Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения катализатора гидродехлорирования

Классы МПК:B01J37/02 пропитывание, покрытие или осаждение
B01J23/44 палладий
B01J21/06 кремний, титан, цирконий или гафний; их оксиды или гидроксиды
C07C15/04 бензол 
C07C1/26 из органических соединений, содержащих только атомы галогена в качестве гетероатомов 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-03-28
публикация патента:

Настоящее изобретение относится к области катализа, в частности к способу получения катализатора гидродехлорирования, содержащего палладий и оксид циркония. Способ получения катализатора осуществляют включением палладия в оксид циркония посредством пропитки древесных опилок солями палладия и циркония, после этого проводят сушку при комнатной температуре и при 80-85°С, затем термообработку полученного продукта на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 часов и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 час. Технический эффект - повышение активности катализатора и упрощение способа получения катализатора. 6 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к области катализа, в частности к способам приготовления катализаторов гидродехлорирования хлорорганических соединений. Настоящее изобретение относится к способам приготовления катализаторов гидродехлорирования хлорорганических соединений и может быть использовано для решения экологических проблем.

Уровень техники

Известен способ получения палладиевого катализатора для гидродехлорирования хлорорганических соединений путем осаждения гидроксида палладия на оксиде циркония из солянокислого раствора PdCl2 раствором 1,0 М NaOH до рН=10 с последующим промыванием катализатора водой, сушкой (при комнатной температуре, затем при 80-85°С, прокалкой на воздухе при 450-500°С в течение 4 часов и восстановлением в токе водорода при давлении 1 атм и температуре около 400°С в течение 1 часа [Ekaterina S.Lokteva, Elena V.Golubina, Stanislav A.Kachevsky, Anara O.Turakulova, Valery V.Lunin, Pietro Tundo Heterogeneous catalysts and process for reductive dechlorination of polychlorinated hydrocarbons // Pure and Applied Chemistry, 2007, vol.79, Issue 11, p.1905-1914]. Готовый катализатор содержит примерно 2 мас.% Pd и ZrO2 - остальное.

Катализатор испытывался в жидкофазном гидродехлорировании 1,3,5-трихлобензола при 50°С и атмосферном давлении в колбе, оснащенной системой подачи водорода (5 мл/мин) [Ekaterina S.Lokteva, Elena V.Golubina, Stanislav A.Kachevsky, Anara O.Turakulova, Valery V.Lunin, Pietro Tundo Heterogeneous catalysts and process for reductive dechlorination of polychlorinated hydrocarbons // Pure and Applied Chemistry, 2007, vol.79, Issue 11, p.1905-1914]. Состав реакционной смеси: 6 мл 5% водного раствора КОН, 0,26 ммоль аликвата 336 (трикаприлметиламмонийхлорид), 7 мл изооктана, 100 мг катализатора, 0,35 ммоль 1,3,5-трихлорбензола и 0,11 ммоль нонана в качестве внутреннего стандарта. Количественный анализ продуктов реакции проводили хроматографическим методом с использованием внутреннего стандарта. Начальная скорость гидродехлорирования 1,3,5-трихлобензола составляет 0,42·10-3 моль/(л·мин). Данный способ является достаточно сложным.

Была поставлена задача упрощения способа. Данная задача была решена настоящим изобретением.

Раскрытие изобретения

В способе получения катализатора процесса гидродехлорирования, содержащего палладий и оксид циркония, посредством включения палладия в оксид циркония, включение палладия в оксид циркония проводится посредством пропитки сосновых опилок (pinus sylvestris) солями палладия и циркония. После этого проводят сушку при комнатной температуре и при 80-85°С, затем термообработку полученного продукта на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 часов (для удаления древесины) и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 ч.

Предпочтительно использовать высушенные сосновые опилки (pinus sylvestris) с размером частиц 0,25-0,50 мм, в качестве солей палладия и циркония предпочтительно использовать PdCl 2 и ZrO(NO3)2.

Предпочтительно проводить термообработку, включающую последовательную сушку при температуре 80-85°С в течение примерно 10 ч и прокаливание при температуре около 600°С в течение примерно 4 ч.

Восстановление в атмосфере водорода проводить, предпочтительно, при атмосферном давлении и температуре около 400°С в течение 1 ч.

Таким образом, катализатор готовят путем пропитки предварительно высушенных сосновых опилок (pinus sylvestris) с размером частиц 0,25-0,5 мм раствором солей ZrO(NO3 )2 и PdCl2 с промежуточной сушкой при комнатной температуре и конечной термообработкой, включающей сушку и прокаливание на воздухе при температуре 80-85°С в течение 10 ч, затем 4 ч при температуре около 600°С, соответственно. Перед использованием катализатор восстанавливают 1 ч при температуре около Т=400°С в водороде при атмосферном давлении. Готовый катализатор содержит около 2 мас.% Pd и ZrO2 - остальное.

Катализатор испытывался в жидкофазном гидродехлорировании 1,3,5-трихлобензола при 50°С и атмосферном давлении в колбе, оснащенной системой подачи водорода (5 мл/мин). Состав реакционной смеси: 6 мл 5% водного раствора КОН, 0,26 ммоль аликвата 336 (трикаприлметиламмонийхлорид), 7 мл изооктана, 100 мг катализатора, 0,35 ммоль 1,3,5-трихлорбензола и 0,11 ммоль нонана в качестве внутреннего стандарта. Количественный анализ продуктов реакции проводят хроматографическим методом с использованием внутреннего стандарта. Начальная скорость гидродехлорирования 1,3,5-трихлобензола составила 0,69·10-3 моль/(л·мин). Таким образом, активность предложенного катализатора гидродехлорирования превосходит активность катализатора, известного из уровня техники.

Общими признаками предлагаемого изобретения и прототипа является образование на промежуточном этапе прокаливания твердого раствора оксидов палладия и циркония, а после восстановления присутствие на поверхности катализатора как металлической, так и электронно-дефицитной формы палладия, присутствие которых обеспечивают высокую активность и стабильность катализатора.

Основное преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что носитель синтезируется в процессе приготовления катализатора, т.е. исключается расход реактивов, воды, дополнительной энергии для приготовления носителя.

Предложенный способ отличается от прототипа

1. Способом введения палладия в катализатор.

2. Отсутствием стадии промывки образца.

Таким образом, при использовании способа согласно изобретению, достигается следующий технический эффект - упрощение способа приготовления посредством исключения стадий синтеза, исключение раствора 1,0 М NaOH в процессе синтеза, а также уменьшение расхода чистой воды при сохранении его повышенной активности.

Пример 1

К раствору объемом 50 мл, содержащему 2,312 г ZrO(NO3)2 приливают 10 мл солянокислого раствора, содержащего 0,042 г PdCl2. 14 г опилок (pinus sylvestris) с размером частиц 0,25-0,50 мм, высушенных при 80-85°С, заливаются при перемешивании раствором солей палладия и циркония. Сушка образца производится на воздухе сначала при комнатной температуре в течение двух суток, затем при 80-85°С в течение 10 ч с периодическим перемешиванием. Затем производится термообработка на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 часов для удаления древесины и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 ч. Готовый катализатор содержит около 2 мас.% Pd и ZrO2 - остальное. Начальная скорость гидродехлорирования 1,3,5-трихлобензола составила 0,69·10 -3 моль/(л·мин)

Пример 2

К раствору объемом 50 мл, содержащему 2,312 г ZrO(NO3 )2 приливают 10 мл солянокислого раствора, содержащего 0,042 г PdCl2. 14 г опилок (pinus sylvestris) с размером частиц 0,5-1,0 мм, заливаются при перемешивании раствором солей палладия и циркония. Сушка образца производится на воздухе сначала при комнатной температуре в течение двух суток, затем при 80-85°С в течение 10 ч с периодическим перемешиванием. Затем производится термообработка на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 часов для удаления древесины и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 ч. Готовый катализатор содержит около 2 мас.% Pd и ZrO 2 - остальное. Начальная скорость гидродехлорировании 1,3,5-трихлобензола составила 0,59·10-3 моль/(л·мин)

Пример 3

К раствору объемом 110 мл, содержащему 2,312 г ZrO(NO3)2 приливают 10 мл солянокислого раствора, содержащего 0,042 г PdCl2. 28 г опилок (pinus sylvestris) с размером частиц 0,25-0,50 мм, высушенных при 80-85°С, заливаются при перемешивании раствором солей палладия и циркония. Сушка образца производится на воздухе сначала при комнатной температуре в течение двух суток, затем при 80-85°С в течение 10 ч с периодическим перемешиванием. Затем производится термообработка на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 часов для удаления древесины и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 ч. Готовый катализатор содержит около 2 мас.% Pd и ZrO2 - остальное. Начальная скорость гидродехлорировании 1,3,5-трихлобензола составила 0,65·103 моль/(л·мин).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения катализатора процесса гидродехлорирования, содержащего палладий и оксид циркония, посредством включения палладия в оксид циркония, отличающийся тем, что включение палладия в оксид циркония проводится посредством пропитки сосновых опилок (pinus sylvestris) солями палладия и циркония, после этого проводят сушку при комнатной температуре и при 80-85°С, затем термообработку полученного продукта на воздухе при температуре около 600°С в течение 4 ч и восстановление при атмосферном давлении в токе водорода при температуре около 400°С в течение 1 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют высушенные сосновые опилки (pinus sylvestris) предпочтительно с размером частиц 0,25-0,50 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпочтительно в качестве соли палладия используют PdCl 2, а в качестве соли циркония ZrO(NO3)2 .

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпочтительно термообработка включает последовательно сушку и прокаливание.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре 80-85°С в течение примерно 10 ч.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что прокаливание проводят при температуре около 600°С в течение примерно 4 ч.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление в атмосфере водорода проводят при атмосферном давлении и температуре около 400°С в течение 1 ч.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2462311

patent-2462311.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J37/02 пропитывание, покрытие или осаждение

Патенты РФ в классе B01J37/02:
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
вольфрамкарбидные катализаторы на мезопористом углеродном носителе, их получение и применения -  патент 2528389 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
катализатор для процесса гидродепарафинизации и способ его получения -  патент 2527283 (27.08.2014)
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
катализатор для получения синтетических базовых масел и способ его приготовления -  патент 2525119 (10.08.2014)
конструктивный элемент с антимикробной поверхностью и его применение -  патент 2523161 (20.07.2014)
катализатор для получения синтетических базовых масел в процессе соолигомеризации этилена с альфа-олефинами с6-с10 и способ его приготовления -  патент 2523015 (20.07.2014)
способ получения каталитического покрытия для очистки газов -  патент 2522561 (20.07.2014)
способ изготовления металл-углерод содержащих тел -  патент 2520874 (27.06.2014)

Класс B01J23/44 палладий

Патенты РФ в классе B01J23/44:
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
способ применения слоистых сферических катализаторов с высоким коэффициентом доступности -  патент 2517187 (27.05.2014)
способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
выхлопная система для двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедной смеси, содержащая катализатор на основе сплава pd-au -  патент 2506988 (20.02.2014)
способ получения н-гептадекана гидродеоксигенированием стеариновой кислоты -  патент 2503649 (10.01.2014)
катализатор сжигания водорода, способ его получения и способ сжигания водорода -  патент 2494811 (10.10.2013)
способ селективного гидрирования фенилацетилена в присутствии стирола с использованием композитного слоя -  патент 2492160 (10.09.2013)
способ очистки сульфатного скипидара от сернистых соединений -  патент 2485154 (20.06.2013)
способ получения гетерогенного катализатора для получения ценных и энергетически насыщенных компонентов бензинов -  патент 2482917 (27.05.2013)
способ получения оксида палладия(ii) на поверхности носителя -  патент 2482065 (20.05.2013)

Класс B01J21/06 кремний, титан, цирконий или гафний; их оксиды или гидроксиды

Патенты РФ в классе B01J21/06:
способ получения этилена -  патент 2528830 (20.09.2014)
способ получения композиционных материалов на основе диоксида кремния -  патент 2528667 (20.09.2014)
способ получения высокооктанового автомобильного бензина -  патент 2524213 (27.07.2014)
способ приготовления титаноксидного фотокатализатора, активного в видимой области спектра -  патент 2520100 (20.06.2014)
композиция на основе оксидов циркония, церия и другого редкоземельного элемента при сниженной максимальной температуре восстанавливаемости, способ получения и применение в области катализа -  патент 2518969 (10.06.2014)
катализатор и способ синтеза олефинов из диметилового эфира в его присутствии -  патент 2518091 (10.06.2014)
фотокаталитические композиционные материалы, содержащие титан и известняк без диоксида титана -  патент 2516536 (20.05.2014)
катализатор очистки выхлопных газов и способ его изготовления -  патент 2515542 (10.05.2014)
способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
катализатор для получения бутадиена превращением этанола -  патент 2514425 (27.04.2014)

Класс C07C15/04 бензол 

Патенты РФ в классе C07C15/04:
способ получения ароматических углеводородов -  патент 2523801 (27.07.2014)
способ приготовления катализатора для получения бензола из метана, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ получения бензола из метана с использованием полученного катализатора -  патент 2508164 (27.02.2014)
способ улучшения катализатора ароматизации -  патент 2476412 (27.02.2013)
непрерывный способ бескислородной конверсии метана -  патент 2467993 (27.11.2012)
получение ароматических соединений из алифатических -  патент 2461537 (20.09.2012)
получение ароматических соединений из метана -  патент 2459789 (27.08.2012)
получение ароматических углеводородов и синтез-газа из метана -  патент 2458899 (20.08.2012)
получение ароматических соединений из метана -  патент 2454390 (27.06.2012)
способ превращения метана -  патент 2454389 (27.06.2012)
способ превращения этилбензола и способ получения пара-ксилола -  патент 2448937 (27.04.2012)

Класс C07C1/26 из органических соединений, содержащих только атомы галогена в качестве гетероатомов 

Патенты РФ в классе C07C1/26:
способ каталитического пиролиза хлористого метила -  патент 2522576 (20.07.2014)
способ каталитического окислительного хлорирования метана -  патент 2522575 (20.07.2014)
способ получения катализатора и способ синтеза олефинов c2-c4 в присутствии катализатора, полученного этим способом -  патент 2505356 (27.01.2014)
способ синтеза 1,2,6,7-бис-(9н,10н-антрацен-9,10-диил)пирена-мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений -  патент 2501780 (20.12.2013)
способ переработки хлорорганических отходов жидкофазным каталитическим гидродехлорированием -  патент 2458030 (10.08.2012)
комплексный способ каталитической переработки природного газа с получением низших олефинов -  патент 2451005 (20.05.2012)
способ получения биарилов -  патент 2433112 (10.11.2011)
способ гидродехлорирования хлорароматических соединений -  патент 2402512 (27.10.2010)
способ получения трицикло[4,2,1,02,5]-нонан-3-спиро-1'-бутана -  патент 2373174 (20.11.2009)
синтез углеводородов -  патент 2366642 (10.09.2009)

Наверх