Způsob výroby nepyroforického paladiového katalyzátoru

Číslo patentu: 222669

Dátum: 15.09.1985

Autori: Nagy György Lajos, Lugosi György, Bodnár János

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Způsob výroby nepyroforického paládiového katalyzátoru, majícího řízenou velikost částic a aktivitu, vyznačující se tím, že se aktivní uhlí o rovnoměrném rozložení pórů suspenduje ve zředěném roztoku obsahujícím méně než 0,1 molu, s výhodou méně než 0,05 molu chloridu paládia, popřípadě v přítomnosti alifatického alkoholu o 1 až 6 atomech uhlíku, vzniklá suspenze se míchá po dobu 0,5 až 5 hodin při teplotě v rozmezí od 0 do 40 °C, s výhodou při teplotě místnosti, katalyzátor na aktivním uhlí se odfiltruje, načež se na chlorid paládia sorbovaný na nosiči popřípadě působí alkálií, přičemž se míchá po dobu 1 až 5 hodin při teplotě v rozmezí od 10 do 35 °C k nahromadění sorbovaného chloridu paládia v povrchové oblasti katalyzátoru a pak se chlorid paládia popřípadě redukuje, kterýžto postup se podle potřeby opakuje, a posléze se takto získaný katalyzátor popřípadě promyje, načež se vysuší.

Text

Pozerať všetko

(72) Autor vynâlezu BUDAPEŠŤ (HLH) .(73) Majitel patentu CHINOIN GYOGYSZER Es vmmzgn TERMÉKE( arm RT., BUDAPEŠŤ (na)(54) Způsob výroby nepyroforiokého paladiového katalyzátoruvynález se týká způeobu výroby nepyroforickáho paladiováho katelyzátoru.Kovového paládia. jeho derivátů e soli se běžně používá Jako katalýzátorů při hydrogenečních a dehydrogcmačních reakcíoh. Vzhledem k napřiznivým tochnologicwm vlaetnoetem kovového poládie se tyto katalyzátory v praxi používají naneeenâ na nosiči. Jako nosiče se obvykle používá ektivniho dřevěněho uhlí pro jeho příznivé technologické vlastnosti, protože se snadno regenorujo a je levné. Při přípravě katalyzátorü na nosiči tvořeno aktivním uhlím se paládiová soli rozpusti ve vodě nebo v kyselině, připravi se suspenze s aktivním uhlím a k této suspenzi se přidává elkálie, výhodné hydroxid sodný, a do noutrální hodnotty pH, a grenule lwdroxidu paládia, vyloučeného na aktivnim uhlí, oe redukuji v kovová peládium reakci s plynným vodikem. Takto připraveny katalyzátor se vysuěi po vysušeni reaguje se vzdušným kysltíkem ze vzplanuti plamenem. Nebezpečí nehod a technologickou nevýhodnost tohoto postupu je možno odstranit pouze otrávenim katalyzátoru, čím so ovšem aniži jeho účinnost.Rovněž je známo, že použitím povrchové aktivnztch látok ,je možno v roztoku paládiových soli vytvořit micely, e tyto micely za anižoného tlaku odpařit na nosič o rozloiit hydroxidem soduým za vzniku granulí paládia o rovnoměmě rozložené volikonti čáatio odpovídající velikosti Iiool. Tak je možno metodou hlrkevičo a apolupracovniků připravit katalyzátor,který je dostatečně vysoce aktivní, nikolivrvšak pyrofoŕický (Science, 1 § 2 /1970/, str. 873).Dále je známu, že ionty paládia, nacházející se na iontoměničových sorbentech, ee mohou po redakci například tepelným zpracováním pohybovat v povrchové oblasti a mohou ae tam hromadit působenim van der vłaalsových sil. Podobný jev je možno pozorovat při pohybu molekul hydroxid paládie, ačkoliv v tomto případě se hromaděni vyevětluje tvorbou chomicdch vazeb typu Pd-O-Pd, doprovázenou odštěpením vody.Předmžtem vynélezu je tedy způsob výroby nepyroforického palédiového katalyzatoru, majícího řízenou velikost čéetic a aktivitu, ktorý se vyznačuje tím, že se aktivní uhlí o rovnoměrném rozložení pârů suspenduje ve zředěnem roztoku, obsahujícím méně než 0,1 molu, s výhodou méné než 0,05 molu chloridu palédia, popřípadě v přítomnosti alifatického alkoholu o 1 až 6 atomech uhlíku, vznikla suspenze se míché po dobu 0,5 až 5 hodin při teplote v rozmezí od 0 do 40 °C, s výhodou při teplotě místnosti, katalyzétor na ektivním uhlí se od.filtruje, načež se na chlorld paládia eorbovaný na nosiči popřípadě působí alkálií, přičemž se míchá po dobu 1 až 5 hodin při teplotě v rozmezí od 10 do 35 °C k nahromadění sorbovaného chloridu pelédie v povrchová oblasti katalyzatoru a pak se paládiové sloučenina poprípadě redukuje, kteréžto postupy se podle potřeby libovolně často opaknjí, a posléze se takto získaný ketslyzétor popřípadě promyje, načež se vysuší.Bylo zjiätäno, že ze solí nebo komplexních solí paládia, ktoré jsou adsorbovéxzy na aktivní uhlí o rovnoměrném rozložení páru, je možno vyrobit nepyroforický a príslušné vysoce aktivní katalyzétor o rovnoměmé velikosti čéstic působení elkélie. Jako aktivního uhlí o rovnoměmém rozložení pőrů se výhodně používá dřevěného uhlí aktivovaného vodní parou, ktoré obsahuje póry o průměru převážně menším než 15 x 1040 m.Déle bylo zjištěno, že adsorpci e tím i nahromadění, způsobené následným zpracovéním elkélií, je možno příznivé ovlivnit přidéním přísad, které blokují část povrchu, tzn. že působení přísad je namířeno proti adsorpčnímu pochodu. Jako přísad je možno použít elitaticlqích alkenolu, s výhodou alkoholu s 1 až 6 atomy uhlíku.Též bylo zjiätěno, že je možno použitím alkoholu zvýšiť. hustotu solí palédie na povrchu aktivního uhlí, přičemž se koncentrace solí udržuje na nezměněné nízká hodnotě. Při způsobu podle vynélezu je možnokromě dokonale nevratné adsorpce dosáhnout takové huetoty iontů palédia, ktoré následkem sterické blízkosti podporuje nahromadění, kterého je zapotřebí pro zajištění vhodné vysoké aktivity.Rovnlž bylo zjiltlno, že hromadäní iontů paládie a jeho hydroxylových derivétů v povrchové oblasti je možno účinné regulovat množstvím alkálie, použité pro rozklad, a volbou délky doby tvorby granulí tím je možno připravit katalyzátor se stejnym obsahom kovu,avšak mající různou velikost čéstic a aktivity.Podle jednoho provedení vynélezu je možno připravit zředěný roztok solí dvojmocného nebo čtyřmocného paládia nebo směsi těchto solí za použití přísady, s výhodou nižšího alifatického alkoholu, v množství způsobujícím, že aktivní uhlí o rovnoměmém rozložení párů pohltí 50 až 100 SE celkového množství solí pelédia.Sůl nebo komplexní sůl palédia se použije jako zředěný roztok v maximální koncentraci 0,1, s, výhodou méně než 0,05 molu. Je možno použít roztoku soli nebo komplexní soli paladia ve vodě nebo v orgenickém rozpouštědle, v anorganické nebo organické kyselině nebo ve směsi těchto létek. Výhodné se používa směsi soli nebo komplexní soli palédia, vody,anorganické kyseliny a nižěího alkoholu. Po pŕídavku aktivního uhlí se suspenze s výhodou míché alespoň 1 hodinu, aby bylo zabezpečeno kompletní proniknutí do pőrů. Po skončené absorpci se aktivní uhlí s naneseným katalyzétorem odfiltruje a struktura edsorpční vrstvy se rozloží podle požadovaného stupně aktivity (nebo se ponechá nezměnéna). Rozklad se s výhodou provádí při teplote v rozmezí 0 až 4-0 °c, zejména při teplote míetnosti, po dobu 0,5 až 5 hodin pñsobením alkélie, e výhodou hydroxidem sodným, draselným nebo amonným ve tříaž šestinásobném nadbytku, vztaženo na palédium, přičemž se katalyzétor přidé do alkálie,čímž se takto zabráni nekontrolovanému opětnému upravení adsorbované vrstvy při nepřetržitě se měnícím kyselém roztoku.Je-li snahou dosáhnout maximální aktivity, přemění se soli paladia v adsorpční vrstvě úplně v hydroxid kovu přidéním ekvivslentního množství alkélie. Po rozkladu alkélií je zapotřebí 1 až 5 hodin, aby se za stélého míchéní při teplotě místnosti nahromadění dokončilo.Katalyzátor se pak odfiltruje, promyje demineralizovanou vodou a hydrogenuje po dobu 0,5 až 3 hodin v deminerelizované vodě, s výhodou za tlaku 0,51 až 1,02 MPa. Po hydrogenaci se nahromaděnéž granule kovu přemění v kovové paládium.V případě, že příaada, použitá v předchozím sorpčním postupu pro zvýšení hustoty povrchu, zabránilo scxrpcí celkového množství soli, se hydrogenovaný katalyzátor vrátí zpět do adsorpční sousstavy. .V průběhu tohoto opakovaného postupu se obvykle nevratně adsorhuje veškerá množství soli na vytvořených aktivních místech (granulíoh palédia). Výše popsané nahromadění a redukce se opakuje a tím je možno získat katalyzátor, obsahující paládium v množství 0,1 až 10 hmotnostních , s výhodou 5 hmotnostníchí, mající dostatečně rovnoměrnou velíkoat častíc a různou aktivitu v závislosti na velikosti častíc. způsobem podle vynálezu ee získa peládiový katalyzátor o průmčrné velikosti častíc v rozmezí 40 až 800 x 10 ° l, e výhodou v rozmezí 60 až 400 x 1040 m. Je nutno zdůraznit, že způsob podle vynálezu je popřípedł možno provádčt v několika ntupních.Výhodou zpüsoobu podle vynálezu je, že se katalyzator pripraví dobře reprodukovatelnými technologickými postupy a že způsob podle vynálezu není nákladný.Další výhodou zpdsobu podle vynálezu je jeho vhodnost pro přípravu katalyzátorů odlišné účinnosti a různé velikosti častíc přitémže obsahu kovu. Vyrobené katalyzátory je možno skladovat a zpracovávet vzhledem k rovnoměmé velikosti čátic v suchěm stavu, čímž je v průmyslovém měřítku co nejvíce zmenšena pravděpodobnost vzniku nehody.vynález je hlíže objasněn dále uvedenými příklady, jimiä však jeho rozsah není nikterak omezen.Ke 4 s (0,02 il molu) kovového paládia se piť-ida 19,7 m 1 36 čisté kyseliny chlorovodíkové a 10 ml vody. Pak ne přikape 4,5 g roztoku ohlorečnanu eodného o hmotnoetní koncentraci 80 , takovou rychlostí, že je kapky ještě možno počítat. Reakční směa se chladí studenou vodou. Po skončení přídavku se reakční roztok mícha 10 inut při teplotě místnosti a pak se pomalu (během 0,5 až 1 hodiny) zahřeje na teplotu varu vodní lázně, pri níž se pak míchá 1,5 hodiny, uačež se ochladí. V dalším popisu se roztokom paládia rozumí takto připrave ny roztok.b) Směs 20 g aktivního uhlí (Norit Carbo C extra) o velkém povrchu s rovnoměrným rozloením pőrů, výhodné aktivovaněho vodní parou, 10,58 g roztoku chloridu paládia, obsahujícího 9,5 paladia, v kyaelině ohloriaté, 200 ml deminerelízované vody a 10 m 1 butanolu se míché po dobu 1 hodiny. Převážná část chloridu paládia ae adsorbuje na aktivním uhlí. Směs se pak filtruje n uhlí na filtru, obsahující vlhký ehlorid paládia, ee míchá 1 hodinu se 350 ml 0,1 N mztoku hydroxidu oodného, načež se směs filtr-uje a uhlí se promyje tím, že se pětkrát po sobě auependuje ve 200 ml demineralizované vody. Uhlí obsahující hydroxid paládia, se pak suupenduje ve 200 ml demineralizované vody, hydrogenuje 40 minut za tlaku u v rozmezí 0,51 aił 0,30 MPa, načo so zfiltruje. Takto získané vlhké uhlí obsahující paládium se pak znovu přitlá do matečného louhu, získaného po první sorpci a stále ještě obsahujícího chlorid paládia.Vznikla směo se míchá po dobu 1 hodiny, načež se zfiltruje. Pilträft již neobsahuje chlorid paládia. Odfiltrované uhlí obsahující katalyzetor se míchá se 150 ml 0,1 N roztoku hydroxidu sodného, načeš se zfiltruje, promyje 4 x suspendováním vždy ve 200 m 1 demineralizovaná vody, načuž se takto získaná uhlí obsahující hydroxid paládia auspenduje ve 200 ml damineralizované vody a hydrogenuje za tlaku 0,51 až 0,30 MPa po dobu 40 minut. Po skončené hydrogenaci a uhlí obsahující paládium odfiltruje, promyje dvakrát vždy 200 ml demine 222669 4ralizované vody, načo sa uší za aníäenćho tlaku a později při toplotě míatnosti a do~ konstantní hmotnosti. Získá se tím 20,7 g katalyzátoru.obsah aktivního uhlí ,v 90pH vodného roztoku po protřepání N 5objem pon 1,5 nl/g povrch m 1 270 112/3 průměrné velikost came ~ 15 o až 2 oo.o°° mAktivita katalyzátoru vyplýva z údajů uvedených v tabulce I.Směs 10 g aktivního uhlí (Norit SX plus), s výhodou aktivovaněho vodní parou a majícího velmi povrch, 5,2 g roztoku obsahujícího 9,5 chloridu paládia, jak popaáno v příkladu 1 a 100 m 1 demineralizované vody so míché po dobu I hodiny. Během táto hodiny do chlorid paládia absorbován aktivním uhlím. Susponze so pak maso do hydrogonačního zaříuní a hydrogenuje po dobu 40 inut za tlaku 0,51 až 0,30 MPa. Uhlí s obsahom katalynátoru so pak odfiltruje, čtyřikrát. promyje auspendovdním vždy vo 100 ml dominornlizovaná vody, načo se vysuěí nejprve za sníženěho tlaku, pak při teplotě místnosti.Průměr částic mískanáho katelyzátoru je v rozmezí 60 až 75.1040 m. Joho aktivita Vyv plývá z údajů uvedených v následující tabulce I.Van kntalyzátor katalyzátor podle podle příkladu l příkladu 2 nitrobonzen (N 02) 8,75 ml/min 0,95 ml/min acetonitril (-CÍN) 0,72 ml/min 0,13 al/min h-ł-butindiol (-GC-) 9,10 ml/min 13,20 nl/min cyklohcxon (-CHCH-) 7,80 ml/min 0,17 nl/minPostupuje so jako v příkladu 1, jen se suapenza aktivního uhlí, obeahujíciho chlorid paládia, v hydrozidu sodném míohá v obou případech vłdy 5 hodin. Zíaká ao palddiový kotllyzátor o velikosti částic v rozmozí 500 až 600 z 10 m, ktorý so výhoda poulido pro aalektivní hydrogenaci, le-li otravou aloučaninami obsahujíoími aím.P ř í k-1 a d 4 vstupuje se ako v příkladu 1-. řičcmž se vlak butsnol nahradí 5 nl motuolu, 5 Il qu liny octovó a I m 1 n-oktylalkoholu. Jakou. zíakanćho kotalyntoru odpovídá jakosti katnlysétoru, připraveného postupom podle příkladu l.

MPK / Značky

Značky: katalyzátoru, paladiového, nepyroforického, výroby, způsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-222669-zpusob-vyroby-nepyroforickeho-paladioveho-katalyzatoru.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob výroby nepyroforického paladiového katalyzátoru</a>

Podobne patenty