Способ приготовления катализатора для процесса получения N-изопропил-N’-фенил-п-фенилендиамина

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Институт катализа ши. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЫИЗОПРОПИЛ-ЬР-ФЕНИЛ-ЫФЕНИЛЕНДИАМИНА(57) Изобретение относится к области производства катализаторов для процессов получения антистарителей натурального и синтетического каучуков. Предлагается способ, обеспечивающий получение высококачественного, селективного катализатора с воспроизводимыми свойствами для процесса получения Ы - изопропил - Ы - феНИЛ - П - фет-Шлендиамшта ВОССТЗНОВИТСЛЬНЬТМ алкилированием - аминодифениламина ацетоном. Катализатор получают соосаясдением солей меди и алюминия (хрома) при постоянном рН 6.08.0 и постоянной температуре 40-85 С, полученный при этом гидрокарбонат меди - алюминия (или хрома) со структурой типа гидроталькита подвергают терморазложению при 250-350 С.Изобретение относится к области производства катализаторов для процесса получения антиоксиданта натурального и синтетического каучуков Ы-изопрогшл-Ы-фенил-п-фенилендиаминаДля процесса получения диафена ФП восСТЗНОВИТСЛЬНЫМ алкилированием П- аминодифениламина ацетоном (п-АДФА) используют оксидные Си-Ре-Сг, Си-Сг-Ь/Лп, Сп-Сг катализаторы,полученные, как правило, методом соосаждения(патент Японии 49-17955, 1974 патент Великобритании 804113, кл. 25 Р, 1968). Условия получеНИЯ ОПрСДСЛШОТ ЗКТИВНОСТЬ И ССЛСКТИВНОСТЬ катализаторов. Как правило, катализаторы Шиеют невысокую селективность, кроме того, не всегда воспроизводятся свойства катализаторов из разных партий. Это объясняется тем, что при осаждении возможно образование нескольких типов медьсодержащих соединений с разными свойстВЗМИ.В работе (ЕНйпс атаМ/Ееасъшпет. Са 1 а 1.1 еп.,/.32, Ы 2, 1986, р. 393) описан способ получения медь-содержащего катализатора состава СиСг 0,921 для получения диафена ФП соосаждением основного аммонийного хромата меди с последующей его термообработкой. Способ заключается в следующем. Соосаждение ведут при постоянном рН-7 из раствора сульфата меди раствором бихромата аммония, содержащего небольшой избыток аммиака. Осадок, представляющий собой основной аммонийный хромат меди составаСиСгОСи(ОН)20,17(11 Н 40 Н)0,78, прокаливают при 270-320 С. Наибольшей каталитической активностью обладают катализаторы с плохоокристаллизированной структурой, не содержащие свободного оксида меди. Этот способ позволяет получить катализатор с высокой активностью и селективностью, но не позволяет контролировать качество катализатора. Даже незначительное повышение температуры приводит к образованию свободного оксида меди, который резко снижает селективность. Кроме того, при получении катализатора используются экологически опасные соли Ст. Этот способ выбран нами в качестве прототипа.Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового способа получения оксидного Си-А 1 (Сг) катализатора, позволяющего обеспеЧИТЬ ВЫСОКИС ЗКТИВНОСТЬ И ССЛСКТИВНОСТЬ, УСТОЙчивость и воспроизводимость свойств. Исключить экологически опасные стоки, содержащие шестивалентный хром.Предлагаемый способ получения Си-А 1 (Сг) оксидного катализатора заключается в следующем.Используется сырье соли меди, алюминия ИЛИ ХРОМЗ, ПрСДПОЧТИТСЛЬНО нитраты, карбонаты или бикарбонаты щелочных металлов или аммоНИЯ.СОЛИ МСДИ, ЗШОМИНИЯ ИЛИ хрома, ВЗЯТЫС В количестве, обеспечивающем желательное соотношение компонентов в катализаторе, растворяютв воде и смешивают растворы. Концентрации растворов - 100 г/л. Отдельно растворяют в воде карбонат или бикарбонат аммония, натрия или калия,концентрация раствора 100 г/л.Соосаждение смеси растворов нитратов раствором карбоната проводят в реакторе-осадителе при постоянном рН 6,0-7,0, постоянной температуре в интервале 4085 С и постоянном перемешивании. Полученный осадок промывают и сушат при 100-120 С. Сухой осадок подвергают рентгенофазовому или термическому анализу. Полученный осадок со структурой типа гидроталькита подвергают терморазложению на воздухе при 250-350 С. Проводят измерение каталитической активности.Отличительными признаками способа являются условия осаждения, обеспечивающие образование гидроксокарбоната меди-алюминия (или хрома) со структурой типа гидроталькита.Поставленная цель достигается образованием на стадии соосаждения гидроксокарбоната меди-алюминия (хрома) со структурой типа гидроталькита, термообработка которого при 250350 С гарантирует отсутствие свободного оксида меди. Сущность способа иллюстрируется следующими примерами.Пример 1. для получения катализатора с атомным отношением Си-А 10,71 предварительно смешивают 10 растворы нитратов меди и алюминия в количестве 242 мл и 394 мл соответственно (раствор 1). В качестве осадителя используют 5 раствор карбоната аммония (раствор 2). В реактор-осадитель, снабженный мешалкой и системой обогрева, наливают дистиллироваштую воду или фильтрат от предыдущего осаждения в количестве 100-200 мл, включают мешалку и обогрев, по достижении температуры 70 С начинают одновременно подавать растворы 1 и 2,поддерживая постоянными температуру 70 С и рН-6,20,1. Полученный осадок отмывают,фильтруют и сушат на воздухе при 100-120 С. Высушенный образец анализируют методами РФА и ДТ А. Полученный образец представляет собой гидроксокарбонат Си-А 1 со структурой типа гидроталькита. Результаты фазового анализа приведены на рис. 1. Прокаливание катализаторной массы проводят при температуре 300 С 4 часа в токе сухого воздуха. Порошок измельчают И ПрОВОДЯТ ИСПЫТЗНИЯ КЗТЗЛИТИЧССКОЙ ЗКТИВНОсти. Алкилирование п-АДФА ацетоном ведут при 140-170 С и давлении 45-60 кг/см 2. Соотношение КОМПОНСНТОВамин ацетон катализатор - 11,20,2. РезульТЗТЫ КЗТЗЛИТИЧССКИХ ИСПЫТЗНИЙ ПрИВСДСНЪ 1 В таблгще 1.Пример 2. Катализатор состава СиА 10,61 готовят аналогично примеру 1, но берут 207 мл 10 раствора нитрата меди и 394 мл 10 раствора нитрата алюминия. Условия осаждения и испЬ 1 та ния каталитических свойств приведены в таблице 1.Пример 3. катализатор состава СиА 10,91 готовят аналогично примеру 1, но берут 310 мл раствора Си (ЫО 3)2 и 394 мл раствора А 1(ЫО 3)3.Пример 4. катализатор аналогичен по составу примеру 1, но отличается типом осадителя. Условия приготовления приведены в таблице 1.Пример 5. Катализатор состава СиСг 0,91 готовят аналогично примеру 1, но используют 310 мл раствора нитрата меди и 439 мл раствора нитрата хрома (111). Условия приготовления приведены в таблгще.Пример б. Катализатор состава СиСг-0,91 ГОТОВЯТ ПО УСЛОВИЯМ, ОПИСЗЪШЫМ В ПрОТОТИПС. Осаждение ведут медленным приливанием 252 мл 10 раствора бихромата аммония в 10 аммиаке к 259 мл 10 раствора сульфата меди при интенсивном перемешивании и температуре 60 С,рН 7. Осадок отмывают, фильтруют и сушат,прокаливают при 320 С. Условия приготовления и результаты каталитических испытат-Шй приведены в таблрще 1.видно, что предлагаемый способ позволяет получать катализатор с высокой активностью и селективностью, воспроизводимостью свойств при многократном повторении.1. Способ приготовления катализатора для процесса получения Ы-изопропил-Ыдфенил-пфенилендиамина соосаЖдением из растворов солеи меди и хрома при постоянном рН с последующим отделением и термообработкой осадка,отличающийся тем, что соосаЖдение ведут из смеси солеи меди и хрома (Ш) или алюминия при постоянной температуре из интервала 40-85 С при рН 6,0-7,0, а полученный осадок с соотношением Си Ме 0,6-0,91, где МеСг 3 или А 13,и структурой типа гидроталькита, подвергают термообработке.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термообработку ведут при температуре 250-350 С.таблица т. Выход Степень Степень Пример Состав Условия . целе- конвер- конверкатализатора ПРИГОТОВЛЭНИЯ ВОГО СИП СПИ атомютнош. про- . п-АДФА. ацетона. Си АЦСг) рн ь осашлтелхь стою д д д 1 0. 1 6.2 то (ындгсо, 350 98.4 99.9 16.8 2 0.6 1 6.2 40 т- зоо 98.2 99,4 19.1 / . 9 0,9 1 6.0 85 т- 250 98.9 99.7 20.3 4 он 1 7.0 во ыасо 320 99.1 99.8 18. 5 0.9 1 6.5 во ыъднсо, зоо 98.6 99.5 21.6 в 0.9 1 7.0 во охндогзо, 320 96.8 99.2 59.3 то 33 0.9 1 7.0 во ш- это 9 во 99,8 ич - - - зоо 96,0 99.5Верстка Казпатент, исполнитель Любимов И.Ю. Корректор Молчанова Н. А. Ответственный за выпуск Фаизова Э.З.