SU1109190A1 - Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds - Google Patents

Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds Download PDF

Info

Publication number
SU1109190A1
SU1109190A1 SU833546625A SU3546625A SU1109190A1 SU 1109190 A1 SU1109190 A1 SU 1109190A1 SU 833546625 A SU833546625 A SU 833546625A SU 3546625 A SU3546625 A SU 3546625A SU 1109190 A1 SU1109190 A1 SU 1109190A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
reactor
hydrogen
organic compounds
pressure
Prior art date
Application number
SU833546625A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Райхан Хасановна Ибрашева
Татьяна Алексеевна Соломина
Бокен Буркитбаевич Беккулов
Каир Ахметович Жубанов
Original Assignee
Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.С.М.Кирова
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 Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.С.М.Кирова filed Critical Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.С.М.Кирова
Priority to SU833546625A priority Critical patent/SU1109190A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1109190A1 publication Critical patent/SU1109190A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ путем насыщени  интерметаллида лантанида никел  водородом : при повышенной температуре и давлении до образовани  гидридной фазы, отличающийс  тем, что, с це-. лью получени  катализатора с повышенной активностью, насьпцение интерметаллида водородом ведут в присутствии паров воды при 150-350°С. (Л сA METHOD FOR OBTAINING A CATALYST FOR HYDROGENING ORGANIC COMPOUNDS by saturating the nickel lanthanide intermetallide with hydrogen: at elevated temperature and pressure to form a hydride phase, characterized in that with -. In order to obtain a catalyst with increased activity, the intermetallic reaction with hydrogen is carried out in the presence of water vapor at 150-350 ° C. (L with

Description

,1 Изобретение относитс  к химической промьшшенности, в частности к способам получени  катализаторов дл  гидрировани  органических соединений. Известен способ приготовлени  катализаторов дл  гидрировани  органических соедине 1ий на основе интерметаллических соединений никел , заключающийс  в выщелачивании Ni-AlNi-Mg-сплавов раствором щелочи с последующей отмывкой дистиллированной водой tl. Однако полученные таким образом скелетные никелевые катализаторы легко тер ют активность при гидрироваНИИ органических соединений, особенно при гидрировании ароматических нитросоединений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  катализатора дл  гидрировани  органических соединений путем насьщени  водородом интерметаллических соединений при повышенной температуре и давлении до образовани  гидридной фазы. При этом в качестве интерметаллических соединений используют соединени  общей формулы RMen, где R - Ra Rr, Y; Me - Fe, Co, Ni; n 2-5, a насыщение водородом провод т в автоклаве при 50°С и давлении 30 ат. С23. Однако при этом способе получают катализатор с недостаточйо высокой 1активностью. Например, восстановление нитрилов при 10 атм протекает при 70-100°С, а выход гексана при гид рировании гексена-1 в течение 30 мин составл ет 96%. Цель изобретени  - получение катализатора с повьшенной активностью. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  катализатора дл  гидрировани  органических соединений путем насыщени  интерметаллида лантанида никел  водородом при повышенной температуре и давлении до образовани  гидридной фазы насыщение интерметаллида водородом ведут в присутствии паров воды при 150-350С и повышенном давлении до образовани  гидридной фазы. Предлагаемый способ позвол ет по, сравнению с известным получить катализатор с повьшенной активностью .вследствие повьш1ени  величины работаю щей поверхности и повышени  подвиж02 ности водорода, растворенного в.кристаллической решетке гидрида. Предлагаемый катализатор готов т следующим образом. В реактор загружают порошкообразный лантанид никел , наливают воду в массовом отношении к лантаниду никел  (О,17-0,5):1, . реактор промывают током водорода, поднимают давление водорода до 30 атм и нагревают реактор в течение 10 мин до 150-350°С. Затем нагрев отключают и в течение 30 мин охлаждают реактор до 25 С. При этом происходит насьшцение интерметаллида водородом до образовани  гидридной фазы состава LaNigH -d j Затем сбрасывают давление до 20 атм, в реактор ввод т растворитель и гидрируемое соед1 неиие и провод т реакцию гидрировани . Активность катализатора растет с увеличением количества добавл емой воды до тех пор, пока его поверхность в момент обработки остаетс  доступной дл  паров воды, и резко снижаетс , если в услови х обработки поверхность интерметаллида покрываетс  пленкой воды (табл. 1). Обработку следу.т вести при 150-350°С. При меньших значени х температур давление насыщенных паров воды оказываетс  недостаточным дл  активации поверхности интерметаллида. При более высоких температурах наблюдаетс , спекание катализатора (табл.2). Пример 1. В реактор загружают 3 г порошка LaNij, наливают 1,5 мл HjO. Реактор промывают током водорода. Подают из баллона водород до давлени  30 атм и производ т нагревание реактора, в течение 10 мин до 250С. Затем нагрев отключают, в течение 30 мин происходит одновременное охлаждение реактора до 25°С и.насьш1ение интерметаллида водородом до образовани  гидридной фазы состава LaNigH(j(,j. Затем сбрасьюают давление до 20 атм, в реактор заливают 40 мл 96%-ного этанола, 2,8 мл гексена - 1, Реакци  заканчиваетс  за 4 мин. Выход гексана 100%. Рентгенографический анализ предлагаемого катализатора до и после реакции показал, что он ничем не отличаетс  от приготовленного известным способом. .Пример 2. Катализатор готов т по примеру 1. Затем сбрасывают давление до 20 атм, в реактор заливают 40 мл воды, 1,1 WI диметилэтинилкарбинола . Реакци  заканчиваетс  за 5 мин. Выход третичного амилового спирта 100%. На этом же катализаторе без регенерации и с той же активностью , можно гидрировать следующие навески ДМЭК до количеств, ограничивающихс  объемом реактора., 1 The invention relates to the chemical industry, in particular to methods for the preparation of catalysts for the hydrogenation of organic compounds. A known method for the preparation of catalysts for the hydrogenation of organic compounds 1 on the basis of intermetallic compounds of nickel consists in the leaching of Ni-AlNi-Mg alloys with an alkali solution followed by washing with distilled water tl. However, the skeletal nickel catalysts thus obtained easily lose their activity during the hydrogenation of organic compounds, especially during the hydrogenation of aromatic nitro compounds. The closest to the invention in its technical essence and the effect achieved is a method for preparing a catalyst for hydrogenating organic compounds by hydrogenation of intermetallic compounds at elevated temperature and pressure until the formation of the hydride phase. Moreover, as intermetallic compounds, compounds of the general formula RMen are used, where R is Ra Rr, Y; Me — Fe, Co, Ni; n 2-5, a hydrogen saturation is carried out in an autoclave at 50 ° C and a pressure of 30 at. C23. However, this method produces a catalyst with insufficiently high 1 activity. For example, the reduction of nitriles at 10 atm occurs at 70-100 ° C, and the yield of hexane during the hydrogenation of hexene-1 for 30 minutes is 96%. The purpose of the invention is to obtain a catalyst with increased activity. This goal is achieved in that according to the method for preparing a catalyst for hydrogenation of organic compounds by saturating the nickel lanthanide intermetallic with hydrogen at elevated temperature and pressure until the hydride phase is formed, the intermetallic is saturated with hydrogen in the presence of water vapor at 150-350 ° C and elevated pressure to form the hydride phase. The proposed method makes it possible, in comparison with the known method, to obtain a catalyst with increased activity due to an increase in the size of the working surface and an increase in the mobility of hydrogen dissolved in the crystalline hydride lattice. The proposed catalyst is prepared as follows. Charged lanthanide nickel is loaded into the reactor, water is poured in a mass ratio to lanthanide nickel (O, 17-0.5): 1,. The reactor is washed with a current of hydrogen, the pressure of hydrogen is raised to 30 atm, and the reactor is heated to 150-350 ° C for 10 minutes. Then the heating is turned off and the reactor is cooled to 25 ° C for 30 minutes. At the same time, the intermetallic is saturated with hydrogen to form the hydride phase of the LaNigH -d j composition. Then the pressure is reduced to 20 atm, the solvent is injected into the reactor and the hydrogenation reaction is carried out. The activity of the catalyst increases with the amount of added water as long as its surface remains available for water vapor at the time of treatment, and decreases sharply if the surface of the intermetallic is covered with a film of water under the conditions of treatment (Table 1). Processing should be carried out at 150-350 ° C. At lower temperatures, the pressure of saturated water vapor is insufficient to activate the surface of the intermetallic compound. At higher temperatures, sintering of the catalyst is observed (Table 2). Example 1. Charged to the reactor 3 g of LaNij powder, pour 1.5 ml of HjO. The reactor is washed with a stream of hydrogen. Hydrogen is supplied from a cylinder to a pressure of 30 atm and the reactor is heated to 10 ° C for 10 minutes. Then the heating is turned off, the reactor is cooled to 25 ° C for 30 min and the intermetallic is saturated with hydrogen to form the hydride phase of LaNigH (j (, j). Then the pressure is reduced to 20 atm, 40 ml of 96% ethanol is poured into the reactor , 2.8 ml of hexene - 1, the reaction is completed in 4 minutes. The yield of hexane is 100%. The X-ray analysis of the proposed catalyst before and after the reaction showed that it does not differ in any way from that prepared in a known manner. Example 2. The catalyst is prepared as in Example 1 Then relieve pressure to 20 a 40 ml of water, 1.1 WI of dimethylethynylcarbinol is poured into the reactor, the reaction is completed in 5 minutes, the yield of tertiary amyl alcohol is 100%. On the same catalyst without regeneration and with the same activity, it is possible to hydrogenate the following portions of DMEK to amounts limited reactor.

Пример 3. Катализатор готов т по примеру 1. Сбрасывают давлени до 20 атм, в реактор заливают 40 мл воды, 0,75 мл нитробензола. Реакци  при заканчиваетс  за 10 мин Выход анилина 100%. На этом же катализаторе без регенерации с той же активностью можно прогидрировать еще 10 навесок нитробензола по 0,75 мл кажда  (табл. 4)..Example 3. The catalyst was prepared according to Example 1. The pressure was released to 20 atm, 40 ml of water, 0.75 ml of nitrobenzene were poured into the reactor. The reaction is complete in 10 minutes. The yield of aniline is 100%. On the same catalyst, without regeneration, with the same activity, it is possible to hydrate another 10 batches of nitrobenzene, 0.75 ml each (Table 4) ..

Пример 4. В реактор загружают 3 г порошка LaNij, наливают 0,5 мл HjO. Реактор промывают током водорода. Подают из баллона водород до давлени  30 атм и производ т нагр вание реактора в течение 10 мин до 250С. Затем нагрев отключают, в течение 30 мин происходит одновременно охлаждение реактора до и насыщение интерметаллида водородом до образовани  гидридной фазы составаExample 4. Into the reactor load 3 g of powder LaNij, pour 0.5 ml of HjO. The reactor is washed with a stream of hydrogen. Hydrogen is supplied from a cylinder to a pressure of 30 atm and the reactor is heated for 10 minutes to 250 ° C. Then the heating is turned off, for 30 minutes, the reactor is cooled simultaneously and the intermetallic is saturated with hydrogen to form the hydride phase.

6.  6

Затем сбрасывают давление доThen relieve pressure to

20 атм, в реактор заливают 40 мл 96%-ного этанола, 1,1 мл диметилэтинилкарбинола . Реакци  заканчиваетс  .за 15 мин. Выход третичного амилового спирта 100%.20 atm, 40 ml of 96% ethanol, 1.1 ml of dimethylethynylcarbinol are poured into the reactor. The reaction is completed within 15 minutes. The output of tertiary amyl alcohol 100%.

Пример 5, В реактор загружают 3 г порошка LaNij, наливают 1,0 мл H.jO. Реактор промывают током водорода. Подают из баллона водород., до давлени  30 атм и производ т нагрвание реактора в течение 10 мин до 350С. Затем нагрев отключают, в течение 30 мин происходит одновременно охлаждение реактора до и насыщение интерметаллида водородом до образовани  гидридной фазы состава LaKijHg. , Затем сбрасывают давление до 20 атм, в реактор заливают 40 мл 96%-ного этанола, 1,1 мл диметилэтинилкарбинола . Реакци  закан .чиваетс  за 11 мин. Вькод третичного амилового спирта 100%.Example 5, load 3 g of LaNij powder into the reactor, pour 1.0 ml of H.jO. The reactor is washed with a stream of hydrogen. Hydrogen is supplied from a cylinder to a pressure of 30 atm and the reactor is heated for 10 minutes to 350 ° C. Then the heating is turned off, and the reactor is cooled simultaneously for 30 minutes and the intermetallic is saturated with hydrogen to form the hydride phase of composition LaKijHg. Then the pressure is released to 20 atm, 40 ml of 96% ethanol, 1.1 ml of dimethylethynyl carbinol are poured into the reactor. The reaction is completed in 11 minutes. The code of tertiary amyl alcohol is 100%.

уП р м е р 6. В реактор загружают 3 г порошка LaNij, наливают 1,5 мл HjO. Реактор промывают током водорода . Подают из баллона водород до давлени  30.атм и производ т нагреваниеUPMER 6. The reactor is charged with 3 g of LaNij powder, 1.5 ml of HjO are poured. The reactor is washed with a stream of hydrogen. Hydrogen is supplied from a cylinder to a pressure of 30. atm and is heated.

реактора в течение 10 мин до . Затем нагрев отключают, в течение 30 мин происходит одновременное охлаждение реактора до 25°С и насыщение интерметаллида водородом до образовани  гидридной фазы составаreactor for 10 min before. Then the heating is turned off, for 30 minutes, the reactor is simultaneously cooled to 25 ° C and the intermetallic is saturated with hydrogen to form the hydride phase of the composition

Затем сбрасывают давление доThen relieve pressure to

20 атм, в реактор заливают 40 мл 96%-ногЬ этанола, 1,1 мл диметилэтинилкарбинола . Реакци  заканчиваетс  за 8 мин. Выход третичного амилового сцирта 100%.20 atm, 40 ml of 96% ethanol, 1.1 ml of dimethylethynylcarbinol are poured into the reactor. The reaction is complete in 8 minutes. The yield of tertiary amyl citrate 100%.

Как видно из табл. 1, максимальна  скорость гидрировани  (Wp,p) в услови х опытов (объем реактора 120 мл) достигаетс  при соотношении количества испар емой воды (мл) к количеству LaNij. (г), равном 1:2.As can be seen from the table. 1, the maximum rate of hydrogenation (Wp, p) under experimental conditions (reactor volume 120 ml) is achieved when the ratio of the amount of evaporated water (ml) to the amount of LaNij. (g) equal to 1: 2.

Как следует из табл. 2 , оптимальной дл  обработки интерметаллида LaNij парами воды (,5.мл)  вл етс  температура 250 С.As follows from the table. 2, the optimum for treating the LaNij intermetallic compound with water vapor (, 5.ml) is 250 ° C.

Результаты испытаний гидрируемых соединений по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 3.The test results of the hydrogenated compounds according to the known and proposed methods are given in table. 3

Из табл. 3 видно, что обрабо тка LaNij в момент насьщ ени  его водородом парами воды в 10 раз и более повшает каталитическую активность образующегос  гидрида LaNijHg. , особенно при восстановлении ароматических нитросоединений, что позвол ет снизить температуру этой реакции до 20°С.From tab. 3, it can be seen that the treatment of LaNij at the time it is filled with hydrogen by water vapor 10 times or more increases the catalytic activity of the resulting LaNijHg hydride. especially when reducing aromatic nitro compounds, which allows reducing the temperature of this reaction to 20 ° C.

В, табл. 4 показано последовательное гидрирование нескольких навесок вещества на одной порции катализатора .In tab. 4 shows the sequential hydrogenation of several batches of a substance in one portion of the catalyst.

Из табл. 4 следует, что приготовленный предлагаемым способо.м катализатор LaNigH g.{,5 про вл етс  высокую стабильность в реакци х жидкофазного каталитического гидрировани  .органических соединений, в том числе и ароматических нитросоединений, что представл ет большой практический интерес. Так, гидрирование дес той навески нитробензола на одной порции приготовленного катализатора протекает даже с несколько большей скорос тью , чем первой.From tab. 4, it follows that the LaNigH g. {, 5 catalyst prepared by the proposed method exhibits high stability in the reactions of liquid-phase catalytic hydrogenation of organic compounds, including aromatic nitro compounds, which is of great practical interest. Thus, the hydrogenation of the tenth sample of nitrobenzene in one portion of the prepared catalyst proceeds even at a slightly higher rate than the first.

По сравнению с известным предлагаемый способ позвол ет в 6-10 раз повысить активность катализатора при гидрировании ацетиленовых соединений в 3,5 раза снизить темпе1 атуру реакции без снижени  активности катализаCompared with the known method, the proposed method allows a 6–10 fold increase in catalyst activity in the hydrogenation of acetylene compounds by a factor of 3.5 to decrease the reaction rate without reducing the catalysis activity.

тора при восстановлении ароматических нитросоединений, т.е. уменьшить энергозатраты, а также сократить расход катализатора. Приготовленныйпо предлагаемому Способу катализатор про вл ет высокую стабильность при жидкофазном гидрировании органических соединений, в том числе и с высоким адсорбционным потенциалом типа нитробензола, легко дезактивирзтощих обычные металлические каталиИродолжение таблицы 1torus when restoring aromatic nitro compounds, i.e. reduce energy costs, as well as reduce the consumption of catalyst. The catalyst prepared according to the proposed method exhibits high stability in the liquid-phase hydrogenation of organic compounds, including those with a high adsorption potential such as nitrobenzene, and easily deactivating existing conventional metal catalysts. Extension of Table 1

125 1,5 5,0 18125 1.5 5.0 18

Таблица 2table 2

ВодаWater

96%-ный этанол96% ethanol

Гексен-1 2,8 Гексен-1 2,8Hexene-1 2.8 Hexene-1 2.8

Нитробензол, 0,75Nitrobenzene, 0.75

ВодаWater

116116

2020

12 12512,125

83 28083 280

9090

Средн   , мл Hj/минAverage ml Hj / min

3 33 3

50 О50 o

75 2075 20

8080

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ путем насыщения интерметаллида лантанида никеля водородом при повышенной температуре и давлении до образования гидридной фазы, отличающийся тем, что, с це-., лью получения катализатора с повышенной активностью, насыщение интерметаллида водородом ведут в присутствии паров воды при 150-350°C.METHOD FOR PRODUCING A CATALYST FOR HYDROGENING ORGANIC COMPOUNDS by saturation of nickel lanthanide intermetallic compound with hydrogen at elevated temperature and pressure until the hydride phase is formed, characterized in that, in order to obtain a catalyst with increased activity, hydrogenation of the intermetallic compound is carried out in the presence of water vapor at 150 -350 ° C. >> . 1109. 1109
SU833546625A 1983-01-21 1983-01-21 Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds SU1109190A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546625A SU1109190A1 (en) 1983-01-21 1983-01-21 Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546625A SU1109190A1 (en) 1983-01-21 1983-01-21 Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1109190A1 true SU1109190A1 (en) 1984-08-23

Family

ID=21047641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833546625A SU1109190A1 (en) 1983-01-21 1983-01-21 Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1109190A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806024C2 (en) * 2018-10-17 2023-10-25 Чайна Петролиум & Кемикал Корпорейшн Method for carrying out hydrogenation reaction of a nitro compound and installation for carrying out hydrogenation reaction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Богословский Б.М. и др. Скелетные катализаторы и их применение в органической химии, М., Госхимиздат, 1957, с. 7-20. 2. Авторское свидетельство СССР №598634, кл. В 01 J 31/12, 1978 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806024C2 (en) * 2018-10-17 2023-10-25 Чайна Петролиум & Кемикал Корпорейшн Method for carrying out hydrogenation reaction of a nitro compound and installation for carrying out hydrogenation reaction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4153578A (en) Catalyst comprising Raney nickel with adsorbed molybdenum compound
US2137407A (en) Catalytic hydrogenation process
US2087691A (en) Process of catalytically hydeogen
JPS5929292B2 (en) Catalyst for hydrogenating acetylenic alcohols to produce corresponding saturated alcohols
US1964000A (en) Catalytic hydrogenation process
JPH0120134B2 (en)
DE3781438T2 (en) REDUCTION PROCESS OF ALDEHYDES AND KETONES.
SU1109190A1 (en) Process for producing catalyst for hydrogenizing organic compounds
JPH09500877A (en) Method for producing 1,4-butanediol
US2077409A (en) Catalytic hydrogenation of furfural
US1830705A (en) Catalysts
JPH10204002A (en) Nucleus hydrogenation of substituted aromatic compound
RU2669201C1 (en) Method for producing skeleton nickel catalyst for hydrogenizing unsaturated organic compounds
DE2641821B2 (en) Process for the production of 2-phenylethanol
JPS5849532B2 (en) Method for producing butanediols
US2739159A (en) Process for the preparation of tetrahydrofurfurylamine
EP0142070B1 (en) Process for the preparation of n-methylhomoveratryl amine
SK29898A3 (en) Catalyst mixture based on amorphous partially dehydrated zirconnium hydroxide and process for its manufacture and use thereof
CN116920854B (en) Catalyst, preparation method and production method of 1, 2-pentanediol
JP2932330B2 (en) Method for hydrogenating and reducing nitrogen-containing compounds
US5900513A (en) Production method of 2-cyclohexene-1-ol
DE2631391C3 (en) Process for the preparation of alkyl adamantanes
DE896638C (en) Process for the preparation of n- and i-butyraldehyde or the corresponding alcohols
JPS6140226A (en) Production of cycloolefin
JPS63243039A (en) Production of cycloolefin