
RU2456339C2 (en) * 2006-12-18 2012-07-20 ОАО "Нэфис Косметикс" Method of hydrogenating plant oil and distilled fatty acids
CN115445607A (en) * 2021-06-09 2022-12-09 谷育英 Preparation method of palladium-carbon catalyst for disproportionated rosin
RU2808980C1 (en) * 2023-03-28 2023-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" Method for producing metal-oxide-carbon composite material from technical soot after pyrolysis of used tires

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Скворцова Г.И., Чащин Ф.М., Муравьева Г.В. Диспропорционирование канифоли для производства синтетического каучука - В кн: Совершенствование производства канифольно-скипидарных продуктов. Сб.трудов ЦНИЛХИ. Горький: Волго-Вятски. книжн.изд-во, 1986, с.83-90. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448772C2 (en) * 2006-12-18 2012-04-27 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Catalyst for processing vegetable oils and distilled fat acids and preparation method thereof
RU2456339C2 (en) * 2006-12-18 2012-07-20 ОАО "Нэфис Косметикс" Method of hydrogenating plant oil and distilled fatty acids
CN115445607A (en) * 2021-06-09 2022-12-09 谷育英 Preparation method of palladium-carbon catalyst for disproportionated rosin
RU2808980C1 (en) * 2023-03-28 2023-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" Method for producing metal-oxide-carbon composite material from technical soot after pyrolysis of used tires

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900009017B1 (en) A process for loading a shaped carrier material with a catalytically active material or a percursor thereof
Jin et al. Metal nanocrystal‐embedded hollow mesoporous TiO2 and ZrO2 microspheres prepared with polystyrene nanospheres as carriers and templates
RU2146171C1 (en) Catalytic system for catalytic hydrodesulfurization hydrodehydrogenation, reforming, hydrogenation - dehydrogenation and isomerization of hydrocarbon raw material; method of production, activation, regeneration and use
CN108430676B (en) Method for synthesizing metal nanoparticles in an aqueous environment without the use of shape-directing agents
US4359406A (en) Highly dispersed supported group VIII metal-phosphorus compounds, and highly dispersed, supported group VIII metal-arsenic and a process for making said compounds
KR101408045B1 (en) Mesoporous carbon, manufacturing method thereof, and fuel cell using the same
US4774222A (en) Catalyst for oxidation of ethylene to ethylene oxide and process for preparing the catalyst
Nevskaia et al. Comparative study of the adsorption from aqueous solutions and the desorption of phenol and nonylphenol substrates on activated carbons
JPS61254254A (en) Manufacture of catalyst supporter having wide small hole
HU221667B1 (en) Hydrogenation catalyst, method of preparation and application of catalyst
EP3130399A1 (en) Method for the hydroformylation of olefins and/or alkynes in the gas phase with a mixture of hydrogen and carbon monoxide in the presence of heterogeneous catalyst
RU2316394C1 (en) Method of preparing mono- and bimetallic catalyst and processes involving oxygen and/or hydrogen
CN112191265A (en) Nitrogen-doped carbon-supported copper/cerium dioxide composite catalyst and preparation method and application thereof
RU2056939C1 (en) Catalyst for disproportioning colophony
Tijburg et al. Application of lanthanum to pseudo-boehmite and γ-Al 2 O 3
US6348431B1 (en) Method for low temperature preparation of a noble metal alloy
CN113231076B (en) Palladium-copper catalyst and preparation method and application thereof
CA1286650C (en) Process for preparing a silver-on-carrier catalyst
Semikolenov Modern approaches to the preparation of" palladium on charcoal" catalysts
KR100852449B1 (en) Alumina agglomerates, in particular for use as catalyst supports, catalysts, or absorbants, and methods for their preparation
GB1578123A (en) Palladium catalysis
Chang et al. Characterization and dehydrogenation activity of CuAl2O3 catalysts prepared by electroless plating technique
JP3053414B2 (en) New or old graphite powder processing method to improve its effectiveness as metal catalyst support
CN111821990B (en) Residual oil hydrogenation protective agent carrier, catalyst and preparation method thereof
KR102180500B1 (en) Processes for preparation Mesoporous copper oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081212