CZ55193A3 - Shaped oxidative catalyst structure for preparing maleic anhydride - Google Patents
Shaped oxidative catalyst structure for preparing maleic anhydride Download PDFInfo
- Publication number
- CZ55193A3 CZ55193A3 CS93551A CS5519391A CZ55193A3 CZ 55193 A3 CZ55193 A3 CZ 55193A3 CS 93551 A CS93551 A CS 93551A CS 5519391 A CS5519391 A CS 5519391A CZ 55193 A3 CZ55193 A3 CZ 55193A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- shaped
- oxidation catalyst
- catalyst
- geometric
- catalyst structure
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 186
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 title description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 73
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical class [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 30
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 26
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- -1 n-butane Chemical class 0.000 abstract description 11
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 29
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 24
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 10
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 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 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 4
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LJYCJDQBTIMDPJ-UHFFFAOYSA-N [P]=O.[V] Chemical compound [P]=O.[V] LJYCJDQBTIMDPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical class CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 1-nonene Chemical compound CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 2
- AYKYXWQEBUNJCN-UHFFFAOYSA-N 3-methylfuran-2,5-dione Chemical compound CC1=CC(=O)OC1=O AYKYXWQEBUNJCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000700735 Ground squirrel hepatitis virus Species 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical class CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N methylene hexane Natural products CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JSSLNEAEZRGSKN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropane Chemical compound CC(C)C.CC(C)C JSSLNEAEZRGSKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPYCVQASEGGKEG-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyoxolane-2,5-dione Chemical compound OC1CC(=O)OC1=O KPYCVQASEGGKEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 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 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBOXTJCIIVUZEN-UHFFFAOYSA-N [C].[O] Chemical class [C].[O] OBOXTJCIIVUZEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEABNKXSQUTCOW-UHFFFAOYSA-N [O].[P].[V] Chemical compound [O].[P].[V] LEABNKXSQUTCOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 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
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N dimethylacetylene Natural products CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- YQCIWBXEVYWRCW-UHFFFAOYSA-N methane;sulfane Chemical compound C.S YQCIWBXEVYWRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N n-decene Natural products CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium 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
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- AHYBQDWHRPRCKD-UHFFFAOYSA-N potassium nitric acid nitrate Chemical compound [K+].O[N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AHYBQDWHRPRCKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- GVGXPXPGZLUONX-UHFFFAOYSA-N samarium Chemical compound [Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm][Sm] GVGXPXPGZLUONX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J27/195—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
- B01J27/198—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/215—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of saturated hydrocarbyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
- C07C51/252—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/31—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting
- C07C51/313—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting with molecular oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/50—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group V (VA or VB) of the Periodic Table
- B01J2523/51—Phosphorus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
- B01J2523/50—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group V (VA or VB) of the Periodic Table
- B01J2523/55—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/31—Density
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Tento vynález se týká tvarováiTTCh-o5ÍŤdač*i<&h-iataJ^s torových struktur. Zvláště pak se tento vynález týká tvarováných oxidačních katalyzátorových struktur obsahujících katalytický materiál složený ze směsných oxidů vanadu a fosforu, jež jsou vhodné pro produkci maleinanhydridu částečnou oxidací nearomatických uhlovodíků v plynné fázi molekulárním kyslíkem nebo.plynem obsahujícím molekulární kyslík.
.··.,'·· >·. ·- a : .... ' .r.· ' - . i. ' .
tivitu. Obecně, daný katalyzátor vykazuje zvýšenou aktivitu s klesající velikostí částic katalyzátoru. Avšak u reaktorů s pevným ložem má sníženi velikosti částic katalyzátoru za následek zvýšení tlakového spádu napříč katalyzátorovým ložem. Tento jev je dán hustou náplní katalyzátorových částic v katalyzátorovém loži. Jakmile se zvýší tlakový spád napříč katalyzátorovým ložem, omezí se množství reakčního plynu, jež může projít tímto ložem za fixního vstupního, tlaku. Naopak, když se zvětší velikost částic katalyzátoru kvůli zlepšení tlakového spádu napříč katalyzátorovým ložem, část ztráty katalytické aktivity je důsledkem, mezi jiným, nižší hustoty náboje katalyzátoru, což jest, množství katalyzátoru na jednotku objemu reaktoru.
Ve snaze překonat těžkosti zakoušené vzhledem k aktivitě a produktivitě katalyzátoru a tlakovému spádu napříč katalyzátorovým ložem, řada tvarů katalyzátorů byla popsána jíž dříve.
U. S. patenty č. 4,370,492 a 4,370,261 popisuji hvězdicovité nebo žebrovaně tyókovité tvary nosiče katalyzátoru, jímž jsou aktivní kovy, jako užitečné pro výrobu vinyl acetátu v plynné fázi reakci ethylenu s kyselinou octovou a molekulárním kyslíkem či plyny obsahujícími molekulární kyslík.
^v.zátor
U. S. patenty č.. 4,342,603 a 4,328,130 popisují katalykonverze uhlovodíků, jenž má skutečné tvar válce·, ’’ němžťje mnoho podélných (kanálů prostírajících se radiálně
mální šířky kanálů.
U. S. patenty č. 4,133,777 a 4,116,819 popisují katalyzátory ve tvaru protažených výtlačků, jež mají proměnné podélné žlábky a výstupky na povrchu. Takové katalyzátory jsou dle zprávy užitečné pro hydrodesulfurizaci residuálních ropných olejů, uhelných kapalin, břidlicových olejů a olejů z dehtových pisků.
U. S. patent č. 3,966,644 popisuje tvarované porézní katalyzátory, které jsou definovány jako konkávní geometrické válce, ve tvaru polylohální. Podle této zprávy jsou tyto katalyzátory užitečné při hydrogenací uhlovodíků a mají větší katalytickou účinnost proti konvenčně tvarovaným katalyzátorům.
U. S. patent č. 3,957,627, popisuje skutečně sférický katalyzátor s prázdným středem a otvorem rozšiřujícím se směrem k vnějšímu povrchu, jenž je vhodný pro hydrogenaci uhlovodíkových surovin materiálů, obsahujících sloučeniny s vazbami uhlík-síra, uhlík-dusík, a/nebo uhlík-kyslík.
U. S. patent č. 3,347,798 uvádí duté kuličkovité katalyzátory, které jsou prý vhodné pro použití při různorodých reakcích ve fluidním loži, například, při hydrogenaci, oxidaci, dehydrogenaci, dehydrataci, polymerizaci, kondenzaci, / aminací/redukci aromatických nitrosloučenin, krakování, rafinaci a reformování uhlovodíků, alkylaci uhlovodíků a je'''Λ ·4:; '/‘/7J ‘,·· “í* '.--'-Τ'.....
.‘a také aromatických'amino-, '/· nitro-<a aminóí_ 'Navzdory předchozímu, . katalýza zůstává v podstatě , neexaktní vědou, to znamená, empirickým konáním neosvětleným pravidly, jež rozhodují o jistotě a předpověditelnosti. Tedy, přímý účinek tvaru katalyzátoru na jednotlivou katalytickou reakci není předpověditelný. Primárně je to proto, že každá katalytická reakce má jedinečnou reakční kinetíku a použitý katalyzátor má jedinečné tvarovací charakteristiky.
Výroba maleinanhydridu částečnou oxidací molekulárním kyslíkem v plynné fázi nebo plynem obsahujícím molekulární kyslík v přítomnosti oxidu vanadu a .fosforu jako katalyzátoru je jednou takovou reakcí. 0 maleinanhydrid je ve světě významný komerční zájem. Je používán samotný nebo v kombinaci s dalšími kyselinami při přípravě alkydových a polyeste4 rových pryskyřic. Je též důležitým meziproduktem pro chemickou syntézu. Význačná množství maleinanhydridu jsou produkována každým rokem pro uspokojeni těchto různých potřeb.
Pro výrobu maleinanhydridu byly použity různé oxidační katalyzátory, různé tvary oxidačních katalyzátorů a různé techniky, zvláště pak částečná oxidace monoaromatických uhlovodíků majících přinejmenším čtyři uhlíkové atomy v přímém řetězci (nebo cyklické struktuře). Obecné vzato, takové katalyzátory obsahují směsné oxidy vanadia a fosforu. Především však, za zvláště vhodné katalyzátory pro produkci ma1einanhydridu z nasycených uhlovodíků majících nejméně čtyři . „..uhlíkové atomy v přímém řetězci, jsou považovány tý, v nichž
U. S. patent č. 4,283,307 popisuje oxidační katalyzátorovou strukturu pro výrobu maleinanhydridu, která sestává z válce provrtaného naskrz a obsahující v podstatě katalytický materiál sestávající z komplexu fosforu, vanadu a kyslíku.
U. S. patenty ó. 4,181,628 a 4,178,298 popisují pevné pelety (válce) jako vhodnou oxidační katalyzátorovou strukturu pro produkci maleinanhydridu.
V. S. patent č. 4,632,915 uvádí katalyzátory obsahující fosfor, vanad a kyslík a promoční složku obsahující železo a lithium, které jsou vhodné pro částečnou oxidaci nearomatických uhlovodíků, zvláště n-butanu, molekulárním kyslíkem nebo plynem obsahujícím molekulární kyslík v plynné fázi pro produkci maleinanhydridu s vynikajícími výtěžky.
U. S. patent č. 4,562,268 se vztahuje na postup přípravy maleinanhydridu z nearomatických uhlovodíků v přítomnosti oxidačního katalyzátoru ze směsného oxidu vanadu a fosforu, přičemž tento katalyzátor vykazuje jednoprůchodnou hmotnostní produktivitu přinejmenším 70 gramů maleinanhydridu na kilogram katalyzátoru za hodinu.
U. S. patent č. 4,333,853 uvádí katalyzátor ze směsného oxidu vanadu a fosforu připravený redukci vanadu z pétimocného stavu do čtyřmocného v přítomnosti sloučeniny obsahující fosfor a v nepřítomnosti korozívního redukčního činidla v organickém kapalném médiu schopném redukovat vanad na vaJ ii“ ί*Λ, , v .. »{*»·* í J * ť.
, '-t ší aJ prážéďíní!^šě; zíšká řaktivrii' katalyzátor .%Ťakové katalyzá- .i' ů ~ --. ...-1. . ;ť>í,.·’<. :,íλ-;;)····;,,,/’ '· , . : · 1'·*>.· ' *’ i . ··<' f ,··'<> - -·/-**. ···..'-··· · tory jsou dle zprávy účinné v oxidaci C4-uhlovodíků jako jsou n-butan, 1- a 2-buteny, 1,3-butadien nebo jejich směsi, z nichž se vyrobí maleinanhydrid se selektivitami v rozsahu od 58,7% do 68,1% a výtěžky (mol%) v rozsahu od 51,4% do
59,5%.
U. S. patent č. 4,315,864 se vztahuje na postup přípravy maleinanhydridu z normálního uhlovodíku C4 v přítomnosti směsného oxidu vanadu a fosforu jako katalyzátoru. Katalyzátor je připraven redukcí, sloučeniny pětimocného vanadu v olefinickém, oxygenovaném organickém kapalném médiu na mocenství +4 v nepřítomnosti korozívního redukčního činidla, přičemž se získá prekursor katalyzátoru, jenž se vysuší a jehož žíháním se obdrží aktivní katalyzátor.
U. 5. patent č. 4,312,737 popisuje katalyzátor sestávající z inertního suportu a coatingu z katalyticky aktivního směsného oxidu vanadu a fosforu nebo vanadu, fosforu a uranu na vnějším povrchu suportu v množství větším než asi 50 až 80% hmotnostních z kombinovaného podkladového a oxidového materiálu. Je popsáno, že katalyzátory, jež jsou nárokovány v patentu, byly použity pro produkci maleinanhydridu z n-butanu ve výtěžcích v rozsahu od 53% do 62,5%, se selektivitami v rozsahu od 57,4% dO 67,9%.
V U. S. patentu č. 4,251,390 je uveden a nárokován vanadičito-fosforečno-kyslíkatý .katalyzátor se zinkem jako
maleinanhydrid rychlostí od 5« C do 10° C za hodinu v přítomnosti směsi butanu se vzduchem.
V U. S. patentu č. 4,187,235 je popsán proces přípravy ma 1 e i nanhydri du n-butanu přítomnosti vanado-fosfo-kyslíkatéha katalyzátoru s velkou povrchovou plochou, t. j. 10 až 100 metrů čtverečních na gram (m2/g), stanoveno metodou BET. Katalyzátor je připraven redukci pětimocného vanadu na mocenství mezi. +4,0 a +4,6 nevodným primárním nebo sekundárním alkoholem a kontaktem redukovaného vanadu s kyselinou fosforečnou, následovaným vysušením a žíháním výsledné vanadičito-fosforečné sloučeniny. '
U. S. patent 4,018,709 uvádí postup pro oxidaci normálního uhlovodíku C4 v plynné fázi za použití katalyzátorů obsáhujících vanad, fosfor, uran nebo wolfram nebo směs prvků. ze zinku, chrómu, uranu, wolframu, kadmia, niklu, bóru a silikonu. Ve vhodném provedeni, katalyzátor též obsahuje alkalický kov nebo kov. alkalických zemin, zvláště lithium, sodík, hořčík nebo baryum jako aktivní komponenty. Typicky jsou takové katalyzátory připraveny v koncentrované (37%) kyselině chlorovodíkové.
V U. S. patentu č. 3,930,585 je uveden postup přípravy maleinanhydridu z normálního uhlovodíku C4 v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího vanad, fosfor, měď, - kyslík, tellur nebo směs telluru a hafnia nebo uranu*nebo katalyzátor obsahující vanad, fosfor, měď a nejméně jeden prvek vybraný ze skupiny telur, zirkonium, nikl, cér, wolfram, palladium., stříbro,' mangan
χ.γ chróm, zinek, ’’V./ f. íů : 1anthan, hafnium,'tantal, molybdenrhenium, samarium, /iů/v/ůi ΧΧξόΧΧ thorium, kobalt·, uran a cín,, volitelně též (a<přednostně) s jedním prvkem ze .skupiny IA (alkalické kovy) nebo IIA (kovy'alkalických.zemin)i
U. S. patent č. 3,888,866 uvádí postup oxidace n-butanu při teplotě od asi 300° C, do asi 600° C s vanado-fosfo-kyslikatým katalyzátorem majícím poměr atomů fosforu ku vanadu 0,5-2, urychlovaný nebo usměrňovaný chrómem, železem, hafniem, zirkoniem,. lanthanem a cérem, kde poměr atomů promotoru ku vanadu je mezi přibližně 0,0025 « a 1. Katalyzátory jsou připraveny refluxováním reakční směsi oxidu vanadu, fosforu, hydrogenhalidu (obvykle kyselina chlorovodíková) a specifikované promoční sloučeniny obsahující kov. Výsledné katalyzátorové prekursory jsou.separovány, sušeny, formovány do struktur - například, kuliček - a žíhány pro získáni aktivního katalyzátoru.
U. S. patent c. 3,864,230 uvádí katalyzátor ze směsného oxidu vanadu a fosforu, jehož vnitřní povrchová plocha je v rozmezí od přibližně 7 do přibližně 50 m-/g. Katalyzátory jsou připraveny srážením komplexu vanado-fosfo-kyslikatého z organického rozpouštědla v nepřítomnosti velkých množství vody. Výsledný krystalický precipitát je aktivován zahříváním ve vzduchu, následovaným směsí butanu ve vzduchu - 1,5 molár.%, obojí při zvýšených teplotách.
U. S. patent č. 3,862,146 Uvádí postup oxidace n-butanu na maleinanhydrid v přítomnosti vanado-fosfo-kyslikatého katalyzátorového komplexu, urychlo.váné nebo aktivované zinkovým, bismutovým, měděným nebo lir ··'’ * t ·/<. , ' . . · ' *) '· . '!·« •ÍZa.JmjJ··' . . *'«,· j. · . ,*·.
- - · '-•Ι/ξΐ * ' , ?.·γ·.··*· ·»’ . · ·), ; 1 nvrvm ;oV4· ·ί' v.<-u poměry fOSfOr/VaHad 4 , .· -„i · . , . i ·ΐ·'^-'λ··-’·· r .-Μι,?.
·%·/ λ£ι ‘.ta-c η -λ J 4'
-· .. 1·- ,'·. ·-.···.>··::-U. S. patent č. 3,856,824 uvádí postup přípravy maleinanhydridu oxidaci nasycených alifatických uhlovodíků v přítomnosti katalyzátoru sestávajícího z vanadu, fosforu, železa, kyslíku a přidaného modifikátoru obsahujícího chróm kombinovaný s nejméně jedním prvkem vybraným ze skupiny sestávající z niklu, bóru, stříbra/ kadmia a barya.
Evropská patentová přihláška č. 98,039 uvádí postup přípravy katalyzátoru ze směsného oxidu vanadu, fosforu, volitelně obsahujícího přídavný promoční prvek vybraný ze skupiny sestávající ze skupiny IA (alkalické kovy), skupiny IIA (kovy alkalických zemin), titanu, chrómu, wolframu, niobu, tantalu, manganu, thoria, uranu, kobaltu, molybdenu, železa, zinku, hafnia, zirkonia, niklu, mědi, arsenu, antimonu', teluru, bismutu, cínu, germania, kadmia a lanthanidů a jejich směsi. Katalyzátory, které vykazuji atomový poměr fosforu ku vanadu od asi 0,8 po asi 1,3 a atomový poměr promotoru ku vanadu od asi 0,01 po asi 0,5 jsou připraveny v organickém kapalném médiu schopném redukovat vanad na mocenství přibližně +4 za tvorby nesolubilizovaného katalyzátorového prekursoru, pak se k organické kapalině obsahující nesolubilizovaný prekursor přidá voda a vytvoří se dvoufázový systém s horní organickou kapalnou fází a spodní vodnou fází obsahující katalyzátorový prekursor, jenž je pak vysušen a žíhán, aby byl získán aktivní katalyzátor.
Oxidační katalyzátory popsané v. citovaných 'pramenech . rf · * 1 ' · » představují několik známých tvarů, pevných katalyzátorů užívaných obvykle při výrobě . malěinanhydridu ' v plynné fáz i / 34” > '&;<:x' ^·-y-X;
_____* ' j j_ 1_______* Ί X - · * j 1_ 1 _ J, JC Z — * Λ J J . 1 -!**-*
rů obecné úspěšné při výrobě požadovaného malěinanhydridu, komerční úspěšnost katalyzátorového systému a katalytického postupu je vysoce závislá na ceně použitého katalyzátoru, na • » konverzi reaktantů a na výtěžku požadovaného produktu či produktů, nebo řečeno jinak, na skutečné produktivitě katalyzátorového systému. V mnoha· případech, sníženi nákladů na použitý katalyzátorový systém v daném katalytickém procesu v řádu několika centů na kilogram nebo libru, nebo malý procentuelní vzrůst ve výtěžku požadovaného produktu vztažený na množství požadovaného katalyzátoru, představuje ohromnou ekonomickou výhodu v komerční činnosti. Podle toho existuje stálé výzkumné úsilí o definování nových či zlepšených katalyzátorových systémů a metod a postupů pro přípravu nových i starých katalyzátorových systémů, aby se redukovaly nákla10 dy a/nebo zvyšovala aktivita, selektivita a produktivita takových katalyzátorových systémů v takových katalytických postupech. Lze věřit, ze objev tvarovaných katalytických struktur dle nynějšího vynálezu bude proto rozhodným pokrokem v tomto oboru.
Přehled obrázků na. výkresech
Obr. IA ukazuje tuhou (pevnou) válcovitou strukturu s prázdnými prostory - kulatými prohlubněmi rovnoměrně umístěnými na vnějším povrchu a probíhajícími vertikálně od vrchu dolů. -. . .
,. ... . ,0br- IB .znázorňuje, z pohledu shora, tuhou válcovitou .
Obr. 2A znázorňuje variantu struktury z obr. IA š prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu, probíhající vertikálně shora dolů.
Obr. 2B znázorňuje, v pohledu shora, variantu struktury z obr. IB s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně umístěné rovnoměrně na vnějším povrchu, probíhající vertikálně shora dolů.
Obr. 3A zobrazuje tuhou válcovitou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu a otvor umístěný ve středu.
Obr. 3B zobrazuje, v pohledu shora, tuhou válcovitou strukturu s prázdným prostorem, jímž je centrálně umístěný otvor.
Obr. 5A znázorňuje tuhou válcovitou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou zářezy umístěné rovnoměrně na vnějším povrchu, probíhající vertikálně shora. dolů..
Obr. 5B zobrazuje, v pohledu shora, tuhou válcovitou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou zářezy rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu, probíhající shora dolů.
Obr. 6A zobrazuje tuhou válcovitou strukturu s prázdným prostorem, jímž je kontinuální hranatá spirála (závit) umístěná na vnějším povrchu a probíhající shora dolů.
Obr. 6B zobrazuje, ..v pohledu shora, tuhou válcovitou ‘strukturu s prázdným prostorem, jímž je kmontinuální hranatá f; . V -v - . ... WL> ... r i -4¾ ·? f, *·.ΐ. J'.-I·',' „i'·'- «- . .! «V Λ4*· i·' .t - .,· Í-Í*=’-Η -y - ·- ·*; . '>- ?
Obr. 7A zobrazuje tuhou válcovitou strukturu s prázdným prostorem, jímž je prohlubeň umístěná na vnějším povrchu a propojená s centrálně umístěným otvorem.
Obr. 7B zobrazuje , v pohledu shora, pevnou válcovitou strukturu s prázdným prostorem, jímž je prohlubeň umístěná na vnějším povrchu a propojená s centrálně umístěným otvorem.
Obr.. ΘΑ zobrazuje tuhou jehlanovitou strukturu se čtvercovou základnou s prázdnými prostory, jimiž jsou stejnoměrné kulaté prohlubně umístěné na vnějším povrchu v rohových úhlech.
Obr. 8B znázorňuje, v pohledu shora, tuhou jehlanovitou strukturu se čtvercovou základnou s prázdnými prostory, jimiž jsou stejnoměrné kulaté prohlubně umístěné na vnějším povrchu v rozích.
Obr.. 9A zobrazuje tuhou jehlanovitou strukturu se čtvercovou základnou s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně umístěné na vnějším povrchu na stěnách, probíhající po šikmých stěnách shora dolů.
Obr. 9B zobrazuje, v pohledu shora, tuhou jehlanovitou strukturu se čtvercovou základnou s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně umístěné na vnějším povrchu na stěnách a probíhající po šikmých stěnách shora dolů.
Obr. 10A znázorňuje tuhou kónickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté prohlubně rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu, probíhající po šikmých stěnách shora do-
rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu, probíhající po šik mých stěnách shora dolů.
Obr. 11A znázorňuje tuhou kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou lomené prohlubně rovnoměrně umístěné li na stěnách na vnějším povrchu, probíhající vertikálně shora dolů.
Obr. 11B znázorňuje, v pohledu shora, tuhou kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou lomené prohlubně rovnoměrně umístěné na stěnách na vnějším povrchu, probíhající shora dolů.
Obr. 12A znázorňuje tuhou kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou lomené prohlubně umístěné rovnoměrně na stěnách na vnějším povrchu, probíhající vertikálně shora dolů.
.. Obr.. .. 12B znázorňuje.,, v. pohledu .shora, .tuhou, kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou lomené prohlubně umístěné rovnoměrně na stěnách na vnějším povrchu, probíhající shora dolů. ...... .....-.....
Obr. 13A znázorňuje tuhou kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté důlky rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu na stěnách, vrchu i dně.
Obr. 13B zobrazuje, v pohledu shora, tuhou kubickou strukturu s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté důlky rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu na stěnách, vrchu i dně.
’ » j? „ 0br.\14A zobrazuje tuhou sférickou strukturu s prázdnýwsí-,w'Siin1 Xnrostořvvr.tiímiS Hsou /kulaté/drtikv rovnoměrná nm-í ntóné na
/důlky, rovnoměrně umístěné na · r ‘ .......... ..................... j hi f p tf ( ·* ,í JÍ· 1 f * & * -» * < t
AóíV.mítAÓ··*
- Obr. 14B zobrazuje, v pohledu shora, tuhou sférickou strukturu-s prázdnými prostory, jimiž jsou kulaté důlky rovnoměrně umístěné na vnějším povrchu.
Podstata vynálezu
Tento vynález se týká tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur. Tedy, primárním úkolem tohoto vynálezu je poskytnout tvarované oxidační katalyzátorové struktury obsahující katalytický materiál sestávající ze směsných oxidů vanadu a fosforu, jež jsou vhodné pro výrobu maleinanhydridu částečnou oxidaci nearomatických uhlovodíků v plynné fázi molekulárním kyslíkem nebo plynem obsahujícím molekulární kyslík a jejichž použiti má za následek zvýšenou aktivitu katalyzátoru, jak lze stanovit hmotnostní produktivitou po srovnání s konvenčními tvary oxidačních katalyzátorů pro produkci maleinanhydridu.
Tento a další cíle, aspekty a výhody nynějšího vynálezu se stanou zřejmými kvalifikovaným osobám z průvodního popisu a patentových nároků.
Výše uvedených cílů je dosaženo pomocí tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu, jež sestávají z pevné geometrické formy mající nejméně jeden (1) prázdný prostor umístěný na svém vnějším povrchu, přičemž tvarovaná struktura je charakterizována (a) obsahem katalytického materiálu sestávajícího ze směsných oxidů vanadu •a fosforu a (b) ,(i) geometrickým objemem od přibližně 30 j ϊX-procent do přibližně '90 procent původní pevné geometrické/ ///f^řormy‘bez prázdných, prostorů,; (ii)..poměrem'vnější geometrie/·/
cm-1, (iii) objemovou hustotou od přibližně 0,4 gramu na kubický centimetr (g/cm3) po přibližně .1,4 g/cm3, a (iv) mechanickou rezistencí dostatečnou k udrženi strukturální integrity tvarované struktury za'podmínek zacházení a používání. .
Příklady provedeni vynálezu .
V souhlase s tímto vynálezem, tvarované oxidační katalyzátorové struktury jsou poskytnuty pro výrobu maleinanhydridu částečnou oxidací nearomatických uhlovodíků v plynné fázi molekulárním kyslíkem nebo plynem .obsahujícím molekulární kyslík. Tvarované struktury sestávají z pevné geometrické formy mající nejméně jeden (1) prázdný prostor umístěný na jejím vnějším povrchu. Dále, takové tvarované struk15
.. „tury. jsou charakterizovány kombinaci vlastnosti, jež účinně demonstrují zvýšenou katalytickou aktivitu, jak lze určit hmotnostní produktivitou v porovnáni s konvenčními tvary oxidačních katalyzátorů pro výrobu maleinanhydridu.
Pro účely tohoto vynálezu znamená termín prázdný prostor neobsazený (volný) prostor v pevné geometrické formě, jiný než jsou póry a štěrbinky, jež jsou normálně přítomny ve struktuře katalyzátoru. Termín hmotnostní (weight/weight) produktivita” znamená hmotnost maleinanhydridu (MAN) vyjádřenou v gramech, vyprodukovanou během jednoho průchodu uhlovodíkové suroviny skrze-katalyzátor, vztaženou na jednotku hmotnosti katalyzátoru vyjádřenou v kilo·-gramech za jednotku času vyjádřenou v hodinách. Tento <· ':-ri ·· = .. %·Γβΐι*·.*.;».·ν; ’’ . ‘· «->.· ϋ
- iř ···’ ‘'•Χ' '•Va·'!?-?':;' - ί{· -~,ι·
-·'«··· · * * -· Ί -- - Ί·- 1 Ί __ J Λ .. je. . 1 |_ _ 'e____e íz _____ _ termín
získaných molů maleinanhydridu ku molům uhlovodíkové látky přivedené do reaktoru vynásobený 100, tento termín je vyjádřen jako mol%, a (b) poměr hmotnosti získaného maleinanhydridu ku hmotnosti uhlovodíkové látky přivedené do reaktoru, vynásobený 100 - tento termín je vyjádřen jako hmotnostní % nebo hmotn.%. Termín selektivita znamená poměr molů zis- ‘ kaného maleinanhydridu k molům zreagovaného nebo konvertova- >
ného uhlovodíku vynásobený 100, vyjádřený jako mol%. Termín konverze znamená poměr molů zreagované uhlovodíkové suroviny k molům uhlovodíku přivedeným do reaktoru, vynásobený 100 a vyjádřený jako mol%. Termín prostorová rychlost nebo plynová hodinová prostorová rychlost nebo GSHV znamená hodinový objem plynné látky vyjádřený v kubických centimetrech (cm2) při 2Q°C a atmosférickém tlaku, dělený objemem katalyzátoru, vyjádřeným jako cm’/cm’/hodina nebo hod'1.
Pevné (tuhé) geometrické formy, vhodně představující základní struktury tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu, zahrnují jakoukoli pevnou geometrickou formu, v níž mohou být prázdné prostory umístěny na jejím vnějším povrchu tak, aby poskytovaly tvarované oxidační katalyzátorové struktury dle tohoto vynálezu. Neohraničujicí příklady pevných geometrických forem zahrnuji válce, krychle, kužely, komolé kužely, jehlany, komlé jehlany, koule, hranoly a tak podobně.
Zásadním rysem tohoto vynálezu je umístění prázdných .prostorů na vnějším povrchu pevné (tuhé) geometrické formy,.
Vhodné prázdné/prostory zahrnují' prohlubně, /,díry, důlky , . /-·//?-.'..1 ,, ύ a podobně ./Prázdné./prostory 'jsou'obecně rovnoměrně rozloženy fet/ '•'f
nebo '-'distribuovány na7?vnějším povrchu/η kde jsou umístěny.
Počet a tvar prázdných prostorů umístěných na vnějším povrchu pevné geometrické formy je rozhodující. Vše, co je nutné, je, aby výsledná tvarovaná oxida.ční katalyzátorová struktura vykazovala určité charakteristické vlastnosti jak je dále diskutováno. Podle toho, tvar rohů prázdných prostorů, stejně jako jakékoli výčnělky s nimi spojené, mohou být lomené nebo kulaté a počet takových prázdných prostorů, jenž I musí být nejméně jedna (1), může být jakékoli praktické číslo, jež bere v úvahu rozměry prázdných prostorů a dostupný vnější geometrický povrch, na němž jsou tyto prostory umístěny. Obecně je vhodnější, aby rohy byly kulaté,
V souvislosti s umístěním prázdných prostorů na vnějším povrchu pevné geometrické formy musí být, jestliže je to nutné, zmenšen geometrický objem oxidační' katalyzátorové struktury, na ..hodnotu menši než je objem pevné geometrické formy bez prostorů. Souhlasně s tímto vynálezem, tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura dle tohoto vynálezu musí vykazovat geometrický objem od přibližně 3.0. do. přibližně .90 procent, vhodněji od 40 do přibližně 80 procent z geometrického objemu struktury bez prázdných prostorů. Retence takového geometrického objemu, v kombinaci s dalšími charakterizujícími vlastnostmi tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu má za následek zvýšenou katalytickou aktivitu takových struktur; jak lze určit hmotnostní produktivitou ,*při srovnání <ss konvenčními tvary oxidačních
ř * // i * * 3^a rozměrů s ' tím spojených. Geometrický objem a geometrická povrchová plocha jsou lehce spočitatelné z vhodných měřeni spojených s odpovídající dokonalou geometrickou formou. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura dle tohoto vynálezu přesně aproximuje takové formy a jejich geometrické povrchové plochy a geometrické objemy mohou být přesně odhadnuty z odpovídajících geometrických modelů. Poměr vnější geometrické povrchové plochy ku geometrickému objemu je výhodně přinejmenším 15 cm’1, vhodněji nejméně kolem 20 cm’1.
Objemová hustota . tvarované oxidační katalyzátorové struktury udává množství nebo kvantitu katalyzátorového materiálu obsaženého ve specifikovaném tvaru katalyzátoru. Bude zřejmé ovšem, pro tvarované struktury mající specifikova18 né rozměry, že čím větší bude množství katalyzátorového materiálu v ni obsažené (nebo materiálu obecně, bez ohledu na to, zda-li materiál je katalyzátorový materiál nebo kombinace katalyzátorového materiálu a plnidla či inertního materiálu), tím větší bude objemová hustota. Na druhou stranu, jestliže vše ostatní zůstane stejné, pak čím větší bude objemová hustota, tím hustěji (těsněji) naplněn bude materiál v takové struktuře. Toto je doprovázeno snížením porozity, čímž se zabraňuje pohybu molekul reakčniho plynu do a z tvarované katalyzátorové struktury. Tvarované oxidační
..· .katalyzátorové struktury .dle tohoto vynálezu však natrpí
tvarované oxidační struktury musí mít dostatečnou mechanickou odolnost nebo fyzikální pevnost, aby vydržely zacházení, transport od místa výroby k reaktoru, v němž budou použity, a naplnění do reaktoru. Dále, tvarované struktury musí být v reaktoru samonosné. Nebo řečeno jinak, tvarované oxidační katalyzátorové struktury musí mít dostatečnou mechanickou odolnost, aby udržely strukturální integritu tvarované struktury za podmínek zacházení a používání. Jestliže má tvarovaná' struktura nedostatečnou mechanickou odolnosti může dojít k jejímu rozdrcení. To má dál za následek nepříznivé ekonomické konsekvence, jako je zvýšeni tlakového spádu a snížení průtoku reakčniho plynu, zvýšené náklady na výrobu tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur v důsledku výtěžkových ztrát v jemných a rozlámaných kouscích, a menší
.. . účinnost reaktoru kvůli .horkým skvrnám v katalyzátorovém, .loži. Obecně: dostatečná mechnická odolnost, určená měřeními boční pevnosti v tlaku - jak velký tlak je třeba k rozpadu či rozdrcení tvarované struktury - existuje pro struktury vykazující boční pevnost v tlaku od přibližně 4,45 newtonů (N) po přibližné 222,4 newtonů (,N), (od asi 1 lb po asi 50 lb), přednostně od přibližně 13,3 N po přibližně 89 N ( 3 lb až asi 20 lb). Řečeno jinak, mechanická odolnost tvarované struktury je dostatečná, aby udržela její strukturální integritu, současně však není natolik nadbytečná, aby porozita tvarované struktury byla redukována na takovou hodnotu, kdy je zabraňováno pohybu molekul .reakčního plynu dovnitř a ven
... -..-i;. 5·.'.* 'i-r· z tvarované struktury
ZwA'·«/ v úvahu celkové rozměry jednotlivého reaktoru, v němž jsou použity. .Obecně, šířka podstavy (to jest, nejširši části struktury) od přibližně 3,175 mm po přibližně 6,35 mm a poměr výšky k šířce základny zhruba od 0,5 po 2,0 jsou s výhodou používány.
Katalyzátorové materiály 'vhodné pro použití v tomto vynálezu jsou v oboru známé, obecně jde o materiály schopné katalyzovat částečnou oxidaci uhlovodíků v plynné fázi na maleinanhydrid za oxidačních podmínek. Takové materiály obecně sestávají z komplexu oxidů vanadu a fosforu, dále mohou obsahovat promoční (urychlovací) prvek. Pohodlné, i když *
nevyřerpávající, vyjádření empirického vzorce pro vhodný katalytický materiál může být VPxOyM:, kde M je nejméně jeden promoční (urychlovací) prvek vybraný ze skupiny skládající
IVA, IV3, se z prvků skupin IA, 13, IIA, IIB, ΣΙΓΑ, IIIB,
VA, VB, VIS, a VIII3 z periodické tabulky prvků, x je číslo od asi 0,5 po asi 2,0, přednostně od asi 0,95 po asi 1,35, y je číslo zvolené tak, aby vyrovnávalo mocenství 'V, P, a M v oxidačních stavech, v nichž existují v této hmotě, a z je číslo od nuly (0) po asi 1,0, vhodněji nad 0,5.
Specifické, i když nevyčerpávající, příklady vhodných materiálů jsou popsány v několika odkazech zmíněných dříve v oddíle Dosavadní stav techniky — U. S. patenty č. 4,632,915; 4,562,253; 4,333,353; 4,315,864; 4,312,787;
. :,4,251,390; 4,187,235; 4,018,709; 3,980,585; 3,888,866;
,..^3,864,280,-.3,862,146 a 3,856,824, a Evropská patentová při-/,.., ' *Vhláška č. .98,039 rozumí se však, že toto není uvedeno ja- ’- ,
doporučené. Mezi takovými katalyzátorovými materiály, jež je obecně vhodné použít dle tohoto vynálezu jsou ty, popsané v U.S. patentech č. 4,632,915 a 4,562,268.
Tvarované oxidační katalyzátorové struktury dle tohoto vynálezu mohou být připraveny·smícháním katalyzátorového materiálu s pomůckami pro tvorbu tvarovaných struktur, jež jsou.známy v oboru, jako je grafit nebo stearová kyselina a jakýkoli žádoucí inertní plnící materiál, a posléze stlačením či slisováním ve formě (tabletovací lis vybavený vhodI nou .formou a raznikem) nebo.vytlačováním.či litím v souhlase t
s postupy užívanými v oboru. Obecně je upřednostňována ta stlačovací technika, při níž jsou snadněji získány tvarované struktury vykazující charakteristické vlastnosti dle tohot vynálezu. .Podobně ...nepoužiti .inertního plnícího materiálu ......
je vhodnější, protože částečná oxidace uhlovodíku na maleinanhydrid je výhodně prováděna způsobem, při němž je maximální množství-aktivního katalyzátorového materiálu obsažené ve specifikovaném objemu reaktoru, čimž je maximální i množství uhlovodíku konvertovaného jediným průchodem skrze reaktor.
Tvarované oxidační katalyzátorové struktury dle tohoto vynálezu pro konverzi nearomatických uhlovodíků na maleinanhydrid jsou užitečné v různých reaktorech. Typický dostačující reaktor je trubkový reaktor s teplovodním chladícím médiem, s pevným iožem. ‘Podrobnosti pro práci s takovými reak. u. A .. . · ‘ „ -;V ' >·.. .. ν·>1 , *·:· :·..*· . . > . · .^-tory .jsou dobře známy těm, kteří,Jsou. kvalifikovaní v oboru.
v;',· ř ’·<·· -·’··. '· f; > ·;<-·· ·. · · 1 '·<:·· .-< ·< .·;
*7 1 k ;· ....... --
Τ'. ,·„·* *·· · přibližně 3,81 cm a délka se může měnit od přibližně 15,24 cm po přibližně 762 cm. Oxidační reakce je vysoce exotermická a když probíhá, je nutné odvádět teplo pryč z reaktoru teplo přenášejícím médiem, aby se udržela požadovaná reakční teplota. Vhodná teplovodně média jsou kvalifikovaným osobám dobře známa a obecně jsou.to materiály, jež zůstávají kapalné při provozních teplotách a mají relativně vysokou tepelnou vodivost. Příklady takových médií zahrnují různé teplovodně oleje, roztavenou síru, rtuť, roztavené olovo a. soli jako jsou nitráty a nitrity alkalických kovů, přičemž tyto soli jsou upřednostňovány vzhledem ke svým vysokým teplotám *
k varu. Zvláště vhodné teplo přenášející médium je eutektická směs dusičnanu (nitrátu) draselného a dusitanu (nitritu) sodného, která nejen, že má žádaný vysoký bod var-u, ale také dostatečně nízký bod tuhnuti, takže zůstává v kapalném stavu i během period, kdy je reaktor mimo provoz. Dalšími metodami tepelné regulace je použití reaktoru s kovovým blokem, v němž kov obemykající reakční prostor slouží jako tepelně regulující těleso, nebo použití konvenčních tepelných výměníků.
Obecně, reakce, vedoucí ke konverzi nearomatických uhlovodíků na maleinanhydrid s použitím tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu, zahrnuje naplněni směsi nearomatických uhlovodíků majících nejméně čtyři (4) uhlíkové atomy v přímém řetězci a plynu obsahujícího . molekulární kyslík, .(včetně·., molekulárního .kyslíku samotného), ' * ·. ' i · ’ '.<*· ýÍT1 'S 'Λ» . ί * : ' /,'’1' 1
í^^/ý^ipróstoru.;naplněhěho Aitvařóvariými oxidačními katalyzátorovými : strukturami dle tohoto vynálezu tak, aby došlo ke kontaktu směsi uhlovodíku a plynu obsahujícího molekulární kyslík s katalyzátorem za zvýšených teplot. K zásobovacímu reakčnímu proudu mohou být vedle uhlovodíku a molekulárního kyslíku přidány další plyny, jako např, dusík nebo pára. Obvykle pro výrobu maleinanhydridu je uhloVodík přimíchán k plynu obsahujícímu- kyslík, přednostně vzduchu, v koncentraci od asi 1 molár. % do asi 10 % molár. a uveden do kontaktu s katalyzátorem při hodinové objemové rychlosti plynu (GHSV) nebo jednoduše objemové rychlosti od zhruba 100 hod-1 do zhruba 5 000 hod-i a při teplotě zhruba od 300°C do zhruba 600----C, přednostně od zhruba 1000 hod-1 do zhruba 3000 hod*1 a od zhruba 325<>C do zhruba 500°C.
Počáteční výtěžek maleinanhydridu však může být nízký.
Jestliže se toto stane, kvalifikovaný pracovník pozná, že katalyzátor může být kondícionován uvedením tvarované oxidační katalyzátorové struktury dle tohoto vynálezu do kontaktu s nízkými koncentracemi uhlovodíku a plynu obsahujícího molekulární kyslík při nízkých objemových rychlostech po nějakou dobu před započetím výrobních operací.
Tlak není rozhodující při konverzi nearomatických uhLovodíkú na maleinanhydrid. Reakce může být provedena při atmosférickém, nadatmosférickém nebo podatmosférickém tlaku. Je však obecně vhodné, z praktických důvodů, provést reakci . při nebo blízko atmosférického tlaku. Obvykle jsou pohodlně používány tlaky, od přibližné 1,013x102 kilopascalů- (kPa, 1
ních-katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu může;být separován prostředky, jež jsou známy kvalifikovaným osobám. Např., maleinanhydrid může být získán přímou kondenzaci nebo absorpcí do vhodného média s následnou separací a purifikacl maleinanhydridu.
Pro účely srovnání účinnosti; stanovené hmotnostní produktivitou a maximálním reakčním výtěžkem, tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu s oxidačními katalyzátorovými strukturami, jež nespadají do rámce tohoto vynálezu, hmotnostní produktivita a hodnoty maximálního reakčního výtěžku jsou stanoveny při uskutečňování výroby maleinanhydridu za standardních podmínek. A ačkoli jakýkoli standardizovaný soubor podmínek by mohl být užit pro stanovení hmotnostní produktivity a maximálního reakčního výtěžku, hodnoty, jež jsou zde uváděny, byly stanoveny při koncentraci uhlovodíku ve vzduchu 1,5 mol% a 2 000 hod-1 a průběžné regulaci konverze uhlovodíku, obvykle od zhruba 70 mol%.do zhruba 90 mol%, jež byla dostačující k poskytnutí maximálního možného výtěžku maleinanhydridu. Lze pochopit ovšem, že zatímco hmotnostní produktivita a hodnoty maximálního reakčniho výtěžku, jež jsou uváděny zde, jsou stanoveny za výše stanovených standardních podmínek, též jiné podmínky mohou být použity, jestliže je to žádoucí. Avšak hmotnostní produktivita a hodnoty maximálního reakčniho výtěžku, stáno- . vené za podmínek jiných než při koncentraci 1,5 mol% uhlovodíku ve vzduchu a objemové rychlosti ,2000 hod-i a průběžně .
regulované konverze uhlovodíku na -hodnotu dostačující k ρο-Λ . ' * ν’!?·-* '· ;í; ’ΐ-~í’: . · J·/.',' . ‘
4* '.....·· /'i ' . '. ?’'= ~ '· '„i·*·''·’· ·-· v-r ··»·/1 ’·-* ' .· ' · ,λ; skytnutí ·.nej vyššího možného ^výtěžku maleinanhydridu, budou;,. , yrfýťsě 'obecně; lišit od foněch hodnot stanovených za standard i z o- ,·. · ·>·.
C- Λ
váných podmínek použitých zde. Závěrem, přímé srovnání hmo.t^*. nostní produktivity a hodnot maximálního reakčniho výtěžku^ pro různé katalyzátorové struktury může být provedeno jedině tehdy, jestliže jsou takové hodnoty stanoveny za týchž standardizovaných podmínek.
Velký počet nearomatických uhlovodíků majících od čtyř do deseti uhlíkových atomů může být přeměněno na maleinanhydrid za použiti tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu. Je pouze nutné, aby uhlovodík neobsahoval méně než čtyři uhlíkové atomy v přímém řetězci nebo v cyklu. Jako příklad, nasycený uhlovodík n-butan je dostačující, avšak isobutan (2-methy1propan) není dostačující pro konverzi na maleinanhydrid, ačkoli jeho přítomnost není škodlivá. Dále kromě n-butanu, další vhodné nasycené uhlovodíky zahrnují pentany, hexany, heptany, oktany, nonany, děkany a jejich směsi, s nebo· bez n-butanu, tak aby uhlovodíkový řetězec mající nejméně čtyři uhlíkové atomy v přímém řetězci byl přítomen v nasycené uhlovodíkově molekule.
Nenasycené uhlovodíky jsou též vhodné pro konverzi na maleinanhydrid za použití tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu. Vhodné nenasycené uhlo* vodíky zahrnují buteny (1-butén a 2-buten), 1, 3-butadien, penteny, hexeny, hepteny, okteny, noneny, dekeny a směsi kterýchkoli z nich, wopět s nebo bez butenů,. tak. aby potřebný uhlovodíkový, řetězecmající nejméně čtyři uhlíkové atomy c 7 * * vfpříniém' řetěžci ;bylýpř.ítoměn v mo 1 ekul e. ’’···/...- =.- 7/---- 7·'.
\ λ ¢,si svr- ,7 ” 1 -a.*
' tohoto vynálezu jsou také cyklické, sloučeniny . jako;, ja cyklopentan a cyklopenten.
Z již zmíněných surovin je n-butan vhodným nasyceným uhlovodíkem a buteny vhodnými nenasycenými uhlovodíky, přičemž n-butan je nejvhodnější ze všech surovin.
Je nutné zmínit, že uvedené suroviny nemusí nutně být čisté látky, ale mohou být technicky čisté.
Hlavním produktem oxidace uvedených vhodných surovin je maleinanhydrid, i když malá množství citrakonanhydridu (methyl maleinanhydridu) též mohou být produkována, jestliže je surovinou uhlovodík obsahující více než čtyři uhlíkové atomy.
Následující specifické příklady ilustrující nej lepší současnou známou metodu realizace tohoto vynálezu jsou po26 drobně popsaný, aby ulehčily porozumění tomuto vynálezu. Mělo by být jasné však, že podrobné výklady užití vynálezu, jež naznačují vhodná provedení vynálezu, jsou podána pouze pro ilustraci a neznamenají omezení vynálezu,· poněvadž kvalifikovaným osobám mohou v rámci ideje tohoto vynálezu na základě tohoto podrobného popisu napadnout různé změny a modofikace.
Přiklad 1
Dvanácti 1itrová baňka s kulatým dnem, opatřená lopatkovým míchadlem, teploměrem, zahřívacím pláštěm a refluxovým chladičem, byla naplněna 9 000 ml isobutylalkoholu, 378,3 ' ...-,--9- (4,20 molů); kyseliny šťavelové (C2H2O4 i , ►•.V +«>>,· ----/1,5,-: •ϊ-ΛΛ-ν-ζ· . '•’.λ,Λ..· .1,-./- 4»**- ·*«· ·\ι>· ·j a 848,9 g (4,661.’ ·;'v míchané směsi'.r iny fosforečné .'^7:
-»u,
(H3PO4, 105,7 % hmotnost.). Výsledná směs byla refluxováni po 16 hodin, aby vznikla jasně modrá směs. Po odstranění 6 litrů isobutylalkoholu během 3 hodin byla směs ochlazena a kvantitativně přenesena do další zahřívací nádoby a zahřívána ve vzduchu při 250-260 °C po dobu přibližně jedné, hodiny, aby vznikl šedočerný prášek katalyzátorového prekursoru,
Práško.vitý katalyzátorový prekursor byl smíchán tak, aby obsahoval přibližně čtyři (4,0) hmotn.% grafitu a stlačen v rotačním tabletovacím stroji Stokes 521, vybaveným vhodnými formami a razníky, čímž vznikla požadovaná tvarovaná katalyzátorová struktura, 1,27-centimetrové válečky s hustotou tablet 1,30-1,50 g/cm’. Válečky o délce 1,27 cm byly rozemlety, aby vznikl tabletový prášek ve velikostním rozmezí od přibližně 18 mesh [U.S. standardní velikost síta,
1,00 milimetru(mm)] po přibližně 30 mesh (600 mikronů, um) a tím byl naplněn tabletovací stroj vybavený vhodnými formami a razníky tak, aby vznikla požadovaná tvarovaná kytalyzátorová struktura. Lisovací tlak byl upraven tak, aby vznikly struktury s průměrnou (boční) pevnosti v tlaku od přibližně 13,3 N do 89 N. Charakteristické vlastnosti vyrobených tvarovaných katalyzátorových struktur jsou sumarizovány v tabulce 1.
Každá z vyrobených tvarovaných katalyzátorových, struktur byla aktivována. Tvarovaná katylyzátorová struktura byla umístěna na misku o rozměrech 30,48 cm x'30,48 cm x 2,54 cm .„vytvarovanou ze .lesíka z nerezové oceli mající přibližně 40¾ -
M^.‘^i‘M!Wít®piótá;byla-)yůdržovária(;po 'dobu^přibližně/od^^ědňé j^-do dvoú' ;*?;r hodin. Poté.byla miska s tvarovanými katalyzátorovými strukturami vyjmuta a ochlazena.. Pak byla miska tvarovaných katalyzátorových struktur přenesena do komorové pece provzdušňované dusíkem a zahřáta na teplotu přibližně 275°C, při níž byla atmosféra v peci změněna na směs obsahující přibližně 50¾ objemových dusíku a 50¾ 'objemových páry. Teplota byla zvyšována po dobu asi jedné až dvou hodin na přibližně 425°C a udržována zhruba po dobu 6>hodin. Miska tvarovaných katalyzátorových struktur byla potom ochlazena na teplotu místnosti (přibližně 25°C), zatímco pec byla provzdušňována suchým dusíkem. Tvarované katalyzátorové struktury byly naplněny do tubulárního reaktoru s pevným ložem o vnitřním průměru 2,10 cm a délce 121,9 cm.a výkon byl testován, jak je popsáno dále v přikladu 5
Příklad 2
Tento přiklad ilustruje přípravu oxidu vanadu a fosforu podle postupu popsaném v příkladech 1-7 v U.S. patentu č. 4,333,953.
Dvanácti 1itrová baňka s kulatým dnem, vybavená stejně jak je popsáno výše v příkladu 1, byla naplněna 7 340 ml isobutylalkoholu a 513,5 g (2,82 molů) V2O5. Započalo míchání a rozpouštění 663,97 g (6,78 molů) 100¾ H3PO4 v 1129 ml ^/^.-isobutylalkoholu. . Výsledná směs byla potom ref luxována po ,zhruba 16 hodin a vznikla světle modrá směs. Tato směs byla ··.·«* -..í.·,.··> ' . ,, · r ·.. - .. , . _ > ·.·,· a vysušen při?pokojo|Ť
· '//-A.
' . .* . V? ^“3, „J1 *1 · > · ·. w f, . '•ÍW,
-je* ·* t ·=15 při 145°Č po dobu přibližně 2,5 hodiny a žíhání po dobu přibližně jedné hodiny při 400° C,
Prášek katalyzátorového prekursoru byl smíchán tak, aby obsahoval přibližně 2,54 hmotn.% stearové kyseliny a naplněn do rotačního tabletovaciho stroje Stokes 512 vybaveného vhodnými formami a razniky, ťak aby byla připravena požadovaná tvarovaná katalyzátorová struktura. Lisovací tlak byl upraven tak, aby vznikaly struktury s průměrnou (boční) pevnosti v tlaku od 13,3 N do 89 N. Charakteristické vlastnosti vyrobených tvarovaných katalyzátorových struktur jsou sumarizovány v tabulce 1. Takto připravené tvarované katalyzátorové struktury byly naplněny do tubulárniho reaktoru s pevným ložem o vnitřním průměru 2,10 cm a délce 12+,9 cm a výkon byl testován jak je dále popsáno v přikladu 5.
Přiklad 3
Tento přiklad ilustruje přípravu katalyzátoru složeného z kysličníku vanadu a fosforu a s promotory zinkem a lithiem podle postupu popsaného v příkladech 1-7 U.S. patentu č.
4,333,853.
Dvanácti 1itrová baňka s kulatým dnem, vybavená jak je popsáno výše v příkladu 1, a navíc opatřená Dean-Starkovým odlučovačem a plynovou disperzní trubicí, byla naplněna 6500 ml isobutylalkoholu a 1145,0 g (6,29 molů) V2O5. Započalo mícháni ^a suchý chlorovodík (HCl) byl přiveden do reakční , směsi dostatečnou rychlostí, aby., se udržela reakční
H3PO4í: 422,0 g (2,97 molu) kysličníku fosforecného-í/PíOs) rozpuštěného v 1500 ml isobutyalkoholu., Dalších 1.00 ml isobutylalkoholu bylo použito na vypláchnutí roztoku obsahujícího fosfor do roztoku obsahujícího vanad. K reakční směsi pak bylo přidáno 17,17 g (0,13 molu) chloridu zinečnatého (ZnCl2) a 1,07 gramu (0,025 irtolu) chloridu lithného (LiCl). Výsledný roztok byl zahřát pod refluxem a refluxován přibližně 2 hodiny, pak následovalo odstraňováni 5,33 1 isobutylalkoholu po dobu 4 hodin. Směs byla ochlazena a kvantitativně přenesena na porcelánovou misku a sušena pří 150°C.
Práškovítý katalyzátorový prekursor byl smíchán tak, aby obsahoval přibližně čtyři ,(4) hmotnostní % grafitu a slisován v rotačním tabletovacím stroji Stokes 512 vybaveném vhodnými formami a razníky tak, aby,vznikly požadované tvarované katalyzátorové struktury, 1,27 cm dlouhé válečky s tabletovou hustotou přibližné 1,90 g/cm2. Tyčinky 1,27 cm dlouhé byly rozmělněny, přičemž vznikl prášek ve velikostním rozmezí od 1S mesh (U.S. standardní sítová velikost, 1,00 mm) do 30 mesh (600 um), kterým byl naplněn tabletovací stroj vybavený vhodnými formami a razníky, aby byly vyrobeny požadované tvarované katalyzátorové struktury. Lisovací tlak byl upraven tak/ aby vznikaly struktury s průměrnou (boční) pevnosti v tlaku od 13,3 N do 89 N. Charakteristické vlastnosti vyrobených tvarovaných katalyzátorových struktur jsou sumarizovány v tabulce 1. Takto připravené tvarované katalyzátorové struktury byly aktivovány podle aktivačního postupu < popsaném v.£U.S;>,patentu č. 4/333,^853 ; naplněním struktur áF,. ” . >»·. ' .· í-i 7 ·ιλ? !. i..'·.» jí ',1 -?· « r v · ... ‘ ' ' r *
X2,.1O -cm' a :délkou'121,9 cm ^Reaktor byl zahřát pomalu na te-. ' · ’ ·Β<·
Ιϋ ······· plotu 400°C, během čehož ,.od 280°Č jím přes tvarované kataly- ' zátorové struktury procházel proud plynu obsahující 0,5-0,7^ mol% n-butanu ve vzduchu. Poté co teplota dosáhla 400°C, tvarované katalyzátorové struktury byly upravovány kontinuálním proháněním n-butanu ve vzduchu přes katalyzátor přibližně 24 hodin. Takto aktivován© a kondicionované tvarované katalyzátorové struktury byly testovány jak je dále popsáno v příkladu 5.
Přiklad 4
Tento příklad ilustruje přípravu katalyzátoru z oxidu vanadu a fosforu s promotory železem a lithiem podle postupu popsaného v přikladu 1 U.S. patentu č. 4,632,915.
Dvanácti 1itrová baňka s kulatým dnem vybavená jak je popsáno výše v přikladu 1·, a navíc vybavená vodou chlazeným Dean-Starkovým odlučovačem a vzduchovou disperzní trubicí s hrubou fritou, byla naplněna 8 300 ml isobutylalkoholu. Míchání započalo a isobutylalkohol byl ochlazen na teplotu od přibližně 10°C do přibližně 15°C. K ochlazenému isobutylalkoholu byl přidán roztok 901,8 g (7,87 molu) 85,5¾ H3PO4 a 343,4 g (2,42 molu) P2O5 udržovaný při pokojové teplotě. Výsledný roztok byl ochlazen na teplotu přibližně 5 až 10cc. K tomuto ochlazenému roztoku bylo za míchání přidáno 963,0 g (5,26 molu) V2O5, 1,35 g (0,032 molu) LiCl, 0,96 ·,λ.a-9 (0,017 molu nebo gramatomu) Železného prásku a další 1,0
‘ic·?
1: I Λ .. t ’ . .
udržována mezi 40 a 50°C. Roztok,byla zahříván pod ref.luxem.. a refluxován po zhruba dvě (2) hodiny. Pak bylo během pěti .hodin odebráno 5,4 1 destilátu při atmosférickém tlaku, refluxováno ještě další 1,38 hodiny a ještě odebráno dalšího 1,5 litru destilátu za dobu 2,36 hodiny. Směs byla ochlazena a kvantitativně přenesena do ' porcelánové misky a vysušena v komorové peci při 150°C po dobu zhruba 5,5 hodin. Vysušený materiál byl pak přenesen do další komorové pece a zahříván v dusíku1 při teplotě mezi» 250 a 260°C po zhruba 3 hodiny, načež následovalo postupné nahrazeni dusíkové atmosféry vzduchem a zahřívání další tři (3) hodiny, aby byl získán šedočerný prášek katalyzátorového prskursoru,
Práškovitý katalyzátorový prekursor byl rozmíchán tak, aby obsahoval přibližně čtyři (4,0) hmotnostní procenta gra32 fitu a stlačen v rotačním tabletovacím stroji Stckss 512 vybaveném vhodnými formami a razníky tak, aby vznikly požadované tvarované katalyzátorové struktury, válečky dlouhé 1,27 cm s tabletovou hustotou přibližné 1,90 g/cm^. Tyto tyčinky 1,27 cm byly rozmělněny za vzniku tabletovacího prášku ve velikostním rozmezí od 18 mesh (U.S. standardní sítová velikost, 1,00 mm) po 30 mesh (600 um) a tim byl naplněn tabletovací stroj vybavený vhodnými formami a razníky, aby vznikly požadované tvarované katalyzátorové struktury. Lisovací tlak byl upraven tak, aby vznikly struktury s průměrnou
/.(boční) pevností v tlaku od 13,3 N po 89 N., Charakteristické
'<B?řfeíWakt.ivačníh©ÍMpostupú popsaném ./í patentujei-í4/632,915 /¾ ,ΐί..,, ’ ť.,J Íurt γΐΧ·’ I* J.\, -tí.j·· ' ‘’i*V ' U . **' . L. ; V;..,· '< i:1? J, ' , . vyjma toho, že struktury byly naplněny do tubulárního rektoá ru s pevným ložem o vnitřním průměru 2,10 cm a délce 121,9 cm. Po aktivaci byly tvarované katalyzátorové struktury kondicionovány zahříváním reaktoru o 1°C za hodinu na . 400°C, během čehož od 280°C jimi procházel proud plynu obsahující 0,6 mol % n-butanu ve vzduchu. Poté, co teplota dosáhla 400°C, tvarované katalyzátorové struktury byly upraveny průběžným procházením proudu n-butanu ve vzduchu přes katalyzátor po dobu přibližně 24 hodin. Takto aktivované a kondicionované tvarované katalyzátorové struktury byly testovány, jak je popsáno dále v přikladu 5.
·. j štíty M' v(Í.WK
| μ a ca «4 v j· | ίο | ►J | A | A | ω | ω | f) | to | M | P· | ρ· | P* | Ρ* | p> | o« | •u | |||||
| <5 | < < < w | ω ω | < | Λ | •ti | ta | > | ta | > | Ω | ta | > | W | O | n | ta | > | ff | |||
| < | P- | p- P· rt- ft rr | 3 | Ρ | ff | t n | -J» | ||||||||||||||
| kk | N | n μ p< σ φ | (XX | Φ | P | < | < | ||||||||||||||
| N | Φ | < 3 | J—I. | 0 | 3 | •ti | N | < | |||||||||||||
| O | o o P. 3 0 | (0· | 3 | A | Φ | 3 | •ti | < | M | in | |||||||||||
| O | tr er tr o | Φ· < | ρ. | Φ | fi | o | o | — | •ti | 3 | P—* | ||||||||||
| o* hf | 1JM· < | < Φ | rf | . . | * | v. | TJ | 0 | |||||||||||||
| 5 | • | . - << | φ 3 | •β | fí | 3 | o | 2 | 3 | : | z | n | z | z | z | • | P· | H< | |||
| - | π ο | ο | Ρ· | Φ | o | — | o | — | ft | Φ | |||||||||||
| 1-* | Ui A 0 | Ρ. | < | Ο >-k | t- | X | u> | • | 3 | ||||||||||||
| w | > | Ό | π | X 3 | o | P· | o | P. | |||||||||||||
| < | Ό Π< | ο | *<- | A | r | O | X | N | |||||||||||||
| P | (U (li O | ff Φ | 3 | 3 | H· | O | |||||||||||||||
| Φ | ft | ρ. ω | 0 | Ο | Φ< | O | C | Ί · | |||||||||||||
| Ι-» | Ui A | X 3 | < | CT | - | a | |||||||||||||||
| w | w | tu ta o | »—· *<Ι | Α | l_U | t-1 | O | p -. | a | ||||||||||||
| ta | • | Φ 3 | Φ | O | c | •a | |||||||||||||||
| • | v | Ρ· | •tí | 3 | ω | k | |||||||||||||||
| ft | • < | Ρ· | ff | ||||||||||||||||||
| o | Α | ο | ff | I—· | R· | Pj | Φ- | ||||||||||||||
| 3 | Ν· | η | < | Φ | Z | > | I | o | z | z | z | = | z | z | z | *—· | H | '3 | |||
| A | Φ | 3* | Φ | pr | řsi | X | Φ | •4 | |||||||||||||
| 3 - | Φ | g | 0 | O | O | O | |||||||||||||||
| p | ρ. | 0 | < | X | 2 | ||||||||||||||||
| 3 | rf | ||||||||||||||||||||
| P* | < | Φ | 0 | Z | * | ||||||||||||||||
| « | 0» | Φ | 3 | 3* | •e | W | •d | CO | •tí | to | t* | 13 | •0 | •tí | to | N· | •ti | ||||
| Ol | Φ | g | Α | Ί | ff | ff | ff | f( | ff | Φ- | *1 | ft | tí | ff | Φ- | ft | |||||
| 03 | 3 | 0 | N | O | ff | o | ff | O | ff | ρ. | 0 | 0 | 0 | f!< | P* | Φ- | |||||
| Α | < | (0 | ?r | 3· | Φ | tr | Φ | 3* | Φ | 3 | 3* | 3* | 3* | Φ | 3 | N | H | ||||
| 3 | 3 | Φ | ff 0 | k- | P* | k-* | ρ. | k— | p. | K- | k- | k- | p· | P- | P- | PJ | |||||
| 3 | Ο | 3 | •t | e | P | 0 | P | 0 | . P | 0 | P | P | P | 0 | • | tr | |||||
| X. | ň β» | tr | tf | < | tr | < | tí* | tr | tr | < | •tí | c | |||||||||
| 0 | Ο | X1 Φ | 3 | •4> | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | X. | ft | ||||||||||
| tr | 3* | rf pr | A | A | . (Φ | (t« | ®« | φ« | 0 | X* | |||||||||||
| U. | , | p | a | -o | o | 0 | ' 4 | 0 | w | o | 0 | to | P | ||||||||
| t , .' | β ; | (0 | ’ · - . ‘ ta | ff | ta, | > <f | ta | . <f | O | . | .-ta | ff | <f . | ||||||||
| - 3 | rf | ·< | < | ; < | ω | < | ta | < | l·-» ' | ||||||||||||
| Ρ. | *1 | X. | ω | o | ω | 0 | o | ω , | 01 | Q | |||||||||||
| α | P | - | ft | .4 | < | ω | Cf | ||||||||||||||
| . *. | ···.· e | X | Φ | i; i. | σ* | '('“7.’, | • | • -J | |||||||||||||
| to | ί* | 0 | u | * | • ' .· | . L , X.·.·'. | ta | ||||||||||||||
| - | .... . /Λ | β» | ρ | -..-3 | Γ’ | . <4 | ť -4 | ta) | |||||||||||||
| . Ν | η | Φ | 7 | ·*« φ- -·· | |||||||||||||||||
| r.- . .·> ,-- | - ·'!·./. - | φ | » | --rif | J.--7-·--- Ul | ' A | . ω | - - A | : tů | A | Ul | Ul | ω | Ul | A | ωΓ | < | ||||
| • -Ί.·. : | .-/3 - | •ir _ -r · ta | ' ta | * | J”.. * | / *» | » | ta | ta | » | - | • | ta | < | |||||||
| ' r | ρ | •é' P· | -jfeyiíktO, ' | .:.'· I-* | ... Ό | w | *0 | ,' -4 | ..A | Ul | . «0 . | .. ω | -4 | •4 ' ‘ -f- | 0f | φ ; | |||||
| v·; | η .· | 3 | SřO | ^-4 | 4 | ,-o | .σ· | 0» | 0» | , ω --·!\ | x*Y | i·' ' r | |||||||||
| s-ίι - | > | - , ;ÍP Sý* ·7'? 'J4-7 , | ^/sr - | Μ | '-'ýýŮý;'-· | • - “ .. f | s .v r.i'.ť-, ’W | ‘ r?. b ..jý - l. | 2\Γ·- .ir- ·. ,·'μ· | .-č | ••.V- | Φ | Η» 4 ·: ?r .· |
| rf < Φ* | <Q Φ O | 0 tr | ω | a' | Ul | A | Ul | A | A | Úl | Ul | Ul | A | ω | Uf | o ta rf |
| fi | 3 | M. | P> | ta | ||||||||||||
| 0 | ff | Φ | «0 | -4 | 10 | 4 | Ό | -4 | -J | Ul | 10 | Ul | -4 | w | ff | 3 |
| < | 3 | -4 | Oi | -4 | 0* | •4 | (JI | O> | θ' | >4 | 0i | 0i | CD | pr | 3 | |
| Φ | Φ | |||||||||||||||
| 3 | o | Ό | ||||||||||||||
| S» | ΪΤ | Φ | ||||||||||||||
| O | taf | < | < | ta | ||||||||||||
| 3 | - 3 | 0 | ||||||||||||||
| 0 | A | Cd | ω | ω | ω | Ul | Ul | Ul | ω | Ul | A | ω | 01 | rf | o« | |
| U | 0* | H· . | Ul | Ul | M | Ul | Ul | M | Ul | Ul | Φ | Ul | 0> | 3 | ||
| ff | Lak | <P | Φ | R. | ||||||||||||
| f( | Φ | Φ | »-* | O» | 0> | 0» | Ol | l·* | o* | 01 | ιθ | 0i | •4 i?r | |||
| P | 3 | 0 | w | O | o | Ul | O | o | Ul | o | O | Ul | O | Ul | P | •tí |
| ?r | . 3 | ►A | Φ | |||||||||||||
| rf | rf | Φ | ta | < | ||||||||||||
| P | < | rt | Z | 3 | ||||||||||||
| 1 | Φ | 1 | * | • | ||||||||||||
| • | f! | • H· | ||||||||||||||
| 0 | Ω | |||||||||||||||
| < | - X* | l··* | tí | o | ||||||||||||
| 0) | A | 01 | CD | 0» | o | 01 | 00 | o | A | 01 | 01 | CD | o | 0 | tr | |
| 3 | l·-» | i0 | I-* | <0 | P· | 10 | o | Ul | H* | -4 | 10 | o | 3 | t-k | ||
| A | fb ' | |||||||||||||||
| 0 | ' o | O | o | o | O | o | o | o | o | O | O | o | ||||
| W | ft | Id? | ||||||||||||||
| ff | 3 | |||||||||||||||
| ft | ·< | Ío | •ti | |||||||||||||
| P | LZ | :tr | 0 | |||||||||||||
| pr rť | X | ts) | M | H | w | J-· | M | M | M | w | M’ | r | < f; | |||
| P | -4 | 4 | 4 | -J | U) | O | 4 | O | -J | co | P | |||||
| f! | M | ff | ||||||||||||||
| . o | .O | o | O | O | o | o | O | o | O | o | o | o | íp | |||
| * | o | :3 | ?r | |||||||||||||
| 3 -.a | - | P | ||||||||||||||
| • | jer | o | ||||||||||||||
| !P | tr | |||||||||||||||
| O | O | o | o | O | o | O | o | o | o | Ito | Ub | |||||
| l<+ | 4 | |||||||||||||||
| co | o | 03 | o | : 01 | i0 | 00 | Oi | Oi | 01 | 00 | co | |||||
| -4 | Ul | «J | 10 | Ul | ω | 0i | A | 01 | -4 | A | itt | |||||
| • | IP | |||||||||||||||
| S | ||||||||||||||||
| iP |
Přiklad 5
Každá tvarovaná katalyzátorová struktura byla testována na účinnost při standardizované sadě reaktorových podmínek 1,5 mol% n-butanu, 1,034 x 10- kPa-g vstupní tlak, a 2000 GSHV. Zkoumaná katalyzátorová struktura byla naplněna do reaktoru o vnitřním průměru 2,10 mm a délce 121,9 cm do použitelné výšky 121,9 cm. Tímto způsobem bylo množství katalyzátoru vložené do reaktoru přímým důsledkem náplňových charakteristik zkoumané „ katalyzátorové struktury. Katalyzá-.
turu zvyšováním konverze n-butanu tak dlouho, až nebyl pozorován další nárůst v reakčním výtěžku. Parametry a výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
·</
W Sd o CD O O tt P n tt
ΡΩ tt O p. P aktorová katalyzátorová náplň, aktorová náplňová hustota.
ω tfl to
Q to ω
to >
| H* | M | H* | H- | »-· | ω | ||||||
| W | to | 4 | P | co | N | Ch | o | Ol | Ol | σ» | |
| H* | P | i0 | o | I—1 | Η* | P | P | o | ω | Ul | -4 |
| O | Ol | P | Ol | Ol | Uí | -4 | to | o | σ· | -4 | 10 |
tt· o·
O »0 *e tt o
| Ο | ο | ο | ο | Ο | ο | ο | ο | ο | ο | ο | Ο | Ρ | ||
| Ρ- | ||||||||||||||
| ω | Ρ | UÍ | ω | tO | W | ω | Ρ> | to | to | ω | ω | . Ό | ||
| ω | W | ω | Φ | 4 | Μ | Η | φ | 01 | Ρ | Ο | ω | Η- | ||
| ω | •4 | Οι | Η* | σι | -4 | Η» | Η* | ω | Η· | ω | σι | Ρ« | ||
| KJ | X | |||||||||||||
| Ρ | ||||||||||||||
| X | <+ | |||||||||||||
| <0 | Ρ | |||||||||||||
| ί~* | ||||||||||||||
| 03 | ο | μ | 10 | σ | -4 | σ· | U1 | ΟΙ | 4 | 4 | X | W | Ν | |
| • | ·, | »0 | X | Ρ | ||||||||||
| ο | Μ | •ο | to | ΟΙ | 01 | ω | J-* | 10 | . -4 | Ι-» | 10 | ί+ | ||
| ω | to | Ρ | 'J | Ρ | Η* | •4 | © | Ό | Μ | 03 | σ> | 3 | . Ρ | 0 |
| ω | ω | Ρ | tt | |||||||||||
| ... . | X | •ρ | ||||||||||||
| 'ι | • ν | - ' | Ρ< |
tt
P u
rť
H
P . tt P X
P tO----
| , Ρ '' | .'.ρ' '.· | .ρ- | Ρ | Ρ | Ρ | <Ρ . | Ρ | ; ρ | Ρ | '. <Ρ ' | |
| ·'. ~;^.··:· Μ : | ,ο./ω- : | ω | ' Ο | Ο | ο | . to | to | Ρ> | ω | .1-+- | |
| ι·.· •λφ-Ά. '· Qfr * | λ©· | /;© ·.; | <ω | ‘Λ y | © | © | .. ·. ρ | Μ·: | , *: | .10 | Ο |
| , ν ,ν > > ’ . χ ;-ř. ΐΐ | ., , . j | · Μ · | |||||||||
| :· ' ” ..... Ρ | Ρ | •Ρ | Ρ ' | Ρ | ρ | ρ | Ρ | Ρ- | Ρ | Ρ | Ρ |
| ΟΙ | ω | 03 | -4 | ΟΙ | 01 | Ρ | © | -0 | 4 | 10 | Οι |
| 10 | σ» | to | ΟΙ | ω | 10 | © | Ρ | Η· . | Ο | Ol |
| •4 | •4 | 4 | -4 | -4 | -4 | 4 | φ | •4 | •4 | •4 | |
| ΟΙ . | οι | © | © | © | © | © | © | ο | 4 | 10 | Ρ |
| » | * | * | * | - | «» | * | * | W | |||
| ο | ο | ο | φ | Η1 | ο | ω | ο | ο | ω | ο | ο |
!* - 9·M N.
W tt
O f+ u
•d o
rf o ta o
IO
X
O O »- O * <:
| □» | οι | Ρ | Ρ | ΟΙ | 01 | Ρ | Ol | οι | cn | οι | οι | . 3 | ι< |
| to | Η» | 10 | 4 | ω | Η» | 10 | »-* | ω | ο | ο | Ι-* | 0 | <> |
| ι» | * | - | * | Μ | ·» | * | * | * | d- | ||||
| ο | οι | ο | Μ | Ο | © | 10 | ο | ο | ο | ο | ο | όΡ | Ο C* |
| ω | φ | © | -4 | © | ω | φ | © | φ | © | φ | © | tt | |
| 4 | 4 | to | •Ο | 10 | 4 | Ρ | © | 10 | Ρ | Ρ | © | 3 | |
| * | ·“ | * | * | V | % | ·> | - | « | «, | S | ο | ||
| 10 | ο | φ | © | © | to | ω | W Η* | Cl· Η- | υι μ- | οι | to | (+ 10 3 | X 3 0 |
| -4 | © | -4 | © | 10 | φ | 03 | ο | ο | ο | © | -4 | rt | |
| 00 | μ-1 | μ-k | © | Ld | hJ | ο | 4 | © | Ρ | 2 | 3 | ||
| > | S | 1· | 0 | ||||||||||
| ΟΙ | 00 | 10 | 4 | ω | ω | to | ο | ω | W | y | -4 | X 10 X Ρ . Γΐ1 tt 0 0. | UI <+ Ό tt 0 0. 0 X 1+ |
, katalyzátoru (na hmotnostní .si?·‘iů ť.k
zde
S-Ví
T-ú·'·
Srovnání hodnot hmotnostní produktivity získané s různými tvarovanými oxidačními katalyzátorovými strukturami (srovnej příklady 1A s 1B, 1C, ID nebo IE a 2A s 2B nebo
2C) jasné demonstruje výhody tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu proti konvenčním tvarům katalyzátorů. Obecně, podobné srovnání hmotnostních % výtěžku maleinanhydridu demonstruje stejnou nebo lepší účinnost tvarovaných oxidačních katalyzátorových struktur dle tohoto vynálezu proti konvenčním dříve používaným katalyzátorovým tvarům. Jako výsledek, spojená výhoda stejného či většího reakčního výtěžku při použití menšího množství bázi) poskytuje významnou ekono— ;·* · * < 1 .·* ·, '< .· 5 ·*',;.· . i-?
*“ 'i . τ - '* , v w ' I'.' l ’r ** ' '.·
t.·- ; .. r ' : . ··- ·.«. · 'V ;
ti. .r. S . ‘,·'-· T' .' ’ *:· ' ·' ' J. •‘κ.-ί ·' ·' -'“t' ·',· ' ·· -Ί'· ,ιΛ ,v.‘í. ' . lít byly poskytnuty podle tohoto vy/.;X· ' · .- /./·. — ' .
;· . -?4 .jr’ . 4'/i* ►. ».* *,“·— ' Ui? -t ’ *···«·.' ’ , * ·· · ' · *' nálezu tvarované oxidační katalyzátorové struktury, jež plně.
-flvyhovují účelům a výhodám uvedeným výše. Zatímco vynález byl' popsán s ohledem na jeho různé specifické příklady a provedení, je pochopitelné, že vynález jimi není omezen a kvalifikovaným osobám budou jasné mnohé alternativy, modifikace a varianty ve světle předchozího popisu. Na základě toho lze považovat všechny takové alternativy, modifikace a variace za spadající pod ideu a široký záběr tohoto vynálezu.
Claims (15)
1. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura pro výrobu maleinanhydridjá, která sestává z pevné geometrické formy mající nejméně jeden prázdný prostor umístěný na svém vnějším povrchu, vyznačující se tím, že tvarovaná struktura je charakterizována (a) obsahem katalytického materiálu sestávajícího ze směsných oxidů vanadu a fosforu a (b) (i) geometrickým objemem zabírajícím ood *
přibližně 30 procent po přibližně 90 procent objemu pevné
.....geometrické formy bez prázdných prostorů, (ii) poměrem vněj- .
f ší geometrické povrchové plochy ku geometrickému objemu nej- \ r ·>
dostatečnou k. udržení strukturální, integrity tvarované, struktury za podmínek zacházeni a používání.
2. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že její pevná geometrická forma je vybrána ze skupiny skládající se z válců, krychlí, kuželů, komolých kuželů, jehlanů, komolých jehlanů, koulí a hranolů.
3. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že její prázdné prostory jsou rovnoměrně rozloženy na vnějším povrchu, na němž jsou takové prázdné prostory umístěny.
4. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku I, vyznačující se tím, že její prázdně prostory j3ou vybrány ze skupiny skládající se z prohlubní, děr a důlků.
5. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že její prázdné prostory jsou. vybrány ze skupiny skládající se z lomených a kulatých tvarů.
, 6. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura 'podle-., .nároku 5, ,..Λν,γ,ζ n a č u, j 1 c í.. , s e ,: ..t í, m ;· , že jejími ? f prázdnými. prostory jsou ku 1 at é tvary.
1 * nároku ,1, vyznačující se tím, že její geometrický objem zabírá od přibližně 40 procent po přibliž1· ně 80 procent objemu pevné geometrické formy bez prázdných prostorů.
8. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, vyznačující. se tím, že poměr jejího vnějšího geometrického povrchu k jejímu geometrickému objemu je nejméně 20 cm-1.
,
9. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že její objemová hustota je od přibližně 0,5 g/cm3 po přibližně 1,1 g/cm3.
10. Tvarovaná katalyzátorová oxidační struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že její mechanická odolnost, stanovená boční pevnosti v tlaku, je přibližně od 4,45 N po přibližně 222,4 N.
11. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 10, vyznačující se tím, že její boční pevnost v tlaku je od přibližně 13,3 N po přibližně
89 N.
12. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 1, .^v yznačující se tím, že vykazuje šířku 'základny přibližně Jod 3,175 mmm po přibližně 6,35
Γ·' ' ... v Ύ''* ' “
13. Tvarovaná.oxidační katalyzátorová, struktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátorový materiál je v ní reprezentován empirickým vzorcem
VPxOyMi v němž M je nejméně jeden urychlovací (promoční) prvek vybraný ze skupiny skládající se z prvků skupiny ΙΑ, IB, IIA, IIB, ΙΣΙΑ, IIIB, IVA, IVB, VA, VB, VIB a VIIIB periodické tabulky prvků, x je číslo přibližně od 0,5 po přibližné 2,0, y je číslo zvolené tak, aby vyhovovalo mocenstvím V, P... a M v oxidačních stavech, v nichž existují ve sloučenině a z je číslo od nuly (0) po přibližně 1,0.
14.
- 40 - **
Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 13, vyznačující se tim, že z je Číslo přibližně od 0,95 po přibližně 1,35 a z je číslo přibližně nad 0,5.
15. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 13, vyznačující se tím, že Mje vybráno ze skupiny skládající se z prvků skupin IA a IIB periodické tabulky prvků.
16. Tvarovaná oxidační- katalyzátorová struktura podle ' -i nároků 15, vyznačující se tím, že Mze skupiny IA je lithium a ze skupiny IIB je zinek.
••.‘i·, . * }' Tvarovaná oxi ' *’-Λ * :' &' i;' ‘ ' oxidační “ katalyzátorová struktura podle ..:ž ; ;./· nároku 13, vyznačující se tím, že Mje vybráno ze skupiny prvků, skládajících se z prvků vybraných ze skupin IA a VIIIB periodické tabulky prvků.
18. Tvarovaná oxidační katalyzátorová struktura podle nároku 17, vyznačující se tím, že Mze skupiny IA je lithium a ze skupiny VIIIB je železo.
X. sekci IV písemného vyjádřeni.
Podstata nároku 1 je nová, poněvadž žádný z dokumentů citovaných v rešeršní zprávě nepopisuje všechny význaky uvedené v nároku 1 tak, jak je podán.
EP-a-184 790 (Dl), zejména nároky 1 až 3 a strana 4, řádek 6 jsou považovány za nejbližší stav techniky. Popisuje tvarované oxidační katalyzátorové struktury pro výrobu maleinanhydridu, kde tvarovaná struktura obsahuje pevný geometrický tvar, v jehož vnějším povrchu je uspořádáno alespoň jedno oxidové místo. Struktura obsahuje katalytický · materiálsestávající ze směsi oxidů vanadu a fosforu.
Nárok 1 tak, jak je podaný, se liší od dosavadního stavu techniky číslicovými indikacemi týkajícími se (a) geometrického objemu tvarované struktury, (b) poměrem vnější geometrické povrchové plochy ke geometrickému objemu, (c) sypnou měrnou hmotností. Indikace týkající se (a) a (b) však.
__mohoubýt- odvozeny prostým-výpoětem na ^-základě rozměrů- duté- 1 ho válce nárokovaného v prvním nároku Dl, např. vnější průměr 2 mm, vnitřní průměr 1 mm, délka válce 3 mm. Sypná měrná hmotnost indikovaná v nároku 1 je v rozsahu hodnot běžně používaných pro tvarované katalyzátory používané v procesu výroby maleinanhydridu, viz GB-1 373 351 (D2),,, zejména nároky 1 až 10 a výkresy. Pokud jde o význak IV z podaného nároku 1, .požadavek mechanické pevnosti,, která by měla být dostatečná pro udržení strukturální integrity tvarované struktury za podmínek manipulace s ni a jejího používání se považuje za splněný i tvarovaným katalyzátorem z Dl, neboť ten vykazuje pouze nízký otěr, viz Dl, strana 6, odstavec 1. Odtud podstata nároku 1 postrádá vynálezecký krok..
Význaky závislých nároků 2 až 18 nepřispívají ničím k vynálezeckému kroku nezávislého nároku 1. Tyto význaky jsou odvoditelné z Dl nebo D2. ...
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59272290A | 1990-10-04 | 1990-10-04 | |
| PCT/US1991/007057 WO1992005870A1 (en) | 1990-10-04 | 1991-09-26 | Shaped oxidation catalyst structures for the production of maleic anhydride |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ55193A3 true CZ55193A3 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=24371810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS93551A CZ55193A3 (en) | 1990-10-04 | 1991-09-26 | Shaped oxidative catalyst structure for preparing maleic anhydride |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0552287B1 (cs) |
| JP (1) | JP3418393B2 (cs) |
| KR (1) | KR930702069A (cs) |
| CN (1) | CN1027046C (cs) |
| AT (1) | ATE125467T1 (cs) |
| AU (1) | AU649748B2 (cs) |
| BR (1) | BR9106947A (cs) |
| CA (1) | CA2091767A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ55193A3 (cs) |
| DE (1) | DE69111612T2 (cs) |
| ES (1) | ES2046157T1 (cs) |
| HU (1) | HUT63973A (cs) |
| IL (1) | IL99641A0 (cs) |
| MX (1) | MX9101444A (cs) |
| NZ (1) | NZ240082A (cs) |
| WO (1) | WO1992005870A1 (cs) |
| YU (1) | YU162091A (cs) |
| ZA (1) | ZA917924B (cs) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5674802A (en) * | 1992-10-13 | 1997-10-07 | Ushers, Inc. | Shares for catalyst carrier elements, and catalyst apparatuses employing same |
| US5919493A (en) * | 1992-10-13 | 1999-07-06 | Ushers, Inc. | Apparatus for producing shaped articles |
| AU6161696A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-30 | Ushers Inc. | Aggregates, catalysts and catalytic beds, and methods and ap paratuses for their production |
| US6046149A (en) * | 1996-04-17 | 2000-04-04 | Procter & Gamble Company | Detergent compositions |
| DE19721368A1 (de) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat |
| EP0998976A1 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-10 | Engelhard Corporation | Star shaped alumina extrudates and catalyst based thereon |
| DE19959413A1 (de) * | 1999-12-09 | 2001-06-21 | Consortium Elektrochem Ind | Trägerkatalysatoren und deren Verwendung bei der Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen |
| DE10011307A1 (de) * | 2000-03-10 | 2001-09-13 | Basf Ag | Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid |
| DE10101695A1 (de) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Basf Ag | Verfahren zur heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation von Vorläuferverbindungen der (Meth)acrylsäure |
| WO2009068510A2 (en) | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst support |
| US7998899B2 (en) | 2007-11-27 | 2011-08-16 | Shell Oil Company | Catalyst with support structure |
| US8673245B2 (en) * | 2008-09-22 | 2014-03-18 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Fixed-bed reactor and process for producing acrylic acid using the reactor |
| DE102010052126A1 (de) | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Süd-Chemie AG | Katalysatorformkörper für durchströmte Festbettreaktoren |
| EP2781262B1 (en) | 2013-03-22 | 2020-05-27 | Clariant International Ltd | Removable protective coating for the receipt of a dust free catalyst |
| DE102019127788A1 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-15 | Clariant International Ltd. | Neues Reaktorsystem für die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von n-Butan |
| JP2023516900A (ja) * | 2020-02-07 | 2023-04-21 | ベーアーエスエフ・エスエー | 触媒として用いるための星形セラミック物体 |
| CN112718006B (zh) * | 2021-02-19 | 2022-06-10 | 宜昌兴春化工有限公司 | 一种用于生产二异辛基二苯胺抗氧剂的催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1373351A (en) * | 1972-02-16 | 1974-11-13 | Monsanto Ltd | Catalyst tablets |
| GB2046118A (en) * | 1979-03-22 | 1980-11-12 | American Cyanamid Co | Auto Exhaust Catalysts |
| CA1197229A (en) * | 1982-09-23 | 1985-11-26 | Patricia R. Blum | Attrition resistant microspheroidal fluid bed catalysts containing the mixed oxides of vanadium and phosphorus |
| CA1227784A (en) * | 1983-12-28 | 1987-10-06 | James T. Wrobleski | Phosphorus-vanadium-mixed oxide oxidation catalysts and processes for the preparation and use thereof |
| DE3445289A1 (de) * | 1984-12-12 | 1986-06-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Geformter katalysator fuer heterogen katalysierte reaktionen |
| NZ217874A (en) * | 1985-10-25 | 1989-01-27 | Mobil Oil Corp | Quadrulobe catalysts |
| CN1007132B (zh) * | 1985-10-28 | 1990-03-14 | 孟山都公司 | 用于生产顺丁烯二酸酐的铁/锂促进的催化剂及其制备方法 |
| GB2193907A (en) * | 1986-06-24 | 1988-02-24 | Dyson Refractories | Ribbed catalyst bodies |
-
1991
- 1991-09-26 DE DE69111612T patent/DE69111612T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-26 ES ES199191919860T patent/ES2046157T1/es active Pending
- 1991-09-26 JP JP51756791A patent/JP3418393B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-26 AT AT91919860T patent/ATE125467T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-09-26 CZ CS93551A patent/CZ55193A3/cs unknown
- 1991-09-26 BR BR919106947A patent/BR9106947A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-09-26 WO PCT/US1991/007057 patent/WO1992005870A1/en not_active Application Discontinuation
- 1991-09-26 CA CA002091767A patent/CA2091767A1/en not_active Abandoned
- 1991-09-26 HU HU93976A patent/HUT63973A/hu unknown
- 1991-09-26 EP EP91919860A patent/EP0552287B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-26 AU AU88595/91A patent/AU649748B2/en not_active Ceased
- 1991-09-26 KR KR1019930701038A patent/KR930702069A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-10-03 ZA ZA917924A patent/ZA917924B/xx unknown
- 1991-10-03 CN CN91110824A patent/CN1027046C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-03 IL IL99641A patent/IL99641A0/xx unknown
- 1991-10-03 NZ NZ240082A patent/NZ240082A/en unknown
- 1991-10-03 YU YU162091A patent/YU162091A/sh unknown
- 1991-10-04 MX MX9101444A patent/MX9101444A/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3418393B2 (ja) | 2003-06-23 |
| EP0552287B1 (en) | 1995-07-26 |
| YU162091A (sh) | 1994-01-20 |
| ZA917924B (en) | 1992-10-28 |
| DE69111612D1 (de) | 1995-08-31 |
| HU9300976D0 (en) | 1993-07-28 |
| CN1061352A (zh) | 1992-05-27 |
| CN1027046C (zh) | 1994-12-21 |
| WO1992005870A1 (en) | 1992-04-16 |
| ES2046157T1 (es) | 1994-02-01 |
| HUT63973A (en) | 1993-11-29 |
| JPH06501645A (ja) | 1994-02-24 |
| EP0552287A1 (en) | 1993-07-28 |
| IL99641A0 (en) | 1992-08-18 |
| ATE125467T1 (de) | 1995-08-15 |
| AU8859591A (en) | 1992-04-28 |
| BR9106947A (pt) | 1993-08-17 |
| AU649748B2 (en) | 1994-06-02 |
| CA2091767A1 (en) | 1992-04-05 |
| MX9101444A (es) | 1992-06-05 |
| DE69111612T2 (de) | 1996-01-25 |
| NZ240082A (en) | 1993-05-26 |
| KR930702069A (ko) | 1993-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5168090A (en) | Shaped oxidation catalyst structures for the production of maleic anhydride | |
| CZ55193A3 (en) | Shaped oxidative catalyst structure for preparing maleic anhydride | |
| JP3322874B2 (ja) | バナジウム／燐混合酸化物触媒前駆物質を無水マレイン酸を製造するための活性触媒へ転化する方法 | |
| JP5628930B2 (ja) | 不飽和アルデヒドおよび／または不飽和カルボン酸製造用触媒および該触媒を用いる不飽和アルデヒドおよび／または不飽和カルボン酸の製造方法 | |
| KR100626132B1 (ko) | 불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산의 제조방법 | |
| TWI454312B (zh) | 用於生產不飽和醛類及／或不飽和羧酸類之觸媒的製造方法，及生產不飽和醛類及／或不飽和羧酸類的方法 | |
| CN103347845A (zh) | 制造不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法 | |
| KR20160032037A (ko) | 불포화 알데히드 및/또는 불포화 카본산의 제조 방법 | |
| JP2007509051A (ja) | 不飽和アルデヒド及び／または不飽和脂肪酸の製造方法 | |
| JPH0639438B2 (ja) | 炭化水素の接触気相脱水素方法 | |
| JPH0122249B2 (cs) | ||
| JPH0639470B2 (ja) | 無水マレイン酸の製造方法 | |
| EP4157523B1 (en) | Shaped catalyst body with improved properties, its preparation and use | |
| EP2011780B1 (en) | Process for producing methacrolein and/or methacrylic acid | |
| JP3028327B2 (ja) | メタクロレイン及びメタクリル酸の製造方法 | |
| JP2003146920A (ja) | アクロレインおよびアクリル酸の製造方法 | |
| JP2005211796A (ja) | 均一な強度を有する複合酸化物触媒の製造方法。 | |
| JP7480671B2 (ja) | 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸合成用触媒の製造方法 | |
| JPH0236296B2 (cs) | ||
| JP7468290B2 (ja) | 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸合成用触媒の製造方法 | |
| JPH1133393A (ja) | 固定床反応器および不飽和カルボン酸の製造方法 | |
| JP2005162744A (ja) | 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸の製造方法 | |
| JP2021090908A (ja) | 触媒の製造方法 | |
| KR100992173B1 (ko) | 쉘-앤드-튜브 열교환식 반응기 및 이를 이용한 불포화알데히드 및/또는 불포화 지방산의 제조방법 | |
| WO2005049536A1 (ja) | 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸の製造方法 |