CS230902B1 - Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation - Google Patents

Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation Download PDF

Info

Publication number
CS230902B1
CS230902B1 CS722074A CS722074A CS230902B1 CS 230902 B1 CS230902 B1 CS 230902B1 CS 722074 A CS722074 A CS 722074A CS 722074 A CS722074 A CS 722074A CS 230902 B1 CS230902 B1 CS 230902B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
catalyst
preparation
elements
group
oxidation
Prior art date
Application number
CS722074A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vlastimil Novak
Ludvik Sokol
Jaromir Jelinek
Original Assignee
Vlastimil Novak
Ludvik Sokol
Jaromir Jelinek
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 Vlastimil Novak, Ludvik Sokol, Jaromir Jelinek filed Critical Vlastimil Novak
Priority to CS722074A priority Critical patent/CS230902B1/en
Publication of CS230902B1 publication Critical patent/CS230902B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Katalyzátory dle vynálezu jsou určeny pro oxidaci olefinů na nenasycené karbonylové sloučeniny, zejména pro oxidaci propylenu na akrolein. Obsahují oxidické sloučeniny prvků VI. B skupiny v kombinaci s oxidickými sloučeninami prvků IV. A, V. A a VIII. B skupiny periodického systému. Pro katalyzátory tohoto složení byl nalezen vhodný způsob přípravy vedoucí k vyšším katalytickým účinkům a výhodnějším vlastnostem, např. mechanické pevnosti.Catalysts according to the invention are intended for use oxidizing olefins to unsaturated carbonyl compounds, in particular for the oxidation of propylene to acrolein. They contain oxidic compounds elements VI. B groups in combination with oxidic IV. A, V. A and VIII. B groups of the periodic system. For catalysts This composition has been found suitable method of preparation leading to higher catalytic effects and benefits, eg mechanical strength.

Description

Příprava nenasycených karbonylových sloučenin a nenasycených kyselin katalytickou oxidací nenasycených uhlovodíků v plynné fázi patří mezi poděrní průmyslové procesy se značným ekonomickým významem. Široké uplatnění a dslěí rozvoj procesu je podmíněn zvládnutím výroby vysoce aktivních a selektivních katalyzátorů. Tento požadavek vyplývá ze složitéhe mechanismu oxidace nenasycených uhlovodíků, charakterizovaného současným průběhem řady následných a paralelních reakcí. V produktech katalytické oxidace olefinů, např. propylenu, jeou vedle požadovaných cenných produktů, nako např. akroleinu a kyseliny akrylové, přítomny i nasycené kyseliny (mravenčí, octová, propionové), nasycené aldehydy (formalčehyd, acetaldehyd), kysličník uhličitý a uhelnatý, popřípadě nezreagovaný propylen. Oxidaci doprovází značné uvolnění tepla, které ovlivňuje jak vlastnosti katalyzátoru v průběhu dlouhodobého použití za reakčních podmínek, tak i průběh nežádoucích reakcí.The preparation of unsaturated carbonyl compounds and unsaturated acids by gas-phase catalytic oxidation of unsaturated hydrocarbons is one of the subsidiary industrial processes of considerable economic importance. Wide application and further development of the process is conditional on mastering the production of highly active and selective catalysts. This requirement results from the complex mechanism of oxidation of unsaturated hydrocarbons, characterized by the simultaneous course of a series of sequential and parallel reactions. In the catalytic oxidation products of olefins, such as propylene, in addition to the desired valuable products, such as acrolein and acrylic acid, also saturated acids (formic, acetic, propionic), saturated aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde), carbon dioxide and carbon monoxide, optionally unreacted propylene. Oxidation is accompanied by considerable heat release, which affects both the properties of the catalyst during long-term use under reaction conditions and the course of undesirable reactions.

Z hlediska potlačení průběhu nežádoucích reakcí jsou ns vlastnosti katalyzátoru kladeny určité kvalitativní požadavky. Je to předevěím vysoká konverze olefinu a vysoká selekti vita oxidace olefinu na cenné produkty. Tyto požadavky jsou dány především ekonomickými zřeteli, vyžadujícími maximální zhodnocení zpracovávané suroviny. Neméně důležité jsou technologické požadavky, které vyplývají z toho, že popřípadě nezreagovaný olef-in a nežádoucí produkty je nutná oddělovat od cenných složek v následujících technologických uzlech zpracování produktů vycházejících kontinuálně z oxidačního reaktoru.In terms of suppressing the course of adverse reactions, certain qualitative requirements are placed on the properties of the catalyst. This is primarily due to the high olefin conversion and the high selectivity of olefin oxidation to valuable products. These requirements are given above all by economic considerations requiring maximum appreciation of the processed material. Equally important are the technological requirements which result from the fact that any unreacted olefin and unwanted products need to be separated from the valuable components in the subsequent processing nodes of the products leaving the oxidation reactor continuously.

V současné době js publikována a patentována řada aktivních a selektivních katalyzátorů pro proces výroby, např. akroleinu a kyseliny akrylové. Tak např. v DOS č. 2 125 032,A number of active and selective catalysts for the production process, such as acrolein and acrylic acid, are currently published and patented. For example, in DOS No. 2,125,032,

161 471 a 2 228 266 je popsán způsob použití katalyzátorů, obsahujících jako hlavní složky Mo, W, Co, Fe, Bi, Si ve formě kysličníků. Uvádí se, že zlepšení katalytických vlastností se dosáhne, jestliže je v katalyzátoru přítomen prvek ,z I.A nebo II.A skupiny periodického systému,*popř thalium. 5f DOS 2 202 733 se uvádí, že zlepšených katalytických vlastností se dosáhne, jestliže vedle Mo, Co, Fe a Bi je přítomen některý z prvků Al, Ni,161 471 and 2 228 266 disclose a method of using catalysts containing Mo, W, Co, Fe, Bi, Si as oxides as main constituents. It is reported that an improvement in the catalytic properties is obtained when an element of the I.A or II.A group of the Periodic System, or thallium, is present in the catalyst. 5f DOS 2 202 733 discloses that improved catalytic properties are obtained if, in addition to Mo, Co, Fe and Bi, one of the elements Al, Ni,

W, Cr, In, Nb a vždy též Sn. Podle DOS 2 139 976 lze připravit aktivní katalyzátor obsahující Mo, Co, Ni, Fe, Bi, P, K. Tyto prvky se ve formě roztoků nanášejí sycením na nosič.W, Cr, In, Nb and always Sn. According to DOS 2,139,976 an active catalyst comprising Mo, Co, Ni, Fe, Bi, P, K can be prepared. These elements are applied in the form of solutions to the support by saturation.

Z citovaných pramenů vyplývá, že požadovaných katalytických účinků se dosáhne současnou přítomností více než čtyř prvků s rozdílnými chemickými vlastnostmi. Skutečné chemické složení katalyzátorů tohoto typu není známo. Podle vzájemného poměru komponent katalyzátoru se však mění obsah kyslíku v hotovém katalyzátoru.It is clear from the cited sources that the desired catalytic effects are achieved by the simultaneous presence of more than four elements with different chemical properties. The actual chemical composition of catalysts of this type is unknown. However, the oxygen content of the finished catalyst varies according to the relative ratio of the catalyst components.

K přípravě katalyzátorů se obvykle používají ve vodě rozpustné soli, např. dusičnany, hydroxidy, uhličitany, soli organických kyselin, popř. amonné soli komplexních kyselin.Water-soluble salts, such as nitrates, hydroxides, carbonates, salts of organic acids and the like, are usually used to prepare the catalysts. ammonium salts of complex acids.

Po smíchání všech složek katalyzátoru vzniká suspenze katalyzátorové hmoty neznámého slo'žení. Současně s požadovanými produkty vzniká řada vedlejších produktů, nemajících katalytické účinky. Přesné složení vedlejších produktů není známo, nebol se mění podle typu solí aktivních komponent použitých k přípravě katalyzátoru. Lze předpokládat, že jsou přítomny různá amonné soli minerálních kyselin, např. dusičnan, uhličitan, oxalát, octan, mravenčan, hydroxid, popřípadě volné minerální kyseliny.Upon mixing of all catalyst components, a catalyst mass suspension of unknown composition is formed. Along with the desired products, a number of by-products have no catalytic effects. The exact composition of the by-products is not known since it varies according to the type of salts of the active components used to prepare the catalyst. It is contemplated that various ammonium salts of mineral acids are present, such as nitrate, carbonate, oxalate, acetate, formate, hydroxide, and optionally free mineral acids.

K přípravě katalyzátorů obsahujících současně více aktivních komponent se používá různých metod. Mezi nejjednodušší způsoby patří prosté vyžíhánl směsi výchozích sloučenin aktivních komponent. Výsledná hmota po vyžíhánl se formuje na částice potřebného tvaru a velikosti. K žíhaná směsi se může s výhodou přidávat i inertní materiál. Dosáhne se tím nejen snížení spotřeby katalyticky aktivních komponent, ale získají se katalyzátory s požadovanými mechanickými a fyzikálněchemickými vlastnostmi. Katalyticky aktivní složky se mohou na inertní materiál nebo na látky s požadovanými vlastnostmi nanášet též sycením z roztoků, popř. rozstřikováním roztoku aktivních komponent. Takto připravená katalyzátory ee pak dále tepelně zpracovávají. Rozšířenou metodou přípravy katalyzátorů je sráženi nebo spolusrážení aktivních komponent v roztoku, popřípadě i za přítomnosti nosiče. Podle povahy použitých sloučenin nebo podle požadavků na vznik katalyticky aktivních látek s požadovanými dalšími vlastnostmi, vesměs důležitými z hlediska průmyslové aplikace, existuje velký počet různých variant tohoto postupu. Je na první pohled udivující, že přes komplikované chemické složení katalyzátorů pro selektivní oxidaci nenasycených uhlovodíků nejsou v publikovaných literárních údajích uváděny podmínky přípravy zabezpečující vznik katalyzátorů s vysokou aktivitou a selektivitou. Uvádí se dokonce,, že požadovaných katalytických účinků lze dosáhnout všemi obecně známými metodami, tak jak jejich přehled byl uveden výše.Various methods are used to prepare catalysts containing simultaneously more active components. The simplest methods include simply igniting a mixture of the starting compounds of the active components. The resulting annealing mass is formed into particles of the desired shape and size. Preferably, an inert material can also be added to the annealed mixture. This not only reduces the consumption of catalytically active components, but also provides catalysts with the desired mechanical and physicochemical properties. The catalytically active constituents can also be applied to the inert material or to the substances having the desired properties by saturation from the solutions or from the solution. by spraying a solution of the active components. The catalysts thus prepared are then further heat treated. A widespread method of preparing catalysts is by precipitation or co-precipitation of active components in solution, optionally in the presence of a carrier. Depending on the nature of the compounds used or the requirements for the formation of catalytically active substances with the desired additional properties, all important for industrial application, there are a number of different variants of this process. It is surprising at first glance that, despite the complicated chemical composition of the catalysts for the selective oxidation of unsaturated hydrocarbons, the published literature does not mention the preparation conditions ensuring the formation of catalysts with high activity and selectivity. It is even reported that the desired catalytic effects can be achieved by any of the generally known methods as outlined above.

Tato skutečnost je zajímavá, protože mnohé z používaných postupů sestávají z řady kroků evidentně ovlivňujících chemické a fázové složení hotového katalyzátoru komplexního charakteru. Tak nejpoužívanější způsob přípravy oxidačních katalyzátorů sestává vesměs z těchto operací: příprava roztoků, srážení nebo spolusréžení, oddělení pevných produktů od kapalného podílu (filtrace, promývání, sušení), termické zpracování vysušení katalyzátorové hmoty, mletí, homogenizace, tvarování, termická aktivace v proudu plynů aj.This is interesting because many of the processes used consist of a series of steps evidently affecting the chemical and phase composition of the finished catalyst of a complex nature. Thus, the most commonly used process for the preparation of oxidation catalysts consists of the following operations: solution preparation, precipitation or co-precipitation, separation of solids from liquid (filtration, washing, drying), thermal treatment of catalyst mass drying, grinding, homogenization, shaping, thermal activation in gas stream aj.

V některých případech lze určité operace spojit, např. srážení nebo spolusréžení s tvarováním, sušení s termickou aktivací apod.In some cases, certain operations can be combined, eg shrinking or co-shrinking with shaping, drying with thermal activation, etc.

Nyní bylo zjištěno, že zlepšených katalytických účinků katalyzátorů pro oxidaci nenasycených uhlovodíků na nenasycené aldehydy a nenasycené kyseliny, zejména katalyzátorů pro oxidaci propylenu na akrolein a kyselinu akrylovou, se dosáhne nejen současnou přítomností a správným poměrem jednoho nebo více prvků IV. A, V. A, VI. B s VIII. B skupiny periodického systému jako aktivních komponent, ale i volbou optimální technologie přípravy katalyzátorové hmoty, což je předmětem tohoto vynálezu.It has now been found that the improved catalytic effects of unsaturated hydrocarbon oxidation catalysts on unsaturated aldehydes and unsaturated acids, particularly propylene to acrolein and acrylic acid catalysts, are achieved not only by the simultaneous presence and correct ratio of one or more IV elements. A, V. A, VI. B with VIII. B groups of the periodic system as active components, but also by selecting the optimal technology for preparing the catalyst mass, which is the object of the present invention.

Katalyzátor pro přípravu nenasycených karboxylových sloučenin oxidací olefinů v plyn né fázi, obsahující v kysličníkové formě vedle molybdenu a případně dalších prvků VI. B skupiny periodického systému nejméně po jednom z prvků IV. A, V. A a VIII. B skupiny periodického systému má podle vynálezu atomový poměr prvků v rozmězí: molybden Mo 12, případně součet wolframu W a uranu U do 6, prvky skupiny IV. A, tj. křemík Si.a cín Sn 0,5 až 10,0, prvky skupiny V. A, tj. fosfor P, antimon Sb, vizmut Bi 0,1 až 10,0 a prvky skupiny VIII. B, tj. železo Fe, kobaltCo, nikl Ni 0,1 až 10.Catalyst for the preparation of unsaturated carboxylic compounds by gas-phase oxidation of olefins containing, in oxide form, in addition to molybdenum and optionally other VI elements. B of the Periodic System group by at least one of the elements of IV. A, V. A and VIII. The group B of the periodic system according to the invention has an atomic ratio of the elements in the range: Mo 12, or the sum of tungsten W and uranium U to 6, elements of group IV. A, i.e. silicon Si and tin Sn 0.5 to 10.0, elements of group V. A, ie phosphorus P, antimony Sb, bismuth Bi 0.1 to 10.0, and elements of group VIII. B, i.e. iron Fe, cobaltCo, nickel Ni 0.1 to 10.

* Katalyzátor uvedeného složení se připraví podle vynálezu tak, že se smíchají při teplotě do 95 °C roztoky ve vodě rozpustných solí aktivních složek katalyzátoru, vzniklá suspenze se zahustí, vysuší a zformuje do tablet, načež se vysušená a zformovaná katalyzátorová hmota tepelně zpracuje žíháním při teplotách 105 až 300 °C, s postupným najížděním na teplotu rychlostí 30 až 100 °C/h a za průchodu plynu odvádějícího teplo rychlostí 100 až 20 000 obj./obj. katalyzátoru . h, a pak se dále žíhá při teplotách 300 až 550 °C po dobu 2 až 24 h, výhodně při teplotě 420 °C po dobu 6 hodin.The catalyst of this composition is prepared according to the invention by mixing solutions of water-soluble salts of the active catalyst components at temperatures up to 95 ° C, the resulting suspension is concentrated, dried and formed into tablets, after which the dried and formed catalyst mass is heat-treated temperatures of 105 to 300 ° C, with gradual start-up at a temperature of 30 to 100 ° C / ha and passing heat dissipating gas at a rate of 100 to 20,000 v / v. of the catalyst. h, and then further calcined at temperatures of 300 to 550 ° C for 2 to 24 h, preferably at 420 ° C for 6 hours.

Protože tabletování katalyzátoru je nákladný způsob tvarování, je výhodnějším způsobem ten, při němž se smíchají při zvýšené teplotě do 95 °C roztoky ve vodě rozpustných solí aktivních složek katalyzátoru, vzniklá suspenze se zahustí a popřípadě vysuší a zahuštěná katalyzátorová suspenze a/nebo vysušená katalyzátorová hmota se hněte s vodou, případně za přídavku derivátů celulózy, např. karboxymetylcelulózy a/nebo močoviny a/nebo hexjjrmetyltetraminu nebo sloučenin hořčíku, např. kysličníku hořečnatého v hmotnostním poměru k vysušené katalyzátorové hmotě 0,1 až 5 ku 1 000. Vzniklá pasta se pak o sobě známým způsobem zpracuje extrubí na výtlačky, které se po vysušení tepelně zpracují žíháním při teplotách 105 až 300 °C a postupným najížděním na teploty rychlostí 30 až 100 °C/h a za průchodu .plynu odvádějícího teplo rychlostí 100 až 20 000 obj./obj. katalyzátoru . h a pak se dále žíhá při teplotách 300 až 550 °C po dobu 2 až 24 hodin, výhodně při teplotě 420 °C po dobu 6 hodin.Since catalyst tableting is a costly molding process, the more preferred method is to mix solutions of water-soluble salts of the active catalyst components at elevated temperatures up to 95 ° C, concentrate the resulting slurry and optionally dry and concentrate the catalyst slurry and / or the dried catalyst mass. knead with water, optionally with the addition of cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose and / or urea and / or hexamethylmethyl tetramine or magnesium compounds such as magnesium oxide in a weight ratio to the dried catalyst mass of 0.1 to 5 to 1000. The resulting paste is then In a manner known per se, it is extruded into extrudates which, after drying, are heat-treated by annealing at 105 to 300 [deg.] C. and successively ramping to temperatures of 30 to 100 [deg.] C./h and passing heat dissipating gas at 100 to 20,000 vol. Vol. of the catalyst. h and then further calcined at 300 to 550 ° C for 2 to 24 hours, preferably at 420 ° C for 6 hours.

Takto připravený katalyzátor má výhodné mechanické vlastnosti, pórovitost a nízkou aypnou hmotu, obzvláště při srovnání s katalyzátory připravenými z vysušené a předžíhané katalyzátorové suspenze tabletací.The catalyst thus prepared has advantageous mechanical properties, porosity and low bulk density, especially when compared to catalysts prepared from a dried and preheated catalyst suspension by tabletting.

Katalyzátory připravené dle vynálezu dosahují vysoké katalytické účinnosti ve srovnání s dosud známými katalyzátory podobného složení, při podstatně nižáí hmotě katalyzátorové náplně v oxidačním reaktoru.The catalysts prepared according to the invention achieve high catalytic efficiency in comparison with the prior art catalysts of similar composition, at a substantially lower mass of catalyst charge in the oxidation reactor.

Vyžíhaný katalyzátor je účelné použít při oxidaci propylenu při reakční teplotě 250 až 420 °C, obzvláště při 275 až 400 °C. Složení vstupující reakční směsi se mění v Širokých mezích a to 1 až 15 74 mol. propylenu, 5 až 60 % mol. vodní páry a 20 až 80 mol vzduchu, část vodní páry může být zaměněna jiným plynem, např. dusíkem. Styková doba reakční směsi (NTF) se mění v závislosti na teplotě a složení reakční směsi v intervalu 0,5 až 20 s. V daných mezích lze do určitě míry měnit i výtěžky cenných produktů (akrolein, kyselina, akrylová), jak vyplývá z dále uvedených příkladů. Oxidaci propylenu lze provést s katalyzátorem v pevném loži nebo ve vznosu. Pokud oxidace probíhá s katalyzátorem v pevném loži, využívá se s výhodou trubkových reaktorů, umístěných v cirkulující solné lázni. Pracovní tlak se může v tomto případě měnit v intervalu 0,1 až 1,0 MPa, aniž by docházelo ke zhoršení katalytických vlastností katalyzátoru. Účinnost katalyzátoru je hodnocena parametry definovanými následujícím způsobem:The annealed catalyst is preferably used in the oxidation of propylene at a reaction temperature of 250 to 420 ° C, in particular at 275 to 400 ° C. The composition of the incoming reaction mixture varies within wide limits of 1 to 15 74 mol. propylene, 5 to 60 mol. water vapor and 20 to 80 moles of air, some of the water vapor may be exchanged with another gas, such as nitrogen. The contact time of the reaction mixture (NTF) varies depending on the temperature and the composition of the reaction mixture in the interval of 0.5 to 20 s. Within certain limits, the yields of valuable products (acrolein, acid, acrylic) can be changed. of the examples. The oxidation of propylene can be carried out with a fixed bed or fluidized bed catalyst. When the oxidation is carried out with the catalyst in a fixed bed, preferably tubular reactors located in a circulating salt bath are used. In this case, the working pressure can be varied within a range of 0.1 to 1.0 MPa without deteriorating the catalytic properties of the catalyst. Catalyst efficiency is evaluated by parameters defined as follows:

Konverze propylenu % = moly zreagovaného propylenu χ ,qq moly vstupujícího propylenuPropylene conversion% = moles of propylene reacted χ , qq moles of propylene feed

Selektivita na akrolein % (na kys. = moly vznikajícího akrolelnu (kys. akrylové) x 100 akrylovou) moly zreagovaného propylenuSelectivity to acrolein% (per acid = moles of acrolein (acrylic acid) x 100 acrylic) moles of reacted propylene

Výtěžek akroleinu (kys. akrylové) % = konverze x selektivitaAcrolein (acrylic acid) yield% = conversion x selectivity

100 «100 «

Následující příklady slouží k dalěímu osvětlení podstaty vynálezu.The following examples serve to further illustrate the invention.

Příklad 1Example 1

165 g Co/NO^/g · 6 HgO se rozpustí za míchání ve 330 ml destilované vody. Podobně se odděleně rozpustí 404 g Fe/NO^/^ · 9 HgO ve 330 destilované vody a 485 g Bi/NOy^ .165 g of Co / NO2 / g · 6 HgO are dissolved with stirring in 330 ml of distilled water. Similarly, 404 g of Fe / NO3 / 9 · 9 HgO are dissolved separately in 330 distilled water and 485 g of Bi / NO3.

. 5 HgO ve 500 ml destilované vody, do které bylo předem přidáno 100 ml koncentrovaná HNO^ Ve 3 000 ml destilované vody se rozpustí za míchání 2 122 g/NH^/gMo^Og^ . 4 HgO při teplotě 50 °C. Teplé roztoky dusičnanů kobaltu, železa a vizmutu se pak po částech zs míchání přidávají do roztoku molybdenové soli. Nakonec se přidá 300 g 30 % stabilizovaného ' silikasolu. Vzniklá suspenze se po míchání vysuší při 120 °C, zformuje se na tablety a žíhá v proudu vzduchu o rychlosti 2 000 obj./obj. kat./h při 450 °C po dobu 4 hodin.. 5 HgO in 500 ml of distilled water, to which 100 ml of concentrated HNO4 had previously been added, dissolved in 3000 ml of distilled water, with 2,122 g / NH4 / gMo2O3. 4 HgO at 50 ° C. Warm solutions of cobalt, iron and bismuth nitrates are then added in portions with stirring to the molybdenum salt solution. Finally, 300 g of 30% stabilized silica sol are added. After stirring, the resulting suspension is dried at 120 ° C, formed into tablets and calcined in a flow of air at a rate of 2000 vol / vol. Cat./h at 450 ° C for 4 hours.

ml drceného katalyzátoru se naplní do nerezového U-reaktoru o průměru 14 mm. Reaktor se vyhřeje v roztavené solné lázni při 375 °C za průchodu plynné směsi obsahující 3,25 % mol. propylenu, 31 % mól. dusíku, 31 % mol. vzduchu a 34,75 % mol. vodní páry. Styková doba směsi je 3,6 sekund.ml of crushed catalyst is charged into a 14 mm stainless steel U-reactor. The reactor is heated in a molten salt bath at 375 ° C while passing a gas mixture containing 3.25 mol%. propylene, 31% mol. nitrogen, 31 mol. % air and 34.75 mol%. water vapor. The contact time of the mixture is 3.6 seconds.

Konverze propylenu je 85,1 výtěžek akroleinu, kyseliny akrylová a kyseliny octové je postupně 56,0 %, 16,6 %, 1,6 %. Zbytek je CO a COg·The conversion of propylene is 85.1 the yield of acrolein, acrylic acid and acetic acid are respectively 56.0%, 16.6%, 1.6%. The rest is CO and COg ·

Příklad 2Example 2

000 g vysuěené katalyzátorové hmoty, připravené podle příkladu 1, se hněte za přídavku 110 ml destilované vody na pastu, která se zpracuje na výtlačky. Ty se nejdříve vysuší při 120 °C, pak při 250 °C a nakonec se žíhají 6 hodin při 420 °C.000 g of the dried catalyst mass prepared according to Example 1 was kneaded with the addition of 110 ml of distilled water into a paste which was processed into extrudates. These are first dried at 120 ° C, then at 250 ° C and finally calcined for 6 hours at 420 ° C.

ml drceného katalyzátoru se testuje, jako v případě 1, při stykové době 1,8 se5 kund. Konverze propylenu je 83,4 K>, výtěžek akroleinu, kyseliny akrylové a kyseliny octové je postupně 68,7 %, 7,8 %, 0,3 %. Zbytek je CO a COj. . ,ml of crushed catalyst is tested, as in case 1, at a contact time of 1.8 se5 kund. The conversion of propylene is 83.4 K, the yield of acrolein, acrylic acid and acetic acid is successively 68.7%, 7.8%, 0.3%. The remainder is CO and CO 3. . ,

Příklad 3Example 3

K 1 000 g vysušené katalyzátorové hmoty, připravené podle příkladu 1, se za hnětení přidá 110 ml destilované vody, obsahující 1,4 g karboxymetylcelulózy. Po prohnětení se pasta protlačuje jako v příkladě 2. Výtlačky se suší 8 hodin při 130 °C, 2 hodiny při 160 °C a 1 hodinu při 250 °C s postupným najížděním na teplotu předžíhání 60 °C/h v proudu 1 000 litrů vzduchu o rychlosti obj./obj. kat./h. Nakonec se žíhají v proudu vzduchu při 420 °C po dobu 6 hodin.To 1000 g of the dried catalyst mass prepared according to Example 1, 110 ml of distilled water containing 1.4 g of carboxymethylcellulose are added while kneading. After kneading, the paste is extruded as in Example 2. The extrudates are dried at 130 ° C for 8 hours, at 160 ° C for 2 hours, and at 250 ° C for 1 hour, successively ramping to a preheating temperature of 60 ° C / h. speed v / v kat./h. Finally, they are annealed in a stream of air at 420 ° C for 6 hours.

Pevnost částic katalyzátoru, stanovená zjištěním velikosti zatížení na píst měřicího přístroje, vedoucího k prasknutí částic, je vyjádřen v relativních jednotkách hodnotou 100 %.The particulate strength of the catalyst, determined by detecting the amount of load on the piston of the measuring instrument leading to particle breakage, is expressed in relative units of 100%.

ml drceného katalyzátoru se testuje při 350 °C při stykové době reakční směsi 1,8 sekund, která má složení stejné jako v příkladě 1.ml of crushed catalyst was tested at 350 ° C at a reaction time of 1.8 seconds with a composition similar to that of Example 1.

Konverze propylenu je 99,6 Τί>. Výtěžek akroleinu, kyseliny akrylové a kyseliny octové je postupně 87,9 T&, 9,8 % a 0,9 %· Zbytek je CO a COg·The conversion of propylene is 99.6%. The yields of acrolein, acrylic acid and acetic acid are respectively 87.9 T & 9.8% and 0.9% · The rest is CO and COg ·

PřikládáHe attaches

Podle příkladu 3 se připraví 3 vzorky katalyzátorů:According to Example 3, 3 catalyst samples are prepared:

< vzorek A: bez přídavku karboxymetylcelulózy vzorek B: s přídavkem 5,2 g močoviny vzorek C: s přídavkem 3,5 g kysličníku hořečnatého.<sample A: without addition of carboxymethylcellulose sample B: with addition of 5.2 g urea sample C: with addition of 3.5 g magnesium oxide.

Vzorky katalyzátorů se podrobí zkouškám na mechanickou pevnost. Podle zjištěných výsledků má katalyzátor B stejnou pevnost jako katalyzátor A, avšak katalyzátor C mé pevnost o 24 % vyšší. Rovněž katalyzátor s karboxymetylcelulózou má o více než 25 % vyšší pevnost. Sypné hmotnost katalyzátoru s přídavky výše uvedených látek je o 20 % nižší než katalyzátoru připraveného tabletací dle příkladu 1.The catalyst samples are subjected to mechanical strength tests. According to the results, Catalyst B has the same strength as Catalyst A, but Catalyst C has a strength of 24% higher. The carboxymethylcellulose catalyst also has a strength of more than 25%. The bulk density of the catalyst with the above additions is 20% lower than the catalyst prepared by tableting according to Example 1.

Příklad 5Example 5

Spolu s přípravou roztoků podle příkladu 1 se připraví dále roztok 125,5 g UOg/KO^/g . 6 HgO v 80 ml destilované vody. Tento roztok se pak dávkuje do roztoku molybdenové soli obsahující již ostatní roztoky aktivních komponent katalyzátoru. Vzniklá suspenze se po míchání zpracuje jako v příkladě 3.Along with the preparation of the solutions of Example 1, a solution of 125.5 g UOg / KO.sub.2 / g was further prepared. 6 HgO in 80 ml of distilled water. This solution is then metered into a molybdenum salt solution containing other solutions of the active catalyst components. The resulting suspension was treated as in Example 3 after stirring.

ml drceného katalyzátoru se testuje při stykové době reakční směsi 1,8 sekund a složení jako v příkladě 1 při teplotě 35Ο °C.ml of crushed catalyst is tested at a reaction time of 1.8 seconds and a composition as in Example 1 at 35 ° C.

Konverze propylenu je 95,1 %· Výtěžek akroleinu, kyseliny akrylové a kyseliny octové je postupně 84,7 %, 7,5 % a 1,1 K>. Zbytek je CO a COg.The propylene conversion is 95.1%. The yield of acrolein, acrylic acid and acetic acid are respectively 84.7%, 7.5% and 1.1 K> respectively. The rest are CO and COg.

PříkladůExamples

Podle příkladu 1 a 3 se připraví řada katalyzátorů obsahujících v různém poměru prvky dle vynálezu.According to Examples 1 and 3, a series of catalysts are prepared containing the elements of the invention in varying proportions.

Všechny se hodnotí tak, že 5 rol drceného katalyzátoru se naplní do nerezového U- reakto· ru o průměru 14 mm. Reaktor se vyhřeje v roztavené lázni za průchodu plynné směsi obsahující 3,25 % mol. propylenu-, 31 % mol. dusíku 31 % mol. vzduchu a 34,7 % mol. vodní páry. Stykové doba směsi je 1,8 sekundy.All were evaluated by placing 5 rolls of crushed catalyst in a 14 mm diameter stainless steel U-reactor. The reactor is heated in a molten bath by passing a gas mixture containing 3.25 mol%. propylene, 31 mol%. of nitrogen 31 mol%. % air and 34.7 mol. water vapor. The contact time of the mixture is 1.8 seconds.

Katalyzátor Catalyst Mo Mo 12 12 : 2 : Si 1 : Bi 1 : : 1: Si 1: Bi 1: Fe 1 : Fe 1: Co 1 Co 1 Uo Uo 12 12 : W 1 : U 1 : Si 0,5 : W 1: U 1: Si 0.5 : Bi 1 : Bi 1 : Fe : Fe Uo Uo 12: 12: i W 1 : Si 5 : Bi 1 : i W 1: Si 4: Bi 1: Fe 1 : Fe 1: Ni 1 Ni 1 Uo Uo 12 : 12: : Sn 0,5 : Bi 1 : Fe : Sn 0.5: Bi 1: Fe 1 : Co 1: Co 1 1 Mo Mo 12 : 12: i Si 2 : Bi 0,5 : P 1 Si 2: Bi 0.5: P 1 : Fe 1 : Fe 1 : Co : Co Uo Uo 12 : 12: : Si 1 : Sb 1 : Bi 1 : Si 1: Sb 1: Bi 1 : Fe 1 : Fe 1 : Co : Co

Příklad 7Example 7

Teplota °C Temperature ° C Konverze propylenu % Propylene Conversion% Výtěžek akroleinu % Acrolein yield% 350 350 97,2 97.2 83,0 83.0 350 350 94,6 94.6 80,1 80.1 360 360 91,6 91.6 79,9 79.9 360 360 94,4 94.4 82,8 82.8 375 375 93,7 93.7 80,3 80.3 375 375 94,0 94.0 75,0 75.0

Podle přikladu 1, ale s 20x většími navážkami solí aktivních komponent, se připraví katalyzátorová suspenze, která se po vysušení tepelně zpracuje jako v příkladě 3. Předžíhaná hmota se zformuje na částice o velikosti 5 mm.According to Example 1, but with 20 times the weight of the salts of the active components, a catalyst slurry is prepared, which after drying is heat treated as in Example 3. The preheated mass is formed into 5 mm particles.

550 ml katalyzátoru se testuje v nerezovém reaktoru o průměru 30 mm, umístěném v roztavené solné lázni. Oxidační směs obsahuje 4,9 % mol. propylenu, 21 % mol vodní páry, % mol. vzduchu'a zbytek tvoří dusík. Při teplotě 375 °C a stykové době 1,5 sekund za tlaku 270 KPa se dosáhne po 3 100 provozních hodinách těchto výsledků:550 ml of catalyst are tested in a 30 mm stainless steel reactor placed in a molten salt bath. The oxidation mixture contains 4.9 mol%. propylene, 21 mol% water vapor, mol%. air and the rest is nitrogen. At a temperature of 375 ° C and a contact time of 1,5 seconds at a pressure of 270 KPa, the following results shall be obtained after 3 100 operating hours:

konverze propylenu 97,%, výtěžek akroleinu, kyseliny akrylové a kyseliny octové postupně 75 %, 16 %, 1,1 %. Zbytek je CO a COg. Vodní kondenzát neobsahuje kyselinu propionovou, ani propionaldehyd v pozorovatelném množství.propylene conversion 97%, yield of acrolein, acrylic acid and acetic acid successively 75%, 16%, 1.1%. The rest are CO and COg. The water condensate does not contain propionic acid or propionaldehyde in observable amounts.

Claims (3)

předmět vynálezuobject of the invention 1. Katalyzátor pro přípravu nenasycených karbonylových sloučenin oxidací olefinů v plynné fázi, obsahující v kysličníkové formě vedle molybdenu a popřípadě dalších prvků VI. B skupiny periodického systému nejméně po jednom z prvků IV. A, V. A a VIII. B skupiny periodického systému, vyznačený tím, že atomový poměr přítomných prvků je v rozmezí: molybden 12, popřípadě součet wolframu W a uranu U do 6, prvky skupiny IV. A, tj. křemík Si a cín Sn 0,5 až 10,0, prvky skupiny V. A, tj. fosfor P, antimon Sb, vizmut Bi 0,1 až 10,0 a prvky skupiny VIII. B, tj. železo Pe, kobalt Co, nikl Ni 0,<t až 10.Catalyst for the preparation of unsaturated carbonyl compounds by gas-phase oxidation of olefins containing, in an oxide form, in addition to molybdenum and optionally other VI elements. B of the Periodic System group by at least one of the elements of IV. A, V. A and VIII. B group of the periodic system, characterized in that the atomic ratio of the elements present is in the range: molybdenum 12, or the sum of tungsten W and uranium U to 6, elements of group IV. A, i.e. silicon Si and tin Sn 0.5 to 10.0, elements of Group V. A, ie phosphorus P, antimony Sb, bismuth Bi 0.1 to 10.0, and elements of Group VIII. B, ie iron Pe, cobalt Co, nickel Ni 0, <t to 10. 2. Způsob přípravy katalyzátoru podle bodu 1, při němž se smíchají při tšplotě do 95 °C roztoky ve vodě rozpustných solí aktivních složek katalyzátoru, vzniklá suspenze se zahustí, vysuší a zformuje do tablet, vyznačený tím, že vysušená a zformovaná katalyzátorová hmota se tepelně zpracuje žíháním při teplotách 105 až 300 °C s postupným najížděním na teplotu rychlostí 30 až'100 °C/h a za průchodu plynu odvádějícího teplo rychlostí 100 až 20 000 obj./obj. katalyzátoru . h, a pak se dále žíhá při teplotách 300 až 550 °C po dobu 2 až 24 h, výhodně při teplotě 420 °C po dobu 6 hodin.2. A process for the preparation of the catalyst according to claim 1, which comprises mixing, at a temperature of up to 95 DEG C., the water-soluble salts of the active components of the catalyst, concentrating the resulting suspension, drying and forming it into tablets. It is annealed at 105 to 300 ° C with gradual start-up at a temperature of 30 to 100 ° C / ha and passing heat dissipating gas at a rate of 100 to 20,000 v / v. of the catalyst. h, and then further calcined at 300 to 550 ° C for 2 to 24 h, preferably at 420 ° C for 6 hours. 3. Způsob přípravy katalyzátoru podle bodu 1, při němž ae smíchají při zvýšené teplotě do 95 °C roztoky ve vodě rozpustných solí aktivních složek katalyzátoru, vzniklá suspenze se zahustí a popřípadě vysuší, vyznačený tím, že zahuštěná katalyzátorová suspenze a/nebo vysušená katalyzátorová hmota se hněte s vodou, popřípadě s vodným roztokem derivátů celulózy, výhodně karboxymetylcelulózy a/nebo močoviny a/nebo hexametyltetraminu a/nebo sloučenin hořšíku, např. kysličníku hořečnatého v hmotnostním poměru k vysušené3. A process for the preparation of the catalyst according to claim 1, which comprises mixing solutions of water-soluble salts of the active components of the catalyst at elevated temperatures of up to 95 [deg.] C., the resulting suspension is concentrated and optionally dried. knead with water, optionally with an aqueous solution of cellulose derivatives, preferably carboxymethylcellulose and / or urea and / or hexamethyltetramine and / or magnesium compounds, eg magnesium oxide in a weight ratio to the dried Severografia, n. p., MOSTSeverography, n. P., MOST Cena 2,40 Kčs katalyzátorové hmotě 0,1 až 5 ku 1 000, vzniklé pasta se pak zpracuje extruzí na výtlačky, které se po vysušení tepelně zpracují žíháním při teplotách 105 až 300 °C a postupným najížděním na teploty rychlostí 30 až 100 °C/h a za průchodu plynu odvádějícího teplo rychlosti 100 až 20 000 obj./obj. katalyzátoru . h a pak se dále žíhá při teplotách 300 až 550 °C po dobu 2 až 24 h, výhodně při teplotě 420 °C po dobu 6 hodin.Price 2.40 Kč with catalyst mass 0.1 to 5 to 1000, the resulting paste is then processed by extrusion into extrudates, which after drying are heat treated by annealing at temperatures of 105 to 300 ° C and gradual start-up at temperatures of 30 to 100 ° C / ha while passing the heat-dissipating gas at a rate of 100 to 20,000 vol / vol. of the catalyst. h and then further calcined at 300 to 550 ° C for 2 to 24 h, preferably at 420 ° C for 6 hours.
CS722074A 1974-10-22 1974-10-22 Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation CS230902B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS722074A CS230902B1 (en) 1974-10-22 1974-10-22 Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS722074A CS230902B1 (en) 1974-10-22 1974-10-22 Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS230902B1 true CS230902B1 (en) 1984-08-13

Family

ID=5420952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS722074A CS230902B1 (en) 1974-10-22 1974-10-22 Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS230902B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3773692A (en) Catalysts for the oxidation of alpha,beta-unsaturated aldehydes to alpha,beta-unsaturated carboxylic acids and process for their preparation
KR100191368B1 (en) Iron-antimony-molybdenum containing oxide catalyst composition and process for preparing the same
US3226421A (en) Catalytic process for the preparation of nitriles
US4155938A (en) Oxidation of olefins
US7638458B2 (en) Complex metal oxide catalyst with high (meth) acrylic acid selectivity
IL45503A (en) Catalyst compositions for olefin oxidation reactions
US4051180A (en) Preparation of acrylic acid and methacrylic acid
KR101974709B1 (en) Improved selective ammoxidation catalysts
JP3476307B2 (en) Method for filling catalyst for synthesis of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
EP0027351B1 (en) Oxidation catalysts and process for the preparation of methacrolein by vapour phase oxidation
EP0183225B1 (en) Catalyst for vapor-phase hydrogen transfer reaction
US5550095A (en) Process for producing catalyst used for synthesis of methacrylic acid
US4446328A (en) Process for producing methacrolein
US4552978A (en) Oxidation of unsaturated aldehydes
US3980709A (en) Catalyst for preparation of α,β-unsaturated aldehydes and process for preparing the aldehydes
JPH09316023A (en) Production of (meth)acrylic acid
US4111983A (en) Oxidation of unsaturated aldehydes to unsaturated acids
EP0639404B1 (en) Process for producing methacrylic acid synthesis catalyst
US4378309A (en) Catalyst compositions for the preparation of unsaturated acids
US3755458A (en) Oxidation of propylene and isobutene to unsaturated aldehydes
CS230902B1 (en) Catalyst for preparation of nonsaturated carbonyl compounds by oxidation of olefin in gas phase and method of its preparation
JPS63315148A (en) Catalyst of synthesis of methacrylic acid and preparation thereof showing excellent reproducibility
US4560673A (en) Catalyst for the oxidation of unsaturated aldehydes
US3900426A (en) Catalysts for the oxidation of olefines
KR970011453B1 (en) Process for producing acrylonitrile