CS200530B2 - Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem - Google Patents
Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem Download PDFInfo
- Publication number
- CS200530B2 CS200530B2 CS786398A CS639878A CS200530B2 CS 200530 B2 CS200530 B2 CS 200530B2 CS 786398 A CS786398 A CS 786398A CS 639878 A CS639878 A CS 639878A CS 200530 B2 CS200530 B2 CS 200530B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- butadiene
- catalysts
- butenes
- formula
- Prior art date
Links
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 67
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 15
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical class CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 7
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical group [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical compound CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N dimethylacetylene Natural products CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 5
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQGRLHBOVUGVEA-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOOOOOOOO CQGRLHBOVUGVEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K boron phosphate Chemical compound [B+3].[O-]P([O-])([O-])=O YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000149 boron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOAIGCHJWKDIPJ-UHFFFAOYSA-M caesium acetate Chemical compound [Cs+].CC([O-])=O ZOAIGCHJWKDIPJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- VBXWCGWXDOBUQZ-UHFFFAOYSA-K diacetyloxyindiganyl acetate Chemical compound [In+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O VBXWCGWXDOBUQZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SMRRYUGQTFYZGD-UHFFFAOYSA-K diacetyloxythallanyl acetate Chemical compound [Tl+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O SMRRYUGQTFYZGD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical group [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#P AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- WPFGFHJALYCVMO-UHFFFAOYSA-L rubidium carbonate Chemical compound [Rb+].[Rb+].[O-]C([O-])=O WPFGFHJALYCVMO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000026 rubidium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 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
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem· v plynné fázi.
Belgický paten č. 828074 popisuje použití katalyzátorů obsahujících fosfor, molybden, vismut, měď, alespoň jeden kov ze skupiny zahrnující železo, nikl, kobalt, draslík a popřípadě lithium, sodík, rubidium, cesium, . berylium, hořčík, vápník, stroncium, nebo baryum při přípravě maleinanhydridu z 1butenu, 2-butenu, butadienu, pentenu, pentadienu, cyklopentadienu a benzenu. Srovnávací příklad 4 na str. 20 a 21 shora zmíně. ného patentového spisu dokládá, že použití katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci Pl,0MO12BÍ0,S6CU0,54039,6 při oxidaci 1-butenu poskytuje 27,9% výtěžek maleinanhydridu, počítáno na množství výchozího 1-butenu.
Francouzský patent č. 1 -601 955 popisuje použití katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci
AO3—B2O5—MzCb—NXO—HsO, kde znamená
A atom chrómu, molybdenu, wolframu nebo uranu,
B atom vanadu nebo niobu,
M atom fosforu, arsenu, antimonu nebo vismutu,
N atom mědi, stříbra, železa, kobaltu nebo niklu,
R atom lithia, sodíku, draslíku, cesia nebo rubidia.
Výhodným složením je 15 až 55 % atomových složky A, 30 až 70 % atomových složky B, 0 až 15 % atomových složky M, 0,1 až 20 % atomových složky N a 0 až 15 % atomových složky R.
Vynález je výsledkem výzkumu účinnějšího katalyzátoru pro oxidaci n-butanu, n-butenů a 1,3-butadienu.
Katalyzátor, používaný při způsobu podle vynálezu, je neočekávaně výhodnější při přípravě maleinanhydridu z n-butanu, n-butenů a 1,3-butadienu. Při použití katalyzátoru podle vynálezu se dosahuje obzvláště dobrých výtěžků z 1,3-butadienu a n-butenů.
Zjistilo se totiž, že způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsi molekulárním kyslíkem v plynné fázi při reakční teplotě
250 až 600 °C v přítomnosti katalyzátoru ob200530 sáhujícího fosfor, molybden, kyslík, popřípadě inertní nosič a promotor, a popřípadě v přítomnosti páry se zlepší, jestliže se použije katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci I XaM03Pb0x (I), kde znamená
X alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující arsen, rubidium, cesium, paládium, kadmium, thalium a indium, a pozitivní číslo větší než nula avšak menší než 10, b pozitivní číslo větší než nula avšak menší než 3, x počet atomů kyslíku potřebný k nasycení valencí ostatních přítomných prvků.
Obzvláště vysokých výtěžků a selektivit se zřetelem na maleinanhydrid se dosahuje účinným, pohodlným a ekonomickým postupem při poměrně nízké teplotě. Exotermní charakter reakce je nízký, což usinadňuje řízení reakce. Nejdůležitějším činitelem při způsobu podle vynálezu je právě použitý katalyzátor.
Výhodnými katalyzátory obecného vzorce I jsou katalyzátory, ve kterých znamená a pozitivní číslo menší než 7 a katalyzátory, ve kterých znamená b pozitivní číslo menší než 2, Velmi dobrých výsledků se dosahuje při použití katalyzátorů, ve kterých znamená a číslo 0,01 až 3 a b číslo 0,01 až 1,0. Za velmi výhodné jsou považovány katalyzátory obecného vzorce I, kde znamená X alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující rubidium, cesium, thalium a indium. Vynikajících výsledků se dosahuje, jestliže se všechny .prvky ve významu X vnášejí do katalyzátoru odděleně.
Katalyzátory obecného vzorce I se mohou připravovat nejrůznějšími způsoby. Tyto způsoby jsou pracovníkům v oboru dobře známy. S úspěchem se používá takových způsobů přípravy, jako jsou koprecipitace, odpařovací sušení nebo míšení kysličníků, následované kalcinací vzniklého katalyzátoru.
Katalyzátory obecného vzorce I se s výhodou připravují ve vodné suspenzi nebo ve vodném roztoku sloučenin obsahujících molybden a fosfor přidáváním ostatních složek a odpařením této vodné směsi, jako vhodná sloučenina molybdenu pro přípravu katalyzátorů obecného vzorce I se uvádí kysličník molybdenový, fosfomolybdenová kyselina, molybdenová kyselina a amoniumheptamolyhdát. Velmi dobrých výsledků se dosahuje za použití katalyzátorů obecného vzorce I, ve kterých alespoň část molybdenu, použitého pro přípravu katalyzátoru, se dodává ve. formě kysličníku molybdenového.
Vhodnou sloučeninou fosforu, které se může použít při přípravě katalyzátoru, je ortofosforečná kyselina, metafosforečná kyselina, trlfosforečná kyselina, halogenidy fosforu nebo oxyhalogenidy fosforu. Zbylé složky katalyzátoru se mohou přidávat ve formě oxidů, octanů, mravenčanů, síranů, dusičnanů, uhličitanů, halogenidů a oxyhalogenidů.
Velmi dobré katalyzátory obecného vzorce I se získají při refluxování kyseliny fosforečné a kysličníku molybdenového ve vodě po dobu 1,5 až 3 hodin, účinněji se však může použít přímo fosfomolybdenové kyseliny, přidáním zbylých složek do vodné suspenze á svařením na hustou pastu, do které se alespoň jedna ze složek přidává ve formě halogenidu nebo oxyhalogenidů a vysušením na vzduchu při teplotě 110 až 120 °C. Katalyzátory obecného vzorce I se také mohou připravovat míšením složek katalyzátoru ve vodné suspenzi nebo ve vodném roztoku, zahříváním vodné směsi až do sucha a kalcinací vzniklého katalyzátoru.
Kalcinace se může provádět zahříváním suchých složek katalyzátoru na teplotu 300 až 700 °C, přičemž se kalcinace s výhodou provádí při teplotě 325 áž 450 °C,
Reagujícími uhlovodíky mohou být n-butan, n-buteny, 1,3-butadien nebo jejich směsi. S výhodou se používá 1,3-butadienu, n-butenů nebo směsí uhlovodíků, které se získají v rafinerii. Molekulární kyslík se zpravidla přidává ve formě vzduchu, může to být však také vhodný syntetický plyn obsahující molekulární kyslík. Kromě uhlovodíků a molekulárního kyslíku mohou být při reakci přítomny také jiné plyny. K reagujícím složkám se může například přidávat pára nebo dusík.
Poměr reagujících složek může kolísat v širokých mezích a není kritický. Poměr uhlovodíku k molekulárnímu kyslíku může být asi od 2 dó 30 molů kyslíku na mol uhlovodíku. Výhodným je poměr asi 4 až. 20 molů kyslíku na mol uhlovodíku.
Reakční teplota může kolísat v širokých mezích a závisí na použitém uhlovodíku a na použitém katalyzátoru. Normálně se používá teploty asi 250 až 600 °C, přičemž jako výhodná teplota se uvádí 250 až 450 °C. .
Katalyzátoru se může používat samotného nebo na nosiči. Vhodné nosiče zahrnují kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, alundum (umělé brusivo, v podstatě tavený kysličník hlinitý),, karbid křemíku, fosforečnan boru, kysličník zirkoničitý a kysličník titaníčiťý. Katalyzátorů se zpravidla používá v reaktoru s pevnou vrstvou ve formě tablet, pelet nebo v podobné formě nebo v reaktoru s fluidní vrstvou ve formě částic menších než asi 300 μΐη. Dobou styku může být zlomek sekundy nebo až 20 sekund nebo ještě delší doba. Reakce se může provádět za tlaku atmosférického, za tlaku vyššího nebo nižšího než je tlak atmosférický.
Vynikajících výsledků se dosahuje za použití povlečeného katalyzátoru sestávajícího v podstatě z inertního nosičového materiálu s průměrem alespoň 20 μπι, z vnějšího povrchu a z kontinuálního povlaku uvedeného aktivního katalyzátoru na inertním nosiči se silnou přilnavostí na vnějším povrchu nosiče.
Při použití povlečených katalyzátorů při reakci pro přípravu maleinanhydridu, probíhá reakce jako velmi nízce exotermická, což umožňuje dobré řízení reakce. Při jednom průchodu se dosahuje vysokého výtěžku a eliminuje se vytváření nežádoucích vedlejších produktů.
Zvláštní povlečený katalyzátor sestává z vnitřního nosičového materiálu s vnějším povrchem a povlakem aktivního katalytického materiálu na vnějším povrchu. Tyto katalyzátory se mohou připravit různými způsoby.
Nosičový materiál pro katalyzátor tvoří vnitřní jádro katalyzátoru. Je jím v podstatě inertní nosič, který může mít v podstatě jakoukoliv velikost částic, dává se však přednost tvaru s průměrem větším než 20 μ,τη. Obzvláště výhodnými jsou podle vynálezu pro provozní reaktory nosiče, které jsou kulovité a mají průměr asi 0,2 cm až 2 cm. Jako příklady takových inertních nosičů se uvádějí alundum, kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, kysličník hlinitokřemičitý, karbid, křemíku, kysličník titaničitý a kysličník zirkoničitý.
Z těchto nosičů jsou obzvláště výhodnými alundum, kysličník křemičitý, kysličník hlinitý a kysličník hlinitokřemičitý.
Katalyzátory mohu obsahovat v podstatě jakýkoliv podíl nosiče a katalyticky aktivního materiálu. Mez tohoto poměru je dána pouze vzájemnou přizpůsobivostí katalyzátoru a nosiče. Výhodné katalyzátory obsahují 10 až asi 100 % hmot. katalyticky aktivní látky, vztaženo na hmotnost nosiče.
Pro přípravu těchto povlečených katalyzátorů je možno použít různých způsobů. Základním způsobem přípravy těchto katalyzátorů je parciální smočení nosiče kapalinou. Nosič nemá být vlhký na vnějším povrchu veškeré hmoty. Má se jevit suchým na omak. Když je povrch vlhký, pak se aktivní katalytický materiál aglomeruje na oddělené agregáty při povlékání nosiče. Parciálně smočené
Příklad Prvek, X = cesium thalium indium nosiče se pak uvádějí do styku s práškem katalyticky aktivního materiálu a směs. se mírně míchá až do vytvoření katalyzátoru. Mírné míchání se zpravidla provádí tak, že se parciálně smočený nosič vnese do rotačního bubnu nebo nádoby a přidá se aktivní katalytický materiál. To je opravdu ekonomický způsob.
Při použití katalyzátorů podle vynálezu při přípravě maleinanhydridu se dosahuje vynikajících výtěžků při pohodlném postupu za vzniku malého množství vedlejších produktů.
Přikladl
Rbo,5Mo3Po,S30x
Připraví se vodná suspenze přidáním 55,3 gramu kysličníku molybdenového do jednoho litru vroucí destilované vody za míchání; suspenze se vaří po dobu asi dvou hodin. Do této vodné suspenze se přidá 4,9 g 85% roztoku kyseliny fosforečné; barva suspenze se změní na žlutou. Přidá se asi 200 ml destilované vody, aby se udrželo asi 800 ml roztoku. Do této vodné směsi se přidá 7,5 g uhličitanu rubidia; barva suspenze se změní na jasně žlutou. Asi po 30 minutách se přidá 25 ml destilované vody. Katalyzátor se zahřívá za míchání; odpaří se k suchu a suší se na vzduchu při teplotě asi 110 °C. Katalyzátor se mele a prosévá na frakci 10 až 30 ok.
Příklad 2 až 4
Připraví se různé katalyzátory podle vynálezu. Tyto katalyzátory mají obecný vzorec
Xo,'5MosPo,330x
Katalyzátory se připraví způsobem popsaným v příkladu 1 s tou výjimkou, že se použije 86,2 g kysličníku molybdenového a 7,7 gramu 85% kyseliny fosforečné. Prvky označené symbolem X se přidávají po přidání kyseliny fosforečné. Pro přípravu katalyzátoru se používá těchto sloučenin a v tomto množství:
Sloučenina Množství v g
| cesiumacetát | 19,2 |
| thaliumacetát | 26,3 |
| indiumacetát | 29,2 |
Po přidání prvku X se katalyzátor odpaří k suchu, vysuší se na vzduchu, mele se a prosévá.
Příklady 5 až 23
Příprava malelnanhydridu z 2-butenu
Část katalyzátorových částic, připravených způsobem popsaným v příkladu 2 až 4 se vnese do reaktoru s pevnou vrstvou o obsahu 20 ml, vybaveného trubicí z nerezavějící ocele o vnitřním průměru 1,02 cm.
% výtěžek při jednom průchodu =
Reaktor se zahřeje na reakční teplotu za průtoku vzduchu a přes katalyzátor se vede směs vzduchu, 2-butenu a vody v poměru uvedeném dále v tabulce 1 při zdánlivé době styku 1,0 až 1,5 sekundy a katalyzátor se hodnotí shromažďováním a analýzou produktu. Výsledky zkoušek jsou uvedeny dále v tabulce 1.
Pro posouzení bilance atomů uhlíku v zaváděné surovině a v produktu používáno těchto rovnic:
moly získaného malelnanhydridu
X 100 moly zavedeného uhlovodíku celková konverze selektivita = moly zreagovaného uhlovodíku moly zavedeného uhlovodíku výtěžek při jednom průchodu celková konverze
X 100
X 100
200S30
Příprava maleínanhydridu z 2-butenu
Příklad Katalyzátor Hodiny Teplota °C Vsázka Výsledky *>
provozu lázně exoth. vzduch uhlovodík voda veškerá maleinTO rtí β
cd cd tí •|—] Φ ω ►>*> 4tí ccf t-f co bC cď cf co t> of ^^^^cocococococo ογ cd cd cd ι> η ·φ rd ιό c\ t>T t> rd CO E< rd rd rd ’ψ CO ΪΌ lOlOCOlOH^lOlOlOlOCO
OrlO CM rd
COHCOCMOCOIOC^ CO 'Φ CO CO rd o of r-T •^'^'šflXflíO^CO·^
OOOOOOOOOOOOOOO rd rd rd rd H rd rd rd rd rd rd rd rd
COOCDO^OOOOCOhM\M>OCQCOC\t\h
COt>rdtOI>OOCOrdOOCMCO'CMCOCM'COrdrd'^
CMCMIOIOíOCDrdCOCO^MitOC^COCOrdOCMrd 'Φ’^^^ΐ’ΦΟΊ^'^ΐ’Φ’ΦζΟςοίΟΟΟ'Φ^'^^’Φ
OCOCOCCCM^COlOUOrdlOCDCOCOt^COcoCDCO rdrdCOCO^COOrdrdCMCMCOlOCOC^COóOCDO) ^xtixji^^coHMi^^cocococococococooo
Q CO CD CO CD CQ ΙΌ XF Η O CD O τ-T irf co of co rd co of in in t> o o co oo
CO ΙΌ Cx l>- co rd CO CO CM CM CM CM CM
CO co
lOC0C>00CDOrdCMC0Tt<XOC0E>000)OrdCM rd H. rd rd rd rd rd rd rd rd CM CM CM
CO
CM «3 tí
Φ
CD >>
4tí 'cd >
o
4tí
I——I
Φ o
o
4tí cd •r—i
O tí
Φ >S-4 >Φ
Příklady 24 až 27
Příprava maleínanhydridu z 2-butenu za použití katalyzátoru na nosiči.
Připraví se katalyzátory vzorce Cso,5MosPo,330x, zředěné 30 % hmot. nosiče s malým měrným povrchem (rovným nebo menším než 20 m2/g). Těchto katalyzátorů se. použije pro reakci 2-butenu a vzduchu shora popsaným způsobem. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2
Charakteristiky katalyzátoru na nosiči při přípravě maleínanhydridu z 2-butenu
Příklad Katalyzátor Hodiny Poměr Teplota °C Výsledky % provozu vzduch/ lázně exoth. veškerá · ' maleinTi ^4
3=3 tí cd
4tí
Či o
>
o r“M
Λ
| IS | O | CD |
| CO | co. | • rH |
| rH | CO | M< >. |
| τΗ | Μ^ | C0 | co^ |
| θ' | cn | co | τΗ |
| Mi | Μ1 | ΙΟ | Μ< |
| CO | CO | CO | CO |
| Μ< | γΗ | . Μ< | Ο) |
| CO | Μ1 | ΜΙ | C0 |
| CM | to | Ο |
| ΟΟ | CD | ΟΟ |
| ΟΟ | ΟΟ | Μ< |
CO
CO
CO to oo
M< oo M^ 00 tO M< H Xfl
K o
to ĚÓ © θ'
Hl Hl <N to Ó °§ o
B £
« o o co
O θ' to |O CM
O w r-i o S o .h o _
O o· W
O O CO o o· W
O ° CO o
W o O CO to
O ο*· w
o O co
M* tO CO
CM CM CM CM cd a
*y—4 φ
cn
4tí >
o
4tí
0) o
o
4tí cd >CD e
PŘEDMET
Claims (3)
- PŘEDMET1. Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem v plynné fázi při reakční teplotě 250 až 600 °C v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího fosfor, molybden, kyslík a popřípadě inertní nosič o velikostí částic 0,2 až 2 cm a promotor, vyznačený tím, že se používá katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci IXaM03Pb0x (Γ), kde znamenáX alespoň jeden prvek ze skupiny zahrnující arsen, rubidium, paládium, kadmium, cesium, thalium a indium, a kladné číslo větší než nula avšak menší než 10,YNALEZU b kladné číslo větší než nula avšak menší než 3, x počet atomů kyslíku potřebný k nasycení valencí ostatních obsažených prvků.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se používá katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci I, kde znamená a kladné číslo větší než nula avšak menší než 7, zvláště 0,01 až 3, b kladné číslo větší než nula avšak menší než 2, zvláště 0,01 až 1, a X a x mají význam uvedený v bodu 1.
- 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se používá katalyzátoru tvořeného kombinací prvků odpovídající obecnému vzorci I, kde znamená X rubidium, cesium, thalium, indium, a a, b, x mají význam uvedený v bodu 1.severografia, n. p., závod 7, Most
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS786398A CS200530B2 (cs) | 1976-10-21 | 1978-10-03 | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/734,705 US4089870A (en) | 1976-10-21 | 1976-10-21 | Preparation of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons |
| US05/734,704 US4087446A (en) | 1976-10-21 | 1976-10-21 | Preparation of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons |
| CS671277A CS200528B2 (cs) | 1976-10-19 | 1977-10-14 | Způsob přípravy maleínanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
| CS786398A CS200530B2 (cs) | 1976-10-21 | 1978-10-03 | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS200530B2 true CS200530B2 (cs) | 1980-09-15 |
Family
ID=27179531
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS786399A CS200531B2 (cs) | 1976-10-21 | 1978-10-03 | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
| CS786398A CS200530B2 (cs) | 1976-10-21 | 1978-10-03 | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS786399A CS200531B2 (cs) | 1976-10-21 | 1978-10-03 | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (2) | CS200531B2 (cs) |
-
1978
- 1978-10-03 CS CS786399A patent/CS200531B2/cs unknown
- 1978-10-03 CS CS786398A patent/CS200530B2/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS200531B2 (cs) | 1980-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4042533A (en) | Producing unsaturated aliphatic acids | |
| US4017423A (en) | Process for the preparation of unsaturated acids from unsaturated aldehydes | |
| BR112014009744B1 (pt) | processos para preparar catalisadores vpo promovido e vpos promovidos de nióbio | |
| US4051180A (en) | Preparation of acrylic acid and methacrylic acid | |
| EP0006248A1 (en) | A process for producing methacrylic acid and a catalyst | |
| US9675966B2 (en) | Catalyst for n-butane oxidation to maleic anhydride | |
| CA1090768A (en) | Process for producing unsaturated aliphatic acids and catalysts therefor | |
| US4558029A (en) | Antimony-containing C4 oxidation catalysts | |
| US4845241A (en) | Process for the manufacture of maleic | |
| US4113768A (en) | Preparation of acrylic or methacrylic acid from acrolein or methacrolein | |
| KR840000985B1 (ko) | 비스무스―함유 메타크롤레인 산화용 촉매조성물 | |
| KR900006438B1 (ko) | 불포화 알데히드를 산화시키는 방법 | |
| US4596784A (en) | Catalyst compositions and their use for the preparation of unsaturated carboxylic acids | |
| US4075123A (en) | Process for the preparation of unsaturated acids from unsaturated aldehydes | |
| CS200530B2 (cs) | Způsob přípravy maleinanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem | |
| US4250054A (en) | Catalysts for producing unsaturated aliphatic acids | |
| KR880000761B1 (ko) | 이소부티르알데히드로부터 메타크릴산의 제조방법 | |
| US4075124A (en) | Process for the preparation of unsaturated acids from unsaturated aldehydes | |
| CS209892B2 (en) | Method of preparation of the maleinanhydrite | |
| US4873215A (en) | Catalyst for ammoxidation of paraffins | |
| US4364856A (en) | Mixed metal phosphorus oxide coated catalysts for the oxidative dehydrogenation of carboxylic acids | |
| US4093635A (en) | Preparation of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons | |
| CS200528B2 (cs) | Způsob přípravy maleínanhydridu oxidací n-butanu, n-butenů, 1,3-butadienu nebo jejich směsí molekulárním kyslíkem | |
| US4408071A (en) | Process for the production of carboxylic acids | |
| US3417108A (en) | Production of dicarboxylic acid anhydrides by catalytic oxidation |