CS199720B2 - Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu - Google Patents

Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu Download PDF

Info

Publication number
CS199720B2
CS199720B2 CS152478A CS152478A CS199720B2 CS 199720 B2 CS199720 B2 CS 199720B2 CS 152478 A CS152478 A CS 152478A CS 152478 A CS152478 A CS 152478A CS 199720 B2 CS199720 B2 CS 199720B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carrier
catalyst
temperature
suspension
oxidation
Prior art date
Application number
CS152478A
Other languages
English (en)
Inventor
Maciej Dukielski
Irena Manikowska
Lech Stefaniak
Maria Wozniakiewicz-Baj
Leszek Grzelewski
Original Assignee
Inst Chemii Przemyslowej
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Przemyslowej filed Critical Inst Chemii Przemyslowej
Publication of CS199720B2 publication Critical patent/CS199720B2/cs

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby katalyzátorů pro oxidaci naftalenu postupným uváděním výchozích složek katalytické soustavy, v podobě roztoku nebo suspenze, na. nosič za zvýšené teploty.
Pro oxidaci uhlovodíků se v šhokém měřítku používá katalyzátorů obsahujících aktivní látky, nejčastěji kysličníky nebo soli kovů. Bylo zjištěno, že na jakost katalyzátoru má vliv nejen jeho chemické složení, ale i způsob jeho přípravy. Aktivita, selektivita, stabilita, tepelná odolnost a mechanická odolnost závisí na způsobu jeho přípravy. Tyto charakteristické vlastnosti rozhodují o účinnosti katalyzátorů.
Způsob výroby katalyzátoru rozhoduje o vhodném stupni a homogenitě ďsperze jednotlivých složek a fází aktivní hmoty katalyzátoru, stejně jako o jeho adhezi k nosiči.
Katalyzátory pro částečnou oxidaci naftalenu, známé z literatury, se vyrábějí z různých výchozích surovin a různými postupy.
Při výrobě katalyzátorů na bázi vanadu, převážně používaných pro částečnou oxidaci aromatických uhlovodíků, se jako surovin používá kysličníku vanadičného nebo metavanadičnanu amonného nebo vanadyloxalátu apod.
jako výchozí sloučeniny vanadu se nejčastěji používá kysličníku vanadičného, který se uvádí do roztoku pomocí kyseliny chlorovodíkové, jako napříkld při způsobu popsaném v polském patentovém spisu 62 512, nebo se rozpouští nebo taví s jinými tuhými kyselinami, jako při postupu popsaném v polském patentovém spisu 65 260, podle něhož se kysličník vanadičný taví s kyselinou šťavelovou. Vzniklý roztok nebo tavenina, popřípadě obsahující přidané promotory, se nanese na nosič, voda a část těkavých složek se odpaří a tuhá látka se kalcinuje, aby se soli vanadu přeměnily v kysličníky a zbytek těkavých látek se odpařil. Jiné způsoby výroby katalyzátoru spočívají v napouštění nosiče solemi vanadu a jiných látek, po němž následuje odpaření rozpouštědla a pak kalcinace.
Způsob výroby katalyzátoru, známý z německého patentového spisu č. 1 261117, se vyznačuje tím, že se při nízké teplotě roztaví řada aktivních látek, v podobě kysličníků, dusičnanů, síranů, chloridů, šťavelanů nebo jiných solí kovů, jako jsou wolfram, chrom, molybden, vanad, stříbro, nikl, vizmut, kobalt, měď, mangan, železo a cín. Vzniklá tavenina se zředí vodou nebo organickým rozpouštědlem a tímto katalytickým roztokem se napustí nosič, který se zahřeje, aby se odpařilo rozpouštědlo, načež se takto připravený katalyzátor kalcinuje.
Při jiných známých způsobech se na nosič nanáší katalytická hmota několikrát po sobě, přičemž se vždy odpaří těkavé složky.
Známé postupy, spočívající v odpaření rozpouštědla nebo suspenzního prostředí s povrchu nosiče, se vyznačují některými nedostatky. Při těchto způsobech se konstantní teplota během nanášení katalytické hmoty na povrch nosiče neudržuje tak dobře jako během sušení. Během odpařování rozpouštědla se koncentrace roztoku nebo suspenze mění. Proto často dochází k heterogenitě disperze složek a fází aktivní hmoty, jakož i k heterogenitě koncentrace disperze. Často to bývá doprovázeno nedostatečnou adhezí aktivní hmoty k nosiči. Kromě toho je u známých způsobů nanášení roztok nebo suspenze, určené k nanesení na nosič, v přímém styku s teplým povrchem nádoby, v níž se nanášení provádí, přičemž teplota tohoto povrchu je mnohem, vyšší než teplota nosiče. Tím dochází k odpařování rozpouštědla přímo na stěnách nádoby, a proto značná část katalytické hmoty zůstává na stěnách nádoby. To má za následek, že se stupeň využití výchozích látek snižuje a kromě toho se nedosáhne úplné reprodukovatelnostl složení katalyzátoru v jednotlivých výrobních vsázkách. Nadto· mají použité roztoky velmi často· korozívní vlastnosti. Je proto nutné používat reaktorů, vyrobených z nekorodujících materiálů, které jsou nákladné. Jinou nevýhodou známých postupů je nutnost katalyzátor tepelně zpracovávat po dlouhou dobu, kteréžto tepelné zpracování po jeho nanesení a je nutné pro přeměnu nanesených látek v požadované aktivní fáze. Ve většině případů přitom jde o přeměnu látek v podobě solí v příslušné kysličníky. Přeměna v těchto případech probíhá současně v celé hmotě, jak ve vnitřních, tak i ve vnějších vrstvách. Tato přeměna je často provázena uvolňováním těkavých látek, které unikají z vrstev uložených hlouběji a tím poškozují povlak aktivní hmoty, což se rovná snížení mechanické pevnosti katalyzátoru,, zejména pak snížení adheze aktivní hmoty, a může dokonce vést k vydrolování katalytické vrstvy s povrchu nosiče.
U známých způsobů výroby katalyzátorů nanášením katalytické hmoty na nosič se suspenze nebo roztok této hmoty nanese najednou nebo nanejvýš v několika dávkách. Tyto způsoby se provádějí v několika stupních, tj. katalytická hmota se nanese na nosič, pak se odpaří rozpouštědlo, načež se provede rozklad nanesené hmoty za účelem přeměny v kysličníky.
: Při způsobu podle vynálezu postup nanášení katalytické hmoty na nosič probíhá současně s odpařením rozpouštědla a s přeměnou nanesené hmoty v katalyticky aktivní látky.
Způsob podle vynálezu k výrobě katalyzátoru pro oxidaci naftalenu nanášením účinné látky, která obsahuje zejména metavanadičnan amonný v podobě roztoku nebo suspenze, na zahřátý korundový nebo· hlinltokřemičitý nosič a popř. dodatečným tepelným zpracováním, se vyznačuje tím, že se vodný roztok nebo suspenze účinné látky nanáší postupným nastříkáváním na nosič o· teplotě y .rozmezí od 100 do 300 °C, přičemž nanášení se provádí při stálé teplotě nosiče, která se udržuje s přesností do ± 5 °C, přičemž tato teplota je vyšší než teplota varu použitého rozpouštědla nebo suspenzního prostředí. Výhodně odpovídá teplota nosiče teplotě rozkladu nanesené látky a teplotě její přeměny v katalyticky účinnou látku.
Při provádění způsobu podle vynálezu se nastříkávání roztoku nebo suspenze výchozích látek katalytické hmoty provádí postupně a probíhá současně s odpařováním rozpouštědla nebo suspenzního prostředí s povrchu nosiče a s částečným a okamžitým rozkladem nanesených výchozích látek a s jejich přeměnou v požadované aktivní látky. V tomto případě nedochází k prudkému pronikání velkého· množství těkavých látek, unikajících celou vrstvou aktivní hmoty. Při způsobu podle vynálezu dochází k rozkladu nanesené katalytické hmoty během nanášení této hmoty na nosič mající stálou teplotu; těkavé látky proto unikají pouze s povrchu naposled vytvořené vrstvy. Tepelné zpracování, které popř. následuje po nanesení katalytické hmoty na nosič, aby se dokončilo vytvoření aktivní fáze, probíhá rovněž bez prudkého vývoje plynu celým průřezem vrstvy katalytické hmoty a nedochází proto k poškození této vrstvy; doba tepelného zpracování se tím výrazně zkrátí. Způsobem podle vynálezu se dosáhne dobré homogenity a adheze aktivní hmoty, jakož i reprodukovatelnosti složení a vlastností u jednotlivých vsázek katalyzátoru. Díky rychlému odpaření rozpouštědla nebo suspenzního· prostředí s povrchu katalyzátoru, které probíhá současně s nastříkáváním, jsou korozívní účinky složek rozpouštědla nebo suspenzního prostředí na stěny zařízení několikanásobně nižší ve srovnání s účinky, k nimž dochází při jiných způsobech nanášení, jak byly výše popsány.
Aby byla zaručena taková regulace rychlosti a frekvence nastříkávání roztoku nebo suspenzního prostředí na nosič, která zajistí stálost zvolené teploty nosiče, je možno použít různých konstrukčních řešení, která však nejsou předmětem vynálezu. Způsobem podle vynálezu je možno též získat katalyzátory, používané pro oxidaci jiných látek. «
Dále uvedené příklady vynález blíže objasňují.
Přikladl
Do válce z nerezavějící oceli se vnese 200 ml (375 gj elektrokorundu. Válec s nosičem se pak uvede do· rotačního pohybu a nosič se zahřeje na teplotu 230 ± 5°C. Na povrch nosiče se pak stříkají níže uvedené látky, nacházející se zčásti v podobě suspenze a zčásti rozpuštěné ve vodném prostředí. Během zkrápění se teplota nosiče udržuje stále na teplotě 230 ± 5 CC. Složení suspenze-roztoku je toto: voda, vanadičnan amonný, kysličník titaničitý. Vzhledem k tomu, že se teplota nosiče udržuje na konstantní výši 230 °C, voda z roztoku-suspenze, stříkaná na povrch nosiče, se okamžitě odpaří. Metavanadičnan amonný se rozloží v kysličníky vanadu. Vzniklý katalyzátor není nutno předběžně upravovat zahříváním při zvýšené teplotě. Při oxidaci naftalenu se jeho použitím dosáhne přibližně 78% konverze naftalenu v anhydrid ftalový.
Příklad 2
Do válcové nádoby z nerezavějící oceli se vnese 200 ml (180 g) nosiče typu „Alundum“*j. Válcová nádoba s nosičem se pak *) čistý granulovaný kysličník hlinitý uvede do rotačního pohybu a nosič se zahřeje na teplotu 150 ± 5 °C. Povrch nosiče se pak zkrápí níže uvedenými látkami, nacházejícími se zčásti v podobě suspenze a zčásti rozpuštěné ve vodném prostředí. Během zkrápění se teplota nosiče udržuje stále na hodnotě 150 ± 5 CC. Složení suspenze-roztoku, kterým se zkrápí nosič, je toto: voda, vanadičnan amonný NH4VO3, kysličník antimonitý SbaCb, síran sodný NaaSOi. Vzhledem k tomu, že se teplota nosiče udržuje konstantní na výši 150 °C, voda z roztoku-suspenze, stříkaná na povrch nosiče, se okamžitě odpaří. Přibližně 60 o/o vanadičnanu amonného NH4VO3 se rozloží v kysličníky vanadu. Pak se katalyzátor zahřeje na teplotu 400 °C. Tímto způsobem se odděleně vyrobí 3 vsázky katalyzátoru. Z porovnání výsledků chemické analýzy těchto tří vsázek vyplývá, že jejich kvantitativní složení je totožné. Rovněž při jejich odděleném použití při oxidaci naftalenu v anhydrid ftalový se dosáhne téhož výtěžku anhydridu fialového ve výši přibližně 90 molárních %.
Příklad 3
Do stejného zařízení jako v příkladu 1 se vnese 200 ml (375 g) elektrokorundu a za stejných podmínek jako v příkladu 1 se nosič zkrápí roztokem-suspenzí výchozích látek pro katalytickou hmotu. Tím se připraví tři vsázky katalyzátoru o shodném chemickém složení, kterými se při oxidaci naftalenu v anhydrid ftalový ve všech třech případech dosáhne stejného· stupně konverze ve výši 82 molárních %.
Příklad 4
Do zahřívaného otáčivého· bubnu z nerezavějící oceli o obsahu 300 ml se vnese 100 gramů nosiče typu „Alundum“*) a teplota *) čistý granulovaný kysličník hlinitý nosiče se udržuje konstantní na hodnotě 150 ± 5 CC. Zahřátý nosič se zkrápí roztokem-suspenzí o složení: voda, kysličník antimonitý SbzO3, síran sodný NazSCh, vanadičnan amonný NH4VO3. Po skončeném zkrápění se katalyzátor zahřeje na teplotu 400 ’’ Celsia, na níž se udržuje po dobu 6 hodin. Takto se vyrobí 5 vsázek katalyzátoru, jejichž chemická složení jsou shodná a jimiž se při oxidaci naftalenu v anhydrid ftalový dosáhne ve všech pěti případech téhož stupně konverze, tj. přibližně 88 molárních %. Příklad 5
Do zařízení jako v příkladu 1 se vnese 200 ml nosiče typu „Alundum“. Postupem popsaným v příkladu 1 se nosič zkrápí roztokem-suspenzí o složení: voda, vanadičnan amonný NH4VO3, kysličník titaničitý TÍO2, kysličník antimonitý Sb2O3, síran draselný K2SO4, síran sodný NazSOi. Vyrobí se dvě vsázky shodného složení. P.ři použití každé z těchto vsázek se dosáhne přibližně 79% mol. konverze naftalenu v anhydrid ftalový.

Claims (2)

  1. pRedmEt
    1. Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu nanášením účinné látky, která obsahuje zejména metavanadičnan amonný v podobě roztoku nebo· suspenze, na zahřátý korundový nebo hlinitokřemičitý nosič a popřípadě dodatečným tepelným zpracováním, vyznačující se tím, že se vodný roztok nebo suspenze účinné látky nanáší na nosič o teplotě v rozmezí od 100 do 300 CC, přičemž nanášení se provádí při stálé teplotě nosiče, která se udržuje s přesností ± 5 °C, přičemž tato teplota je vyšší než teplota varu použ'tého rozpouštědla nebo suspenzního prostředí.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se teplota nosiče udržuje na teplotě rozkladu nanesené látky a teplotě přeměny této látky v katalyticky účinné látky.
    Severografia, n. p., zívod 7, Most
CS152478A 1977-03-11 1978-03-10 Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu CS199720B2 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL19658977A PL106044B1 (pl) 1977-03-11 1977-03-11 Sposob wytwarzania katalizatorow wanadowych do utleniania naftalenu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199720B2 true CS199720B2 (cs) 1980-07-31

Family

ID=19981375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS152478A CS199720B2 (cs) 1977-03-11 1978-03-10 Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu

Country Status (4)

Country Link
CS (1) CS199720B2 (cs)
HU (1) HU177108B (cs)
PL (1) PL106044B1 (cs)
YU (1) YU55178A (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
PL196589A1 (pl) 1978-10-09
YU55178A (en) 1982-06-30
HU177108B (hu) 1981-07-28
PL106044B1 (pl) 1979-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2043784C1 (ru) Катализатор для получения фталевого ангидрида
US3464930A (en) Oxidation catalyst containing vanadium and titanium
KR100234874B1 (ko) 불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산 합성용 담지촉매와 그 제조방법
JPS598178B2 (ja) アクロレィンを酸化してアクリル酸を製造するための触媒
ES2214492T3 (es) Modificacion superficial y promocion de catalizadores de oxido de vanadio-antimonio.
JPH0515711B2 (cs)
MXPA00007821A (es) Catalizadores de heteropoliacido/polioxometalato.
US4076731A (en) Process for preparing phthalic anhydride
JPH01201023A (ja) 安定化された特性を有する酸化チタン
JPS6018212B2 (ja) メタクリル酸製造用触媒の再生法
CS199720B2 (cs) Způsob výroby katalyzátoru pro oxidaci naftalenu
JPH0243949A (ja) パラフィン類のアンモ酸化法およびそのための触媒系
US4110369A (en) Process for the preparation of unsaturated acids from unsaturated aldehydes
NL8003061A (nl) Slijtbestendige katalysatoren.
RU2060247C1 (ru) Способ окислительного аминирования алканов
US4097501A (en) Use of coated catalysts in the preparation of maleic anhydride
JPH04182450A (ja) メタクリル酸の製造方法
JP2002503628A (ja) 複合金属酸化物材料
CS209892B2 (en) Method of preparation of the maleinanhydrite
JPH0149133B2 (cs)
JP4263815B2 (ja) 芳香族化合物の気相酸化用触媒
SU682107A3 (ru) Способ приготовлени ванадий-молибденового катализатора дл окислени бензола
JP2000300986A (ja) アクリル酸製造用触媒、その調製方法およびアクリル酸の製造方法
PL62512B1 (cs)
PL56431B1 (cs)