×
27.01.2013
216.012.1ecd

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам получения катализаторов. Описан способ изготовления катализаторов для жидкофазного восстановления органических веществ с носителем на основе оксида алюминия, в котором гранулы носителя с размером 30-160 мкм с развитой поверхностью, полученные при пропитке порошка α-оксида алюминия золем γ-оксида алюминия с последующим прокаливанием при 800-1000°С, пропитывают раствором высокомолекулярного органического соединения (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза), прокаливают и получают слой пиролитического углерода 0,7-5,0 мас.%, и в заключение полученный материал пропитывают раствором активного компонента (соединения палладия) с последующей термообработкой для получения на поверхности металлического палладия 0,3-10 мас.%. Технический эффект - повышение прочности катализатора и обеспечение высокого выхода целевых продуктов. 3 пр.
Основные результаты: Способ изготовления катализаторов для жидкофазного восстановления органических веществ с носителем на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что гранулы носителя с размером 30-160 мкм с развитой поверхностью, полученные при пропитке порошка α-оксида алюминия золем γ-оксида алюминия с последующим прокаливанием при 800-1000°С, пропитывают раствором высокомолекулярного органического соединения (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза), прокаливают и получают слой пиролитического углерода 0,7-5,0 мас.%, и в заключение полученный материал пропитывают раствором активного компонента (соединения палладия) с последующей термообработкой для получения на поверхности металлического палладия 0,3-10 мас.%.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химической технологии, в частности к процессам каталитического восстановления органических соединений, и получению катализаторов для жидкофазного восстановления органических веществ различных классов, в частности нитросоединений, альдегидов, непредельных и ароматических соединений молекулярным водородом.

Многие промышленные процессы осуществляются в настоящее время с применением катализаторов. Катализаторы содержат один или более активный элемент, нанесенный на подложку с относительно высокой площадью поверхности. Элемент или компонент может быть равномерно распределен в объеме подложки или диспергирован на поверхности подложки.

Известны катализаторы, содержащие инертное ядро или слой и активный внешний слой или оболочку. Например, в патенте US 3145183, В1J, 08/08/1964 описаны гранулы, имеющие непроницаемый центр и пористую оболочку. Хотя указано, что непроницаемый центр может быть малым, общий диаметр составляет 3 мм или больше. Утверждается, что для гранул меньшего диаметра (менее чем 3 мм) однородность трудно контролировать. Патент US 5516740, B1J, 14/05/1998 описывает тонкую внешнюю оболочку каталитического материала, связанную с внутренним ядром каталитически инертного материала. Внешний слой может содержать диспергированные на нем каталитические металлы, такие как платина. Наконец, внешний слой материала может содержать каталитический металл еще до его нанесения на внутреннее ядро.

Патенты US 4077912, B1J, 07/03/1978 и US 4255253, B1J, 10/03/1981 описывают катализаторы, имеющие в основе подложку с осажденным на нее слоем каталитического оксида металла или сочетания каталитического оксида металла и оксидной подложки.

В патенте US 5935889, B1J, 10/08/1999 описан катализатор, который содержит каталитически инертный материал ядра, на который нанесена и с которым связана тонкая оболочка из материала, содержащего активные центры.

Наконец, патент US 6177381, B1J, 23/04/2002 описывает слоистую каталитическую композицию, содержащую внутреннее ядро, внешний слой, связанный с внутренним ядром, где на внешнем слое диспергирован металл платиновой группы, металл-промотор и металл-модификатор.

В заявке на изобретение RU 96100764, B01J, 27/03/1998 описан катализатор, который состоит из оксидного носителя и, по меньшей мере, из одного из металлов Pt, Ni, Pd, Co. Носитель предпочтительно на 80-90 мас. % состоит из ZrO2, и нанесение покрытия осуществляют сухим или мокрым методом за счет абсорбции находящегося в виде комплексного соединения в растворителе вещества с последующим испарением растворителя и прокаливанием полученного материала.

Патент RU 2165789, B01J, 23/03/2004 описывает способ получения катализатора, состоящего из порошкового носителя оксида алюминия, воды и активного компонента - кобальта, в котором носитель из оксида алюминия пропитывается активным компонентом; высушивается в вакууме и прокаливается.

Несмотря на наличие указанных и иных способов получения катализаторов, продолжает оставаться актуальной задача создания более совершенных методов, позволяющих повысить прочность, износостойкость и активность катализатора для различных процессов.

В качестве прототипа нами выбран патент RU 2165789, B01J, 23/03/2004. Общими признаками известного и заявляемого катализатора и способов их приготовления являются их использование основы из оксида алюминия, нанесение активного элемента, сушка пропитанного носителя и его последующего прокаливания.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является разработка катализатора и способ его приготовления, повышающие прочность катализатора и обеспечивающие высокий выход целевого продукта.

Для решения поставленной задачи предлагается способ изготовления катализатора, в котором гранулы носителя с размером 30-160 мкм с развитой поверхностью, полученные при пропитке порошка α-оксида алюминия золем γ-оксида алюминия с последующим прокаливанием при 800-1000°С, пропитывают раствором высокомолекулярного органического соединения (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза и др.), прокаливают и получают слой пиролитического углерода 0,7-5,0 мас. %, и в заключение полученный материал пропитывают раствором активного компонента (соединения палладия) с последующей термообработкой для получения на поверхности металлического палладия 0,3-10 мас. %.

Гранулы с размером 30-160 мкм в порошках представляют собой образования, близкие к шарообразной форме, состоящие из скопления сферолитов различных размеров. Шарообразная форма и высокая прочность гранул обеспечивают их хорошую сыпучесть и отсутствие слипания.

Образец порошкового материала для увеличения удельной поверхности может пропитываться вторым слоем золя оксида алюминия γ-АlО3. Термическая обработка проводится при температуре не выше 550°С. При этой температуре γ-Аl2О3 припекается к поверхности первичного слоя и приобретает развитую структуру. Относительная поверхность микропор увеличивается с 2,6% до 33%, т.е. более чем на порядок. При этом удельная поверхность повышалась до 8-9 м2/г в расчете на всю массу носителя или 150-180 м2/г в расчете на активную часть подложки.

Затем на полученные гранулы методом пропитки наносится пиролитический углерод. В качестве пропиточного материала используют раствор высокомолекулярного органического соединения (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза и др.). Термическую обработку проводят в инертной или восстановительной среде при 500-550°С. Гранулы при этом приобретают дополнительную прочность и кислотостойкость. Углерод проникает в полости между частицами α-Аl2О3 и покрывает сверху γ-Аl2О3. Общая масса пироуглерода 0,7-5,0 мас. %.

Полученный материал насыщают раствором активного катализатора (соединения палладия), затем последовательно подвергают термообработке при температуре 400-450°С и восстановлению молекулярным водородом для получения на поверхности металлического палладия. Масса металлического палладия составляет 0,3-10% от общей массы катализатора.

Способ приготовления нового катализатора и его эффективность в использовании в процессах каталитического восстановления нитробензола, паранитротолуола, терпинеола подтверждается следующими примерами.

Пример 1.

В исходный порошок α-оксида алюминия вводится 1-20 мас. % золя γ-оксида алюминия с концентрацией 30 мас. %, перемешивается и подсушивается до влажности 1-1,5 мас. %. После просева через сито 200-250 мкм порошок для упрочнения гранул подвергают термообработке при температуре 950°С в течение 1 часа.

После термообработки полученные гранулы носителя подвергаются рассеву и выделяется фракция 30-160 мкм. Затем гранулы пропитывают раствором из поливинилового спирта с последующей термообработкой при температуре 500-550°С в инертной среде, при которой образуется пиролитический углерод (0,7-5% от массы носителя).

Полученный материал насыщают раствором нитрата палладия, затем последовательно подвергают термической обработке при 400-450°С и восстановлению молекулярным водородом до металлического палладия.

В реактор, представляющий собой герметичную цилиндрическую емкость с внутренним диаметром 50 мм, выполненную из нержавеющей стали, снабженной электрообогревом, в крышке которой предусмотрен карман для термопары и штуцер для ввода водорода, загружали:

нитробензол - 1,67 мл, растворитель - изопропиловый спирт - 50 мл, Н2O - 2,5 мл, 0,4 г катализатора состава 3% Рd/0,7%С/γ-Аl2О3/α-Аl2О3, Т=37°С. Время реакции 823 с. Выход готового продукта анилина составил 95%.

Пример 2. Описание аналогично примеру 1. В реактор загружали пара-нитротолуол - 2 г, растворитель - изопропиловый спирт - 100 мл. Использовался катализатор 10%Рd/2%С/γ-Аl2O3/α-Аl2O3, Т процесса=63°С. Время реакции 470 с. Выход готового продукта паратолуидина составил 93%.

Пример 3. Описание аналогично примеру 1. В реактор загружали терпинеол - 5 г, растворитель - этилацетат - 50 мл, 1 г катализатора 6%Pd/5%C/γ-Al2O3/α-Al2O3, Т=70°С. Время реакции 1600 с. Выход готового продукта дигидротерпинеола составил 94%.

Способ изготовления катализаторов для жидкофазного восстановления органических веществ с носителем на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что гранулы носителя с размером 30-160 мкм с развитой поверхностью, полученные при пропитке порошка α-оксида алюминия золем γ-оксида алюминия с последующим прокаливанием при 800-1000°С, пропитывают раствором высокомолекулярного органического соединения (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза), прокаливают и получают слой пиролитического углерода 0,7-5,0 мас.%, и в заключение полученный материал пропитывают раствором активного компонента (соединения палладия) с последующей термообработкой для получения на поверхности металлического палладия 0,3-10 мас.%.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.06.2013
№216.012.49c1

Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов

Изобретение относится к области обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и компонентов взрывчатых составов на основе неорганических и органических перхлоратов химическим индикаторным анализом с использованием адсорбционных методов разделения с визуальным контролем. Последовательность действий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484461
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c74

Способ очистки сульфатного скипидара от сернистых соединений

Изобретение может быть использовано в органическом синтезе и фармакологии. Способ очистки сульфатного скипидара от сернистых соединений включает предварительный нагрев сульфатного скипидара до температуры 70-80°С и приведение его в соприкосновение с катализатором при температуре 60-90°С и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485154
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2014
№216.012.dcd0

Сдвиговый регистр

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении реверсивности сдвига информации внутри сдвигового регистра. Сдвиговый регистр содержит ячейки, каждая из которых состоит из трех n-МОП транзисторов, двух емкостей, двух шин тактового питания, шины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522306
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.efb9

Сдвиговый регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности, в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527188
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fba9

Сдвиговый регистр (варианты)

Группа изобретений относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использована для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности, в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение двунаправленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530271
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.02.2015
№216.013.2ca6

Двухкаскадный динамический сдвиговый регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реверсивности сдвига...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542898
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cb5

Динамический регистр сдвига

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение реверсивности сдвига...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542913
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.04.2015
№216.013.44e6

Двухтактный сдвигающий регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения двухтактных сдвигающих регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности в фотоприемниках на микроболометрах. Технический результат заключается в обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549136
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.4616

Способ экспресс-обнаружения взрывчатых веществ на основе органических пероксидов

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к экспресс-обнаружению взрывчатых веществ (ВВ) на основе органических пероксидов. Способ основан на фиксации индикаторным методом пероксида водорода, выделившегося при разложении взрывчатых веществ. Для этого после контакта с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549446
Дата охранного документа: 27.04.2015
Показаны записи 1-10 из 17.
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.06.2013
№216.012.49c1

Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов

Изобретение относится к области обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и компонентов взрывчатых составов на основе неорганических и органических перхлоратов химическим индикаторным анализом с использованием адсорбционных методов разделения с визуальным контролем. Последовательность действий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484461
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c74

Способ очистки сульфатного скипидара от сернистых соединений

Изобретение может быть использовано в органическом синтезе и фармакологии. Способ очистки сульфатного скипидара от сернистых соединений включает предварительный нагрев сульфатного скипидара до температуры 70-80°С и приведение его в соприкосновение с катализатором при температуре 60-90°С и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485154
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2014
№216.012.dcd0

Сдвиговый регистр

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении реверсивности сдвига информации внутри сдвигового регистра. Сдвиговый регистр содержит ячейки, каждая из которых состоит из трех n-МОП транзисторов, двух емкостей, двух шин тактового питания, шины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522306
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.efb9

Сдвиговый регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности, в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527188
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fba9

Сдвиговый регистр (варианты)

Группа изобретений относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использована для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности, в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение двунаправленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530271
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.02.2015
№216.013.2ca6

Двухкаскадный динамический сдвиговый регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реверсивности сдвига...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542898
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cb5

Динамический регистр сдвига

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения сдвиговых регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности в фотоприемниках на микроболометрах. Техническим результатом является обеспечение реверсивности сдвига...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542913
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.04.2015
№216.013.44e6

Двухтактный сдвигающий регистр

Изобретение относится к оптоэлектронике и микроэлектронике и может быть использовано для построения двухтактных сдвигающих регистров в фотоприемных субмодулях для мозаичных фотоприемников, в частности в фотоприемниках на микроболометрах. Технический результат заключается в обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549136
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.4616

Способ экспресс-обнаружения взрывчатых веществ на основе органических пероксидов

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к экспресс-обнаружению взрывчатых веществ (ВВ) на основе органических пероксидов. Способ основан на фиксации индикаторным методом пероксида водорода, выделившегося при разложении взрывчатых веществ. Для этого после контакта с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549446
Дата охранного документа: 27.04.2015
+ добавить свой РИД