CS198252B2 - Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové - Google Patents
Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové Download PDFInfo
- Publication number
- CS198252B2 CS198252B2 CS349978A CS349978A CS198252B2 CS 198252 B2 CS198252 B2 CS 198252B2 CS 349978 A CS349978 A CS 349978A CS 349978 A CS349978 A CS 349978A CS 198252 B2 CS198252 B2 CS 198252B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- naphthalene
- oxide
- xylene
- mol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N phthalic anhydride Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 61
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 22
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] Chemical compound [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 9
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 229930192627 Naphthoquinone Natural products 0.000 description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- 150000002791 naphthoquinones Chemical class 0.000 description 4
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N o-tolualdehyde Chemical compound CC1=CC=CC=C1C=O BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N phthalimide Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GPMTUSYQFSQOOP-UHFFFAOYSA-L [Cs+].[Cs+].[O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O GPMTUSYQFSQOOP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L dipotassium;[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate Chemical compound [K+].[K+].OC[C@H]1O[C@H](OP([O-])([O-])=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSGCRHLFZJRYEA-UHFFFAOYSA-N phosphorus p2o5 Chemical compound P.O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 PSGCRHLFZJRYEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- KAQHZJVQFBJKCK-UHFFFAOYSA-L potassium pyrosulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O KAQHZJVQFBJKCK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N vanadium monoxide Chemical compound [V]=O IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 α-AljO ^ + Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Furan Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Předmětem vynálezu je způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové oxidaci aromatických uhlovodíků, zejména naftalenu a/nebo o-xylenu, v plynné fázi. Oxidace se provádí vzduchem nebo jiným plynem obsahujícím kyslík v přítomností katalyzátorového lože, usazeného na nosiči a vyrobeného na bázi směsi kysličníku vanadičného a kysličníku antimonitého s přísadou síranů nebo kysličníků alkalických kovů, při teplotě 300 až 600 °C.
Je známo, že pří procesu oxidace uhlovodíků je průběh reakce v podstatě závislý na druhu použitého katalyzátoru. Známé a pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové nejčastěji používané katalyzátory představují systémy, u nichž jsou katalytické hmoty usazeny na nosiči.
Jako nosiče se používají látky s malým měrným povrchem, například a-AljO^, karborundum, křemen aj. Katalytická hmota sestává z kysličníku vanadičného, který je nejčastěji smíšen s kysličníky jednoho nebo více prvků, například kysličníkem molybdenovým M0O3 , kysličníkem wolframovým WO3, kysličníkem titaničitým TiO2, kysličníkem cíničitým SaO^ a/nebo se sírany nebo pyrosírany alkalických kovů.
Kromě shora uvedených směsí, které tvoří hlavní podíl katalytických hmot, mají podstatný vliv na konverzi uhlovodíků na anhydrid kyseliny ftalové tzv. promotory, jako kysličník fosforečný P2°5> kysličník hořečnatý MgO, kysličník manganatý MnO, kysličník zirkoničitý ZrO2, kysličník stříbrný Ag2O, kysličníky, sírany a pyrosírany alkalických kovu, které se v malých množstvích přidávají ke hmotě.
Větší počet známých a používaných katalyzátorů se skládá z více složek, Z polského patentového spisu č. 66 965 je například znám katalyzátor, který obsahuje tyto kysličníky, smíšené v určitých hmotnostních poměrech: kysličník vanadičný V2O5, kysličník molybdenový MoOj, kysličník wolframový WO3, kysličník titaničitý TiO2, kysličník cíničitý Sn02, kysličník draselný K20, kysličník sodný Na20, kysličník sírový SOj. Jsou také známy katalyzátory, které tvoří tyto systémy kysličníků: kysličník vanadičný V20j , kysličník wolframový WOj , kysličník fosforečný p2°5> kysličník sodný Na20j kysličník vanadičný V20j, kysličník wolframový WO3 ,
98252
98252 kysličník fosforečný PjOj, kysličník sodný Na2O, kysličník titaničitý TiO2> stran draselný K2SO4; kysličník vanadičný V2O5, kysličník wolframový W03, kysličník fosforečný PjOj, kysličník sodný Na20, kysličník manganatý MnO, síran draselný KjSO^, jakož i kysličník horečnatý MgO a kysličník zirkoničitý ZrO2 /viz NSR patentový spis č. 1 250 806/, jakož i katalyzátor, který podle japonského patentového spisu č. 7 305 739 obsahuje kysličník vanadičný V205, kysličník titaničitý Ti02, kysličník draselný K20 a kysličník stříbrný Ag20.
Velký počet složek v aktivní hmotě katalyzátorů přináší s sebou při jejich výrobě mnoho potíži.
Jsou také známy způsoby, při kterých se naftalen nebo o-xylen oxiduje dvoustupňové a v každém stupni se použije jiný katalyzátor. Podle jednoho způsobu, popsaného v japonském patentu č. 7 326 749, se v prvním stupni použije katalyzátor ve složení kysličník vanadičný v2°5> kysličník titaničitý TiO2 a síran draselný a v druhém stupni katalyzátor ve složení kysličník vanadičný V205> kysličník titaničitý TiO2 a síran lithný LijSO^. Podle DOS číslo 2 020 482 se v prvním stupni použije kysličník vanadičný V20j, kysličník titaničitý TiO2, kysličník fosforečný PjOj a v druhém stupni kysličník vanadičný V2O5> kysličník titaničitý TiO2 a síran sodný Na2SO4.
Při dvoustupňovém způsobu oxidace uhlovodíků v přítomnosti těchto dvou tří složkových katalyzátorů se sice dosáhlo příznivé konverze naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové, ovšem bylo k tomu zapotřebí vyrobit dva rozdílné katalyzátory, přičemž naplnění jednotlivých trubek provozního reaktoru dvěma katalyzátory přinášelo dodatečné potíže.
Pro dosažení vyšších výtěžků anhydridů kyseliny ftalové zpracovávají se někdy katalyzátory předem plynným kysličníkem siřičitým S02 nebo se toto provádí dodatečně v reakční směsi uhlovodíků, kdy se kysličník siřičitý přivádí spolu se vzduchem. Přítomnost kysličníku siřičitého v reakčním systému iniciuje katalyzátory, což bylo například zjištěno u katalyzátoru obsahujícího kysličník vanadičný V2O5> síran draselný K2S04 a silikagel /Kinetika i Kataliz 1974, 15/1, 127-31/ nebo u katalyzátoru obsahujícího kysličník vanadičný V2°5’ kysličník antimonitý Sb2O2, dvojsíran dvojdraselný KjSjO?, dvojsíran dvojcesný Cs2S2O2, kysličník titaničitý (hmotnostní poměr kysličníků: 3:4: /17 až 27/ : /66 až 67/), na kterém bylo dosaženo příznivé konverze o-xylenu na anhydrid kyseliny ftalové /viz DOS č. 2 321 799/.
Zavádění plynného kysličníku siřičitého S02 do reakční směsi připravuje však další komplikace při procesu oxidace uhlovodíků.
Shora uvedený DOS č. 2 321 799 se týká způsobu výroby anhydridů kyseliny ftalové oxidaci o-xylenu a naftalenu v přítomnosti katalyzátoru, který obsahuje 1 až 10 hmotnostních dílů kysličníku vanadiěněho V20^, 30 až 90 hmotnostních dílů kysličníku titaničitého TiO2> 0,5 až 20 hmotnostních dílů kysličníku antimonitého SbjOj a 0,2 až 60 hmotnostních dílů pyrosíranů alkalických kovů, avšak bez zavádění plynného kysličníku siřičitého do reakčního systému.
Pyrosíran alkalických kovů sestává z 10 až 100 Z z pyrosíranů česného a zbytek z pyrosíranu draselného.
Podíl jednotlivých složek je vztažen na celkovou hmotnost těchto složek, což činí celkem 100 Z. Složka vystupujícíIv katalyzátoru v největších množstvích - kysličník titaničitý IiO2 - je označena v patentovém spisu jako nosič. Je všhk všeobecně známo, že při procesu oxidace o-xylenu a naftalenu obsahuje řada zde používaných katalyzátorů jako složky své aktivní hmoty vedle kysličníku vanadiěněho V20j i kysličník titaničitý TiO2· Kysličník titaničitý TiO2 nehraje zde tedy roli inertní složky katalyzátoru, nýbrž je jeho katalyticky aktivní složkou se zásadním procentovým podílem.
Podle zmíněného patentového spisu se při procesu oxidace se shora uvedeným katalyzátorem dosáhne konverze u o-xylenu 72,1 Z mol. a u naftalenu 79 Z mol. při zatížení katalyzátoru odpovídajícím 45 g/l/h a 50 g/l/h.
Známé způsoby výroby anhydridů kyseliny ftalové oxidací uhlovodíků v plynné fázi v přítomnosti známých katalyzátorů se vyznačují všeobecně malou konverzi surovin.
Všechna shora popsaná opatření, jako použití katalyzátorů obsahujících více složek /více než 4/, předběžné zpracování katalyzátorů plynným kysličníkem siřičitým S02, provedení procesu ve dvou stupních nebo v přítomnosti kysličníku siřičitého S02> působí sice příznivě na zvýšení výkonu katalyzátorů s ohledem na konverzi, avšak jsou spojena s mnoha dodatečnými technickými komplikacemi.
Nyní bylo neočekávaně zjištěno, že se oxidace uhlovodíků v plynné fázi dá provádět s vel3 kým výtěžkem anhydridu kyseliny ftalové a při velké konverzi surovin, když se použije katalyzátor, který jako katalytickou hmotu obsahuje pouze směs dvou aktivních kysličníků, a to kysličníku vanadiČného V2O5 a kysličníku antimonitého Sb2O^, s přísadou malých množství síranů alkalických kovů jako promotoru, s výhodou síranu sodného. Tato hmota je nanesena na inertním nosiči s malým měrným povrchem, jako kysličník hlinitý modifikace a, a-A^O^» karborundum, a-AljO^ + kysličník křemičitý SíC^·
Podle vynálezu se aromatické uhlovodíky, zejména naftalen a o-xylen, oxidují v přítomnosti katalyzátoru, u něhož kysličník vanadicný V2O5 a kysličník antimonitý Sb20g jsou ve hmotnostním poměru 100 : 5 až 30 usazeny na nosiči s malým měrným povrchem. Je výhodné zavést do katalyzátoru dodatečně síran alkalického kovu a/nebo kysličník alkalického kovu, přičemž obsah dotyčných složek je ve hmotnostním poměru ^2^5 : δ^2θ3 : kde Me 3e aíkalický kov = 100 : /50 až 30/ : /0,2 až 5/. Jako kysličník alkalického kovu se s výhodou používá kysličník sodný.
Katalyzátor používaný při způsobu podle vynálezu je ve vztahu k využití surovin univerzální a může se použít jak pro oxidací naftalenu, tak i pro oxidaci o-xylenu. Aktivní hmota obsahuje pouze dvě, maximálně tři výchozí složky, přičemž se dosáhne vysoké konverze, naftalenu nebo o-xylenu na anhydríd kyseliny ftalové při jednostupňovéw procesu a není nutné použití plynného kysličníku siřičitého jako promotoru.
Nový katalyzátor se vyznačuje vysokým konverzním výkonem s ohledem na suroviny, například 150 až 300 g naftalenu nebo 140 až 180 g o-xylenu na 1 litr katalyzátoru za hodinu, při současně dobrém výtěžku anhydridu kyseliny ftalové, 82 až 90 % mol při použití naftalenu a 65 až 70 % mol při použití o-xylenu.
Způsob podle vynálezu bude dále ilustrován pomocí příkladů provedení.
Příklad 1- Oxidace naftalenu
Katalyzátor, sestavený z 10,3 % hmot. kysličníku vanadiČného ^2^59 »2 hmot. kysličníku antimonitého Sb20g a 88,5 % hmot. nosiče /preparovaný korund/, byl nasypán do trubkového reaktoru z kyselinovzdorné oceli, o průměru 25 mm. Výška vrstvy katalyzátoru činila 200 cm. Trubkovým reaktorem naplněným katalyzátorem byla vedena směs par naftalenu a vzduchu /41 g naftalenu na 1 m^ vzduchu/. Proces oxidace byl veden při teplotě katalyzátorového lože 370 až 440 °C. Zatížení katalyzátoru asi 180 g/l/h.
Zjištěná konverze podle analýzy plynných reakčních produktů:
na anhydríd kyseliny ftalové ................... 85,7 % mol na anhydríd kyseliny maleinové ................................................. 6,0 % mol na naftochinon .............................. 2,0 % mol na kysličník uhelnatý a uhličitý CO + CO2 .................................. 6,3 % mol
Příklad 2 - Oxidace naftalenu
Katalyzátor, sestavený z 9,8 % hmot. kysličníku vanadiČného ^2θ5’ hmot. kysličníku antimonitého Sb2O3, 0,07 % hmot, síranu sodného a 88,4 % hmot. nosiče /preparovaný elektrokorund/, byl nasypán do trubkového reaktoru jako v příkladu 1. Směs par naftalenu se vzduchem /41,0 g naftalenu na 1 mJ vzduchu/ byla vedena trubkovým reaktorem, naplněným katalyzátorem, při teplotě katalyzátorového lože 370 až 460 °C. Zatížení katalyzátoru naftalenem Činilo 200 g/l/h, doba styku 1 sekunda.
Provedená analýza prokázala, že naftalen zcela zreagoval, a to:
na anhydríd kyseliny ftalové .................................................... 89,8 % mol na anhydríd kyseliny maleinové .................................................. 6,1 70 mol na naftochinon .................................. 1>5 % mol na kysličník uhelnatý a uhličitý CO + CO2 ....................................... 2,6 % mol
Příklad 3- Oxidace o-xylenu
Katalyzátor se složením jako v příkladu 2 byl nasypán jako v příkladu 1 do trubkového reaktoru. Reaktorem byla vedena směs par o-xylenu a vzduchu /41,5 g o-xylenu na 1 m3 vzduchu/. Zatížení katalyzátoru o-xylenem činilo 160 g/l/h, teplota katalyzátorového lože 400 až 466 °C.
Z analýzy plynných reakčních produktů bylo zřejmé, že o-xylen zreagoval, a to:
na anhydrid kyseliny ftalové .................................................... 69,9 Z mol na anhydrid kyseliny maleinové .................................................. 9,4 % mol na ftalimid ..................................................................... 0,2 Z mol na o-toluylaldehyd .............................................................. stopy na kyselinu benzoovou ........................................................... stopy na kysličník uhelnatý a uhličitý CO + θθ£ ....................................... 20,1 Z mol nezreagovaný o-xylen ............................................................ 0,4 Z mol
Příklad 4- Oxidace směsi naftalenu a o-xylenu
Katalyzátor sestavený jako v příkladu 2 byl nasypán jako v přikladu 1 do trubkového reaktoru. Reaktorem byla vedena směs par uhlovodíků /80 Z naftalenu a 20 Z o-xylenu/ se vzdut 3 chem /41,5 g směsi uhlovodíků na 1 m vzduchu/. Zatížení katalyzátoru směsí uhlovodíků činilo 165 g/l/h. Teplota lože katalyzátoru 385 až 462 °C.
Analýza plynných reakčních produktů prokázala, že směs uhlovodíků zreagovala, a to:
na anhydrid kyseliny ftalové .......................... 80,5 Z mol na anhydrid kyseliny maleinové .......................... 7,8 Z mol na nafta len ................ 0,2 Z mol na ftalimid ........ 0,3 Z mol na o-toluylaldehyd .............................................................. stopy na kyselinu benzoovou ........................................................... stopy na kysličník uhelnatý a uhličitý CO + CO^ ....................................... 10,7 Z mol nezreagovaný o-xylen ............................................................ 0,5 Z mol
Příklad 5- Oxidace naftalenu
Katalyzátor, sestavený z 10 hmotnostních dílů /%/ kysličníku vanadičného VgOj» 0,6 Z hmotnostních kysličníku antimonitého Sb20^, 89,4 Z hmotnostních nosiče /preparovaný elektrokorund/, byl nasypán do trubkového reaktoru jako v příkladu 1. Směs par naftalenu a vzduchu o _ /40,0 g naftalenu na 1 m vzduchu/ byla vedena trubkovým reaktorem naplněným katalyzátorem. Oxidační proces byl veden při teplotě katalyzátorového lože 370 až 440 °C. Zatížení katalyzátoru naftalenem činilo 150 g/l/h.
Analýza plynných produktů ukázala, že naftalen zcela zreagoval, a to:
na anhydrid kyseliny ftalové ....................................................
na anhydrid kyseliny maleinové ..................................................
na naftochinon ..................................................................
na kysličník uhelnatý a uhličitý ................................................
| 79,6 | % | mo 1 |
| 7,2 | Z | mo 1 |
| 0,5 | 7. | mol |
| 12,7 | Z | mo 1 |
Příklad 6- Oxidace naftalenu
Katalyzátor, sestavený z 9,5 Z hmot. kysličníku vanadičného ^2^5’ 2,4 Z hmot. kysličníku antimonitého SbjO^ a 88,1 Z hmot. nosiče /preparovaný elektrokorund/, byl nasypán do trubkového reaktoru jako v příkladu 1. Směs par naftalenu a vzduchu /39,8 g naftalenu na 1 m3 vzduchu/ byla vedena trubkovým reaktorem naplněným katalyzátorem.
Proces oxidace byl veden při teplotě katalyzátorového lože 390 až 440 °C. Zatížení katalyzátoru naftalenem činilo 150 g/l/h.
Analýza plynných reakčních produktů ukázala, že naftalen zcela zreagoval, a to:
na anhydrid kyseliny ftalové ................................................... 77,2 Z mol na anhydrid/ kyseliny maleinové ................................................. 10,3 % mol na naftochinon ................................................................. 2,9 % mol na kysličník uhelnatý a uhličitý CO + CO2 «..............................♦...... 9,6 % mol.
Claims (2)
- PŘEDMĚST VYNÁLEZU1. Způsob výroby anhydridů kyseliny ftalové oxidací naftalenu a/nebo xylenu v plynné fázi vzduchem nebo plynem obsahujícím kyslík při teplotě 300 až 600 °C, v přítomnosti katalyzátoru, naneseného na nosič a vyrobeného na bázi směsi kysličníku vanadičného a kysličníku antimonitého β přísadou promotoru, vyznačující se tím, že se použije katalyzátoru, obsahujícího kysličník vanadičný, kysličník antimonitý, jakož i jako promotor síran nebo kysličník alkalického kovu, přičemž hmotnostní poměr V2O5 : Sb20^ : Me2°’ kí*e 3e alkalický kov, je 100 : /5 až 30/ : /0,2 až 5/, s výhodou 100 ϊ 12 : 0,7, a hmotnostní poměr V2O5 nosiči činí 5 až 20 : 95 až 80.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako promotor použije síran sodný.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS349978A CS198252B2 (cs) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS349978A CS198252B2 (cs) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS198252B2 true CS198252B2 (cs) | 1980-05-30 |
Family
ID=5375260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS349978A CS198252B2 (cs) | 1978-05-30 | 1978-05-30 | Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS198252B2 (cs) |
-
1978
- 1978-05-30 CS CS349978A patent/CS198252B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Grzybowska-Świerkosz | Vanadia-titania catalysts for oxidation of o-xylene and other hydrocarbons | |
| US6362345B1 (en) | Method for producing phthalic anhydride by means of catalytic vapor-phase oxidation of o-xylol/naphthalene mixtures | |
| JP5479377B2 (ja) | 無水フタル酸の製造方法 | |
| JPH0515711B2 (cs) | ||
| SU1685256A3 (ru) | Катализатор дл снижени содержани окиси азота в отход щих дымовых газах, способ его получени и способ каталитического восстановительного снижени содержани окиси азота в отход щих дымовых газах | |
| US3565829A (en) | Supported catalysts containing vanadium pentoxide and titanium dioxide | |
| JP4377051B2 (ja) | エタンを接触酸化する酢酸の選択的製造方法 | |
| US4665200A (en) | Method for preparing pyromellitic acid and/or pyromellitic anhydride | |
| KR20010079692A (ko) | 방향족 탄화수소의 촉매접촉 기상 산화용 다층 셸 촉매 | |
| US4931418A (en) | Catalyst comprising potassium and cesium pyrosulfates with vanadium pentoxide and anatase | |
| US4046780A (en) | Preparation of phthalic anhydride | |
| US4096094A (en) | Supported catalysts containing vanadium pentoxide and titanium dioxide | |
| ZA200210056B (en) | Method for the selective production of acetic acid by catalytic oxidation of ethane and/or ethylene. | |
| EP0676400A2 (en) | Method for production of pyromellitic anhydride | |
| US3870655A (en) | Catalyst for the preparation of anthraquinone | |
| JPH0146175B2 (cs) | ||
| CS198252B2 (cs) | Způsob výroby anhydridu kyseliny ftalové | |
| JPS6037108B2 (ja) | 無水フタル酸の製造方法 | |
| US3506689A (en) | Production of aromatic carboxylic dianhydrides with vanadium containing catalysts | |
| CS199275B2 (en) | Method of producing acrylic acid or methacrylic acid by the reaction of acrolein or methacrolein with molecular oxygen | |
| RU2099136C1 (ru) | Катализатор для окисления антрацена в антрахинон | |
| CS209892B2 (en) | Method of preparation of the maleinanhydrite | |
| JP2592490B2 (ja) | 芳香族炭化水素の酸化方法 | |
| US3393207A (en) | Method of producing phthalic anhydride | |
| JPH0149133B2 (cs) |