SU1255618A1 - Method of producing cyclohexane - Google Patents

Method of producing cyclohexane Download PDF

Info

Publication number
SU1255618A1
SU1255618A1 SU807771185A SU7771185A SU1255618A1 SU 1255618 A1 SU1255618 A1 SU 1255618A1 SU 807771185 A SU807771185 A SU 807771185A SU 7771185 A SU7771185 A SU 7771185A SU 1255618 A1 SU1255618 A1 SU 1255618A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
phenol
palladium
cyclohexanone
hydrogenation
Prior art date
Application number
SU807771185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эберхард Грасхоф
Хорст Мейе
Ханс-Иоахим Хауман
Герхард Поль
Манфред Праг
Ханс Шаефер
Райнер Шуберт
Original Assignee
Феб Леуна Верке "Вальтер Ульбрихт" (Инопредприятие)
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 Феб Леуна Верке "Вальтер Ульбрихт" (Инопредприятие) filed Critical Феб Леуна Верке "Вальтер Ульбрихт" (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU1255618A1 publication Critical patent/SU1255618A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/58Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/396Distribution of the active metal ingredient
    • B01J35/397Egg shell like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/6350.5-1.0 ml/g

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1one

Изобретение касаетс  способа получени  циклогексанона методом селективного каталитического гидрировани  фенола в газовой фазе на катализаторе , носителем которого  вл етс  окись алюмини , модифицированна  кальцием, а активным, компонентом - палладий. , Дп  получени  циклогексанона используетс  нар ду со способом окислени  циклогексана способ г:идрировани  фенола. В то врем , как двухступенчатому способу, т.е. гидрированию в циклогексанон с применением никелевых катализаторов и последующему дегидрированию в циклогексанон, напри- мер на цинковых модифицированных катализаторах , отводитс  второстепенное техническое значение, способ получени  циклогексанона в одной ступени конкурирует со способом окислени  циклогексана. Он по сравнению со способом окислени  характеризуетс  преж.- де всего лучшей экономией материала и значительным уменьшением образовани  побочных продуктов и дает, кроме того, очень чистый циклогексанон.The invention concerns a process for the preparation of cyclohexanone by the method of selective catalytic hydrogenation of phenol in the gas phase on a catalyst supported by alumina, modified with calcium, and the active component is palladium. , Dp of cyclohexanone preparation is used along with the method of oxidation of cyclohexane method g: phenol hydrogenation. While the two-step method, i.e. hydrogenation to cyclohexanone using nickel catalysts and subsequent dehydrogenation to cyclohexanone, for example on zinc modified catalysts, is of secondary technical importance; the method of producing cyclohexanone in one step competes with the method of oxidizing cyclohexane. Compared to the oxidation process, it is characterized by the formerly better material saving and a significant reduction in the formation of by-products, and also provides very pure cyclohexanone.

Эффективность такого селект свного способа гидрировани  определ етс  свойствами используемого катализатора . При этом используютс  только пал ладиевые катализаторы на носителе, отличающиес  прежде всего концентрацией активных компонентов и их распределением , химическим составом, формой и текстурой материала носител , видом и концентрацией добавленных при необходимости промоторов или ингибиторов .The effectiveness of such a selective hydrogenation process is determined by the properties of the catalyst used. In this case, only palladium catalysts on a carrier are used, differing primarily in the concentration of active components and their distribution, chemical composition, shape and texture of the carrier material, type and concentration of promoters or inhibitors added if necessary.

Известные способы провод тс  в диапазоне температур 15-250°С и при давлении 0,05-0,3 МПа.The known methods are carried out in a temperature range of 15-250 ° C and at a pressure of 0.05-0.3 MPa.

В 1ГО-84 185 описываетс  способ с палладиевым катализатором на цеоли- товой основе типа X в качестве носител . В качестве параметров способа указываютс  температура 105-170 С, а также нагрузка 0,11 об/об.ч. Достигаемое превращение фенола по данному способу составл ет 70 мас.% циклогексанона в катализате, что  вл етс  неудовлетворительным . Более высокие активность и сел ективность достигаютс  с папладиевьм катализатором на цеолитовой основе типа клиносорб 4 согласно DE-OS2107395,1GO-84 185 describes a process with a palladium catalyst on a type X zeolite base as a carrier. As parameters of the method, a temperature of 105-170 ° C is indicated, as well as a load of 0.11 v / v. The phenol conversion achieved in this process is 70% by weight of cyclohexanone in the catalyzate, which is unsatisfactory. Higher activity and selectivity are achieved with a zeolite-based papladium catalyst, such as clinosorb 4, according to DE-OS2107395,

Недостатком этого способа дл  его технического применени   вл етс  неудовлетворительное поведение активность - врем . НеудовлетворительныеThe disadvantage of this method for its technical application is the unsatisfactory activity-time behavior. Unsatisfactory

результаты по селективности и активности получают дл  катализатора палладий - окись алюмини  при 75-150 С в паровой фазе (DE-AS ФРГ-1124487).results on selectivity and activity are obtained for the catalyst palladium-alumina at 75-150 ° C in the vapor phase (DE-AS HGF-1124487).

В DE-PS 1144267 улучшение селективности проводитс  за счет модификации с 0,1 до 1 мас.% натри  в форме гидроокиси натри  или карбоната натри . Выходы циклогексанона вьше 90 мас.% достигаютс  однако только при продолжительности реакции более 150 мин. Кроме того, требуетс  фенол с очень низким содержанием железа, серы и галогенов.In DE-PS 1144267, the selectivity is improved by modifying from 0.1 to 1 wt.% Sodium in the form of sodium hydroxide or sodium carbonate. The yields of cyclohexanone above 90% by weight are achieved, however, only with a reaction time longer than 150 minutes. In addition, phenol is required with very low levels of iron, sulfur and halogens.

Способы селективного гидрировани  фенола в газовой фазе при температуре 120-180 С описаны в патентах DD-51635, DD-69585 иВВ-85341.Methods for the selective hydrogenation of phenol in the gas phase at a temperature of 120-180 ° C are described in patents DD-51635, DD-69585 and BBB-85341.

Используемые катализаторы содержат 0,3-5 мас.% паллади  на одном носителе , который содержит нар ду с активным глиноземом еще 10-40 мас.% гидроокиси или окиси щелочноземельных металлов. При нормальных услови х и хорощем превращении фенола достигаетс  выходу ц иклогексанон а, до 97-98 мас.%. Срок службы катализатора без регенерации 3000-4500 ч и достигает в общей сложности при многократной регенерации 15000 ч.The catalysts used contain 0.3–5 wt.% Palladium on one carrier, which contains, along with active alumina, another 10–40 wt.% Hydroxide or alkaline earth metal oxide. Under normal conditions and the good transformation of phenol, the yield of c is obtained: cyclohexanone a, up to 97-98 wt.%. The service life of the catalyst without regeneration is 3000-4500 hours and reaches a total of 15,000 hours with repeated regeneration.

К основным недостаткам данных способов относ тс : - плохие формовочные свойства материала носител , требующие сравнительно большего сжати  и сложной технологии процесса (недостаток , который полностью не устран етс  формовкой в экструдатов, предложенной в DD-85341), - большой насыпной вес катализатора, - различна  форма и длина экструдатов, - необходимость проведени  Дополнительно активации водородом и обработки гид розином вне реактора с целью улучшени  активности и селективности катализаторов , - мала  гибкость способа в отно пении к определенным вредным веществам, специфичным при получении исходного продукта, а также к изменению соотношени  активности и селективности в течение нормального старени  катализатора на прот жении всего периода эксплуатации.The main disadvantages of these methods include: - poor molding properties of the carrier material, requiring relatively greater compression and complex process technology (a disadvantage that is not completely eliminated by molding into extrudates, proposed in DD-85341), - large bulk density of the catalyst, - different the shape and length of the extrudates, the need for additional activation with hydrogen and hydrosin treatment outside the reactor in order to improve the activity and selectivity of the catalysts, is not very flexible in terms of op edelennym harmful substances at specific initial product preparation, as well as to changes in activity and selectivity ratios for the normal aging of the catalyst throughout the entire period of operation.

В DD-92243 описываетс  катализатор дл  селективного гидрировани  фенола в газовой фазе, носителем у которого  вл етс  алюминий типа шпинели .DD-92243 describes a catalyst for the selective hydrogenation of phenol in a gas phase supported by spinel-type aluminum.

Недостатками  вл ютс  сравнительно мала  активность и селективностьDisadvantages are relatively small activity and selectivity.

при высоких концентраци х паллади  (1,8 мас.% Pd), кроме того, сложност в изготовлении типов шпинели, а также необходимость ;проведени - вос(2та- новлени  щелочным раствором формали- на или водородом при необходимой отмывке хлорида.at high concentrations of palladium (1.8 wt.% Pd), in addition, difficulty in making types of spinel, as well as the need; carrying out - reproducing (2 additions with an alkaline solution of formalin or hydrogen with the necessary washing of chloride.

В DE-OS2606489 описан способ получени  циклогексанона в газовой или жидкой фазе при 120-220 С, который использует в качестве носител  катализатора смесь карбоната и гидрофосфата щелочноземельных металлов. Нежелаемое образование побочных-продукто до 1,2 мас.%, специальное прйготовле ние используемого карбоната кальци , неэкономичнее формирование смеси катализатора в таблетки, а также большое содержание паллади  в катализаторе  вл ютс  недостатками данного про . цесса.DE-OS 260 6089 describes a method for producing cyclohexanone in the gas or liquid phase at 120-220 ° C, which uses a mixture of carbonate and hydrogen phosphate of alkaline earth metals as catalyst carrier. The undesirable by-product formation up to 1.2% by weight, the special preparation of the used calcium carbonate, the formation of a mixture of the catalyst into tablets, and the high content of palladium in the catalyst are disadvantageous for this pro. Cessa.

DE-AS 2025726 описывает способ получени  циклогексанона в паровой фазе при 100-150°С и максимальном давлении 0,2 МПа в присутствии катализа тора, который дл  достижени  достаточной селективности должен иметь в качестве активного компонента палладий , нанесенный очень тонким слоем на периферийну1о поверхность гранулы носител . В качестве носител  используетс  J -А , котора  содержит А-6 мас.% карбоната натри .DE-AS 2025726 describes a process for the preparation of cyclohexanone in the vapor phase at 100-150 ° C and a maximum pressure of 0.2 MPa in the presence of a catalyst, which must have palladium deposited on the peripheral surface of the granule to achieve sufficient selectivity. carrier. J-A, which contains A-6% by weight sodium carbonate, is used as a carrier.

Нар ду с экстремнопериферийным расположением паллади  в зерне катализатора необходимо, чтобы предлага- емый катализатор, кроме того, бьт модифицирован ртутью или ртутью и сульфидом натри  с целью достижени  селективности , отвечающей уровню техники . Кроме того, повышаетс  чувстви- тельность к вредным веществам, вызванна  неизбежным частичным отравлением ртутью и сульфидом натри  и вследствие этого уменьшаетс  срок службы катализатора. Регенераци , особенно in situ, св зана со сложност ми, так как при обычных услови х регенерации происходит частичное удаление из катализатора добавленных модификаторов. Из-за чрезвычайно высокой концентра- дин паллади  на геометрической поверхности носител  неизбежно происходит потер  благородного металла.Along with the extreme periphery arrangement of palladium in the catalyst grain, it is necessary that the proposed catalyst, in addition, be modified with mercury or mercury and sodium sulfide in order to achieve a selectivity consistent with the prior art. In addition, the sensitivity to harmful substances increases due to the inevitable partial poisoning by mercury and sodium sulfide and, as a result, the service life of the catalyst is reduced. Regeneration, especially in situ, is associated with difficulties, since under normal regeneration conditions, added modifiers are partially removed from the catalyst. Due to the extremely high concentration of palladium on the geometric surface of the carrier, a loss of noble metal inevitably occurs.

Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности катализато- ра.The aim of the invention is to increase the productivity of the catalyst.

Использование предлагаемого катализатора позвол ет обеспечить больThe use of the proposed catalyst allows for pain

, ,

Q д Q d

j j

5 0 50

00

шой выход циклогексанона, а также высокую степень конверсии фенола. Катализатор обладает более длительным сроком службы, активность и селективность которого можно было бы легко и целенаправлено регулировать в рамках способа, катализатор имеет малый насыпной вес и обеспечивает эффективное использование паллади .There is a great yield of cyclohexanone, as well as a high degree of phenol conversion. The catalyst has a longer service life, the activity and selectivity of which could be easily and purposefully adjusted within the framework of the method, the catalyst has a low bulk density and ensures the efficient use of palladium.

Б основу предлагаемого способа положен способ селективного гидрировани  фенола в циклогексанон в газовой фазе с использованием активного пал- ладиевого катализатора на носителе с большой собственной селективностью, обеспечивающего во всех рабочих фазах , как высок то степень превращени  фенола, так и большой выход циклогексанона и длительный срок службы катализатора .The basis of the proposed method is a method of selectively hydrogenating phenol to cyclohexanone in the gas phase using an active palladium catalyst on a carrier with high intrinsic selectivity, providing in all working phases both the degree of phenol conversion and the high yield of cyclohexanone and long service life are high. catalyst.

Хот  микропористые катализаторы с сильноразвитой поверхностью или с высоким содержанием и большой диспер- ностью паллади  обладают высокой активностью , их селективность к образовавшемус  циклогексанолу, а также образованию других, нежелаемых продуктов конденсации, относительно.мала. Основную причину следует искать в продолжении гидрогенизации циклогека- санона внутри гранулы катализатора, вызванной замедленной массопередачей. Така  высока  активность должна быть уменьшена в цел х улучшени  селективности частичным, необратимым отравлением .Although microporous catalysts with a highly developed surface or with a high content and high dispersion of palladium have high activity, their selectivity to the resulting cyclohexanol, as well as the formation of other, undesirable condensation products, is relatively small. The main reason should be sought in the continuation of the hydrogenation of cyclohexa- sanone inside the catalyst granule, caused by the slow mass transfer. Such high activity must be reduced in order to improve the selectivity by partial, irreversible poisoning.

Катализаторы микропористые со слаборазвитой поверхностью обладают по сравнению с предьщущими, несмотр  на довольно высокую концентрацию паллади , сравнительно малой активностью. В обеих случа х срок службы катализ§- торов и гибкость процесса гидрировани  ограничены действительной активностью .Microporous catalysts with an underdeveloped surface have a relatively low activity compared to the previous ones, despite the rather high concentration of palladium. In both cases, the service life of the catalysts and the flexibility of the hydrogenation process are limited by the actual activity.

Следующей задачей  вл етс  создание катализатора дл  процесса, имею- щего большую селективность гидрирова- ни  без сложной и, как правило, необратимой деактивации благодар  оптимальной концентрации и распределению паллади  в формовке носител  при неизменно большой основной активности И не тормоз щего массопередачу.The next task is to create a catalyst for the process, which has a high selectivity of hydrogenation without complex and, as a rule, irreversible deactivation due to the optimum concentration and distribution of palladium in the carrier molding at a constant large primary activity and not inhibiting mass transfer.

Высока  концентраци  окиси щелочноземельных металлов или гидроокислов в носителе окиси алюмини  оказывает положительное вли ние на определенные каталитические свойства, однако  вл A high concentration of alkaline earth metal oxide or hydroxides in an alumina carrier has a positive effect on certain catalytic properties, however

г g

етс  причиной тому, что не происходит образование оптимальной порострукту- ры, катализатор имеет большой насыпной вес, формовки носителей окиси щелочных земель при пропитывании активными компонентами склонны к растрескиванию или разрушению, обратное получение паллади  из отработанных катализаторов возможно с большими трудност ми и только при больших потер х При этом необходимр изменить концентрацию кальци  или щелочноземельных мегаллов без уменьщени  положительного вли ни  этих компонентов на активность и селективность катализатора .This is due to the fact that an optimal porostructure is not formed, the catalyst has a large bulk density, the formation of alkaline earth oxide carriers during impregnation with active components is prone to cracking or destruction, and the reverse production of palladium from spent catalysts is possible with great difficulty and only with large losses x At the same time, it is necessary to change the concentration of calcium or alkaline earth megaballs without reducing the positive effect of these components on the activity and selectivity of catalysts. lysator.

Услови  процесса оказывают вли ние на селективность, врем  работы катр1изатора, а также на гибкость и стабильность процесса гидрировани , напримерJ при колебани х параметров режима или состава сырь . При этом невозможно только за счет управлени  процессом гидрировани  с помощью температуры в реакторе или количеством вЪдоро да Ь существить на всем прот жений эксплуатации посто нно высокую конверсию фенола и одновременно большой выход циклогексанона и максимальный срок службы катализатора. Это невозможно также и потому, что различные в еличинь, оказывающие вли ние, - колебани  нагрузок, изменение состава исходных прдуктов, изменени , св - з 1нные со старением свойств каталйза:- торов в зависимости от срока службы, требуют проведени  различных температурных изменений, благопри тных дл  процесса.The process conditions influence the selectivity, the runtime of the catalyst, as well as the flexibility and stability of the hydrogenation process, for example, J with variations in the parameters of the mode or composition of the feedstock. In this case, it is impossible only by controlling the hydrogenation process using the temperature in the reactor or the amount of hydrogen b to constantly exist throughout the operation of the high conversion of phenol and at the same time a large yield of cyclohexanone and the maximum service life of the catalyst. This is also impossible because the various influences that affect the load — the changes in the composition of the initial products, the changes associated with the aging of the properties of the catalysis: —Tori depending on the service life, require different temperature changes; for the process.

Во многих случа х срок службы катализатора или превращение фенола значительно ухудшаютс  из-за малого количества плохоудал емых, специфичных дл  исходного продукта примесей. . При этом необходимо устранить нежелаемое вли ние на процесс гидрировани  специфичных дл  исходного продукта примесей и создать дополнительные возможности дл  регулировани  температуры в реакторе, дп  превращени  фенола и выхода циклогексанона.In many cases, the service life of the catalyst or the conversion of phenol is significantly impaired due to the small amount of poorly removed impurities specific to the initial product. . In this case, it is necessary to eliminate the undesirable influence on the process of hydrogenation of specific impurities for the initial product and to create additional possibilities for controlling the temperature in the reactor, the conversion of phenol, and the yield of cyclohexanone.

Это достигаетс  способом селективного гидрировани  фенола в газовой фазе при 100-200 С в присутствии пал ладиеного катализатора на носителе, причем согласно предлагаемому спосо- бу содержание паллади  в катализаторе составл ет 0,1-1,0 мас.%, нанесен його на периферийную поверхность форThis is achieved by the method of selectively hydrogenating phenol in the gas phase at 100–200 ° C in the presence of a palladium catalyst on the carrier, and according to the proposed method, the content of palladium in the catalyst is 0.1–1.0 wt.% Deposited on the peripheral surface. odds

00

5five

00

5five

5 five

00

00

5five

00

мовки носител , причем в качестве носител  служит окись алюмини , модифицированна  кальцием, содержание :кальци  при (0,5-4 мас.%) рассчитывают как окись кальци , причем компонент кальци  находитс  в таком физико-химическом состо нии в катализаторе , которое не позвол ет определить с помощью обычных рентгенографических методов значительного количества алюмината кальци . Катализатор имеет насыпной вес 0,6 кг/л, удельную поверхность 120-170 и общий объем пор не менее 0,5 см /г, из которого не менее 30% с радиусомcarrier, with alumina modified with calcium as the carrier, the content of: calcium at (0.5–4 wt.%) is calculated as calcium oxide, and the calcium component is in a physico-chemical state in the catalyst that does not allow It is possible to determine a significant amount of calcium aluminate using conventional radiographic methods. The catalyst has a bulk density of 0.6 kg / l, a specific surface area of 120-170 and a total pore volume of at least 0.5 cm / g, of which at least 30% with a radius of

ОABOUT

500 А, причем газообразна  исходна  смесь содержит замедлитель или сое- . динение, образующеес  в услови х реакции in situ, и. температура газообразной исходной смеси на входе в слой катализатора находитс  выше термодинамической температуры насыщени  фенола . 500 A, and the gaseous initial mixture contains a moderator or a co-. The reaction formed in situ under the reaction conditions, and. The temperature of the gaseous feed mixture entering the catalyst bed is above the thermodynamic saturation temperature of the phenol.

Замедлитель или же подход щее соединение имеетс  в исходном продукте и/или добавл етс  в газообразную смесь перед входом в реактор.A moderator or suitable compound is present in the feed and / or added to the gaseous mixture before entering the reactor.

При проведении процесса согласно предлагаемому способу используетс  водородосодержащий газ гидрогенизации с плотностью 0,3-1,0 кг/м в нормальном состо нии.When carrying out the process according to the proposed method, hydrogen-containing hydrogenation gas is used with a density of 0.3-1.0 kg / m in normal condition.

Необходима  аппаратура дл  проведени  предлагаемого процесса состоит из испарител  фенола, теплообменника, реактора и последовательно подключенной аппаратуры дл  отделени  продуктов реакции. Газ гидрогенизации на- сьпдаетс  в испарителе фенольным паром и нагреваетс  в теплообменнике до желаемой температуры на входе в реактор. Селективное гидрирование происходит в трубчатом реакторе, заполненном катализатором и охлаждаемом с помощью рубашки. После выхода из р актора происходит отделение из газообразной реакционной смрси с помощью конденсации циклогексанона, незначительного количества циклогекса- нола и непррреагировавшего фенола. Оставшийс  газ, свободный в значительной степени от продуктов реакции, может быть полностью или частично возвращен в испаритель после добайки необходимого количества свежего газа i гидрогенизации.The necessary apparatus for carrying out the proposed process consists of a phenol evaporator, a heat exchanger, a reactor and a series-connected apparatus for separating the reaction products. The hydrogenation gas is vaporized in the evaporator with phenolic vapor and heated in a heat exchanger to the desired temperature at the inlet to the reactor. Selective hydrogenation occurs in a tubular reactor filled with catalyst and cooled with a jacket. After exiting the actor, there is a separation from the gaseous reaction mixture using condensation of cyclohexanone, an insignificant amount of cyclohexanol and unreacted phenol. The remaining gas, which is largely free of the reaction products, can be fully or partially returned to the evaporator after adding the required amount of fresh gas i hydrogenation.

Согласно предлагаемому способу I процесс провод т преимущественно с катализатором, содержащим 0,3-0,7According to the proposed method I, the process is carried out mainly with a catalyst containing 0.3-0.7

мас.% паллади  и 1,5-3,0 мас,% окиси кальци , причем указанные количества кальци  (окиси кальци ) служат основой дл  расчетов и не указывают  а физико-химическую природу компонен- тов кальци , наход щихс  в катализаторе . Благодар  физико-химическому состо нию кальци  в катализаторе достигаютс , несмотр  на уменьшение концентрации окиси кальци , неожидан ные частичные улучшени  каталитических свойств на один пор док по сравнению с катализаторами, содержащими 10-50 мас.% кальци  или другой окиси щелочноземельных метеллов. Прочность на сжатие формовки хороша  и ее истирание при механической нагрузке очен мало.wt.% palladium and 1.5-3.0 wt.% calcium oxide, and the indicated amounts of calcium (calcium oxide) serve as the basis for calculations and do not indicate the physicochemical nature of the calcium components in the catalyst. Due to the physicochemical state of calcium in the catalyst, despite the decrease in calcium oxide concentration, unexpected partial improvements in catalytic properties are achieved by one order compared with catalysts containing 10–50 wt.% Calcium or other alkaline earth metal oxide. The compressive strength of the molding is good and its abrasion under mechanical load is very small.

Палладий наноситс  преимущественно на поверхность формовки носител  в виде периферийной поверхности толщиной до 1 мм. Экстремальное периферийное распределение, например глубина проникновени  50,2 мм, не приводит к улучщению селективности, одна- ко неизбежно сильно увеличивает потери паллади  благодар  истиранию при техническом шримене нии катализатора.Palladium is deposited predominantly on the surface of the carrier in the form of a peripheral surface up to 1 mm thick. Extreme peripheral distribution, for example, a penetration depth of 50.2 mm, does not lead to an improvement in selectivity, but inevitably greatly increases palladium loss due to abrasion when the catalyst is technical.

Предпочитасмь е удельна  поверхность катализатора 135-150 м щий объем пор не менее 0,65 см /г, распределение пор должно максимальноPreferably, the specific surface area of the catalyst is 135-150 cm, the pore volume is not less than 0.65 cm / g,

ОABOUT

составл ть 60% пор с радиусом 100 А 10-15% пор с радиусом 100-500 А и не менее 30% микропор с радиусом более 500 А.make up 60% of pores with a radius of 100 A; 10-15% of pores with a radius of 100-500 A and at least 30% of micropores with a radius of more than 500 A.

Благодар  пропорциональному соотношению макро- и микропор, а также концентрации, наход щейс  в катализаторе , соответствующей структуре пор, удельной поверхности и распреде лению паллади , обеспечиваетс  высока  каталитическа  активность , и достигаетс  отлична  селективность катализатора без активировани  или парциального отравлени , так как массо- передача в основном парциального отравлени , и происходит без преп тствий .Due to the proportional ratio of macro- and micropores, as well as the concentration contained in the catalyst, corresponding to the pore structure, specific surface area and distribution of palladium, high catalytic activity is achieved, and excellent selectivity of the catalyst is achieved without activation or partial poisoning. mainly partial poisoning, and occurs without obstruction.

Предпочитаема  форма катализато- ра - экструдаты с диаметром 2-6 мм иThe preferred form of the catalyst is extrudates with a diameter of 2-6 mm and

длиной 8-15 мм.8-15 mm long.

Физические и химические свойства катализаторов в особенности его состав , его физическа  и геометрическа  структура и химическое состо ние его компонентов определ ют его высокую каталитическую активность, отличныеThe physical and chemical properties of catalysts, in particular, its composition, its physical and geometrical structure, and the chemical state of its components determine its high catalytic activity, excellent

22

-tо f ь -to fb

20 25 20 25

, 35, 35

50 50

55 55

4040

селективные качества, а также очень хорошую активность - врем  при селективном гИдрировани фенола. Парциальное отравление, например, при гидра- зинной обработке серой или ртутными соединени ми не происходит, поэтому нет необходимости в реакции восстановлени  вне реактора, требующей больших затрат.Selective qualities, as well as very good activity — time during the selective hydration of phenol. Partial poisoning, for example, in hydrazine treatment with sulfur or mercury compounds does not occur, so there is no need for a reduction reaction outside the reactor, which requires a lot of money.

Увеличиваетс  выхсгд циклогексано- на и срок службы катализатора благодар  применению замедлител , используемого в качестве дополнительного средства управлени  процессом. В качестве замедлител  используетс  преимущественно окись углерода, образующа с  в катализаторе in situ из муравьиной кислоты. Муравьина  кислота , содержаща с  в малых количествах лрежде всего в феноле, при получении фенола кумольным способом, удаление которой представл ет значительную трудность, проходит дегидратацию на катализаторе согласно изобретению при выбранных услови х процесса преимущественно с образованием окиси углерода . Муравьина  кислота содержитс  как примесь в используемом феноле. Она может быть также добавлена в фенол в виде водного, спиртного или фенольного раствора или в исходную газообразную смесь в каком-нибудь другом месте перед реактором. Предпочитаема  концентраци  муравьиной кислоты в пересчете на количество фенола составл ет 2-50 ппм.Cyclohexanone yield and catalyst life increase due to the use of a retarder, used as an additional means of controlling the process. The moderator used is predominantly carbon monoxide, which is formed in situ in the catalyst from formic acid. The formic acid, which is contained in small amounts in phenol, when receiving the phenol by the cumene method, the removal of which presents a considerable difficulty, undergoes dehydration on the catalyst according to the invention under the selected process conditions, predominantly to form carbon monoxide. The formic acid is contained as an admixture in the phenol used. It can also be added to the phenol in the form of an aqueous, alcoholic or phenolic solution or to the original gaseous mixture at some other place in front of the reactor. The preferred formic acid concentration, based on the amount of phenol, is 2-50 ppm.

Концентрацию окиси углерода в реакторе устанавливают в зависимости от режима: количеством муравьиной кислоты, насколько она не задана содержанием в исходном продукте, количеством газа, возвращаемого в процессе после очень значительного отделени  продуктов реакции и/или полной или частичной метанизацией окиси углерода , содержащегос  в вог.вратном газе. Метанизаци  происходит на никелевом катализаторе при температурах между 140 и 250°С, предпочтительно в боковом потоке, что позвол ет использовать фенолы с концентрацией муравьиной кислоты более 50 ппм.The concentration of carbon monoxide in the reactor is set depending on the mode: the amount of formic acid, how much it is not specified by the content in the starting product, the amount of gas returned in the process after a very significant separation of the reaction products and / or complete or partial methanization of carbon monoxide. vrat gas. Methanization occurs on a nickel catalyst at temperatures between 140 and 250 ° C, preferably in a side stream, which allows the use of phenols with a concentration of formic acid of more than 50 ppm.

Кроме окиси углерода могут быть использованы другие замедлители, например вода или аммиак. При этом концентраци  замедлител  в реакционной смеси устанавливаетс  так, что при возможно м гких услови х реакции достигаетс  как высока  степень превращени  фенола, так и большой выход циклогексанона. Она также зависит от соответствующего уровн  активности катализатора. Новые или свежие после регенерации катализаторы требуют дл  оптимального режима более высокого содержани  замедлител , чем катализаторы с более продолжительным сроком службы. In addition to carbon monoxide, other moderators can be used, for example water or ammonia. In this case, the concentration of the retarder in the reaction mixture is set so that, under possibly mild reaction conditions, both a high degree of phenol conversion and a high yield of cyclohexanone are achieved. It also depends on the appropriate level of catalyst activity. New or fresh catalysts after regeneration require a higher retarder content for an optimal mode than catalysts with a longer service life.

Хорошо вли ет на увеличение выхо- да циклогексанона и уменьшение расхода водорода применение сравнительно высокой плотности газа гидрогенизации . Процесс провод т преимущественно с плотностью газа 0,5-0,85 кг/м в нормальном состо нии.Good effect on increasing the yield of cyclohexanone and reducing the consumption of hydrogen is the use of a relatively high density of hydrogenation gas. The process is conducted predominantly with a gas density of 0.5-0.85 kg / m in the normal state.

Установлено, что, несмотр  на экзотермию реакции гидрировани  и нежелаемое вли ние высоких температурIt has been found that, despite the exotherm of the hydrogenation reaction and the undesirable effect of high temperatures

в реакторе на образование циклогексанона , результат процесса гидрировани  улучшаетс , если температура газообразной исходной смеси при входе в слой катализатора вьше нормальной температуры реактора или термодинамической температуры насыцени  фенола .in the cyclohexanone formation reactor, the result of the hydrogenation process is improved if the temperature of the gaseous feed mixture at the entrance to the catalyst bed exceeds the normal reactor temperature or the thermodynamic temperature to saturate the phenol.

В предлагаемом способе по сравнению с известными р дом примен етс  высокоактивный и очень селективный катализатор, уровень активности которого может быть быстро и обратимо приспособлен к каждой производственной ситуации прежде всего с помощью концентрации замедлител . Таким обраIn the proposed method, in comparison with the known ones, a highly active and highly selective catalyst is used, the level of activity of which can be quickly and reversibly adapted to each production situation, primarily using the retarder concentration. Thus

зом, в результате максимальной активности новых или свежих после регенерации катализаторов не снижаетс  результат работы как в начальной фазе из-за ограниченной селективности, так и после продолжительного срока службы из-за слишком ограниченной активности . Кроме того, предлагаемьш способ позвол ет быстро и надежно без ухудшени  степени превращени  или селективности устранить технически неизбежные колебани  параметров процесса или состава продукта, позвол ет достигать посто нно больших выходов циклогексанона при одновременно высокой степени превращени  фенола и значительно большем сроке службы катализатора между отдельными циклами регенерации .Therefore, as a result of the maximum activity of new or fresh catalysts after regeneration, the result of work in the initial phase due to limited selectivity and after a long service life due to too limited activity does not decrease. In addition, the proposed method allows quickly and reliably eliminating technically unavoidable variations in the process parameters or product composition without deteriorating the conversion or selectivity, allows for consistently high yields of cyclohexanone while simultaneously producing a high degree of phenol conversion and a longer regeneration cycle. .

При зтом газ гидрогенизации благодар  высокой плотности газа,может быть оптимально использован в процессе дЛ  химического превращени  - и требовани  к чистоте фенола, особенноWith this, the hydrogenation gas, due to the high density of the gas, can be optimally used in the process of chemical transformation dL - and the requirements for the purity of the phenol, especially

12556)812556) 8

10ten

00

5five

00

00

5five

- -

в отношении содержани  муравьиной кислоты, значительно ниже, причем затраты на очистку при синтезе фенола заметно уменьшаютс .in relation to the formic acid content, it is significantly lower, and the costs of purification during the synthesis of phenol are markedly reduced.

Предлагаемый катализатор создает значительные преимущества. Его применение так просто, что отпадает последующа  реакци  восстановлени , св занна  с технологическими затратами, или парциальна  дезактиваци ,.котора  необходима дл  всех известных, достаточно активных катализаторов. Значительные экономические преимущества дает, кроме того, малый насыпной вес и сравнительно низкое содержание паллади . Так, например, дл  катализатора согласно DE-PS 69585 и 85341 с .насыпным весом примерно 1,0 кг/л на 1м. объема катализатора при содержании паллади  0,6 мас.% необходимо 6 кг паллади . У предлагаемого катализатора с насыпным весом, например, 0,58 кг/л установлено, что с концентрацией паллади  0,5 мас.% достигаютс  одинаковые или лучшие каталитические свойства. Это означает, что на 1м катализатора необходимо только 2,9 кг паллади . Данное преимущество ,еще заметнее при сравнении с катализаторами , содержащими шпинели, предложенными в DE-PS 92243, с концентрацией паллади  1,8 мас.%, В пересчете на одну загрузку реактора получаетс , значительна  экономи  благородного метелла.The proposed catalyst creates significant advantages. Its use is so simple that it eliminates the subsequent reduction reaction, associated with technological costs, or partial deactivation, which is necessary for all known, sufficiently active catalysts. Significant economic advantages are, in addition, low bulk density and a relatively low content of palladium. For example, for a catalyst according to DE-PS 69585 and 85341 with a bulk weight of about 1.0 kg / l per meter. the volume of catalyst with a palladium content of 0.6 wt.%, 6 kg of palladium are needed. In the proposed catalyst with a bulk weight of, for example, 0.58 kg / l, it has been established that with a palladium concentration of 0.5 wt.%, The same or better catalytic properties are achieved. This means that only 1.9 kg of palladium is needed per catalyst. This advantage is even more noticeable when compared with catalysts containing spinels, proposed in DE-PS 92243, with a palladium concentration of 1.8% by weight. In terms of one reactor charge, a considerable saving of the noble metal is obtained.

Исследовани  показали, что по сравнению с известными катализаторами , богатыми кальцием или окис ми щелочных земель, потери паллади  при переработке использованных катализаторов могут быть значительно уменьшены из-за уменьшенного содержани  кальци .Research has shown that, compared with known catalysts rich in calcium or oxides of alkaline earths, the loss of palladium in the processing of used catalysts can be significantly reduced due to the reduced calcium content.

Пример 1. Путем осаждени  щелочи алюмината натри  кисльш раствором нитрата алюмини  получают известным способом гидрогель алюмини  типа бемита, перемешивают в месильной машине в пластическую массу и формуют в экструдере в экструдаты с диаметром 3,4 мм. Сушку или кальци- нирование провод т в ленточной сушилке и в конвейерной печи прокаливани  с временем пребывани  150 или 360 мин, при 0-110 или 480-500°С,Example 1. By precipitating alkali sodium aluminate with an acid solution of aluminum nitrate, aluminum hydrogel of the boehmite type is obtained by a known method, mixed in a kneader into a plastic mass and molded into an extruder into extrudates with a diameter of 3.4 mm. Drying or calcination is carried out in a belt dryer and in a conveyor calcination furnace with a residence time of 150 or 360 minutes, at 0-110 or 480-500 ° C,

12 л почти нейтрального раствора нитрата кальци , приготовленного из окиси кальци  и азотной кислоты .с-содержанием кальци  78 г/л, разбавл ют12 liters of an almost neutral solution of calcium nitrate prepared from calcium oxide and nitric acid with a calcium content of 78 g / l are diluted

11eleven

водой согласно влагоемкости носител  83% до объема 58 л и нанос т опрыскиванием на 70 кг формованного издели  из окиси алюмини .water according to the water capacity of the carrier is 83% up to a volume of 58 liters and sprayed onto 70 kg of the molded alumina article by spraying.

Высуиенный в ленточной сушилке при -10 - модифицированньй кальцием носитель попадает затем .во вра- щающу }с  трубчатую печь.Vysuiny in a belt dryer at -10 - the carrier is modified by calcium and then rotates with the tube furnace.

Дл  установлени  требуемой текстуры катализатора провод т отжиг при температуре на входе , при температуре зоны прокаливани  при проходе продукта отжига 2,7 внутренней поверхности.In order to establish the required catalyst texture, annealing is performed at the inlet temperature, at the temperature of the calcination zone with the passage of the annealing product 2.7 of the inner surface.

Восемь сегментов с трем  поворотными плитами каждьтй и 4 об, печи/мин гарантируют равномерное кальцинирование носител . Введение противотоком горючих газов в количестве 400 норм, газа/ч обеспечивает равномерный .нагрев формованных заготовок катали- заторов и отвод имеющегос  остаточного вод ного пара из глинозема.Eight segments with three rotary plates every and about 4, ovens / min ensure uniform calcination of the carrier. The introduction of a countercurrent of combustible gases in the amount of 400 standards, gas / h ensures uniform heating of the molded catalyst blanks and the removal of the existing residual water vapor from alumina.

Получают носитель- со следующимиThe carrier is obtained with the following

характеристиками: Общий объем пор (Vp ), Объем микропор ( I), Объем мезопо (Vp 100-500 А), Объем макропор ( i), Поверхность, м /г РентгеноструктураCharacteristics: Total pore volume (Vp), Micropore volume (I), Mesopo volume (Vp 100-500 A), Macropore volume (i), Surface, m / g X-ray structure

мало Влагоемкость, мас.% 78low moisture, wt.% 78

-А1 у-А1,0,-A1 u-A1,0,

0,73 0,38 0,090.73 0.38 0.09

0,26 1390.26,139

Л L

3 кг раствора нитрата паллади , содержащего 100 мас.% Pd, увеличива- ют дистиллированной водой до 39 л общего объема согласно влагоемкости 78 мас.%, хорошо перемешивают и ввод т в контакт с 50 кг носител  катализатора в течение 35 мин.3 kg of palladium nitrate solution containing 100% by weight of Pd is increased to 39 liters of total volume with 78% by weight of distilled water, mixed well and brought into contact with 50 kg of catalyst carrier for 35 minutes.

Затем влажный катализатор сразу же подвергают сущке в течение 30 мин гор чим воздухом при -Ю С.Then the wet catalyst is immediately exposed to the substance for 30 minutes with hot air at -Y C.

После 24 ч сушки при провод т ОТЖИГ в тоннельной печи при 450- 470°С, причем нитрат паллади  разлагаетс  и фиксируетс  на периферийном прочно сцепленном, диспергированном слое паллади  толщиной 0,4 мм.After 24 hours of drying, the annealing is carried out in a tunnel oven at 450- 470 ° C, and the palladium nitrate decomposes and is fixed on a peripheral firmly adherent, dispersed palladium layer 0.4 mm thick.

Катализатор характеризуетс  еле- дующими показател ми, мас,%: содержание Pd 0,57; содержание СаО 1,8; насьшной вес 0,54; прочность на исти55618The catalyst is characterized by the following indicators, wt.%: Pd content 0.57; CaO 1.8 content; native weight 0.54; strength isti 55618

toto

1515

1212

ранне 99,5; истирание 0,4; глубина проникновени  сло  Р 0,4 мм.early 99.5; abrasion 0.4; penetration depth of the layer is 0.4 mm.

Рентгеноструктура, текстура, поверхность и объем пор соответствуют носителю.X-ray structure, texture, surface and pore volume correspond to the support.

Определение механической прочности провод тс  стандартным методом с помощью крут щегос  барабана с четырьм  поперечными ребрами при 60 об/мин в течение 15 мин.Determination of mechanical strength is carried out by a standard method using a twist drum with four transverse ribs at 60 rpm for 15 minutes.

Пример 2. Характеристики использованных в этом примере катализаторов приведены в табл.1.Example 2. The characteristics used in this example, the catalysts are given in table.1.

Таблица 1Table 1

периферического сло  Pd, мм Рентгеновска  структура y-AlOj, Малоperipheral layer of Pd, mm X-ray structure y-AlOj, Little

54 г катализатора А или 60 г катализатора В располагают в реакционной трубе, вокруг которой течет обогревающа  или охлаждающа  среда и обрабатывают водородом в течение 8 ч при . После установлени  в реакционном пространстве температуры 135°С через катализатор при нормальном давлении в один проход пропускают смесь 70 л/ч водорода, содержащую 49 г парообразного фенола. Количество окиси углерода, добавл емое водороду, устанавливаетс  так, что содержание СО в среднем составл ет 150 ппм. После отделени  конденсируемых компонентов получают продукт реакции, содержащий в среднем 97-98 мас.% циклогексанона, 1,5-2 мас.% циклогексанола,а также 0,5 мас.% непрореагировавшего фенола. Дол  высококип щих побочных продуктов 0,1 мас.%.54 g of catalyst A or 60 g of catalyst B are placed in a reaction tube, around which a heating or cooling medium flows and treated with hydrogen for 8 hours at. After establishing a temperature of 135 ° C in the reaction space, a mixture of 70 l / h of hydrogen containing 49 g of vaporous phenol is passed through the catalyst at normal pressure in one pass. The amount of carbon monoxide added to hydrogen is set such that the average CO content is 150 ppm. After separation of the condensable components, a reaction product is obtained, containing on average 97-98 wt.% Cyclohexanone, 1.5-2 wt.% Cyclohexanol, and also 0.5 wt.% Unreacted phenol. The share of high-boiling by-products is 0.1 wt.%.

С целью поддержани  по возможности посто нного и оптимального состава продукта гидрировани  при уменьшении степени превращени  фенола провод т снижение концентрации окиси углерода .In order to maintain, as far as possible, a constant and optimal composition of the hydrogenation product while reducing the degree of conversion of phenol, the concentration of carbon monoxide is reduced.

13125561312556

в водороде после 1400, 3200 и 5100 ч до 120, 90 и 70 ппм.in hydrogen after 1400, 3200 and 5100 hours to 120, 90 and 70 ppm.

Испытани  продолжаютс  в течение 10500 или 12000 ч без наблюдени  снижени  работоспособности катализатора. Tests are continued for 10,500 or 12,000 hours without observing a decrease in catalyst performance.

Пример 3. В каталитической аппаратуре дл  испытани  используют соответственно 55 г катализаторов, характеристики которых приведены в .табл.2.10Example 3. In catalytic apparatus, for testing, respectively, 55 g of catalysts are used, whose characteristics are given in Table 2.10.

Таблица 2table 2

ХарактеристикиSpecifications

Показатели дл  катализатораCatalyst Indicators

С одержани е, ма с.%With obe, e with.%

PdPd

СаОCao

Насыпной вес, кг/лBulk weight, kg / l

Поверхность,, м /гSurface ,, m / g

Общий объем пор, см Объем noph 500 А,Total pore volume, cm Volume noph 500 A,

Глубина проникновени  периферического сло , мм0,3 The depth of penetration of the peripheral layer, mm0,3

Рентгеновска  структура Г-А1,Оз, мало X-ray structure G-A1, Oz, little

. После фазы активизации в потоке водорода при 185°С в течение 6 ч смесь 70 л/ч водорода и 47 г парообразного фенола, содержащего, 380 ппм муравьиной кислоты, пропускают при 135 С в реакционном пространстве в один проход через катализатор. . After an activation phase in a stream of hydrogen at 185 ° C for 6 hours, a mixture of 70 l / h of hydrogen and 47 g of vaporous phenol containing 380 ppm of formic acid is passed at 135 ° C in the reaction space in one pass through the catalyst.

Анализ конденсируемых компонентов дает продукт реакции, содержащий в среднем 97,7-98,4 мас.% циклогексано на, 152-1,6 мас.% циклогексанола, а также 0,3 мас.% непрореагировавшего фенола. Дол  высококип щих побочных продуктов 0,07 мас.%.Analysis of the condensable components gives a reaction product containing on average 97.7-98.4 wt.% Cyclohexano, 152-1.6 wt.% Cyclohexanol, and also 0.3 wt.% Unreacted phenol. The share of high-boiling by-products is 0.07 wt.%.

При уменьшении степени превращени фенола после 1600, 4500 или 8100 ч провод т снижение концентрации муравьиной кислоты в феноле соответственно до 300, 220 или 160 ппм, после чего снова устанавливают пёрвона- чальньпЧ состав продукта выхода гидри ровани  или же держат почти посто нным .When the degree of conversion of phenol is reduced after 1600, 4500 or 8100 hours, the concentration of formic acid in phenol is reduced to 300, 220 or 160 ppm, respectively, after which the pervonal pH of the product of the hydrogenation product is set or kept almost constant.

В целом испытани  продолжаютс  в течение 11500 ч работы без наблюдени  снижени  работоспособности ката- лизатора.In general, testing continues for 11,500 hours of operation without observing a decrease in the performance of the catalyst.

Пример 4.;(сравнительный). Дл  сравнени  с предлагаем1 гм испытыExample 4.; (Comparative). For comparison, we offer 1 um test

00

5five

00

5five

18141814

вают катализатор (98г), изготовленный согласно DD-85341 со следующими характеристиками :catalyst (98g) manufactured according to DD-85341 with the following characteristics:

Содержание, мае.% Pd0,54Content, May.% Pd0,54

СаО23,7CaO23,7

Насыпной-вес, кг/л 0,98 Поверхность, м /л 112 Общий объем пор, см /г 0,17 Объем пор Bulk weight, kg / l 0.98 Surface, m / l 112 Total pore volume, cm / g 0.17 Pore volume

г 100-500 А, CMVr 0,09 Объем пор г 100 А, 0,1 Активирование и каталитическое испытание провод т аналогично .примеру I, Дл  достижени  оптимально возможных количеств циклогексанона используютс  концентрации СО в газе в зависимости от времени эксотуатации, которые приведены в табл.3.g 100-500 A, CMVr 0.09 Pore volume g 100 A, 0.1 Activation and catalytic testing are carried out similarly to Example I, To achieve the optimally possible amounts of cyclohexanone, the CO concentrations in the gas are used depending on the time of exotation, which are given in table.3.

Таблица 3 Врем , ч|40о|90о|160о|210о|2800Table 3 Time, h | 40o | 90o | 160o | 210o | 2800

Концентраци  СО, ппм 190 140 90 60 40CO concentration, ppm 190 140 90 60 40

30thirty

Врем , чTime h

3500 38003500 3800

Концентраци  СО, ппмCO concentration, ppm

30thirty

2020

5five

00

5 five

1515

После отделени  конденсируемых компонентов получают продукт реакции, содержащий в среднем 93 мас.% циклогексанона , 4-5 мас.% циклогексанола, 1,5 мас.% непревращенного фенола и 0,6 мас.% высококип щих примесей.After separation of the condensable components, a reaction product is obtained, containing on average 93 wt.% Cyclohexanone, 4-5 wt.% Cyclohexanol, 1.5 wt.% Of unconverted phenol and 0.6 wt.% Of high boiling impurities.

После 3800 ч происходит заметное снижение степени превращени , которое не может быть компенсировано дальнейшим понижением содержани  окиси углерода . Катализатор дл  восстановлени  своей работоспособности должен быть регенерирован смесью азот - воздух in situ при 185 С.After 3800 hours, there is a marked decrease in the degree of conversion, which cannot be compensated for by a further decrease in the carbon monoxide content. The catalyst, in order to restore its working capacity, must be regenerated with a nitrogen-air mixture in situ at 185 C.

Дл  проведени  сравнени  провод т испытани  такого же катализатора в свежем состо нии без добавки замедлител  . Получаемый при зтом продукт гидрогенизации имеет в среднем 78 - циклогексанон 16 циклогексанол 5% высококип щей и 0,8 низкокип щей примеси .For comparison, the same fresh catalyst was tested without the addition of a retarder. The product of hydrogenation obtained in this case has, on average, 78 - cyclohexanone 16 cyclohexanol 5% of high boilers and 0.8% of low boilers.

Пример 5. Способ провод т на опытной установке гидрогенизацииExample 5. The method is carried out on a pilot plant hydrogenation

1515

с объемом катализатора 30 л в режиме циркул ции газа гидрогенизации.with a catalyst volume of 30 liters in a hydrogenation gas circulation mode.

Фенол испар етс  газом, наход щимс  в цикле, смесь подогревают до зада (метанизаци ) в парциальном потоке циркулирующего газа.The phenol is evaporated by the gas in the cycle, the mixture is heated to the setpoint (methanization) in the partial flow of the circulating gas.

В табл.I показаны услови  и результаты испытани  при работе бо.пеёTable I shows the conditions and results of the test when the bob is operated.

данной температуры и происходит прев- j ЮООО ч, при этом измен ют нагрузку ращение в трубчатом реакторе с отво- катализатора, плотность газа гидроге- дом реакционного тепла. Далее прово- низацни, дозировку замедлител  или д т конденсацию продукта реакции и метанизацшо в зависимости от ко цен- его отделение из газа.трации муравьиной кислоты исходногоat this temperature, the conversion occurs and the load increases in the tubular reactor from the evacuator, the density of the gas by the hydro- gen of the reaction heat. Next, lower the dosage of the moderator or d t the condensation of the reaction product and methane depending on the cost of separation from the gas of the formic acid source

После вывода из цикла количества ю продукта и необходимой концентрации газа, определенного содержанием инерт- замедлител .After withdrawing from the cycle the quantity of product and the required gas concentration determined by the content of the inert moderator.

ных газов, циркул ционный насос вы- Используют катализатор, описанный равнивает потери давлени  аппаратуры. в примере .gases, a circulating pump using a catalyst, described equals the pressure loss of the apparatus. in the example.

После добавки свежего газа и подогре- Мол рное соотношение газа к фено- ва происходит новое наполнение фено- 15 П-10:1, температура насыщени  фе лом с последующей реакцией в реакто- нола ниже 130°С. Свежий газ содержит ре.95-97 об.% водорода, инертные газы азот , метан и аргон с непосто ннымиAfter the addition of fresh gas and the heating-molar ratio of gas to phenox, a new filling of pheno-15 P-10: 1 occurs, the saturation temperature with pell, followed by reaction in a reactor, is below 130 ° C. Fresh gas contains re 95-97 vol.% Hydrogen, inert gases nitrogen, methane and argon with non-permanent

дол ми.Doli

Аппаратура дл  испытани  позвол етTesting equipment allows

провести установление определенных Q концентраций замедлител  в циркулирующем газе. Более высокие показани  получают при добавлении фенола с по- вьшенным содержанием муравьиной кислоты ((500 ппм) в исходный продукт, в 25 боты катализатора до 33120 ч и более то врем  как уменьщение содержани  по сравнению с известньми способами, замедлител  происходит за счет ката- по которым срок работы катализатора литического превращени , окиси углеро- не превышает 27000 ч.to establish certain Q concentrations of the moderator in the circulating gas. Higher readings are obtained when phenol is added with an increased content of formic acid ((500 ppm) in the starting product, in 25 catalyst bots up to 33120 h and even more, as the decrease in the content compared to limestone methods, the moderator occurs due to catalysts. which, the life of the lytic conversion catalyst, carbon monoxide, exceeds 27,000 hours.

;Таблица А ; Table A

После 8300 ч работы провод т регенерацию смесью азот - воздух известным способом при .After 8300 hours of operation, the nitrogen – air mixture is regenerated by a known method at.

Использование предлагаемого катализатора позвол ет увеличить срок раThe use of the proposed catalyst allows to increase the lifetime

ХарактеристнкнCharacteristics

35 I 250 1400 I 3200 j 3240 6150 | 8300 30 150035 I 250 1400 I 3200 j 3240 6150 | 8300 30 1500

р, оp o

перед before

сост.status

ред тоedited

0,9 0,9 0,9 1,0 Г,О I,0.9 0.9 0.9 1.0 G, O I,

5five

63636363

60606060

Г20100G20100

0,500,500,500,50

408408

5t,55t, 5

408408

5151

6365 65686365 6568

3970 41433970 4143

8050 50658050 5065

0,700,400,710,670,700,400,710,67

409409

412412

412412

416416

25,525.5

63,0 . 26,5 29,063.0. 26.5 29.0

12556181255618

16sixteen

да (метанизаци ) в парциальном потоке циркулирующего газа.yes (methane) in the partial flow of the circulating gas.

В табл.I показаны услови  и результаты испытани  при работе бо.пеёTable I shows the conditions and results of the test when the bob is operated.

боты катализатора до 33120 ч и более по сравнению с известньми способами, по которым срок работы катализатора не превышает 27000 ч.catalyst bots up to 33120 h and more as compared to limestone methods, in which the lifetime of the catalyst does not exceed 27000 hours

После 8300 ч работы провод т регенерацию смесью азот - воздух известным способом при .After 8300 hours of operation, the nitrogen – air mixture is regenerated by a known method at.

Использование предлагаемого катализатора позвол ет увеличить срок раПоказатели при количест с часовThe use of the proposed catalyst makes it possible to increase the term of performance with the number of hours

1,01.0

пP

0.9 80.9 8

1,1 131.1 13

6365 65686365 6568

3970 41433970 4143

8050 50658050 5065

0,700,400,710,670,700,400,710,67

412412

412412

416416

424424

410410

410410

63,0 . 26,5 29,063.0. 26.5 29.0

2Я.О2I.O

35,035.0

26,026.0

nnOTHocTfc, кг/н норм. сост. Содврх нне СО, пттмnnOTHocTfc, kg / n norms. status Sodwrh nne SO, PTTM

Га пониженного да«лет1Я, м иорм. сост,/чHa lowered yes “years, m iorm. status, / h

Свежий г«э, н норм. coct./чFresh g "er, n norms. coct./h

Дозировка замедлител , 10- м./чRetarder dosage, 10 m / h

Меха мэированный газ « норм, сост./чFurs meyrovanny gas "standards, status / h

0,590,59 0,840,470,860,820,ВГ0,740,Й40.590.59 0.840.470.860.820, VG0.740, H4

13012510060608030120ВО13012510060608030120VO

1,30,90,51,50.70,80.650,8 0,91.30.90, 50.50.70.80.650.8 0.9

12,812,311,9Г4,213,514,313,112,414,612,812,311,9Г4,213,514,313,112,414,6

0,5 0,20.5 0.2

0,8 1,8 4,40.8 1.8 4.4

1.41.4

Редактор Н. ГунькоEditor N. Gunko

Составитель Р. МаргодйнаCompiled by R. Margodyna

Техред И.Попович Корректор .М. ДемчикTehred I.Popovich Proofreader .M. Demchik

4785/284785/28

Тираж 379ПодписноеCirculation 379 Subscription

ВНИШВД Государственного комитета СССРVNISHVD USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

0,8 1,8 4,40.8 1.8 4.4

1.41.4

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА путем гидрирования фенола в газовой фазе при 100-200°С в присутствии катализатора, содержащего METHOD FOR PRODUCING CYCLOHEXANONE by hydrogenation of phenol in the gas phase at 100-200 ° С in the presence of a catalyst containing 0,1-1,0 мас.% палладия на окиси алюминия в качестве носителя, модифицированного окисью кальция, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности катализатора, используют модифицированный катализатор, содержащий палладий в периферическом слое, а также 0,1-4,0 мас.% окиси кальция, при этом катализатор имеет, насыпной вес 0,5-0,6 кг/л, удельную поверхность 120-170 ма/г, общий объем пор 0,6-0,8 смэ/г, причем поры радиусом 100 А составляют 0,350,40 см3/г, а радиусом больше 500 А —0.1-1.0 wt.% Palladium on alumina as a carrier modified with calcium oxide, characterized in that, in order to increase the productivity of the catalyst, use a modified catalyst containing palladium in the peripheral layer, as well as 0.1-4 , 0 wt.% Calcium oxide, while the catalyst has a bulk density of 0.5-0.6 kg / l, a specific surface area of 120-170 m a / g, a total pore volume of 0.6-0.8 cm e / g moreover, pores with a radius of 100 A are 0.350.40 cm 3 / g, and with a radius of more than 500 A - - 0,2-0,3 см3/г, процесс ведут в присутствии окиси углерода, полученной в процессе реакции или при добавлении муравьиной кислоты.- 0.2-0.3 cm 3 / g, the process is conducted in the presence of carbon monoxide obtained during the reaction or with the addition of formic acid. 1 1251,125
SU807771185A 1979-05-30 1980-04-30 Method of producing cyclohexane SU1255618A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD79213564A DD150999A3 (en) 1979-05-30 1979-05-30 METHOD FOR SELECTIVATING PHENOL TO CYCLOHEXANONE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1255618A1 true SU1255618A1 (en) 1986-09-07

Family

ID=5518649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU807771185A SU1255618A1 (en) 1979-05-30 1980-04-30 Method of producing cyclohexane

Country Status (4)

Country Link
BG (1) BG40555A1 (en)
DD (1) DD150999A3 (en)
HU (1) HU185892B (en)
SU (1) SU1255618A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003078373A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk Method for producing cyclohexanone from benzene

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003078373A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk Method for producing cyclohexanone from benzene

Also Published As

Publication number Publication date
DD150999A3 (en) 1981-09-30
BG40555A1 (en) 1987-01-15
HU185892B (en) 1985-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6559093B2 (en) Process for catalytic ammonia production-preparation and recovery of ammonia synthesis catalyst
JP3939787B2 (en) Palladium-containing supported catalysts for the selective catalytic hydrogenation of acetylene in hydrocarbon streams.
Kowalczyk et al. Studies on kinetics of ammonia synthesis over ruthenium catalyst supported on active carbon
KR100530553B1 (en) Process for the production of aromatic amines by gas phase hydrogenation
JPH0513704B2 (en)
JP2645467B2 (en) Oxychlorination catalyst
US5395976A (en) Process for the preparation of a mixture of cyclohexanone and cyclohexanol
JPS5814250B2 (en) Kouteiriyuutaino Shiyorihouhou
RU2288891C2 (en) Ammonia synthesis catalyst, method of preparation thereof, and a ammonia production process utilizing it
JPH0324258B2 (en)
US6114553A (en) Silver catalyst for production of ethylene oxide, method for production thereof, and method for production of ethylene oxide
SU1255618A1 (en) Method of producing cyclohexane
KR101109814B1 (en) A process for the selective hydrogenation of olefins
EP0826418B1 (en) Catalyst for oxidation of hydrogen, method for selective oxidation of hydrogen, and method for dehydrogenation of hydrocarbon
US6080890A (en) Production of aromatic amines by means of novel hydrogenation catalysts
CN114433076B (en) Supported hydrogenolysis catalyst and preparation method and application thereof
SU973152A1 (en) Catalyst for hydrochlorination of acetylene
US3468953A (en) Process for manufacture of methylamines
US4177166A (en) Hydroalkylation composition and process for producing said composition
CN115888354B (en) Device and method for removing oxygen in tail gas of epichlorohydrin process
US3875080A (en) Process for preparing supported silver catalysts for the production of ethylene oxide
US4523016A (en) Process for the catalytic dehydrogenation of piperidine
SU801858A1 (en) Method of cleaning gas from hydrogen sulphide
IL46204A (en) Process for the purification of cyanogen chloride
JPS6112635A (en) Dehydrogenation of butane raw material