Катализатор для гидрирования диен-нитрильного полимера

2 Изобретение ОТНОСИТСЯ Н катализатору ДЛЯ ГИЩШЮОБЗЕЖРШ непределыаьж ЫЮОЪЮЪЮ легсуляръгьж соешшенгдй, в гластности, для селективного гшдэгарования двойных связей гсарбоцеглш полимеров, продукт гидрирования которых используют в нертешшческой,негртецобываъпцей, автомобильной, алектролеэгнгкчесгсой проиьшшенъгости.Известен катализатор для гтирования бутадиен-штрилъного гоаучуьсэа /БНК/ в ацетоне, сюдеряашглй 1-3 мас. палладия и уголь. Гидрирование на известном катализш торе проводят при 60-9000 и давлении водорода 20-60 кГ/сллг в течение 4-5 часов со степенью гидрирования от 30 до 96,6 /Пагент ОПА т 4394081, кл. 00811 3/10, С 08 Р 8/04, 1983/.Недостатком известного катализатора является трудность отделения его после реакщм, а также неспособность проведения процесса при невысоких температуре и давлении водорода и невысокая степень гидрирования.Известен катализатор для гидрирования БНК в ацетоне, содержащий 1-10 палладия на оксиде щэемнгкгя, гидрирование на котором проводят при 50 С и давлении воцо рода 50 кГ/сллг со степенью гигшг/лэования до 95 /Патент ОПА М 4452951, ил. 00813 8/04, 1984/.Недостатком известного катализатора является невысокая активность гсатадгизалора проявлягогцаяся в неспособности глровошлть процесю при невысокой температуре и давлении, и невысокая степень гидрироваъгия.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемош результату является падшадиевый катализатор для гидрирования БНК, содержащий 5,2-121 палладия и нанесешчый на поперечносшггпълй шлвингкшбензолом гаарбоксипсодериашгй бутащлен-нилршгьггьпй сополимер. Гищэироваъше на известном катализаторе проводят при 40 С и давлении водорода 40-60 кГ/смг со степенно гидрирования 99 /авторское свидетельство ООСР М 1574610, кл. 0081 10/08, 1990 г./.Недостатком известного катализатора является высокое содержание палладия, использование в качестве носителя сложного доги/мерного материала, невысокая актив ность катализатора, а шленно, неспособность его проводить гидрирование БЫК при невысоких давлении и температуре, а также нанесение палладия из раствора органичес кой соли палладия в органическом растворителе.3 Задачей, на решение юоторой направлено гредгтагаеьлое изобретению, является создание высокоантивного катализатора с низким содержанием падшашая, нанесенного надешевый и доступный носитель, способного проводить гидрирование ВНК при давленииводорода от 0,1 до 4 МПа и темтературе от 20 до 4000 со степенью гидрирования 99.Достигается это тем, что катализатор для гищэироваътия диен-ъллтрильного поли- . мера содержащий палладий и носитель, согласно изобретение в качестве носителя оодерлит основной карбонат магнии в сочетании с природным минералом - ракушечником ьлангьлштансшш, при следуючцеъл содержании компонентов, мас. палладтий - О,23,3, основной карбонат магния ЗОО-3 З,1, ранушечнин - остальное.Отличительным признаком гтредлагаеълого изобретения является использование в качестве катализатора гиприровашя диен-х-гитргшьного позкимера паллашля, нанесенного на основной карбонат магния в сочетании с природным ьмнералом ража/шалопаем мангьшшатссшлм при данном количественном составе. Ранушечъш является строительным материалом, причем могут использоваться отходы строительного производства на его основе. При использовании в качестве ношонента предлагаемого катализатора ращшечтник не требует дополнительной химической и термической обработки.Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить активность натализатора, что выражается в возможности проведения гигшурования БЫК при давлении водорода от 0,1 до 4 МПа и теълтературе от 20 до 4 ОС, т.е. оглашают давление более,чем на порядок, а температуру вдвое по сравнению с прототипом. Степень гидрирования - 99 достигается на предлагаемом катализаторе за 2 часа, против 4 часов по протчотигъу, т.е. реакция идет вдвое быстрее. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить содержание палладия до О,7-З,3 против 5,2-121 в катализаторе по прототипу и удешевить катализатор также за счет пртлменешля в качестве носителя готовых проььшшеътньж и природных сост/пастой, таких как основной карбонат магнияиратсушечътитс, шеошихшлзнуюстоимостьиисюлшаъшмхтрудоешшйстттезполшлерного носителя, необходимого для катализатора по прототипу. Кроме того, способ приготовления катализатора достаточно прост, так как вместо раствора ацетата палладияВ МЗТЪШЭТИПКЗТОНЭ, ИСПОПЬЗУЭМОГО ГЮИ ПРИГОТОВПЭНИИ катализатора ПО ГЮОТОТШШ, ДЛЯПВИГОТОВЛЭНКШ предлагаемого ЕЮТЭШЛЗЗТОРЭ. ИСПОЛЬЗУЮТ ВОЩЫЙ РЕБЕНОК) хлорида ГВШЩЦИЯ, из которою легко осуществляется полная сорбция соли палладия на носитель при номнатной температуре и истощается необходимость вьлтаривах-пля органического растворителя, что является экологически выгод-вы.Гидрированжле ВНЕ накатализаторе протекает селективно по углеродуглерош-гьм связям, не затрагивая вштрильъше группы, что подтверждают методом ИКС.ИСПОЛЬЗОВЗЪШЭ ГФЗПЛЭГЭВМОГО катализатора ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧИТЬ ПОЛПЛМЭР СО степенью ГИД рирования 99.Уменьшение и увеличение содержания палладия и основною карбоната магния ниве и вьшхе предлагаемюс пределов приводит к ьлиеньшешто скорости и степени превращения полимера.Ниже представлены приьлерьх, подтверждаете возможность осуществления изобрете В щэуглодонную колбу с мешалкой помешают 9,79 г основного карбоната магния и 20 г рати/шедшие, салачиваюг дистиллированной водой, добавляют раствор 0,3374 г 121012 в 100 мл воды, переълелмвактг 2 часа, отфлльтровывают, сушат при 110 С и восстанавливают водородом при 4 ОС. Получают 30 г катализатора, содержащего, мас. падшадижй д- 0,7, основной карбонат магния 32,6, ранушечнхлк - 66,7.В стеклянный решал/конный сосуд помещахот 0,9 г штацшэатора, гргшивают раствор 1072 г БНН в 1,50 мл МЭРЕ, вытесняют воздух, промывают водородом и вюпочают встряхивание. Гидрирование проводят под давлением водорода 0,1 МПа и температуре 4000 в течение 0,5, 1 и 2 часов. После окончания пишрированхля катализатор отделяют фильтрованием, полимер выделяют испарением ЫВК и анализирупог на содержание двойхньж связей иодометричесгш или на приборе АЦС анализаторе двойных связей.Получают гипрированньй полумер со степенью гидрирования 39,64 и 99 за 0,5, 1 и 2 ч., соответственно. Примеры 2-6. Катализатор получают по методике примера 1, но при содержании ракушечника, 2751равном 20 г,содержание основного гварбоната магния и хлористого палладия аналитикам образом в глршлере 2 9,94 г основною карбоната магния и 0.0964 г РоС 12,в гримера 3 - 9,52 г основною карбоната магния и 0,84 З 2 г 130012,в потере 4 - 9,00 г основного карбоната лаптя и 31,6871 г 130912,в примере 5 9,97 г основною карбоната гмапшя и 0,О 482 г Рсшг,в примере 6 и 8,50 г основного карбоната магния и 23,5306 г Роща. Состав полученных катализаторов в мас. и результаты гидрирования БНК на этихКатализатор получают по методике примера 1, но в качестве растворителя при гидрирования БНН глспользузог ацетон. Получают полхлмер со степенью гицрхггроваъмя за 0,5, 1 и 2 ч, соответственно, 26, 54 и 98 /табл. 1/.Пример 8 В колбу с мешалкой помещают 29,79 г основного карбоната магния, смачивает всдой, добавляют раствор 03374 г РбС 12 в воде, перемешивает 2 ч, отчхлльтронагвагог,сушат при 110 С и восстанавливают водородом при 4000. Получают 30 г катализатора,содержащего, мас. патшашлй - 0,7, основной карбонат матч-пая - 99,3.Далеепроводят гицгэированиевннвсредеипометошпсепршлераъ Полгучахот полимер со степенью гидрирования за 0,5, 1 и 2 ч, соответственно, 20, 27 и 33.В колбу помешают 29,79 г ракушечшина, смачивают водой, добавляют водный раствор 0,3374 г Рсшг, перемалывают 2 ч, отфипьтровьгвагот, сушат и восстанавливают водородом при 40 С. Получают 30 г катализатора, содержащего, мас. палладий - 0,7,ракушечник 99,3.Далее проводят гидрирование ВНЕ по методике приьлера 1. Получают полимер со степенью гидрирования за 0,5, 1 и 2 ч, соответственно, 10, 15 и 18 Ргабл. 1/.Как следует из данных таблицы 1, нанесение палладия на один из составляют) предлагаемого носителя значительно сшивает анэгивность катализатора, то есть положи ТЗПЬНЬПЙ результат ДОСТИГЗЕЗТСН ТОЛЬКО при ИСПОПЬЗОВЗЪХУМ ДВУХКОМГЮНЭНТНОГО НОСИТЕЛЯ.