CS244033B1 - Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes - Google Patents
Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes Download PDFInfo
- Publication number
- CS244033B1 CS244033B1 CS847075A CS707584A CS244033B1 CS 244033 B1 CS244033 B1 CS 244033B1 CS 847075 A CS847075 A CS 847075A CS 707584 A CS707584 A CS 707584A CS 244033 B1 CS244033 B1 CS 244033B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- molybdenum
- oxidation
- paste
- atomic ratio
- weight
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Způsob výroby vícesložkových katalyzátorů pro oxidaci aldehydů na karboxylové kyseliny smísením homogenního vodného roztoku výchozích sloučenin aktivních složek, kterými jsou oxidy molybdenu, vanadu a dalších promotujících kovů z I., V. a VIII. skupiny Mendělejevova periodického systému, ořičemž atomární poměr' molybdenu ku vanadu 2 : 1 až 12 : 1 a atomární poměr promotorů ku molybdenu je 0,01 až 0,5 s organickými hydroxykyselinami zvolenými ze skupiny zahrnující kyselinu vinnou a citrónovou v množství 1 až 5 g-molekul na 1 g-sbom promotujícího kovu a úpravou pH na 7 až 8 přídavkem hydroxidu amonného ták, že se roztok, popřípadě s přídavkem inertního nosiče zahustí do konzistence aikrokrystalická pasty s-óbaaham 15 až 50 B hmotnostních vlhkosti, ■pasta se suší a zároveň kalcinuje v kontinuální míchané suěárně v proudu spalin plynového hořáku a/nebo vzduchu při teplotě 250 až 350 "C, zíkaný prach s* smísí s tabletačními přísadami, popřípadě se přidá uhličitan amonný v množství až 40 B hmotnostnícha směs se tvaruje do tvaru tablet, které se výžíhají za přístupu vzduchu oři teplotě 300 až 400 eC po dobu 5 až 24 hodin. Metoda umožňuje reprodukovatelnost podmínek jednotlivých výrobních operací v průmyslovém měřítku.Process for the production of multi-component catalysts for the oxidation of aldehydes to carboxylic acids acid by mixing a homogeneous aqueous solution starting compounds of the active ingredients, which are oxides of molybdenum, vanadium and others promoter metals from I, V, and VIII. the Mendeleyev Periodic Group with the atomic ratio of molybdenum to vanadium 2: 1 to 12: 1 and atomic ratio of promoters to molybdenum is 0.01 to 0.5 with organic hydroxy acids selected from the group consisting of tartaric acid and citric acid in amounts 1-5 g-molecules per g-promoter promoter metal and adjusting the pH to 7 to 8 by addition ammonium hydroxide, such that the solution optionally with the addition of an inert carrier to a consistency of arocrocrystalline paste s-óbaaham 15 to 50 B by weight of moisture, ■ the paste is dried while calcining in a continuous a stirred dryer in a gas flue gas stream burner and / or air at temperature 250 to 350 ° C, the dust collected with * blends with tabletting additives, optionally added ammonium carbonate up to 40 B by weight the mixture is shaped into tablets, which are ignited with air access by the horse temperature of 300 to 400 eC for 5 to 24 hours. The method allows reproducibility of conditions individual manufacturing operations in industrial scale.
Description
Vynález se týká způsobu výroby vícesložkových katalyzátorů pro oxidaci aldehydů na karboxylové kyaellny v plynná fázi.The present invention relates to a process for the preparation of multi-component catalysts for the oxidation of aldehydes to carboxylic acids in the gas phase.
Pro katalytickou ioxidaci aldehydů jako je například akrolein nebo natakrolaia na odpovídající karboxylové kyseliny to je na kyselinu akrylovou nebo metakrylovou se běžně používají vícesložkové katalyzátory na bázi směsných oxidů molybdenu, vanadu a dalších promotujících kovů z I., V. a VIII. skupiny Mendělejevová periodického systému.Multi-component catalysts based on mixed oxides of molybdenum, vanadium and other promoter metals of I., V. and VIII are commonly used for the catalytic ioxidation of aldehydes such as acrolein or natacrolaia to the corresponding carboxylic acids i.e. acrylic or methacrylic acid. of the Mendeleev Group of the Periodic System.
Základním nedostatkem věech dosud známých postupů přípravy katalyzátorů tohoto typu je Spatná reprodukovatelnost podmínek jednotlivých výrobních operaci v průmyslovém měřítku vedoucí k rozdílným katalytickým vlastnostem jednotlivých šarěí katalyzátorů.The basic drawback of all prior art catalyst preparation processes of this type is the poor reproducibility of the conditions of individual manufacturing operations on an industrial scale resulting in different catalytic properties of the individual batches of catalysts.
Tyto vícesložkové katalyzátory se připravují nejěastěji srážením z roztoků rozpustných sloučenin aktivních složek a to za přítomnosti nosiče nebo bez něho. Po odpaření vody se získané hmota dále tepelně zpracovává, obsažené soli se termicky rozloží, směs se vytvaruje a vyžíhá, čímž získá požadované katalytické vlastnosti.These multi-component catalysts are most often prepared by precipitation from solutions of soluble active ingredient compounds, with or without a carrier. After evaporation of the water, the obtained mass is further heat treated, the contained salts are thermally decomposed, the mixture is shaped and calcined to obtain the desired catalytic properties.
Základní nevýhodou nejčastěji používaná arážeoí aetody je velká citlivost složení vznikající sraženiny na pořadí aíaenl roztoků, rychlosti dávkováni, koncentraci roztoků a na pH prostředí. ·The main disadvantage of the most commonly used aethod is the high sensitivity of the precipitate composition to the order of the aà l ll solutions, the rate of dosing, the concentration of the solutions and the pH of the environment. ·
Udržet konstantní a reprodukovatelné podmínky srážení je u mnohosložkového systému velmi obtížné a tato okolnost je jednou z příčin nehomogenity složení jednotlivých ěarší při přípravě katalyzátoru v průmyslovém měřítku.It is very difficult to maintain constant and reproducible precipitation conditions in a multi-component system and this is one of the causes of the inhomogeneity of the composition of the individual batches when preparing the catalyst on an industrial scale.
Značný pokrok v tomto směru přináší použití koaplexotvorných činidel, jak je uvedeno v čs. AO č. 188 414, zaručující udržení všech složek kstalizétorů v homogenním roztoku až do stadia jeho zahuštění do mikrokrystalická pasty. Uvedené AO však stejně jako jiné až dosud známé postupy neřeší dostatečným způsobem vyhovující postup dalšího tepelného .zpracování zahuštěné suspenze (pasty) v průmyslových podmínkách.Significant advances in this direction are brought about by the use of coaplexing agents, as disclosed in U.S. Pat. No. 188,414, guaranteeing that all the components of the crystallisers are kept in a homogeneous solution until it is thickened into a microcrystalline paste. However, the above-mentioned AOs, like other known processes, do not sufficiently address the process of further thermal treatment of the thickened suspension (paste) under industrial conditions.
Výchozími surovinami pro přípravu katalyzátorů pro oxidaci 'aldehydů jsou nejSastšji heptamolybdenan hexaaraonný, vanadičnan amonný a dusičnany ostatních promotujících kovů. Vedlejším produktem vznikajícím při smísení jejich vodných roztoků|je proto dusičnan amonný, který je příčinou značných obtíží při jejich dalším termickém zpracování.The starting materials for the preparation of catalysts for the oxidation of aldehydes are most commonly hexa-aryonic acid heptamolybdate, ammonium vanadate and nitrates of other promoting metals. The by-product of mixing their aqueous solutions is ammonium nitrate, which causes considerable difficulties in their further thermal treatment.
Tepelný rozklad dusičnanu amonného je pochod silně exothermní, který zaj přítomnosti solí kovů probíhá autokatalyticky. Teplo uvolněná při tomto rojtkladu může snadno zvýšit teplotu na hranici, kdy se rozklad stává již nezvládnutelným a katalyzátoru v této fázi hrozí nebezpečí nadměrného přehřátí, které je pak příčinnou ztráty jeho dobrých katalytických vlastností.The thermal decomposition of ammonium nitrate is a highly exothermic process, which in the presence of metal salts proceeds autocatalytically. The heat released in this process can easily raise the temperature at the boundary, where decomposition becomes unmanageable and the catalyst at this stage is in danger of overheating, which in turn causes the loss of its good catalytic properties.
Přítomnost komplexotvorných látek toto nebezpečí ještě dále zvyšuje a posouvá počátek termického rozkladu NH^NOj do oblasti nižších teplot. Operace sušení a kaleinace (termického rozkladu solí) je z tohoto hlediska vysoce náročnou operací, která vyžaduje odpovídající technologické zařízení.The presence of complexing agents further increases this risk and shifts the onset of thermal decomposition of NH4NO3 to lower temperatures. In this respect, the drying and kaleinization (thermal decomposition of salts) operation is a highly demanding operation requiring the corresponding technological equipment.
Uskutečnění této opsracs z* podmínek uvedených v AO 188 414 je možné pouze v laboratorním měřítku, kdy lze zaručit poměrně dobrý odvod tepla ze sušené a kalcinované hmoty. Rovněž další postup zpracování katalyzátorové hmoty uvedený v tomto AO je pro větší měřítko nevhodný, nebol navržené žíhání katalyzátoru v préškovité formě působí redukci spodních vrstev materiálu a je opět uskutečnitelné pouze v malém laboratorním mšřítku, kde lze zaručit dostatečný přístup vzduchu k celé vsázce žíhaného katalyzátoru.This opsracs from the conditions of AO 188 414 can only be carried out on a laboratory scale, where a relatively good heat dissipation from the dried and calcined matter can be guaranteed. Also, the other catalyst mass treatment process described in this AO is unsuitable for larger scale, since the proposed annealing of the catalyst in powdered form reduces the bottom layers of the material and is again feasible only in a small laboratory scale where sufficient air access to the entire annealed catalyst batch can be guaranteed.
Pokrok ve srovnání se způsobem výroby katalyzátoru podle čs. AO č. 188 414 spočívá nejen ve zvýšení výtěžku užitečných produktů oxidace aldehydů o cca-3 %, jak dokládá tabulka I, zejména však ve skutečnosti, že postup podle tohoto vynálezu je realizovatelný v průmyslovém měřítku, zatímco postup přípravy katalyzátoru podle čs. A0 č. 188 414 lze realizovat pouze v malém laboratorním zařízení.Progress in comparison with the process for the production of the catalyst according to U.S. Pat. AO No. 188 414 consists not only in increasing the yield of useful aldehyde oxidation products by about -3%, as shown in Table I, but particularly in the fact that the process of the present invention is feasible on an industrial scale, while the process of preparing the catalyst of U.S. Pat. A0 No. 188 414 can be realized only in a small laboratory equipment.
Podstata způsobu výroby vícesložkových katalyzátorů pro oxidaci aldehydů na karboxylové kyseliny smísením homogenního vodného roatoku výchozích sloučenin aktivních složek, kterými jsou oxidy molybdenu, vanadu a dalších promotujících kovů z I., V. a VIII. skupiny Mendělejevová periodického systému, přičemž atomární poměr molybdenu ku vanadu je 0,01 až 0,5 s organickými hydroxykyselinami zvolenými ze skupiny zahrnující kyselinu vinnou a citrónovou v .množství 1 až 5 g-molekul na 1 g-atom promotujícího kovu a úpravou pH na 7 až 8 přídavkem hydroxydu amonného spočívá podle vynálezu v tom, že se roztok, popřípadě s přídavkem inertního nosiče zahustí do konzistence mikrokrystalické pasty s obsahem 15 až 50 % hmotnostních vlhkosti, pasta se suší a zároveň kalcinuje v kontinuální míchané sušárně v proudu spalin plynového hořáku a/nebo vzduchu při teplotě 250 až 350 °C, získaný prach se smísí s tahletačnínji přísadami, popřípadě se přidá uhličitan amonný v množství až 40 % hmotnostních a směs se tvaruje do tvaru tablet, které se vyžíhají za přístupu vzduchu při teplotě 300 až 400 °C po dobu 5 až 24 hodin. Výhodný tvar tablet jsou rovnostranné válečky rozměru 4 až 6 mm nejlépe s otvorem uprostřed.SUMMARY OF THE INVENTION A process for the preparation of multi-component catalysts for the oxidation of aldehydes to carboxylic acids by mixing a homogeneous aqueous solution of the starting compounds of the active ingredients, which are the oxides of molybdenum, vanadium and other promoting metals of I., V. and VIII. of the Mendeleyev group of the Periodic System, wherein the atomic ratio of molybdenum to vanadium is 0.01 to 0.5 with organic hydroxy acids selected from the group comprising tartaric and citric acids in an amount of 1 to 5 g-molecules per 1 g-atom of promoting metal and adjusting the pH to The addition of ammonium hydroxide according to the invention consists in that the solution, optionally with the addition of an inert carrier, is thickened to a consistency of a microcrystalline paste containing 15 to 50% by weight of moisture, the paste is dried and calcined in a continuous stirred dryer in a flue gas stream. and / or air at 250 to 350 [deg.] C., the dust obtained is mixed with the additive additives, optionally up to 40% by weight of ammonium carbonate is formed and the mixture is shaped into tablets which are annealed under air at 300 to 400 ° C for 5 to 24 hours. The preferred shape of the tablets are 4 to 6 mm equilateral cylinders, preferably with an opening in the center.
Uvedený půstup přípravy vícesložkových katalyzátorů pro oxidaci aldehydů zaručuje výborné katalytické vlastnosti katalyzátorů a dokonalou homogenitu jejich jednotlivých šarží z následujících důvodů:This process of preparation of multi-component aldehyde oxidation catalysts guarantees the excellent catalytic properties of the catalysts and the perfect homogeneity of their individual batches for the following reasons:
1. Použití kombinace hydroxykyseliny a KH^OH zaručuje udržení polykomponentní směsi aktivních složek v roztoku až do stádia zahuštění na pastu s požadovaným obsahem vlhkosti, čímž se dosahuje dokonalé homogenity směsi.The use of a combination of hydroxy acid and KHHOH ensures that the poly-component mixture of the active ingredients is kept in solution until it is concentrated to a paste with the desired moisture content, thereby achieving a perfect homogeneity of the mixture.
2. Vhodné spojení ertdotermního sušení a exothermní kalcinace za použití kontinuální míchané sušárny s plynným sušícím médiem zajištuje dokonalou regulaci teploty, kdy teplotu sušárny lze regulovat v požadovaných mezích volbou obsahu vlhkosti v pastě, rychlostí dávkování pasty do sušárny, volbou teploty pláště sušárny i vstupní teplotou plynného sušícího media, což vylučuje možnost nežádoucího přehřátí katalyzátoru.2. Appropriate combination of ertdothermal drying and exothermic calcination using a continuous stirred dryer with gaseous drying medium ensures perfect temperature control where the temperature of the dryer can be controlled within the required limits by selecting the moisture content in the paste, gaseous drying medium, which eliminates the possibility of unwanted overheating of the catalyst.
3. Snadné udržení konstantních podmínek pracovního režimu základních operací výroby katalyzátorů pak zaručuje dokonalou homogenitu a reprodukovatelnost výroby katalyzátorů v libovolném množství.3. Easily maintaining constant operating conditions of the basic catalyst production operations then ensures perfect homogeneity and reproducibility of catalyst production in any amount.
4. Případným přídavkem uhličitanu amonného před tabletací lze pak déle vhodně ovlivnit tvorbu makroporésní struktury katalyzátoru a tak eliminovat negativní vliv vnitřní difúze na selektivitu oxidační reakce.4. Possible addition of ammonium carbonate before tabletting can then suitably influence the formation of the macroporous structure of the catalyst and thus eliminate the negative effect of internal diffusion on the selectivity of the oxidation reaction.
5. Tvarováním katalyzátoru do tvaru válečků s vnitřním otvorem lže pak zaručit lepěí využití vnitřního povrchu katalyzátoru, snížit náklady na suroviny při jeho výrobě a zlepšit hydrodynamické podmínky v reaktoru.5. By shaping the catalyst into cylindrical form with an internal orifice, it is then possible to guarantee a better utilization of the catalyst internal surface, to reduce the cost of raw material production and to improve the hydrodynamic conditions in the reactor.
Katalyzátory vyrobené podle tohoto vynálezu se vyznačují při oxidaci aldehydů vysokou aktivitou a selektivitou. S výhodou mohou být použity pro druhý oxidační stupeň v procesu výroby kyseliny akrylové z propenu.The catalysts produced according to the invention are characterized by high activity and selectivity in the oxidation of aldehydes. They can advantageously be used for the second oxidation stage in the process of producing acrylic acid from propene.
Katalyzátor připravený podle tohoto vynálezu při použiti pro oxidaci akroleinu na kyselinu akrylovou poskytuje za stejných podmínek vyšší výtěžky kyseliny akrylové než katalyzátoru shodného složení připravený v laboratorním měřítku podle č. AO č. 188 414 jak dokládá následující tabulka I.The catalyst prepared according to the present invention, when used for the oxidation of acrolein to acrylic acid, provides higher yields of acrylic acid under the same conditions than a catalyst of the same composition prepared on a laboratory scale according to No. AO No. 188 414 as shown in Table I below.
Tabulka S. ITable S. I
Vlastní postup přípravy katalyzátoru podle tohoto vynálezu je dále objasněn následujícím ' příkladem:The actual process for preparing the catalyst of the present invention is further illustrated by the following example:
PřikladlHe did
Postupně se připraví:Gradually prepare:
Roztok A 1 - v 132 1 vody se rozpustí 28 kg heptamolybdenanu hyxaamonného a přidá se 7,2 1 26% hydroxidu amonnéhoSolution A1 - 28 kg of hyxammonium heptamolybdate are dissolved in 132 l of water and 7.2 l of 26% ammonium hydroxide are added
Roztok A 2 - v 222 1 vody se rozpustí 4,6 kg vanadičnanu amonnéhoSolution A2 - 4.6 kg of ammonium vanadate are dissolved in 222 l of water
Roztok B 1 - v 43 1 vody se rozpustí 8 kg kyseliny vinné a 6,4 kg dusičnanu měSnatéhoSolution B1 - 8 kg of tartaric acid and 6.4 kg of cupric nitrate are dissolved in 43 l of water
Roztok B 2 - v 32 1 vody se rozpustí 3 kg kyseliny vinné a 2,7 kg dusičnanu Selezitého.Solution B2 - Dissolve 3 kg of tartaric acid and 2.7 kg of Selesium nitrate in 32 L of water.
Slitím roztoků A 1 a A 2 vznikne roztok A. Slitím roztoků B 1 a B 2 vznikne roztok B.Combining solutions A 1 and A 2 gives solution A. Combining solutions B 1 and B 2 gives solution B.
Po jejích smíchání se upraví pH pomocí Jiydroxidu amonného na hodnotu 7,3. Výsledný homogenní roztok se zahuštuje při 80 až 100 °C na pastu s minimálním obsahem vlhkosti 15% hmot. Pasta se současně buší a kalcinuje v kontinuální míchané suěárně v proudu vzduchu a spalin zemního plynu za následujících podmínek: množství vzduchu procházející sušárnou - 70 až 75 kg/h, teplota na výstupu suěárny + 300 °C, spotřeba senního plynu 2,5 m^/h, teplote tempemečního pláště sušárny * 240 °C.After mixing, the pH is adjusted to 7.3 with ammonium hydroxide. The resulting homogeneous solution is concentrated at 80-100 ° C to a paste with a minimum moisture content of 15% by weight. At the same time, the paste is pounded and calcined in a continuous stirred drier in a stream of natural gas and flue gas under the following conditions: air flow rate through the drier - 70 to 75 kg / h, duct outlet temperature + 300 ° C, hay gas consumption 2.5 m ^ / h, oven temp. shell temperature * 240 ° C.
Prach katalyzátoru se po přidání grafitu a kaolinu a 10 kg uhličitanu amonného tabletuje do tvaru válečků 6 x 3 mm s vnitřním otvorem o průměru 2 mm a nakonec se žíhá v peci za přístupu vzduchu a to 5 hodin při 300 °C a 10 hodin při 350 °C.Catalyst dust, after the addition of graphite and kaolin and 10 kg of ammonium carbonate, is tabletted into 6 x 3 mm cylinders with a 2 mm internal orifice and finally annealed in an air oven for 5 hours at 300 ° C and 10 hours at 350 Deň: 32 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS847075A CS244033B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS847075A CS244033B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS707584A1 CS707584A1 (en) | 1985-09-17 |
CS244033B1 true CS244033B1 (en) | 1986-07-17 |
Family
ID=5419217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS847075A CS244033B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS244033B1 (en) |
-
1984
- 1984-09-20 CS CS847075A patent/CS244033B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS707584A1 (en) | 1985-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100191368B1 (en) | Iron-antimony-molybdenum containing oxide catalyst composition and process for preparing the same | |
US3773692A (en) | Catalysts for the oxidation of alpha,beta-unsaturated aldehydes to alpha,beta-unsaturated carboxylic acids and process for their preparation | |
SU1665870A3 (en) | Method of producing oxide catalyst for oxidation of propylene | |
US3954856A (en) | Method for vapor-phase catalytic oxidation of tert.-butyl alcohol | |
US4051180A (en) | Preparation of acrylic acid and methacrylic acid | |
CS273633B2 (en) | Method of catalysts production on base of complex oxide | |
JPS5811416B2 (en) | Method for producing methacrylic acid | |
KR102600910B1 (en) | Catalyst for producing unsaturated carboxylic acid, method for producing the same, and method for producing unsaturated carboxylic acid | |
JPS5924140B2 (en) | Method for producing methacrylic acid and catalyst | |
KR100870790B1 (en) | Process for preparing molybdenum-bismuth-iron containing composite oxide fluidized bed catalyst | |
JP4925415B2 (en) | Method for producing a catalyst for methacrylic acid production | |
KR900006438B1 (en) | Oxidation of unsaturated aldehyde | |
DE69302504T2 (en) | Process for the preparation of catalysts for the synthesis of unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids | |
US4111983A (en) | Oxidation of unsaturated aldehydes to unsaturated acids | |
US4446328A (en) | Process for producing methacrolein | |
CS244033B1 (en) | Method of multicomponent catalysts production for oxidation of aldehydes | |
JP3668386B2 (en) | Catalyst for synthesizing methacrolein and methacrylic acid and method for producing methacrolein and methacrylic acid | |
JPH05177141A (en) | Method for producing methacrylic acid | |
US4378309A (en) | Catalyst compositions for the preparation of unsaturated acids | |
JPH0840969A (en) | Production of acrolein and catalyst | |
JP2005058909A (en) | Method for producing catalyst for synthesis of methacrylic acid | |
JPH0763625B2 (en) | Method for producing iron molybdate catalyst for oxidation | |
DE2449992A1 (en) | CATALYST AND METHOD FOR MANUFACTURING UNSATATURATED CARBONIC ACIDS WITH THIS | |
JP4629886B2 (en) | Catalyst for producing methacrolein and / or methacrylic acid, method for producing the same, and method for producing methacrolein and / or methacrylic acid | |
JP2903317B2 (en) | Preparation of molybdenum-containing ammoxidation catalyst |