CS226199B2 - Method of producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid - Google Patents

Method of producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid Download PDF

Info

Publication number
CS226199B2
CS226199B2 CS822387A CS238782A CS226199B2 CS 226199 B2 CS226199 B2 CS 226199B2 CS 822387 A CS822387 A CS 822387A CS 238782 A CS238782 A CS 238782A CS 226199 B2 CS226199 B2 CS 226199B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mixture
catalyst
catalysts
methacrolein
acrylic
Prior art date
Application number
CS822387A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Robert K Grasseli
Dev D Suresh
Harley F Hardman
Original Assignee
Standard Oil Co Ohio
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
Priority claimed from US05/490,428 external-priority patent/US4001317A/en
Priority claimed from CS755177A external-priority patent/CS193518B2/en
Priority claimed from CS755173A external-priority patent/CS226158B2/en
Application filed by Standard Oil Co Ohio filed Critical Standard Oil Co Ohio
Publication of CS226199B2 publication Critical patent/CS226199B2/en

Links

Landscapes

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

Description

Způsob oxidace olefinů s různými vícesložkovými katalyzátory je znám. V americkém patentu č. 3 642 930 se uvádí, že určité komplexní katalyzátory se mohou používat při oxi dači olefinů na nenasycené aldehydy a kyseliny. Tyto katalyzátory jsou opravdu velmi výhodné pro oxidační reakce, ale při pokračujícím výzkumu se připravily jiné katalyzátory, které by mohly zlepěit výsledky dosahované s katalyzátory podle uvedeného USA patentu. Vynález je výsledkem takového výzkumu.A process for the oxidation of olefins with various multi-component catalysts is known. U.S. Pat. No. 3,642,930 discloses that certain complex catalysts may be used in olefin oxides to unsaturated aldehydes and acids. Indeed, these catalysts are very advantageous for oxidation reactions, but in the course of ongoing research other catalysts have been prepared which could improve the results obtained with the catalysts of the aforementioned US patent. The invention is the result of such research.

Předmětem vynálezu je způsob výroby akroleinu nebo metakroleinu a kyseliny akrylové nebo metakrylové z propylenu nebo isobutylenu v parní fázi, oxidací propylenu nebo isobutylenu molekulárním kyslíkem při teplotě 200 až 600 °C v přítomnosti jednoho katalyzátoru na bázi molybdenu, kyslíku, vizmutu, fosforu, wolframu, niklu, kobaltu a alkalických kovů, který se provádí tak, že se použije katalyzátoru obecného vzorce IThe present invention provides a process for producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid from vapor-phase propylene or isobutylene by oxidizing propylene or isobutylene with molecular oxygen at 200 to 600 ° C in the presence of one molybdenum, oxygen, bismuth, phosphorus, tungsten, nickel, cobalt and alkali metals, which is carried out using a catalyst of the formula I

Sb AhD E Fe Bi Mo,,0 abcd f g 12 x (I), kde A je alkalický kov, thalium nebo jejich směs,Sb A h DE Fe Bi Mo, 0 abcd fg 12 x (I), where A is an alkali metal, thallium or a mixture thereof,

D je nikl, kobalt, hořčík, mangan, zinek, kadmium, vápník, stroncium nebo jejich směs E je fosfor, arsen, bor, wolfram nebo jejich směs, a je větší než 0, ale menší než 5, b a d jsou 0 až 4, c je 0,1 až 20, f a g jsou 0,1 až 10 a x je počet atomů kyslíku potřebných pro nasycení vazeb ostatních přítomných prvků.D is nickel, cobalt, magnesium, manganese, zinc, cadmium, calcium, strontium or a mixture thereof E is phosphorus, arsenic, boron, tungsten or a mixture thereof, and is greater than 0 but less than 5, and bad are 0 to 4, c is 0.1 to 20, f and g are 0.1 to 10, and x is the number of oxygen atoms required to saturate the bonds of the other elements present.

Oxidační reakce poskytuje zvláště výhodné výsledky při atmosférickém nebo zvýéeném tlaku.The oxidation reaction provides particularly advantageous results at atmospheric or elevated pressure.

Hlevním rysem vynálezu je zvláště použití katalyzátoru. Jako katalyzátor se může použít některý z katalyzátorů vymezených výše uvedeným vzorcem. Je teké výhodné, pokud se týká celkové struktury směsi katalyzátorů, jestliže katalyzátory obsahují draslík, rubidium, cesium nebo jejich směs a katalyzátory, které obsahují nikl, kobalt nebo jejich směs.In particular, the use of a catalyst is a feature of the invention. As the catalyst, one of the catalysts defined by the above formula may be used. It is also preferable for the overall structure of the catalyst mixture if the catalysts contain potassium, rubidium, cesium or a mixture thereof and catalysts containing nickel, cobalt or a mixture thereof.

Katalyzátory podle vynálezu se mohou používat na nosiči nebo ve formě bez nosiče.The catalysts of the invention can be used on a carrier or in a carrier-free form.

Vhodné materiály zahrnují kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, elektrotermicky vyrobený korund, kysličník titeničitý, kysličník zirkoničitý, karbid křemíku a podobně. Katalyzátory se také mohou používat v různých fyzikálních formách. Katalyzátory lze používat v reaktorech s pevným ložem a s ložem fluidním.Suitable materials include silica, alumina, electrothermally produced corundum, titanium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide, and the like. Catalysts can also be used in various physical forms. The catalysts can be used in fixed bed and fluidized bed reactors.

Postup oxidace propylenu nebo isobutylenu je v oboru dobře znám. Všeobecně se směs olefinu a molekulárního kyslíku, popřípadě v přítomnosti páry nebo jiného ředidla, uvádí do styku s katalyzátorem při zvýšené teplotě, 200 až 600 °C po dobu dostatečnou k převedení olefinu na odpovídající nenasycený aldehyd a kyselinu.The process of oxidizing propylene or isobutylene is well known in the art. Generally, the mixture of olefin and molecular oxygen, optionally in the presence of steam or other diluent, is contacted with the catalyst at an elevated temperature of 200 to 600 ° C for a time sufficient to convert the olefin to the corresponding unsaturated aldehyde and acid.

Obvykle produkt těchto reakcí obsahuje velmi velký podíl aldehydu a menší množství nenasycené kyseliny, jako vedlejšího produktu. Doba styku může široce kolísat od několika do velkého počtu sekund. Reakce se může provádět za atmosférického, zvýšeného nebo sníženého tlaku, přičemž zvýšený tlak se normálně používá v průmyslovém rozsahu.Usually the product of these reactions contains a very large proportion of aldehyde and a minor amount of unsaturated acid as a by-product. The contact time can vary widely from a few to a large number of seconds. The reaction may be carried out at atmospheric, elevated or reduced pressure, the elevated pressure normally being used in the industrial range.

Zvláštní přednost katalyzátorů podle vynálezu spočívá v jejich schopnosti odolávat násadě velkého množství olefinu, který se vede přes katalyzátor za danou dobu. Toto se normálně měří v jednotkách poměru hmotnosti nasazovaného olefinu k hmotnosti katalyzátoru za hodinu (WWH). Jinými slovy, katalyzátory mohou účinně pracovat při velkém množství olefinu. Katalyzátory podle známého stavu techniky mají tendenci být méně účinné, když se nasazují velké množství olefinu za danou časovou periodu.A particular advantage of the catalysts of the present invention lies in their ability to withstand large amounts of olefin feed through the catalyst over a given period of time. This is normally measured in units of weight ratio of olefin feed to catalyst weight per hour (WWH). In other words, the catalysts can work efficiently with large amounts of olefin. Prior art catalysts tend to be less effective when large amounts of olefin are deployed over a given period of time.

Příklad 1 až 8Examples 1 to 8

Katalyzátory obsahující antimonCatalysts containing antimony

Různé katalyzátory obsahující antimon podle vynálezu se připraví níže uvedeným způsobem. Všechny katalyzátory obsahují 20 % kysličníku křemičitého.The various antimony-containing catalysts of the invention are prepared as follows. All catalysts contain 20% silica.

Přiklad 1 Sb0,5K0,1Ni2,5Co4,5Fe3BiMO12°xExample 1 Sb 0.5 K 0.1 Ni 2.5 Co 4.5 Fe 3 BiMO 12 ° x

Připraví se suspense 63,56 g (ΝΗ4)^Μθγ02420, 61,79 g 34% sólu kysličníku křemičitého (Nalco) a 2,19 g SbgO^ a spojí se s roztokem 36,36 g Fe(NQ3)3.9H2O, 14,55 g ΒΚΝΟ^)^.Prepare a suspension of 63.56 g (ΝΗ 4 ) Μθγ0 24 ; Η 20 , 61.79 g of 34% silica sol (Nalco) and 2.19 g SbgOO and combine with a solution of 36.36 g Fe (NQ) 3 ) 3. 9 H 2 O, 14.55 g.

•5H2O, 39,29 g Co(N03)2.6H20, 21,80 g Ni(NO3>2.6H2O a 3,03 g 10% roztoku KNO3· Smšs se odpaří, suší, tepelně zpracuje při 290 °C 3 hodiny, při 425 °C 3 hodiny a při 550 °C 16 ho din.• 5H 2 O, 39.29 g Co (NO 3 ) 2 .6H 2 0, 21.80 g Ni (NO 3 > 2 .6H 2 O and 3.03 g of 10% KNO 3 solution) The mixture is evaporated, dried , heat treated at 290 ° C for 3 hours, at 425 ° C for 3 hours, and at 550 ° C for 16 hours.

Příklad 2 SbK0,1 Cu0,1 Ni2,5Co4,5Fe3BiMo12°xExample 2 SbK 0.1 Cu 0.1 Ni 2.5 Co 4.5 Fe 3 BiMo 12 ° x

Katalyzátor se vyrobí v podstatě stejným způsobem, jak je uvedeno v příkladu 1, ale měň se přidá ve formě Cu(NO3)2,3H2O,The catalyst is prepared in substantially the same manner as in Example 1, but the currency is added in the form of Cu (NO 3 ) 2 , 3H 2 O,

Příklady 3 a 5 Sb0,5Cs0,5Ni2,5Co4,5Fe3BiMo12OxExamples 3 and 5 Sb 0.5 Cs 0.5 Ni 2.5 Co 4.5 Fe 3 BiMo 12 O x

Katalyzátor se vyrobí v podstatě stejným způsobem, jak je uvedeno v příkladu 1, kromě toho, že draselná sloučenina se nahradí CsNOyThe catalyst was prepared in essentially the same manner as in Example 1 except that the potassium compound was replaced with CsNOy.

Příklady4a7 Sb1,0Gs0,5S0, 25Ki2,5Co4,5Fe3BiMoi 2°xExamples 4a7 Sb 1.0 Gs 0.5 S 0.25 Ki 2.5 Co 4.5 Fe 3 BiMo i 2 ° x

Katalyzátor se vyrobí v podstatě stejným způsobem, jak je popsáno výše, kromě toho, že se pro vnesení síry do katalyzátoru použije CsgSO^.The catalyst is prepared in substantially the same manner as described above except that Cs 2 SO 4 is used to introduce sulfur into the catalyst.

Příklad 6 Sb0,5Cs0,2Ni2,5Co4,5 Fe3BiMo12°xExample 6 Sb 0.5 Cs 0.2 Ni 2.5 Co 4, 5 Fe 3 BiMo 12 ° x

Katalyzátor se vyrobí v podstatě stejným způsobem, jak je uvedeno v příkladu 1, kromě toho, že se místo draslíku použije CsNO^.The catalyst was prepared in substantially the same manner as in Example 1 except that CsNO4 was used instead of potassium.

Do reaktoru s pevným ložem, který je vyroben z trubice z nerezavějící oceli o vnitřním průměru 0,75 cm, se umístí 5 ml každého katalyzátoru vyrobeného výše. Katalyzátory se zkoušejí při teplotě 371 °C za použití násady isobutylenu, vzduchu a páry v poměru 1:10:4 při skutečné době styku 3,7 i 0,4 sekundy.In a fixed bed reactor, which is made of a stainless steel tube with an inner diameter of 0.75 cm, 5 ml of each of the catalysts produced above are placed. The catalysts were tested at 371 ° C using a 1: 10: 4 isobutylene / air / steam feed at an actual contact time of 3.7 and 0.4 seconds.

Výsledky se stanoví takto:The results shall be determined as follows:

i moly produktu χ 100 % výtěžku při jednom průchodu moly nedávkovaného isobutylenu moly zreagovaného isobutylenu χ 100 % konverze » ———————————————————— moly nedávkovaného isobutylenu moly vzniklého produktu χ 100 % selektivity - ...... .i moles of product χ 100% yield in one pass moles of undiluted isobutylene moles of reacted isobutylene χ 100% conversion »———————————— - selectivity - .......

moly zreagovaného isobutylenumoles of reacted isobutylene

Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 1, kde MA znamená metakrolein a MAA znamená kyselinu metakrylovou.The results of these tests are shown in Table 1, where MA is methacrolein and MAA is methacrylic acid.

T a b u 1 k a 1T a b u 1 k a 1

Oxidace isobgtylenu na metakrolein a kyselinu metakrylovou při použití katalyzátoru vzorce YNi2>5Co4i5Pe3BiMo12Ox Oxidation of isobgtylene to methacrolein and methacrylic acid using catalyst of formula YNi 2> 5 Co 4 15 Pe 3 BiMo 12 O x

Pří- klad At- klad Katalyzátor Y= Catalyst Y = Výsledky Výtěžek při jednom průchodu ΜΑ MAA Celkem Results Yield in one pass ΜΑ MAA Total v % Konverze in% Conversion Selektivita Selectivity 1 1 Sb0,5*0,1 Sb 0.5 * 0.1 60,8 60.8 4,9 4.9 65,7 65.7 100,0 100.0 65,7 65.7 2 2 Sb0,5*0,1Cu0,1 Sb 0.5 * 0.1 Cu 0.1 66,1 66.1 M M 67,5 67.5 100,0 100.0 67,5 67.5 3 3 Sb0,5Cs0,5 Sb 0.5 Cs 0.5 80,3 80.3 3,3 3.3 83,6 83.6 99,4 99.4 84,2 84.2 4 4 Sb1,0CsO,5S0,25 Sb 1.0 Cs O 5 S 0.25 74,1 74.1 ’,o ',O 75,1 75.1 82,1 82.1 91,4 91.4 5a) b) * * e) 5 (a) (b) * * (e) Sb0,5Cs0,5 Sb 0.5 Cs 0.5 6.1 ,1 6.1, 1 8,5 8.5 69,6 69.6 98,8 98.8 70,5 70.5 6®> 6®> SbO,5CsO,2 Sb 0, 5 Cs 0, 2 66,1 66.1 5,3 5.3 71,4 71.4 100,0 100.0 7' ,4 7 ', 4 7b) 7 b) Sbl,0Cs0,5S0,25 Sb 1.0 Cs 0.5 S 0.25 77,2 77.2 1,6 1.6 78,8 78.8 92,8 92.8 85,0 85.0

a) tlak 0,084 MPa b) tlak 0,068 MPa (a) a pressure of 0,084 MPa; (b) a pressure of 0,068 MPa

Příklad 8Example 8

Výroba akroleinu a kyseliny akrylovéProduction of acrolein and acrylic acid

Stejným Způsobem, jak je popsáno ve výSe uvedených příkladech, se vyrobí katalyzátor vzorce Sbg jKq ^ig ^Co^ ^Fe^BiMOj20χ a použije se k oxidaci propylenu. Katalyzátor se umístí v 5 ml reakčním pásmu reaktoru vyrobeného z trubice z nerezavějící oceli, Teplota reakčního pásma se udržuje 380 °C a skutečná doba styku 3 sekundy. Jako násady se použije propylenu, vzduchu a páry v poměru 1:11:4. Z nasazeného propylenu konverguje 96,8 % se selektivitou na akroelin a kyselinu akrylovou 94,9 %. Výtěžek akroleinu při jednom průchodu činí 78,1 %. Výtěžek kyseliny akrylové při jednom průchodu činí 13,8 % a celkový výtěžek akroleinu a kyseliny akrylové při jednom průchodu je tedy 91,9 %.In the same manner as described in the above examples, the catalyst of formula is prepared Sbg jKq .mu.g Co ^ ^ ^ ^ BiMOj Fe 2 0 χ and used for the oxidation of propylene. The catalyst is placed in a 5 ml reactor reaction zone made of a stainless steel tube. The reaction zone temperature is maintained at 380 ° C and the actual contact time is 3 seconds. Propylene, air and steam are used as the feed in a ratio of 1: 11: 4. Of the propylene used, 96.8% converges with a selectivity to acrelin and acrylic acid of 94.9%. The yield of acrolein in one pass is 78.1%. The yield of acrylic acid in one pass is 13.8% and the total yield of acrolein and acrylic acid in one pass is thus 91.9%.

22612261

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby akroleinu nebo metakroleinu a kyseliny akrylové nebo metakrylové z pro pylenu nebo isobutylenu v parní fázi, oxidací propylenu nebo isobutylenu molekulárním kyslíkem při teplotě 200 až 600 °C v přítomnosti jednoho katalyzátoru na bázi molybdenu, kyslíku, vizmutu, fosforu, wolframu, niklu, kobaltu a alkalických kovů, vyznačený tím, že se použije katalyzátoru obecného vzorce I (I).A process for producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid from vapor-phase pyrene or isobutylene by oxidizing propylene or isobutylene with molecular oxygen at a temperature of 200 to 600 ° C in the presence of one molybdenum, oxygen, bismuth, phosphorus, tungsten, nickel cobalt and alkali metals, characterized in that a catalyst of the formula I (I) is used. kde A je alkalický kov, thalium nebo jejich směs,where A is an alkali metal, thallium or a mixture thereof, D je nikl, kobalt, hořčík, mangan, stroncium, vápník, zinek, kadmium nebo jejich směs E je fosfor, arsen, bor, wolfram nebo jejich směs, a je větší než 0, ale menší než 5, b a d jsou 0 až 4, c je 0,1 až 20, f a g jsou 0,1 až 10 a x je počet atomů kyslíku potřebných pro nasycení vazeb ostatních přítomných prvků.D is nickel, cobalt, magnesium, manganese, strontium, calcium, zinc, cadmium or a mixture thereof E is phosphorus, arsenic, boron, tungsten or a mixture thereof, and is greater than 0 but less than 5, and bad are 0 to 4, c is 0.1 to 20, f and g are 0.1 to 10, and x is the number of oxygen atoms required to saturate the bonds of the other elements present.
CS822387A 1974-07-22 1982-04-02 Method of producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid CS226199B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/490,428 US4001317A (en) 1974-07-22 1974-07-22 Process for the oxidation of olefins using catalysts containing various promoter elements
CS755177A CS193518B2 (en) 1974-07-23 1975-07-22 Process for preparing moenomycine
CS755173A CS226158B2 (en) 1974-07-22 1975-07-22 Method of preparing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS226199B2 true CS226199B2 (en) 1984-03-19

Family

ID=27179483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS822387A CS226199B2 (en) 1974-07-22 1982-04-02 Method of producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS226199B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875220A (en) Process for the preparation of methacrylic acid from methacrolein
US4001317A (en) Process for the oxidation of olefins using catalysts containing various promoter elements
US3198750A (en) Mixed antimony oxide-uranium oxide oxidation catalyst
US3522299A (en) Process for the oxidation of olefins to aldehydes and acids and catalyst therefor
KR101821023B1 (en) Method for producing catalyst for use in production of unsaturated aldehyde and/or unsaturated carboxylic acid, and method for producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated carboxylic acid
US4155938A (en) Oxidation of olefins
US3825600A (en) Process for the preparation of unsaturated carbonyl compounds
BG60911B1 (en) METHOD FOR PREPARATION OF ACRYLONITRILE AND METHACRYLONITRILE
EP0006248A1 (en) A process for producing methacrylic acid and a catalyst
KR950000639A (en) Process for preparing unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
US4354044A (en) Method for preparing methacrolein
CS195708B2 (en) Oxidative catalyst for oxidation,ammoxidation and oxidehydrogenation
US4174459A (en) Process for producing methacrylic acid
US4025565A (en) Process for preparing unsaturated aldehyde having three to four carbon atoms
US4190608A (en) Process for the oxidation of olefins using catalysts containing various promoter elements
EP0267556A2 (en) Process for production of methacrolein and methacrylic acid
EP0265733B1 (en) Process for producing methacrylic acid
US3200081A (en) Mixed antimony oxide-manganese oxide oxidation catalyst
US4778930A (en) Process for the oxidation of olefins using catalysts contaning antimony
EP0350862B1 (en) Process for producing methacrylic acid
US4446328A (en) Process for producing methacrolein
EP0005769A1 (en) A process for producing methacrolein and methacrylic acid
CS226199B2 (en) Method of producing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid
US4381411A (en) Production of methacrolein from isobutyraldehyde utilizing promoted iron phosphorus oxide catalysts
CS226158B2 (en) Method of preparing acrolein or methacrolein and acrylic or methacrylic acid