Катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран

(51) 07 307/36 (2006.01) 01 23/44 (2006.01) 01 23/75 (2006.01) 01 23/755 (2006.01) 01 32/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Предлагается катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран,содержащий 0,8-1,2 мас. палладия,модифицирующую добавку - кобальт или никель 0,5-2,0 мас. и углеродсодержащий носитель сибунит - остальное. Одновременное нанесение палладия, кобальта или никеля на гранулы (размерами 1-2 мм) носителя- сибунита (пор 150 мкм, пор 300 см 3/г) проводят методом осаждения из водных растворов хлористого палладия (2) и азотнокислого кобальта или никеля. Концентрацию нанесенного палладия варьируют от 0,8 до 1,2, а кобальта или никеля - в пределах 0,5-2,0 к массе сибунита. После полного осаждения ионов указанных металлов(контролируют визуально по изменению цвета раствора и химическими методами анализа) на носителе катализаторы промывают дистиллированной водой от ионов С- и 3-, сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 24 ч. Предлагаемый способ повысить активность катализатора для декарбонилирования фурфурола.(72) Битемирова Алия Еркегуловна Алиханова Халия Бахадировна Баймаханова Гулжан Мусабековна Шаграева Бибигуль Бекеновна Лаханова Глзада Мергенбаевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный педагогический институт(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕКАРБОНИЛИРОВАНИЯ ФУРФУРОЛА В ФУРАН(57) Изобретение может быть использовано в химической промышленности с целью повышения активности катализатора для декарбонилирования фурфурола в фуран, применимых в производстве гетероциклического соединения. Задачей изобретения является повышение активности катализатора. Изобретение может быть использовано в химической промышленности с целью повышения активности катализатора для декарбонилирования фурфурола в фуран, применимых в производстве гетероциклического соединения. Известен окисный цинк - хром - марганцевый катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран Кармильчик А.Я., Гиллер С.А. Научные основы подбора и производства катализаторов Новосибирск, 1964 г., с.225. Однако данный катализатор малопроизводителен,быстро дезактивируется,процесс осуществляют при относительно жестких условиях, что вызывает интенсивное осмоления фурфурола. Известен также катализатор, содержащий палладий на угле (КДФ-1), состоящий из 96,5 угля марки,8 и 1,5 А СССР 261391, кл. С 07 307/36 1964 г Однако, данный катализатор с низкой активностью и не стабилен. Задачей изобретения является повышение активности катализатора. Предлагается катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран,содержащий 0,8-1,2 мас. палладия,модифицирующую добавку - кобальт или никель 0,5-2,0 мас. и углеродсодержащий носитель сибунит - остальное. Одновременное нанесение палладия, кобальта или никеля на гранулы (размерами 1-2 мм) носителя- сибунита (пор 150 мкм, пор 300 см 3/г) проводят методом осаждения из водных растворов хлористого палладия (2) и азотнокислого кобальта или никеля. Концентрацию нанесенного палладия варьируют от 0,8 до 1,2, а кобальта или никеля - в пределах 0,5-2,0 к массе сибунита. После полного осаждения ионов указанных металлов(контролируют визуально по изменению цвета раствора и химическими методами анализа) на носителе катализаторы промывают дистиллированной водой от ионов С- и 3-, сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 24 ч. Пример. Для приготовления 40 г модифицированного 1 /сибунит катализатора берут 0,34 г 2, растворяют в 100 мл воды и добавляют 0,68 г . На магнитной мешалке при 40-50 С добиваются полного растворения соли 2. Раствор должен быть прозрачным через 20 мин. Затем вносят 40 г сибунита и при перемешивании вливают раствор 2 СО 3(0,682325 мл Н 2 О). Перемешивают 30 мин,после чего, как раствор станет прозрачным,фильтруют и промывают дистиллированной Н 2 О. Полученный катализатор сушат после отмывки от ионов С- при 100-120 С. Далее нанесение кобальта или никеля на гранулы(размер 1-2 мм) катализаторы 1 /сибунит проводят методом осаждения из водного раствора азотнокислого кобальта или никеля. После полного осаждения ионов указанных металлов(контролируют визуально по изменению цвета раствора и химическими методами анализа) на носителе катализаторы промывают, сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 24 ч. Аналогично готовят катализаторы с другим содержанием компонентов. Активность катализаторов/сибунит с добавками кобальта и никеля испытывают на проточной установке для реакции непрерывного декарбонилирования фурфурола. Для каждого опыта берут по 40 г катализатора диаметром гранул 1-2 мм и свежеперегнанного, предварительно очищенного над оксидом кальция фурфурола. Активацию катализаторов проводят в реакторе при 180 С 1 ч и при 220 С 2 ч в токе водорода. Процесс декарбонилирования начинают со 160 С и постепенно повышают до 380 С. Продукт реакции анализируют на фоматографе ЛХМ-8 МД. Активность катализатора выражают в процентах конверсии фурфурола, селективность (в ) - по выходу фурана от превращенного фурфурола стабильность катализатора - по времени проведения декарбонилирования фурфурола. Результаты непрерывного декарбонилирования фурфурола на модифицированных добавках кобальта /сибунит катализаторах представлены в табл. 1. Из нее видно, что катализаторы с добавками кобальта как по активности, так и по стабильности превосходят катализаторы без кобальта и промышленный КДФ-1. Наибольшую активность примерно 99 и стабильность 394-407 ч проявляют катализаторы/сибунит, модифицированные 0,8-1,2 Со, выход фурана на которых достигает 97-98. Аналогично проводят испытания 0,8-1,2/сибунит катализаторов, модифицированных добавками никеля в пределах 0,5-2,0 к массе сибунита. Результаты декарбонилирования фурфурола приведены в табл. 2. Из данных табл. 2 следует, что добавка никеля оказывает положительное влияние и на активность и на селективность указаннных катализаторов по фурану. Стабильность на 30-50 ч выше, чем у непромотированных 1 /сибунит катализаторов. Таблица 1 Результаты декарбонилирования фурфурола на /Сибунит катализаторах с добавками кобальта.Состав катализатора п/п мас. Усредненный выход продуктов Актив- Селективдекарбонилирования,ность,ность,, Усредненный выход продуктов Актив- Селективдекарбонилирования,ность,ность,160-280 280-380 Итого 6 1,3 2,1 96,6 160-280 280-380 Итого 7 1,0 99,0 160-280 280-340 340-380 Итого Известный уголь марки 8 1,8 1,5 АРВ 220-280 96,6 280-340 340-380 Итого Таблица 2 Результаты декарбонилирования фурфурола на /сибунит катализаторах, модифицированных добавками никеля.Состав катализатора ,0 п/п мас. 98,9 160-280 280-380 Итого 6 1,3 2,1 96,6 160-280 280-380 Итого 7 1,0 99,0 160-280 280-340 340-380 Итого Известный уголь марки 8 1,8 1,5220-280 Время ф-л,ч-1 Количество Усредненный выход продуктов Актив- Селекопыта,ч поданного декарбонилирования,ность,тивность,фурфурола, Ф-н С-н ТГФ Б-л Ф-л Время ф-л,ч-1 Количество Усредненный выход продуктов Актив- Селекопыта,ч поданного декарбонилирования,ность,тивность,фурфурола, Ф-н С-н ТГФ Б-л Ф-л ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Катализатор для декарбонилирования фурфурола в фуран, содержащий палладий,отличающийся тем,что в качестве модифицирующей добавки он содержит кобальт или никель и в качестве углеродсодержащего носителя сибунит при следующем содержании компонентов,мас. Палладий 0,8-1,2 Кобальт или никель 0,5-2,0 Сибунит остальное