BE482996A

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Publication number: BE482996A
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Description


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  "Procédé de préparation de catalyseurs actifs contenant des oxydes de cuivre et de magnésium et procédé d'exécution des réactions d'hydrogénation et de déshydrogénation avec ces catalyseurs". 



   On sait que les catalyseurs obtenus par réduction de mélanges précipités ensemble d'hydroxyde de cuivre et d'hydroxyde de magnésium possèdent une activité plus forte et une stabilité plus grande que le cuivre pur, quoiqu'il ait été également démontré que le procédé de précipitation peut avoir une certaine importance au point de vue de l'activité. 



   Or, on a constaté qu'on augmente notablement l'acti- vité catalytique de ces mélanges en effectuant la préci- pitation avec un degré d'acidité réglé, de façon à préci- piter la totalité du cuivre à l'état de sel de cuivre   @   

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 basique, par exemple le nitrate de cuivre basique, et une partie du magnésium à l'état d'hydroxyde, résultat qu'on obtient si on a soin de maintenir le pH entre certaines limites. 



   La limite supérieure du pH est celle pour laquelle le sel basique ne se transforme pas encore en hydroxyde de cuivre (pH = environ 9,5) , tandis que sa limite inférieure est celle pour laquelle il se forme déjà une quantité suf- de magnésium (PH = environ 7,5).   La   durée de cette opération fisante d'hydroxyde/n'est soumise a aucune restriction. 



   Une fois cette précipitation effectuée, on fait prendre au pH une valeur supérieure à 12, de préférence en peu de temps, par une nouvelle addition d'alcali, par exem- ple de NaOH, et il en résulte que le reste de l'hydroxyde de magnésium se précipite et que le sel de cuivre basique se transforme complètement ou à peu près en hydroxyde de cuivre. 



   A la suite de cette opération, on sépare le précipité par filtrage et on le lave , de préférence aussi rapide- ment que possible, puis on effectue la réduction. 



   Exemple 1- On prépare deux solutions dont l'une consiste dans une solution de 1,5 gr.- mol de nitrate de cuivre et 1,5 gr. -mol de nitrate de magnésium dans 5 litres d'eau tandis que l'autre consiste dans une solution aqueuse de soude caustique à une teneur de 16   %.   



   En agitant sans cesse, on verse les deux solutions lentement et simultanément, à la température ambiante,dans 4 litres d'eau, de façon à maintenir le pH du mélange à une valeur constante de 8 ¯ 0,22. 



   A la fin de ce traitement, on fait prendre au pH une valeur supérieure à 12 en ajoutant une nouvelle quantité de la solution de NaOH à 16% au liquide contenant le préci- pité de couleur bleue, puis on laisse reposer le mélange pendant la nuit avant de séparer le précipité par filtrage. 



  ±près lavage et séchage à 100 C, on réduit le produit à   @   

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 300 C pendant une nuit, en faisant passer de l'hydrogène sur lui . 



   On a   étpdié   l'activité du catalyseur obtenu dont 100 cmc pèsent 42 gr. pour l'hydrogénation de la méthyléthyl- cétone en phase gazeuse avec l'hydrogène à 160 C et sous la pression atmosphérique . Avec un débit de 95 parties en poids de méthyléthylcétone liquide par partie en poids de catalyseur et par heure, et 25000 volumes d'hydrogène par volume de catalyseur et par heure , on a transformé 49 mols % de méthyléthylcétone en alcool butylique secondaire.Les conditions d'équilibre de cette réaction dans le cas consi- déré correspondent à un degré de transformation de 65 mols %. 



   On peut obtenir un catalyseur possédant une activité encore plus forte en opérant dans les mêmes conditions de précipitation, mais en séparant le précipité par filtrage et en le lavant aussitôt après que la valeur du pH est devenue supérieure à 12. 



   Dans ce cas, dans les mêmes conditions d'hydrogéna- tion, on a transformé 57 mols % de méthyléthylcétone en alcool butylique secondaire. 



   Au cours d'un essai comparatif effectué avec un catalyseur préparé en maintenant le pH pendant toute la durée de la précipitation à une valeur de 11 ¯ 0,2 , on n'a transformé en alcool butylique secondaire qu'environ 25 mols % de méthyléthylcétone. 



   Au cours d'un autre essai comparatif, effectué avec un catalyseur précipité avec une valeur du pH = 8 ¯ 0,2, mais dont on n'a augmenté la valeur à 11 que lentement, à la fin, en le laissant reposer pendant la nuit on n'a transfor- mé en alcool butylique secondaire qu'environ 10 mois % de méthyléthylcétone. 



   La solution dans laquelle on précipite le nitrate de cuivre et le sel de magnésium peut aussi contenir d'autres sels, par exemple des sels d'aluminium. 

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   La précipitation peut s'effectuer en présence de supports, par exemple de pierre ponce, oxyde d'aluminium, kieselguhr, oxyde, carbonate et silicate de magnésium. 



   On peut aussi mélanger le précipité avec le support si on le désire, après lavage et séchage, et, dans ce cas, on fait usage d'un liant tel que l'amidon, le stéarate d'aluminium, le graphite ou le verre soluble. 



   Si on le désire, on peut comprimer les mélanges sous forme de pièces moulées et effectuer ensuite la ré-   duction .    



   Les catalyseurs donnent généralement lieu à la forma- tion d'ammoniaque au cours de la réduction avec l'hydro- gène qui s'effectue généralement à 300 C, lorsqu'on part de nitrates, ce qui prouve qu'il existe encore quelques traces de nitrate basique . 



   Les catalyseurs suivant l'invention conviennent particulièrement à l'hydrogénation des produits oxygénés, par exemple à l'hydrogénation des aldéhydes et cétones à   @   l'état d'alcools correspondants et à la déshydrogénation, en présence ou non de gaz oxygénés, des alcools à l'état des aldéhydes et cétones correspondants. Cependant,ils peuvent servir d'une manière générale aux réactions d'hy- drogénation et de déshydrogénation . Ils sont également extrêmement actifs dans la transformation de l'oxyde de carbone par la vapeur, en donnant lieu à la formation d'an- hydride carbonique et d'hydrogène. 



   Lorsqu'on se sert de ces catalyseurs dans l'hydrogé- nation du benzène à l'état de cyclohexane à une température de 300 C environ, on constate qu'ils sont beaucoup plus stables à l'égard de l'agglomération que les catalyseurs de cuivre et de magnésium préparés par les procédés con- nus. Une fois réduits, ils sont pour la plupart de cou- leur noire, à l'encontre des autres catalyseurs moins ac- tifs qui sont parfois légèrement colorés en rouge. On a 

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 également 'constaté que les catalyseurs suivant l'invention sont plus stables à l'égard de l'agglomération que les cata- lyseurs d'oxyde da cuivre et de magnésium préparés par le procédé normal, ainsi que l'indique une teneur plus faible en particules métalliques cristallisées grossières, contenues dans les catalyseurs préparés suivant l'invention. 



   En examinant les catalyseurs préparés suivant l'in- vention aux rayons X, on constate qu'ils possèdent aussi des propriétés cristallographiques différentes. A l'état sec, lorsque le cuivre et le magnésium sont à l'état d'hydroxydes, on constate dans les catalyseurs suivant l'invention une ré- flexion supplémentaire correspondant à une valeur d d'environ 16,5 unités   Angstrôm   dont la position et l'intensité peuvent légèrement varier mais qu'on n'observe pas dans les cataly- seurs de cuivre et de magnésium ordinairesconnus.

Claims

R E S U M E ----------- A - Procédé de préparation de catalyseurs actifs contenant de l'oxyde de cuivre et de magnésium par co-préci- pitation dans des solutions de sels de ces métaux, suivie d'une réduction, caractérisé par les points suivants, séparé- ment ou en combinaisons : 1) On précipite la totalité du cuivre à l'état de sel basique et une partie du magnésium à l'état d'hydroxy- de avec un degré d'acidité compris entre un pH = environ 7,5 et pH = environ 9,5 , puis en faisant prendre au pH une valeur supérieure à 12, le reste de l'hydroxyde de magnésium se précipite et le sel de cuivre basique se transforme complètement ou à peu près en hydroxyde de cuivre.

2) L'augmentation du pH, au cours de la seconde opéra- tion de précipitation à une valeur supérieure à 12, s'effec- tue rapidement et on sépare par filtrage, rapidement, le précipité formé.

3) On mélange le précipité ainsi obtenuavec une substance de support et on le comprime à l'état de pièces moulées. <Desc/Clms Page number 6>

B - Procédé d'exécution des réactions d'hydrogéna- tion et de déshydrogénation, caractérisé en ce qu'on em- ploie les catalyseurs préparés par le procédé précité.

C - A titre de produits industriels nouveaux, les catalyseurs préparés par le procédé précité.