CH408954A - Procédé de préparation d'un catalyseur - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de préparation d'un catalyseur
 Le phénol, qui est un produit chimique industriel de grande importance, peut être préparé par déshydrogénation catalytique de la cyclohexanone ou du cyclohexanol. Le maintien de l'activité du catalyseur soulève cependant des difficultés. En outre, des   Ca-    talyseurs plus sélectifs seraient souhaitables pour l'obtention du phénol par cette réaction de déshydrogénation. On recherche donc un meilleur catalyseur pour la préparation du phénol à partir du cyclohexanol ou de la cyclohexanone.

   L'invention, qui vise notamment à satisfaire cette demande, a pour objet un procédé de préparation d'un catalyseur de déshydrogénation, caractérisé on ce que   d'on    dépose du platine sur du charbon actif en proportion d'au plus 5   o/o    en poids du catalyseur, ce dépôt étant effectué en chauffant à reflux une solution aqueuse d'un compose du platine mélangée au charbon actif pendant au moins 10 minutes, en séparant le catalyseur de la solution et en le séchant.



   Le catalyseur ainsi obtenu peut être utilisé pour la fabrication d'un phénol à partir d'une fraction brute d'oxygénation d'un cyclohexane, contenant de la cyclohexanone, du cyclohexanol et/ou des dérivés de ceux-ci par substitution dans le noyau d'au moins un reste alcoyle inférieur.



   Dans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages sont en poids, sauf indication contraire.



  Exemple   1 :   
 On prépare un catalyseur en chauffant tout d'abord à reflux le support de charbon actif (6-14 mailles au pouce anglais, charbon de noix de coco) dans du   HC1    0,5 N puis en lavant les particules à l'eau distillée jusqu'à ce qu'elles soient exemptes d'acide (jusqu'à un pH de 5,3). Un catalyseur à 2   O/o    de Pt est ensuite préparé en distribuant finement le platine sur la surface du charbon. Pour cela, on chauffe à reflux les particules du support pendant 16h dans une solution de chloroplatinate d'ammonium dans de l'eau (en concentration appropriée). Le catalyseur est ensuite séparé par filtration de la solution, lavé à l'eau distillée et séché pendant 16 h dans une étuve à 1100 C.

   Un dosage du platine montre que plus de   99 0/o    du platine de la solution a été absorbé par le charbon actif au cours de la préparation du catalyseur. On dispose un lit de ce catalyseur d'une épaisseur de   51 mm    dans un réacteur, on le    réduit avec de l'hydrogène et on admet dans s le réac-    teur du cyclohexanol technique maintenu à une température de 3500 C et à une vitesse d'espace horaire du gaz de 1322 (soit une vitesse d'espace horaire du liquide de 0,7) et dilué avec 8 moles   d'hydrogène    par mole de cyclohexanol.

   Après 3 h de marche dans ces conditions, on recueille le produit en condensant l'effluent dans un train d'une première trappe à la température ordinaire et d'une seconde trappe   refrol-      die    à environ 700 C (avec de la glace carbonique et de   l'acétone).    La majeure partie du phénol produit et la majeure partie du   cyclohexanoi non    transformé se condensent dans la trappe à température ordinaire, et la majeure partie du benzène, de l'eau et des autres corps volatils se condense dans la trappe froide.



  Le rapport pondéra de da matière recueillie dans la trappe froide à la quantité, totale de matière recueillie est de 5,7   o/o.    En outre, dans un bain d'eau glacée par refroidissement du liquide recueilli dans la trappe à température ordinaire des cristaux de phénol solide précipitent.  



   Ces résultats dénotent un taux de conversion élevé du cyclohexanol, avec le phénol comme produit principal, et une formation modérée de corps volatils.



   Des résultats semblables sont obtenus à une température de déshydrogénation de 3400 C.



   Exemple comparatif A
 On répète le procédé ci-dessus, sauf que, pour préparer le catalyseur, le platine est déposé en immergeant le charbon dans la solution bouillante et en agitant le mélange seulement 5 mn avant de filtrer, laver et sécher. Une analyse du catalyseur montre que plus de 99,9   O/o    du platine de la solution a été absorbé par le charbon au cours de la préparation de ce catalyseur. Après 7 h de fonctionnement à 3400 C avec ce catalyseur, le rapport pondéral de la matière dans la trappe froide à la matière totale dans les deux trappes est de 48   0/o.    En outre, le liquide de la trappe à température ordinaire ne contient pas de phénol précipité après refroidissement à environ 00 C.



   Ces résultats dénotent un taux de conversion élevé, avec le benzène et d'autres corps volatils comme produits prédominants.



   Si l'on admet un taux de conversion de   1000/o,    la sélectivité en phénol n'est que de   52  /o    au maximum dans cet exemple, alors qu'elle est d'environ   94 /0    dans l'exemple 1, ce qui montre clairement l'amélioration obtenue grâce au procédé selon l'invention.



   Des résultats comparables peuvent être obtenus en respectant les conditions suivantes: la déshydrogénation est effectuée en présence d'hydrogène (ajouté), la matière de départ étant en phase vapeur. Le mélange d'hydrogène, de cyclohexanol et de cyclohexanone est mis en contact avec, comme catalyseur de déshydrogénation du charbon platiné contenant 0,5   à 5 zozo de platine, dans une zone maintenue à une    température de 250 à   4250 C,    avantageusement de   325 à 4000C et de préférence de 340 à 3850 (: C, à    une vitesse d'espace horaire du liquide de 0,3 à 2,5, avantageusement de 0,6 à 1 et de préférence de   0,7    à 0,8.

   La proportion d'hydrogène est de 0,02 à 0,30, avantageusement de 0,08 à 0,16 g d'hydrogène par gramme de matière de départ contenant   approxima-    tivement 80 à   100  /o    de cyclohexanol et/ou de cyclohexanone (ou 1 à 15 moles d'hydrogène par mole de ces derniers (au total)).



   La pression de déshydrogénation peut être comprise entre la pression atmosphérique et 7   kg/cm2    au manomètre, et est de préférence la pression atmosphérique. Le taux de conversion de la cyclohexanone et du cyclohexanol en phénol peut être maintenu entre 50 et 100 O/o par passe, et est de préférence d'aumoins 75   9/o    par passe. Après séparation du phénol, le résidu peut être renvoyé dans le stade de déshydrogénation.



   Le temps d'imprégnation dépasse le temps qui est nécessaire pour que le support de charbon actif absorbe pratiquement tout le platine de la solution contenant le platine pendant que cette dernière bout à reflux. L'excès de temps d'imprégnation permet au platine de se déposer sur la surface du charbon actif sous une forme plus active qu'il le fait pendant la période d'imprégnation minimum (5 mn) nécessaire pour une absorption complète du platine de la solution bouillante. La plus grande activité se traduit par une meilleure sélectivité en phénol aux dépens des produits moins désirables tels que le benzène.



   Le temps d'imprégnation est d'au moins deux fois le temps nécessaire pour une absorption complète du platine. Il atteint de préférence plusieurs fois ce temps.



   Des résultats semblables sont obtenus en employant ce catalyseur perfectionné pour préparer les crésols à partir des méthylcyclohexanols et des méthylcyclohexanones. On peut également partir des dérivés analogues du cyclohexanol et la cyclohexanone, substitués dans le noyau par un ou plusieurs groupes alcoyles   contenant    jusqu'à 5 atomes de carbone.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de préparation   d'un    catalyseur de déshydrogénation, caractérisé en ce que   l'on    dépose du platine sur du charbon actif en proportion d'au    plus 5 51)/o en poids du catalyseur, ce dépôt étant ef-    fectué en chauffant à reflux une solution aqueuse d'un composé du platine mélangée au charbon actif pendant au moins 10 minutes, en séparant le catalyseur de la solution et en le séchant.



     II.      Catalyseur    obtenu par le procédé selon la revendication I.



   III. Utilisation du catalyseur selon la revendication   II,    pour la préparation d'un phénol à partir d'une matière de départ contenant de la cyclohexanone, du cyclohexanol et/ou un dérivé de ceux-ci par substitution dans le noyau d'au moins un reste alcoyle inférieur, caractérisée en ce que   l'on    vaporise cette matière et on la dilue avec de l'hydrogène en proportion de 0,02 à 0,30 g d'hydrogène par gramme du total de la cyclohexanone et du cyclohexanol substitués et non substitués présents, et on met en contact le mélange résultant avec le catalyseur de déshydrogénation   à une température de 250 à 4250 C et à une vitesse    d'espace horaire du liquide de 0,3 à 2,5 et on recueille le phénol produit.
  

Claims (1)

1. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on chauffe à reflux un mélange de 100 parties en poids de charbon actif et d'une solution contenant de 0,5 à 5 parties, de préférence environ 2 parties, en poids de platine sous forme d'un composé du platine.

   2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe la solution à reflux pendant environ 16 h.

   3. Procédé selon la revendication I, ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le composé du platine est le chloroplatinate d'ammonium.

   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, avant de mélanger le charbon actif à la solution contenant le platine, on le chauffe à reflux dans une solution d'acide chlorhydrique et on le lave à l'eau.

   5. Utilisation selon la revendication III, caractérisée en ce que la matière de départ est une fraction brute d'oxygénation du cyclohexane.