BR112021016259A2

BR112021016259A2 - Processos para estabilizar catalisadores de antimônio

Info

Publication number: BR112021016259A2
Application number: BR112021016259-3A
Authority: BR
Inventors: Y.T. Chi; Scott Moffatt; John Tjaden; Chelsea Loyd; Lori Ables
Original assignee: Ascend Performance Materials Operations Llc
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2021-10-13
Also published as: SA521430112B1; WO2020172562A1; JP7278396B2; US20220143583A1; MX2021010146A; CA3130719C; CA3130719A1; EP3927686A1; US20200269218A1; US11235313B2; KR20210132111A; JP2022521294A; US11772081B2; CN113767086A

Abstract

processos para estabilizar catalisadores de antimônio. a presente invenção refere-se a um processo para estabilizar um catalisador de amoxidação de antimônio em um processo de amoxidação. o processo pode compreender fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator de leito fluidizado na presença do catalisador de amoxidação de antimônio para formar um produto de acrilonitrila bruto; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°c. a presente invenção refere-se também a composições de catalisador e processos adicionais usando o catalisador de amoxidação de antimônio estabilizado por um composto que contém antimônio.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOS PARA ESTABILIZAR CATALISADORES DE ANTIMÔNIO".

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[0001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório Norte-Americano Nº 62/808.487, depositado em 21 de fevereiro de 2019, cujo conteúdo e descrição são incorporados ao presente documento a título de referência.

CAMPO

[0002] A presente invenção refere-se a um processo para estabilização de um catalisador de amoxidação de antimônio no processo de amoxidação. Em particular, a presente invenção refere-se à estabilização de um catalisador de amoxidação de antimônio pela adição de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio durante o processo.

ANTECEDENTES

[0003] Alguns processos para a produção de acrilonitrila por meio de amoxidação de propileno são conhecidos na técnica. A reação normalmente é conduzida sobre um catalisador de amoxidação. Vários catalisadores adequados também são conhecidos. As combinações típicas de óxidos metálicos incluem molibdênio-bismuto-ferro e ferro- antimônio. No interesse de melhorar o desempenho, determinados ativadores ou metais promotores foram incluídos como componentes dos catalisadores de amoxidação. Por exemplo, ferro, cobalto, níquel, manganês, cério, urânio, estanho, titânio e cobre foram incluídos nos catalisadores de amoxidação típicos durante sua produção.

[0004] Além disso, para catalisadores de amoxidação com base em molibdênio, foram feitas tentativas para executar a reação ao fornecer um material que contém molibdênio em um esforço para manter a eficiência do catalisador. Esta técnica, no entanto, deixa espaço para melhorias.

[0005] Por exemplo, o documento JP-B-58-57422 descreve um processo em que uma partícula formada pelo suporte de um material que contém molibdênio sobre sílica é fornecida a um catalisador de leito fluidizado que contém molibdênio, bismuto, ferro, cobalto e outros, deste modo, restaurando a eficiência do catalisador. O documento DE 3,311,521 descreve um processo para reativar o catalisador que contém molibdênio, em que 0,25 - 2,5% em peso de um composto de molibdênio que tem um tamanho de partícula de 4 μm - 1 mm é adicionado ao catalisador a ser regenerado. Desta forma, é possível, por exemplo, aumentar o rendimento na produção de acrilonitrila de cerca de 65 para 73%.

[0006] O documento WO 97/33863 descreve um processo para a preparação de acrilonitrila ou metacrilonitrila que compreende adicionar um composto de molibdênio que não é suportado sobre qualquer suporte e que, durante a amoxidação, pode ser convertido em óxido de molibdênio de tal maneira que a proporção atômica y de molibdênio em um catalisador de óxido representado pela fórmula geral: MoyBipFeqAaBbCcDdEeOf é mantida entre 1,02x e 1,12x (em que x = 1,5p + q + a + c + 1,5d + 1,5e) como um agente de ativação para uma reação de leito fluidizado. Estas melhorias foram eficazes apenas até certo ponto.

[0007] O documento US 4.290.920 descreve que catalisadores de complexos de óxidos com base em antimônio são melhorados pela adição a estes catalisadores de um composto que contém antimônio, tal como Sb2O3. O documento US 4.504.599 descreve que catalisadores de óxido metálico que contém antimônio são produzidos ou ativados através de mistura a seco de (a) um catalisador ou precursor de catalisador composto de uma composição de óxidos metálicos que contém antimônio e pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, manganês, cério, urânio, estanho, titânio e cobre, e (b) antimônio elementar ou um composto de antimônio, e contato dos componentes (a) e (b) entre si a cerca de 300°C a cerca de 1000°C em uma atmosfera de gás não redutor durante um período suficiente para que o antimônio elementar ou composto de antimônio (b) se deposite sobre o catalisador ou precursor de catalisador (a).

[0008] O documento US 4.504.599 descreve catalisadores de óxido metálico que contém antimônio que são produzidos ou ativados através de mistura a seco de (a) um catalisador ou precursor de catalisador composto de uma composição de óxidos metálicos que contém antimônio e pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, manganês, cério, urânio, estanho, titânio e cobre, e (b) antimônio elementar ou um composto de antimônio, e contato dos componentes (a) e (b) entre si a cerca de 300°C a cerca de 1000°C em uma atmosfera de gás não redutor durante um período suficiente para que o antimônio elementar ou composto de antimônio (b) se deposite sobre o catalisador ou precursor de catalisador (a).

[0009] Mesmo em vista destas referências, no entanto, permanece a necessidade de processos que melhorem a estabilidade do catalisador de amoxidação e proporcionem melhorias na conversão e seletividade ao longo do tempo.

SUMÁRIO

[0010] A presente invenção refere-se a um processo para estabilizar um catalisador de amoxidação de antimônio em um processo de amoxidação, o processo compreendendo: fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator de leito fluidizado na presença do catalisador de amoxidação de antimônio, o qual pode compreender ainda molibdênio e/ou um óxido de molibdênio, para formar um produto de acrilonitrila bruto; e adicionar uma quantidade eficaz, por exemplo, menos de 2500 wppm por dia, menos de 2000 wppm por dia, menos de 1500 wppm por dia ou menos de 1000 wppm por dia, de um composto que contém antimônio, por exemplo, triacetato de antimônio, óxidos de antimônio ou compostos de organoantimônio, ou combinações dos mesmos, de preferência triacetato de antimônio, ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador.

O composto que contém antimônio tem um ponto de fusão abaixo de 375°C.

A conversão do catalisador pode ser mantida dentro de 10% de uma conversão alvo, por exemplo, dentro de 5%, ou pode ser pelo menos 45% ao longo de um período de pelo menos 1 ano; a seletividade do catalisador pela acrilonitrila pode ser mantida dentro de 10% de uma seletividade-alvo ou pode ser pelo menos 50% ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

O composto que contém antimônio pode ser um sólido e pode ter uma baixa pressão de vapor.

A adição pode compreender misturar o catalisador de amoxidação que contém antimônio com o composto que contém antimônio e pode ser conduzida em uma temperatura abaixo de 300°C e/ou conduzida a montante do reator e/ou conduzida após um período de condicionamento do catalisador inicial.

O processo pode compreender ainda a etapa de liberação de vapores de catalisador de amoxidação de antimônio do catalisador de amoxidação de antimônio no reator e/ou vaporizar o composto que contém antimônio para suprimir a liberação dos vapores do catalisador de amoxidação de antimônio.

A adição pode compreender adicionar um composto que contém antimônio diretamente em um funil de catalisador que compreende catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento e, em seguida, alimentar a composição de catalisador de antimônio de reabastecimento resultante ao reator; e/ou misturar o composto que contém antimônio com o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento e, em seguida, alimentar a composição de catalisador de antimônio de reabastecimento resultante diretamente ao reator; e/ou dissolver o composto que contém antimônio em água para formar uma solução aquosa e, em seguida, adicionar a solução aquosa ao reator; ou combinações dos mesmos. O composto que contém antimônio e o catalisador de amoxidação de antimônio podem compreender menos de 1% em peso de potássio, lítio, sódio, césio, índio, rubídio, samário, cálcio, estrôncio, bário ou telúrio. A etapa de adição pode compreender ainda adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém molibdênio ao catalisador de amoxidação de antimônio e o composto que contém molibdênio compreende molibdatos de amônio, molibdatos metálicos, óxidos de molibdênio ou acetatos de molibdênio, ou combinações dos mesmos, e/ou adicionar pelo menos um aditivo ao reator de leito fluidizado.

[0011] Em alguns casos, a invenção refere-se a uma composição de catalisador de amoxidação que contém antimônio que compreende um catalisador de amoxidação que contém antimônio; e um composto que contém antimônio, por exemplo, triacetato de antimônio; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão abaixo de 375°C. O catalisador pode compreender ainda um molibdênio e um composto que contém molibdênio, por exemplo, heptamolibdato de amônio.

[0012] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a um processo para a produção de acrilonitrila, o processo compreendendo fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator na presença do catalisador de amoxidação de antimônio; medir a conversão do catalisador de propileno e/ou seletividade do catalisador pela acrilonitrila; e, quando a conversão e/ou seletividade diminui, adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão abaixo de 375°C.

[0013] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a um processo para estabilizar um catalisador que contém antimônio em um reator, o processo compreendendo fornecer um catalisador que contém antimônio a um reator; conduzir uma reação na presença do catalisador que contém antimônio, em que a reação é uma reação de amoxidação ou uma reação de oxidação, ou uma combinação das mesmas; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao reator. A reação pode ser uma reação de amoxidação e a reação pode ser conduzida na presença de amônia e oxigênio. A reação pode ser uma reação de oxidação de uma matéria-prima de hidrocarboneto e a reação é conduzida na presença de oxigênio e o hidrocarboneto pode compreender olefinas, álcoois, alcanos, cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, ésteres, éteres ou nitrilas ou derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. A adição compreende ainda adicionar um composto que contém molibdênio ao reator.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] A invenção é descrita em detalhes abaixo com referência aos desenhos em anexo, em que numerais similares designam partes similares.

[0015] A Figura 1 mostra a conversão de propileno de acordo com modalidades da presente invenção.

[0016] A Figura 2 mostra a seletividade pela acrilonitrila de acordo com modalidades da presente invenção.

[0017] A Figura 3 mostra o rendimento de acrilonitrila de acordo com modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA Introdução

[0018] Conforme observado acima, alguns catalisadores de amoxidação são conhecidos, assim como alguns métodos para melhorar o desempenho e a estabilidade destes catalisadores ao adicionar ativadores ou promotores como componentes do catalisador. Por exemplo, os catalisadores de complexo de óxido com base em antimônio podem ser melhorados ao adicionar, a estes catalisadores, um composto que contém antimônio, tal como Sb2O3. Tais compostos podem ser incorporados diretamente ao catalisador através de uma série de etapas de processo ineficientes, por exemplo, contato a cerca de 300°C a cerca de 1000°C em uma atmosfera de gás não redutor para produzir o catalisador final para uso. O resultado é que o composto é depositado diretamente sobre o catalisador ou precursor de catalisador para uso.

[0019] Os inventores descobriram que, quando em uso em altas temperaturas de uma reação de amoxidação, parte dos catalisadores de amoxidação pode vaporizar e que o vapor resultante (o qual contém componentes catalíticos) pode ser perdido através das aberturas de exaustão. A perda destes componentes leva à degradação do catalisador e à redução do desempenho e estabilidade do catalisador.

[0020] Agora, descobriu-se que a adição de compostos que contêm antimônio específicos, por exemplo, aqueles com pontos de fusão mais baixos, fornece melhorias significativas em relação à perda de degradação do catalisador. Sem estar limitado pela teoria, é postulado que estes compostos que contêm antimônio, quando fornecidos ao catalisador de amoxidação no reator, por exemplo, não como parte do catalisador original, vaporizam mais prontamente do que o catalisador de amoxidação de antimônio. Descobriu-se, surpreendentemente, que o vapor produzido pelos compostos que contêm antimônio suprime a vaporização do catalisador de amoxidação o que, por sua vez, retarda ou elimina a degradação do catalisador de amoxidação por meio de vaporização. Além disso, descobriu-se que a supressão de vaporização reduz ou elimina a migração, transformação e/ou destruição de fase resultante que contém antimônio. É importante ressaltar que os compostos que contêm antimônio específicos não podem ser adicionados como um componente do catalisador de amoxidação quando o catalisador é produzido, por exemplo, não podem ser impregnados no catalisador de amoxidação, como tem sido feito em alguns processos convencionais de preparação de catalisador. Em vez disso, os compostos que contêm antimônio são fornecidos uma vez que o processo de produção de amoxidação tenha começado de modo a repor o catalisador de amoxidação (degradado). Acredita-se que fornecer os compostos que contêm antimônio ao processo de amoxidação, e não como um componente do catalisador (ou catalisador de composição adicionado ao reator), permite que os compostos que contêm antimônio vaporizem melhor e, por sua vez, suprimam melhor a vaporização do catalisador de amoxidação.

[0021] Embora possa haver alguns ensinamentos relacionados à adição de compostos de molibdênio a um catalisador de molibdênio originalmente carregado, estes ensinamentos não são aplicáveis a catalisadores de antimônio. Em alguns casos, descobriu-se que a adição de heptamolibdato de amônio (AHM) (apenas) foi ineficaz na estabilização do catalisador, por exemplo, em termos de rendimento de acrilonitrila e área de superfície. Além disso, a maioria dos ensinamentos sobre o molibdênio refere-se especificamente a catalisadores com base em molibdênio com um molibdato ou um polimolibdato, não catalisadores com base em antimônio ou antimonato. Além disso, em alguns ambientes na fábrica, a adição de componentes de molibdênio a um catalisador de antimônio originalmente carregado foi testada, e os componentes de molibdênio levaram a apenas (na melhor das hipóteses) pequenas melhorias - certamente não as melhorias significativas reconhecidas no presente documento com a adição de compostos que contêm antimônio.

[0022] Além disso, a maioria dos catalisadores convencionais com base em molibdênio tem uma estrutura de tipo scheelita e os ensinamentos relativos a estes catalisadores são específicos para tais estruturas. Em contraste, muitos catalisadores de amoxidação de antimônio têm estruturas rutílicas, e não estruturas de tipo scheelita. E é bem conhecido que há diferenças significativas entre estruturas de tipo scheelita e estruturas rutílicas. Diferenças exemplificativas incluem, porém sem limitações, arranjo atômico ou estrutura atômica, célula da unidade de cristal, clivagem da face de cristal, geminação de cristal e planos e facetas de cristal, etc. É importante ressaltar que, no que se refere à catálise heterogênea, incluindo as reações de amoxidação da presente invenção, a reação catalítica normalmente ocorre na superfície do catalisador sólido. E a interação entre as facetas expostas do catalisador e as moléculas do reagente afeta significativamente ou determina o desempenho do catalisador. Uma vez que muitos dos ensinamentos convencionais referem-se a catalisadores de molibdênio e estruturas de tipo scheelita, estes ensinamentos não são aplicáveis e/ou relevantes para a presente invenção, a qual refere-se a catalisadores de amoxidação de antimônio, por exemplo, que têm estrutura rutílica.

[0023] Em alguns casos, uma vez que os compostos que contêm antimônio de ponto de fusão mais baixo são usados, a vaporização e supressão resultantes ocorrem mais prontamente, os compostos que contêm antimônio podem ser empregados de forma benéfica em quantidades específicas (baixas), por exemplo, menos de 1000 wppm por carga, por exemplo, 1000 wppm por dia de operação, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio, o que permite, vantajosamente, que menores quantidades de compostos que contêm antimônio sejam usadas para alcançar resultados adequados. Os processos convencionais empregaram compostos que contêm antimônio que têm temperatura de ponto de fusão mais elevada e, como tal, tem sido necessário empregá-los em quantidades muito maiores, por exemplo, maiores do que 1000 wppm, o que contribui para as ineficiências do processo. Por exemplo, o uso de quantidades maiores pode permitir que os compostos que contêm antimônio escapem do sistema de reação, resultando em consumo ineficiente. Além disso, os compostos que contêm antimônio podem precipitar ou se acumular de forma prejudicial dentro do reator ou aderir a um permutador de calor, causando problemas operacionais.

[0024] Em algumas modalidades, a presente invenção refere-se a um processo para estabilizar um catalisador de amoxidação de antimônio em um processo de amoxidação (ao suprimir a vaporização do componente catalisador). Em alguns casos, a invenção refere-se, mais amplamente, à estabilização do catalisador em outras reações que possam empregar um catalisador de antimônio, por exemplo, uma reação de oxidação. O processo compreende as etapas de fornecer um catalisador de antimônio (amoxidação) a um reator e executar uma reação de amoxidação, por exemplo, uma reação de propileno com amônia e oxigênio, no reator na presença do catalisador de amoxidação de antimônio para formar um produto de acrilonitrila bruto. O processo compreende ainda a etapa de adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador.

[0025] O composto que contém antimônio tem um baixo ponto de fusão, por exemplo, um ponto de fusão menor do que 375°C, menor do que 350°C, menor do que 325°C, menor do que 300°C, menor do que

275°C, menor do que 250°C, menor do que 225°C, menor do que 200°C, menor do que 175°C, ou menor do que 150°C. Em termos de limites mínimos, o composto que contém antimônio pode ter um ponto de fusão de pelo menos 5°C, por exemplo, pelo menos 10°C, pelo menos 25°C, pelo menos 50°C ou pelo menos 55°C.

[0026] Em algumas modalidades, é empregada uma quantidade eficaz de composto que contém antimônio. Por exemplo, o composto que contém antimônio pode ser adicionado em uma quantidade de menos de 1000 wppm por dia, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio, por exemplo, menos de 1000 wppm por dia, menos de 800 wppm por dia, menos de 600 wppm por dia, menos de 500 wppm por dia, menos de 400 wppm por dia, menos de 300 wppm por dia, menos de 200 wppm por dia, menos de 100 wppm por dia, menos de 75 wppm por dia, menos de 50 wppm por dia, menos de 40 wppm por dia, menos de 30 wppm por dia ou menos de 20 wppm por dia. Em termos de limites inferiores, o composto que contém antimônio pode ser adicionado em uma quantidade maior que 1 wppm por dia, por exemplo, mais de 2 wppm por dia, mais de 4 wppm por dia, mais de 5 wppm por dia, mais de 6 wppm por dia, mais de 8 wppm por dia, mais de 10 wppm por dia, mais de 12 wppm por dia, mais de 15 wppm por dia, mais de 20 wppm por dia ou mais de 25 wppm por dia. Em termos de faixas, o composto que contém antimônio pode ser adicionado em uma quantidade que varia a partir de 1 wppm a 1000 wppm por dia, por exemplo, a partir de 2 wppm a 800 wppm por dia, a partir de 3 wppm a 500 wppm por dia, a partir de 3 wppm a 300 wppm por dia, a partir de 3 wppm a 100 wppm por dia, a partir de 2 wppm a 50 wppm por dia, a partir de 5 wppm a 40 wppm por dia, a partir de 10 wppm a 30 wppm por dia ou a partir de 15 wppm a 25 wppm por dia.

[0027] A adição também pode ser caracterizada em termos de antimônio elementar. Por exemplo, o composto que contém antimônio pode ser adicionado de modo que o antimônio elementar seja adicionado em uma quantidade de menos de 500 wppm por dia, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio, por exemplo, menos de 300 wppm por dia, menos de 100 wppm por dia, menos de 50 wppm por dia, menos de 35 wppm por dia, menos de 25 wppm por dia, menos de 20 wppm por dia, menos de 15 wppm por dia, menos de 13 wppm por dia, ou menos de 12 wppm por dia. Em termos de faixas, o composto que contém antimônio pode ser adicionado de modo que o antimônio elementar seja adicionado em uma quantidade de mais de 0,01 wppm por dia, por exemplo, mais de 0,05 wppm por dia, mais de 0,1 wppm por dia, mais de 0,5 wppm por dia, mais de 1 wppm por dia, mais de 1,5 wppm por dia, mais de 2 wppm por dia, mais de 2,5 wppm por dia, mais de 3 wppm por dia, mais de 3,5 wppm por dia, mais de 4 wppm por dia, mais de 5 wppm por dia ou mais de 7 wppm por dia. Em termos de faixas, o composto que contém antimônio pode ser adicionado de modo que o antimônio elementar seja adicionado em uma quantidade que varia a partir de 0,01 wppm a 500 wppm por dia, por exemplo, a partir de 0,05 wppm a 300 wppm por dia, a partir de 0,1 wppm a 100 wppm por dia, a partir de 0,5 wppm a 50 wppm por dia, a partir de 1 wppm a 25 wppm por dia, fr om 2 wppm a 20 wppm por dia, a partir de 3 wppm a 15 wppm por dia, a partir de 4 wppm a 12 wppm por dia ou a partir de 5 wppm a 10 wppm por dia.

[0028] Como um resultado, a atividade e a estabilidade do catalisador são aprimoradas. Em alguns casos, em virtude da adição supracitada do composto que contém antimônio, a conversão do catalisador pode ser mantida dentro de 10% de uma conversão-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano, por exemplo, dentro de 7%, dentro de 5%, dentro de 4%, dentro de 3%, dentro de 2% ou dentro de 1%. Em alguns casos, a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é mantida dentro de 10% de uma seletividade-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano, por exemplo, dentro de 7%, dentro de 5%, dentro de 4%, dentro de 3%, dentro de 2% ou dentro de 1%.

[0029] Em algumas modalidades, a conversão do catalisador é (em média) pelo menos 45% (ao longo de um período de pelo menos 1 ano), por exemplo, pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 80%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, pelo menos 99%, pelo menos 99,5% ou pelo menos 99,9%. Em termos de faixas, a conversão do catalisador pode variar (em média) a partir de 45% a 99,9% (ao longo a partir de um período a partir de pelo menos 1 ano), por exemplo, a partir de 50% a 99,9%, a partir de 60 a 99,9%, a partir de 70% a 99,9%, a partir de 80% a 99,9%, a partir de 90% a 99,9%, a partir de 90% a 99,5%, a partir de 95% a 99,9% ou a partir de 95% a 99,5%. Estas faixas e limites de conversão são significativamente mais altas do que aquelas alcançadas por meio de processos convencionais; consulte, por exemplo, as Patentes Norte-Americanas Nos 6.156.920 (~ 20%);

7.754.910 (~ 90%); e 8.921.257 (~ 41%).

[0030] Em algumas modalidades, a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é (em média) pelo menos 50% (ao longo de um período de pelo menos 1 ano), por exemplo, pelo menos 60%, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos pelo menos 75%, pelo menos 80% ou pelo menos 85%. Em termos de faixas, a seletividade do catalisador pela acrilonitrila pode variar (em média) a partir de 50% a 99,9% (em um período a partir de pelo menos 1 ano), por exemplo, a partir de 55% a 99,9%, a partir de 65 a 99,9%, a partir de 65% a 90%, a partir de 70% a 99,9%, a partir de 65% a 85%, a partir de 67% a 82% ou a partir de 70% a 81%.

[0031] Em algumas modalidades, a seletividade do catalisador pelo cianeto é (em média) pelo menos 1% (ao longo de um período de pelo menos 1 ano), por exemplo, pelo menos 2%, pelo menos 3%, pelo menos 4%, em pelo menos 5%, pelo menos 6% ou pelo menos 7%. Em termos de faixas, a seletividade do catalisador pelo cianeto pode variar (em média) a partir de 1% a 30% (ao longo a partir de um período a partir de pelo menos 1 ano), por exemplo, a partir de 2% a 25%, a partir de 3% a 20%, a partir de 3% a 15%, a partir de 4% a 12% ou a partir de 6% a 10%.

[0032] Em algumas modalidades, a estabilidade da área de superfície do catalisador é aprimorada. Por exemplo, a superfície do catalisador pode variar apenas +/- 25%, por exemplo, +/- 20%, +/- 18%, +/- 15%, +/- 13%, +/- 10%, +/- 8% ou +/- 5%.

[0033] Conforme observado acima, os inventores acreditam que, quando estes compostos que contêm antimônio são adicionados ao reator (direta ou indiretamente), estes compostos que contêm antimônio vaporizam muito mais facilmente do que o antimônio presente no catalisador de amoxidação. Descobriu-se que este vapor adicional presente no reator tem um efeito supressor sobre o vapor que sai do catalisador originalmente carregado o que, por sua vez, retarda ou elimina a degradação do catalisador de amoxidação através de vaporização.

[0034] Em alguns casos, o processo compreende ainda a etapa de vaporizar pelo menos uma parte do catalisador de oxidação de antimônio originalmente carregado para formar vapores de catalisador de amoxidação de antimônio, por exemplo, ao liberar vapores de catalisador de amoxidação de antimônio, por exemplo, vapor de antimônio, do catalisador de amoxidação de antimônio no reator.

[0035] Acredita-se que o calor da reação faz com que os componentes do catalisador de amoxidação, por exemplo, antimonatos e óxidos de antimônio, no catalisador originalmente carregado migrem para fora da massa do catalisador em direção à superfície externa do mesmo. Este fenômeno leva à degradação prejudicial do antimonato e dos óxidos de antimônio, destruição e reconstrução de fase e volatilização e/ou sublimação. A perda destes vapores do catalisador de amoxidação de antimônio degrada o catalisador de amoxidação, por exemplo, causa a desativação e/ou deterioração do desempenho.

[0036] Para reduzir esta degradação, o processo pode compreender ainda a etapa de vaporizar o composto que contém antimônio para produzir vapores de composto que contém antimônio. Conforme observado acima, surpreendentemente, descobriu-se que os vapores do composto que contém antimônio suprimem a liberação dos vapores do catalisador de amoxidação de antimônio ao eliminar ou reduzir, assim, a degradação do catalisador de amoxidação.

[0037] É importante ressaltar que a adição do composto que contém antimônio é uma etapa no processo de amoxidação, e a adição do composto que contém antimônio não é fornecida ao catalisador de amoxidação quando ele é produzido ou fabricado. Dito de outra forma, a adição do composto que contém antimônio é diretamente feita ao processo de amoxidação. Em alguns casos, a adição do composto que contém antimônio é conduzida após um período de condicionamento do catalisador inicial, o qual ocorre após pelo menos alguns dos reagentes terem passado pelo catalisador de amoxidação no reator. Conforme discutido no presente documento, a adição do composto que contém antimônio serve para suprimir a perda do catalisador originalmente carregado e manter a conversão e seletividade do catalisador à medida que a reação de amoxidação prossegue. Em alguns casos, pelo menos uma parte do composto que contém antimônio não é adicionada ou não se acumula no catalisador originalmente carregado, em vez disso, pelo menos uma parte do composto que contém antimônio é fornecida de modo a adicionar um segundo material vaporizável ao reator. Consequentemente, o composto que contém antimônio pode, vantajosamente, ser empregado em quantidades muito menores comparado com situações nas quais o composto que contém antimônio é empregado para se tornar uma parte do catalisador originalmente carregado.

[0038] Em alguns casos, a adição do composto que contém antimônio é conduzida a montante do reator de amoxidação. Em uma modalidade, a adição do composto que contém antimônio é conduzida (diretamente) em um funil de catalisador. Um funil de catalisador é uma unidade do processo de amoxidação que contém o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento para reabastecer o catalisador de amoxidação originalmente carregado. Assim, o processo pode compreender a etapa de misturar o catalisador de amoxidação que contém antimônio com o composto que contém antimônio. A adição do composto que contém antimônio a montante do reator, por exemplo, na tremonha, confere eficiências de processo, tal como operação em baixa temperatura/pressão. O composto que contém antimônio pode ser combinado com o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento (no funil) e, em seguida, alimentado (direta ou indiretamente) ao reator para supressão/reabastecimento de vapor. Vantajosamente, a tremonha normalmente é uma parte existente do processo, portanto, não há custo de capital adicional associado a um novo equipamento.

[0039] Em outros casos, o composto que contém antimônio pode ser misturado com o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento (em um local diferente da tremonha) e, em seguida, alimentado (direta ou indiretamente) ao reator. Em alguns casos, o composto que contém antimônio pode ser dissolvido em solventes não ácidos e ecológicos, por exemplo, água, para formar uma solução aquosa e, em seguida, adicionado (direta ou indiretamente) ao reator. Estas opções de adição podem ser usadas em conjunto. Estes métodos evitam, vantajosamente, solventes agressivos, por exemplo, ácidos, tal como ácido nítrico, e as ineficiências de ter de produzir uma pasta.

[0040] Em outros casos, os compostos que contêm antimônio, especialmente aqueles na forma líquida, podem ser vaporizados e, em seguida, alimentados ao reator. A alimentação contínua, por exemplo, por meio de uma bomba de alimentação, e uso de gás carreador, por exemplo, ar, também são técnicas opcionais.

[0041] Em algumas modalidades, a adição dos compostos que contêm antimônio é conduzida em baixas temperaturas, por exemplo, uma temperatura de menos de 300°C, menos de 290°C, menos de 275°C, menos de 250°C ou menos de 200°C. Em alguns casos, a adição é realizada em temperatura ambiente. Tal adição em baixa temperatura elimina a necessidade de etapas de aquecimento adicionais, o que contribui para a eficiência global do processo. Além disso, o uso de compostos que contêm antimônio específicos permite que estes compostos sejam empregados em quantidades muito menores, por exemplo, menos de 1000 wppm ou menos de 100 wppm, o que também contribui para a eficiência do processo. Composto que Contém Antimônio

[0042] Os compostos que contêm antimônio podem variar amplamente, contanto que atendam ao critério de ponto de fusão supracitado. Por exemplo, compostos que contêm antimônio podem compreender acetatos de antimônio, óxidos de antimônio ou compostos de organoantimônio ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, os compostos que contêm antimônio compreendem acetatos de antimônio, por exemplo, triacetato de antimônio (ATA). Em alguns aspectos, o composto que contém antimônio pode conter menos de três grupos fenila, por exemplo, menos de 2 grupos fenila ou nenhum grupo fenila.

[0043] Em alguns casos, o composto que contém antimônio pode compreender metalorgânicos e seus precursores em várias formas. Em algumas modalidades, o composto que contém antimônio pode compreender metóxido de antimônio, metacriloxidifenilantimônio, trifenilantimônio, tris(o-tolil)antimônio, glicóxido de (poli)etileno/antimôni, tartrato de antimonila potássico tri-hidratado, tartrato de antimônio potássico hidratado, tartrato de óxido de antimônio potássico tri-hidratado, n-butóxido de antimônio, etóxido de antimônio, tris(dimetilamino)antimônio, tris(trimetilsilil)antimônio, isopropóxido de antimônio, propóxido de antimônio ou trimetilsilóxido de antimônio ou combinações dos mesmos.

[0044] Em algumas modalidades, foi mostrado que os compostos que contêm antimônio, tal como ATA, têm vantagens significativas em relação ao catalisador originalmente carregado em termos de volatilidade (tendência de um sólido/líquido de mudar prontamente do estado sólido/líquido para o estado de vapor, evaporação). Além disso, o uso de tais compostos (versus catalisadores carregados) também traz eficiências relacionadas à eliminação da necessidade de etapas de melhoria de catalisador, tais como mistura de matérias-primas, síntese em precipitação, deposição ou impregnação, secagem e operações de processo de calcinação.

[0045] Em alguns casos, os compostos que contêm antimônio podem incluir o catalisador de amoxidação que contém alto teor de antimônio e/ou catalisadores de composição. E estes compostos podem ser adicionados, opcionalmente, juntamente com outros compostos que contêm antimônio, conforme discutido no presente documento, e não como um componente do catalisador originalmente carregado.

[0046] Em alguns casos, o composto que contém antimônio é um sólido, por exemplo, um pó. Estes pós são capazes de vaporizar uma vez expostos às altas temperaturas do reator. Vantajosamente, o uso de tais pós elimina a necessidade de dissolução em solventes prejudiciais ou não ambientalmente amigáveis, por exemplo, ácidos, tal como ácido nítrico, ou a formação de pastas, deste modo, conferindo melhorias à eficiência do processo. Os métodos convencionais requerem o uso de soluções corrosivas de ácido nítrico para impregnação. Com os compostos que contêm antimônio sólido supracitados, os efeitos prejudiciais destes solventes podem ser minimizados ou evitados.

[0047] Em alguns casos, o composto que contém antimônio exclui compostos de alta pressão de vapor ou elevado ponto de fusão. Por exemplo, em algumas modalidades, o composto que contém antimônio não compreende óxidos de antimônio, por exemplo, trióxido de antimônio, tetraóxido de biantimônio ou Sb2O5 ou combinações dos mesmos.

[0048] Em algumas modalidades, o composto que contém antimônio tem uma baixa pressão de vapor. Em alguns casos, o composto que contém antimônio não compreende compostos de pressão de vapor mais alta, por exemplo, trióxido de antimônio.

[0049] Em algumas modalidades, o catalisador de amoxidação de antimônio (e o composto que contém antimônio) compreende pequenas quantidades, se houver, de aditivos desnecessários, assim, eliminando a necessidade. Por exemplo, o catalisador de amoxidação que contém antimônio pode compreender pequenas quantidades, se houver, de potássio, lítio, sódio, césio, índio, rubídio, samário, cálcio, estrôncio, bário ou telúrio. Em alguns casos, o catalisador de amoxidação que contém antimônio (e o composto que contém antimônio) compreende menos de 1% em peso destes compostos, individualmente ou combinados, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio ou composto que contém antimônio, respectivamente, por exemplo, menos de 0,5% em peso, menos de 0,3% em peso, menos de 0,1% em peso, menos de 0,05% em peso ou menos de 0,01% em peso.

[0050] Os inventores também descobriram que, além do composto que contém antimônio, inesperadamente é benéfico adicionar também um composto que contém molibdênio. Assim, o processo (a etapa de adição) pode compreender ainda adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém molibdênio ao catalisador de amoxidação de antimônio. O composto que contém molibdênio pode ser adicionado da maneira e nas quantidades descritas no presente documento em relação ao composto que contém antimônio.

[0051] O composto que contém molibdênio pode variar amplamente. Em alguns casos, o composto que contém molibdênio compreende molibdatos de amônio (heptamolibdato de amônio, dimolibdato de amônio), molibdatos metálicos (molibdato de bismuto, molibdato de ferro (II), molibdato de manganês (II)), óxidos de molibdênio (ácido ou trióxido de molibdênio), acetatos de molibdênio (acetato de molibdênio (II)) ou combinações dos mesmos.

[0052] Além disso, outros aditivos de processamento podem ser adicionados ao reator (juntamente com o composto que contém antimônio). Aditivos de processamento adequados são bem conhecidos e incluem, porém sem limitações, finos inertes.

[0053] A invenção refere-se também a uma composição de catalisador de amoxidação de antimônio para reabastecer um catalisador originalmente carregado. O catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento compreende um catalisador de amoxidação que contém antimônio e os compostos que contêm antimônio supracitados. O composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C, conforme discutido acima. Em alguns casos, o composto que contém antimônio no catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento é triacetato de antimônio. O catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento pode compreender ainda os compostos que contêm molibdênio supracitados, por exemplo, heptamolibdato de amônio.

[0054] Além disso, a invenção refere-se a um processo para a produção de acrilonitrila. O processo compreende as etapas de fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator e reagir propileno com amônia e oxigênio no reator na presença do catalisador de amoxidação de antimônio. O processo compreende ainda a etapa de medir as propriedades do catalisador, por exemplo, conversão de propileno e/ou seletividade do catalisador pela acrilonitrila. À medida que o processo prossegue, o catalisador originalmente carregado pode degenerar. Quando as propriedades medidas mudam, elas são reduzidas por um certo limite predeterminado, e o composto que contém antimônio pode ser adicionado ao reator, conforme descrito no presente documento. Em alguns casos, a adição pode ocorrer quando a conversão e/ou seletividade são reduzidas em pelo menos 0,1%, por exemplo, pelo menos 0,2%, pelo menos 0,5%, pelo menos 1%, pelo menos 3%, pelo menos 5%, ou pelo menos 10%.

[0055] Além disso, conforme observado acima, a invenção pode, de forma mais ampla, referir-se a processos e/ou reações diferentes da reação de amoxidação. Por exemplo, a invenção refere-se também a processos que empregam catalisadores de antimônio, por exemplo, uma reação de oxidação.

[0056] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a um processo para estabilizar um catalisador que contém antimônio em um reator. O processo compreende a etapa de fornecer um catalisador que contém antimônio a um reator e conduzir uma reação na presença do catalisador que contém antimônio. Por exemplo, a reação pode ser uma reação de amoxidação ou uma reação de oxidação ou uma combinação das mesmas. Para alcançar os benefícios descritos no presente documento, o processo pode compreender ainda a etapa de adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao reator para manter a conversão e seletividade do catalisador. O processo pode compreender ainda adicionar um composto que contém molibdênio ao reator.

[0057] Nos casos onde a reação é a reação de amoxidação, a reação pode ser conduzida na presença de amônia e oxigênio. Nos casos onde a reação é uma reação de oxidação de uma matéria-prima de hidrocarboneto, a reação pode ser conduzida na presença de oxigênio. Hidrocarbonetos exemplificativos incluem olefinas, álcoois, alcanos, cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, ésteres, éteres ou nitrilas ou derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos. Catalisador de Amoxidação de Antimônio

[0058] O catalisador de amoxidação de antimônio pode variar amplamente, e muitos catalisadores de amoxidação convencionais são conhecidos. Por exemplo, o catalisador de amoxidação de antimônio pode ser qualquer um dos catalisadores de óxido metálico que contêm antimônio conhecidos descritos nas patentes supracitadas. O catalisador de amoxidação de antimônio pode conter antimônio (óxido) e um óxido de pelo menos um metal selecionado a partir do grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, manganês, cério, urânio, estanho, titânio e cobre.

[0059] Em algumas modalidades, o catalisador de amoxidação de antimônio é uma composição representada pela seguinte fórmula empírica: MeaSbbXcQdReOf(SiO2)g onde: • Me é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Fe, Co, Ni, Mn, Ce, U, Sn, Ti e Cu • X é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em V, Mo e W • Q é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, La, Th, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, S e Se • R é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em B, P, Te e Bi • os subscritos a, b, c, d, e, f e g denotam a proporção atômica na seguinte faixa: • a = 5 a 15, • b = 5 a 100, • c = 0 a 15, • d = 0 a 50, • e = 0 a 10, • f = um número correspondente aos óxidos formados pela combinação dos componentes acima, e • g = 0 a 200.

[0060] Estes catalisadores podem ser usados como tal ou podem ser suportados sobre um suporte, tal como sílica, alumina, sílica- alumina, sílica-titânia, titânia ou zircônia.

[0061] Estas composições de óxidos podem ser preparadas usando métodos conhecidos descritos nas Patentes Norte-Americanas Nos

3.341.471, 3.657.155, 3.686.138 e 4.107.085, cujos conteúdos e descrições são incorporados ao presente documento a título de referência.

[0062] Em algumas modalidades, o catalisador de amoxidação de antimônio tem uma estrutura rutílica. O catalisador de amoxidação de antimônio não tem uma estrutura de tipo scheelita. Conforme observado acima, as referências e ensinamentos que se referem à adição de compostos de molibdênio a um catalisador de molibdênio originalmente carregado se aplicam a catalisadores de molibdênio com uma estrutura cristalina totalmente diferente e, consequentemente, não são aplicáveis e/ou relevantes para a presente invenção, e catalisadores de amoxidação de antimônio relacionados, por exemplo, que têm estrutura rutílica.

[0063] Em algumas modalidades, o processo para o processo de produção de acrilonitrila pode ser realizado através de meios convencionais. Como um exemplo, o processo de produção de acrilonitrila pode ser conduzido em um reator de leito fluidizado. Consequentemente, é adicionalmente necessário que o catalisador de amoxidação tenha propriedades físicas adequadas para reação em leito fluidizado. Ou seja, é adicionalmente necessário que sua densidade aparente, resistência de partícula, resistência ao atrito, área de superfície específica, fluidez e assim por diante sejam adequados.

[0064] A reação pode ser realizada em uma temperatura de reação que varia a partir de 370°C a 500°C, por exemplo, a partir de 370°C a 500°C, e em uma pressão de reação desde a pressão atmosférica até 500 kPa. O tempo de contato pode variar a partir de 0,1 a 20 segundos, por exemplo, a partir de 1 segundo a 20 segundos. Modalidades

[0065] As seguintes modalidades são consideradas. Todas as combinações de características e modalidades são consideradas.

[0066] Modalidade 1: Um processo para estabilizar um catalisador de amoxidação de antimônio em um processo de amoxidação, o processo compreendendo: fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator de leito fluidizado na presença do catalisador de amoxidação de antimônio para formar um produto de acrilonitrila bruto; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

[0067] Modalidade 2: Modalidade de acordo com a modalidade 1, em que a conversão do catalisador é mantida dentro de 10% de uma conversão-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

[0068] Modalidade 3: Modalidade de acordo com a modalidade 1 ou 2, em que a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é mantida dentro de 10% de uma seletividade-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

[0069] Modalidade 4: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 3, em que a conversão do catalisador é de pelo menos 45% ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

[0070] Modalidade 5: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 4, em que a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é de pelo menos 50% ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

[0071] Modalidade 6: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 5, em que a quantidade eficaz de composto que contém antimônio é menor do que 1000 wppm por dia, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio.

[0072] Modalidade 7: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 6, em que a quantidade eficaz de composto que contém antimônio é menor do que 1000 wppm por dia, com base no peso total do catalisador de amoxidação que contém antimônio, e em que a conversão do catalisador é mantida dentro de 5% de uma conversão- alvo durante um período de pelo menos 1 ano.

[0073] Modalidade 8: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 7, em que o composto que contém antimônio é um sólido.

[0074] Modalidade 9: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 8, em que o composto que contém antimônio tem uma baixa pressão de vapor.

[0075] Modalidade 10: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 9, em que a adição é conduzida em uma temperatura de menos de 300°C.

[0076] Modalidade 11: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 10, em que o composto que contém antimônio compreende um acetato de antimônio.

[0077] Modalidade 12: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 11, que compreende ainda a etapa de liberar vapores de catalisador de amoxidação de antimônio do catalisador de amoxidação de antimônio no reator.

[0078] Modalidade 13: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 12, que compreende ainda a etapa de vaporizar o composto que contém antimônio para suprimir a liberação dos vapores do catalisador de amoxidação de antimônio.

[0079] Modalidade 14: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 13, em que a adição é conduzida a montante do reator.

[0080] Modalidade 15: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 14, em que a adição é conduzida após um período de condicionamento do catalisador inicial.

[0081] Modalidade 16: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 15, em que a adição compreende misturar o catalisador de amoxidação que contém antimônio com o composto que contém antimônio.

[0082] Modalidade 17: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 16, em que a adição compreende: adicionar composto que contém antimônio diretamente em um funil de catalisador que compreende catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento e, em seguida, alimentar a composição de catalisador de antimônio de reabastecimento resultante ao reator; ou misturar o composto que contém antimônio com o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento e, em seguida, alimentar a composição do catalisador de antimônio de reabastecimento resultante diretamente ao reator; ou dissolver o composto que contém antimônio em água para formar uma solução aquosa e, em seguida, adicionar a solução aquosa ao reator; ou combinações dos mesmos.

[0083] Modalidade 18: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 17, em que o composto que contém antimônio e o catalisador de amoxidação de antimônio contêm menos de 1% em peso de potássio, lítio, sódio, césio, índio, rubídio, samário, cálcio, estrôncio, bário ou telúrio.

[0084] Modalidade 19: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 18, em que o catalisador de amoxidação que contém antimônio compreende ainda molibdênio e/ou um óxido de molibdênio.

[0085] Modalidade 20: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 19, em que a etapa de adição compreende ainda adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém molibdênio ao catalisador de amoxidação de antimônio.

[0086] Modalidade 21: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 20, em que o composto que contém molibdênio compreende molibdatos de amônio, molibdatos metálicos, óxidos de molibdênio ou acetatos de molibdênio ou combinações dos mesmos.

[0087] Modalidade 22: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 21, em que o composto que contém antimônio compreende triacetato de antimônio, óxidos de antimônio ou compostos de organoantimônio ou combinações dos mesmos.

[0088] Modalidade 23: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 1 - 22, em que a adição compreende ainda adicionar pelo menos um aditivo ao reator de leito fluidizado.

[0089] Modalidade 24: Composição de catalisador de amoxidação que contém antimônio que compreende: um catalisador de amoxidação que contém antimônio; e um composto que contém antimônio; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

[0090] Modalidade 25: Modalidade de acordo com a modalidade 23, em que o composto que contém antimônio compreende triacetato de antimônio.

[0091] Modalidade 26: Modalidade de acordo com a modalidade 23 ou 24, que compreende ainda um molibdênio e um composto que contém molibdênio.

[0092] Modalidade 27: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 23 a 25, em que o composto que contém molibdênio compreende heptamolibdato de amônio.

[0093] Modalidade 28: Processo para produzir acrilonitrila, o processo compreendendo: fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator na presença do catalisador de amoxidação de antimônio; medir a conversão do catalisador de propileno e/ou seletividade do catalisador pela acrilonitrila; e, quando a conversão e/ou seletividade diminui, adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

[0094] Modalidade 29: Processo para estabilizar um catalisador que contém antimônio em um reator, o processo compreendendo: fornecer um catalisador que contém antimônio a um reator; conduzir uma reação na presença do catalisador que contém antimônio, em que a reação é uma reação de amoxidação ou uma reação de oxidação, ou uma combinação das mesmas; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao reator.

[0095] Modalidade 30: Modalidade de acordo com a modalidade 29, em que a reação é uma reação de amoxidação e a reação é conduzida na presença de amônia e oxigênio.

[0096] Modalidade 31: Modalidade de acordo com as modalidades 29 ou 30, em que a reação é uma reação de oxidação de uma matéria- prima de hidrocarboneto e a reação é conduzida na presença de oxigênio.

[0097] Modalidade 32: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 29-31, em que o hidrocarboneto compreende olefinas, álcoois, alcanos, cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, ésteres, éteres ou nitrilas ou derivados dos mesmos ou combinações dos mesmos.

[0098] Modalidade 33: Modalidade de acordo com qualquer uma das modalidades 29-32, em que a adição compreende ainda adicionar um composto que contém molibdênio ao reator.

[0099] A presente invenção é ainda mais entendida por meio dos exemplos não limitativos a seguir.

EXEMPLOS Exemplo 1

[0100] Para formar acrilonitrila, propileno, amônia e oxigênio foram alimentados a um reator na presença de um catalisador de amoxidação de antimônio MAC-3. Durante um período de aproximadamente 150 dias, a conversão de propileno, seletividade pela acrilonitrila, rendimento de acrilonitrila e taxa de alimentação relativa de propileno foram medidas. Um composto que contém molibdênio foi adicionado no primeiro reinício e, em seguida, mais duas vezes, conforme indicado nas Figuras 1-3 pelas linhas tracejadas. Após a interrupção e o reinício, a reação foi permitida até que a conversão, a seletividade e o rendimento do propileno caíssem para níveis inaceitáveis. Em seguida, uma combinação de triacetato de antimônio (825 ppm em peso) e o mesmo composto que contém molibdênio conforme adicionado anteriormente foi adicionada ao reator através da tremonha aproximadamente no dia

80. Os resultados para a adição do composto que contém molibdênio, bem como a adição da combinação de triacetato de antimônio e composto que contém molibdênio são mostrados nas Figuras 1-3. Conforme usado neste exemplo, "reinício" refere-se a um ponto onde a reação, a qual havia sido interrompida anteriormente pela interrupção da alimentação dos reagentes, é reiniciada pelo início da alimentação dos reagentes novamente. "Interrupção" refere-se ao ponto no qual os reagentes não estão mais sendo alimentados ao reator.

[0101] Conforme mostrado na Figura 1, a conversão de propileno começou a diminuir logo após o reinício e um composto que contém molibdênio foi adicionado. Após um ligeiro aumento, a conversão de propeno começou a cair ainda mais. Duas adições extras do composto que contém molibdênio foram feitas, porém, conforme mostrado, a conversão continuou a diminuir. No reinício, aproximadamente no dia 50, a conversão era inicialmente aceitável, mas depois começou a diminuir drasticamente. Aproximadamente no dia 80, quando a combinação de triacetato de antimônio e o composto que contém molibdênio foi adicionada, a conversão aumentou de forma constante e, em média, mantida em uma conversão aceitável até aproximadamente o dia 150. A partir da Figura 1, está claro que a adição de triacetato de antimônio aumentou a conversão de propileno.

[0102] Conforme mostrado na Figura 2, desde o reinício no dia 0 até a adição do composto que contém molibdênio, a seletividade aumentou. Este aumento na seletividade pode ser em virtude de dois fatores: 1) a tendência geral de que, à medida que a conversão diminui, a seletividade aumenta, e

2) o composto que contém molibdênio teve um efeito positivo sobre a seletividade. O resultado surpreendente e inesperado da adição de triacetato de antimônio aproximadamente no dia 80 foi que a tendência geral não ocorreu: em vez de a seletividade diminuir à medida que a conversão aumentava, a seletividade também aumentou e se manteve até aproximadamente o dia 150. Quando as Figuras 1 e 2 são comparadas, a conversão e seletividade no dia 80 e além, após a adição de triacetato de antimônio, foram superiores aos resultados dos dias 0 a 50, onde apenas o composto que contém molibdênio foi adicionado.

[0103] A Figura 3 fornece o rendimento de acrilonitrila que é calculado ao multiplicar a conversão de propileno pela seletividade pela acrilonitrila. Conforme mostrado na Figura 3, o rendimento de acrilonitrila foi baixo no reinício e permaneceu baixo apesar da adição de composto que contém molibdênio. Após o segundo reinício aproximadamente no dia 50, o rendimento diminuiu rapidamente até que o triacetato de antimônio fosse adicionado. A adição do triacetato de antimônio resultou em aumento do rendimento comparado com a ausência da adição de qualquer composto e comparado com a adição do composto que contém molibdênio apenas.

[0104] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes, modificações dentro do espírito e escopo da invenção serão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica. Em vista da discussão anterior, o conhecimento relevante na técnica e as referências discutidas acima em relação aos Antecedentes e Descrição Detalhada, cujas descrições são todas incorporadas ao presente documento a título de referência. Além disso, deve ser entendido que as modalidades da invenção e partes de várias modalidades e várias características citadas abaixo e/ou nas reivindicações em anexo podem ser combinadas ou trocadas no todo ou em parte. Nas descrições anteriores das várias modalidades, aquelas modalidades que se referem à outra modalidade podem ser combinadas apropriadamente com outras modalidades, conforme será reconhecido por aqueles versados na técnica.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para estabilizar um catalisador de amoxidação de antimônio em um processo de amoxidação, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator de leito fluidizado na presença do catalisador de amoxidação de antimônio para formar um produto de acrilonitrila bruto; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conversão do catalisador é mantida dentro de 10% de uma conversão-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é mantida dentro de 10% de uma seletividade-alvo ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a conversão do catalisador é de pelo menos 45% ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a seletividade do catalisador pela acrilonitrila é de pelo menos 50% ao longo de um período de pelo menos 1 ano.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o composto que contém antimônio é um sólido.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a adição é conduzida em uma temperatura de menos de 300°C.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o composto que contém antimônio compreende um acetato de antimônio.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de liberar vapores de catalisador de amoxidação de antimônio do catalisador de amoxidação de antimônio no reator.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de vaporizar o composto que contém antimônio para suprimir a liberação dos vapores do catalisador de amoxidação de antimônio.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a adição compreende misturar o catalisador de amoxidação de antimônio de reabastecimento com o composto que contém antimônio.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a adição compreende: adicionar o composto que contém antimônio diretamente em um funil de catalisador que compreende reabastecer o catalisador de amoxidação de antimônio e, em seguida, alimentar a composição de catalisador de antimônio de reabastecimento resultante ao reator; misturar o composto que contém antimônio com o catalisador de amoxidação de antimônio e, em seguida, alimentar a composição de catalisador de antimônio de reabastecimento resultante diretamente ao reator; dissolver o composto que contém antimônio em água para formar uma solução aquosa e, em seguida, adicionar a solução aquosa ao reator; ou combinações dos mesmos.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o composto que contém antimônio e o catalisador de amoxidação de antimônio compreende menos de 1% em peso de potássio, lítio, sódio, césio, índio, rubídio, samário, cálcio, estrôncio, bário ou telúrio.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o catalisador de amoxidação de antimônio compreende ainda molibdênio e/ou um óxido de molibdênio.

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato de que a etapa de adição compreende ainda adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém molibdênio ao catalisador de amoxidação de antimônio.

16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o composto que contém antimônio compreende triacetato de antimônio, óxidos de antimônio ou compostos de organoantimônio ou combinações dos mesmos.

17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a adição compreende ainda adicionar pelo menos um aditivo ao reator de leito fluidizado.

18. Composição de catalisador de amoxidação que contém antimônio, caracterizada pelo fato de que compreende:

um catalisador de amoxidação de antimônio; e um composto que contém antimônio; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

19. Processo para produzir acrilonitrila, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um catalisador de amoxidação de antimônio a um reator; reagir propileno com amônia e oxigênio no reator na presença do catalisador de amoxidação de antimônio; medir a conversão do catalisador de propileno e/ou seletividade do catalisador pela acrilonitrila; e quando a conversão e/ou seletividade diminui, adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao catalisador de amoxidação de antimônio para manter a conversão e seletividade do catalisador; em que o composto que contém antimônio tem um ponto de fusão menor do que 375°C.

20. Processo para estabilizar um catalisador que contém antimônio em um reator, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um catalisador que contém antimônio a um reator; conduzir uma reação na presença do catalisador que contém antimônio, em que a reação é uma reação de amoxidação ou uma reação de oxidação, ou uma combinação das mesmas; e adicionar uma quantidade eficaz de um composto que contém antimônio ao reator.