ES2265984T3 - Metodo para producir acrilonitrilo, catalizador para uso en el metodo, y metodo para producir el catalizador. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para fabricar acrilonitrilo, que comprende usar un catalizador de lecho fluidizado de una composición representada por la siguiente fórmula empírica en la fabricación de acrilonitrilo por ammoxidación de propileno, Fea Sbb Moc Bid Ke Ff Gg Hh Qq Rr Tt Ox (SiO2)y en la que Fe, Sb, Mo, Bi y K son hierro, antimonio, molibdeno, bismuto y potasio, respectivamente; F es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por magnesio, calcio, estroncio, bario, manganeso, cobalto, níquel, cobre, plata, cinc y cadmio; G es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por cromo, aluminio, galio e indio; H es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por titanio, circonio, vanadio, niobio, tántalo, tungsteno, germanio, estaño y plomo; R es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por litio, sodio, rubidio, cesio y talio;T es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por boro, fósforo y teluro; O es oxígeno; Si es silicio; y los índices a, b, c, d, e, f, g, h, q, r, t, x e y son independientemente entre sí una proporción atómica, con tal de que a sea un número mayor que 0, y cuando a = 10, entonces b = 6 a 30, c = 8 a 45, d = 0, 2 a 3, e = 0, 2 a 3, f = 3 a 30, g = 0, 1 a 8, h = 0, 1 a 8, h/c es 0, 025 a 1, q = 0 a 8, r = 0 a 4, t = 0 a 4, x es el número de oxígenos en un óxido metálico formado por la unión de dichos componentes respectivos, e y = 25 a 200; y en el que el antimoniato de hierro existe como fase cristalina.
Description
Método para producir acrilonitrilo, catalizador
para uso en el método, y método para producir el catalizador.
La presente invención se refiere a un
catalizador usado adecuadamente para la fabricación de acrilonitrilo
mediante ammoxidación de propileno, a un procedimiento para fabricar
dicho catalizador y a un procedimiento para fabricar acrilonitrilo
empleando dicho catalizador.
Con respecto a la fabricación de acrilonitrilo
por ammoxidación de propileno, se describen varios catalizadores
adecuadamente empleados para ello. En
JP-B-38-17967, se ha
descrito un catalizador óxido que contiene molibdeno, bismuto y
hierro, y en
JP-B-38-19111, se ha
descrito un catalizador óxido que contiene hierro y antimonio.
Después de esto, se han continuado estudios de forma extensiva para
mejorar estos catalizadores. Por ejemplo, en
JP-B-51-33888,
JP-B-55-56839,
JP-B-58-2232,
JP-B-61-26419,
JP-A-7-47272,
JP-A-10-43595,
JP-A-4-11805 y
similares, se ha descrito una mejora que comprende usar otro
componente además de molibdeno, bismuto y hierro, y otra mejora que
comprende usar otro componente además de hierro y antimonio.
Además, en el uso de estos catalizadores para la
reacción de ammoxidación, se ha propuesto llevar a cabo la reacción
mientras se suministra en dicho lugar un material que contiene
molibdeno en la reacción de ammoxidación, manteniendo por ello la
eficiencia del catalizador. Por ejemplo, en
JP-B-58-57422, se ha
descrito un procedimiento, en el que una partícula formada al
soportar sobre sílice un material que contiene molibdeno se
suministra a un catalizador de lecho fluidizado que contiene
molibdeno, bismuto, hierro, cobalto y otros, restableciendo la
eficiencia del catalizador. En DE 3.311.521 C2 y WO 97/33863, se ha
descrito un procedimiento, en el que a un catalizador similar al
mencionado anteriormente se suministra trióxido de molibdeno o un
compuesto de molibdeno capaz de transformar dicho trióxido en una
cantidad específica. También, con respecto a un catalizador que
contiene hierro y antimonio, se conoce una propuesta similar, por
ejemplo, en
JP-B-2-56938 y
JP-B-2-56939.
Estos catalizadores de las técnicas anteriores
son eficaces para mejorar en una cierta extensión el rendimiento de
acrilonitrilo. Sin embargo, se han requerido mejoras adicionales de
estos catalizadores. Particularmente, estos catalizadores no han
sido suficientes en relación con la repetibilidad en la producción
del mismo, su estabilidad estructural y la estabilidad a largo plazo
del rendimiento de los productos deseados. También, con respecto a
un catalizador que contiene hierro y antimonio, particularmente un
catalizador enriquecido en componente molibdeno que contiene una
fase cristalina de antimoniato de hierro, que se describe en
JP-A-4-118051, ha
sido muy importante mejorarlos desde un punto de vista industrial y,
por tanto, se han requerido investigaciones adicionales de estos
catalizadores. Además, también con respecto al procedimiento que
comprende suministrar el componente de molibdeno para mantener la
eficiencia del catalizador, es difícil decir que sea siempre eficaz.
Incluso si se suministra material que contiene molibdeno, no se
observa ningún efecto en el caso de que la estructura del
catalizador esté apreciablemente dañada. Además, incluso si la
pérdida de molibdeno no es tan grande, no puede exhibirse ningún
efecto en el caso de que la disminución de la eficiencia del
catalizador sea causada principalmente por un cambio en la
estructura del catalizador. Se descubre que el propio catalizador
que ha de aplicarse debería ser estable y no debería tener daños
excepcionales en su estructura.
Se ha deseado encontrar un catalizador, que
satisfaga requisitos como mejora adicional del rendimiento del
acrilonitrilo deseado, superior estabilidad a largo plazo cuando se
usa en la reacción de ammoxidación, y mantenimiento a largo plazo de
su eficiencia por el suministro de un material que contiene
molibdeno. Un objeto de la presente invención es resolver estos
problemas y, particularmente, mejorar la composición del catalizador
descrita en
JP-A-4-118051, dando
de ese modo un catalizador usado más adecuadamente para la
fabricación de acrilonitrilo por reacción de ammoxidación en lecho
fluidizado. Otro objeto de la presente invención es, también,
mejorar los procedimientos de reacción descritos en
JP-B-2-56938 y
JP-B-2-56939.
Los autores de la presente invención han
emprendido amplios estudios para resolver los problemas
anteriormente mencionados. Como resultado, encontraron que un
catalizador que contiene elementos como hierro, antimonio,
molibdeno, bismuto y potasio, etc. y antimoniato de hierro dentro de
una zona de composición limitada puede exhibir una superior
eficiencia del catalizador, y que la eficiencia puede ser mantenida
durante un período de tiempo más largo llevando a cabo la reacción
de ammoxidación mientras se añade apropiadamente a ello un material
que contiene molibdeno.
La presente composición de catalizador es capaz
de dar un alto rendimiento de acrilonitrilo y estable en una
estructura de catalizador. Todavía, en el caso de que tal
catalizador se use en la reacción de ammoxidación sin interrupción,
puede observarse una disminución del rendimiento de acrilonitrilo,
que aparece principalmente debido a la fuga de componente molibdeno.
Aunque la reacción de ammoxidación se lleva a cabo a una temperatura
que supera los 400ºC, parece que la fuga de componente molibdeno en
el momento de la reacción es inevitable en este tipo de catalizador
con un gran contenido de molibdeno. A este respecto, el rendimiento
de acrilonitrilo podía ser mantenido a un grado superior durante un
período de tiempo más largo al continuar la reacción mientras se
añade y suministra el material que contiene molibdeno. Según el
catalizador de acuerdo con la presente invención, que es
estructuralmente estable, el rendimiento de los productos deseados
puede restablecerse más suficientemente añadiendo el material que
contiene molibdeno en el momento de la reacción de ammoxidación.
Además, aunque la adición de material que contiene molibdeno en el
momento de la reacción de ammoxidación puede repetirse, el
catalizador de acuerdo con la presente invención puede ser usado
durante un período de tiempo mucho más largo mediante una adición
repetida de este tipo de material que contiene molibdeno.
La adición del material que contiene molibdeno
puede llevarse a cabo a partir de una etapa temprana de la reacción.
Al aplicar el catalizador a la reacción de ammoxidación, es general
que una composición de la superficie del catalizador y una
estructura de catalizador sean optimizadas por medio de una
composición, un procedimiento de preparación o similar. Sin embargo,
es difícil decir que la optimización pueda realizarse siempre. Como
puede ser el caso, el rendimiento del producto deseado se incrementa
por la adición del material que contiene molibdeno al principio de
la reacción. Parece que la optimización de la composición de la
superficie del catalizador y la estructura del mismo puede
realizarse también con la ayuda del material que contiene
molibdeno.
Con respecto a un catalizador convencional, el
rendimiento de acrilonitrilo ha sido insuficiente como se ha
mencionado anteriormente, y ha sido también insuficiente restablecer
la eficiencia del catalizador incluso si se añade el material que
contiene molibdeno porque el rendimiento disminuye debido a un
empleo a largo plazo. Sin embargo, según la presente invención, se
ha proporcionado un procedimiento capaz de mantener un alto
rendimiento de acrilonitrilo durante un largo período de tiempo.
Es decir, la presente invención proporciona un
procedimiento para fabricar acrilonitrilo, que comprende usar un
catalizador de lecho fluidizado de una composición representada por
la siguiente fórmula empírica en la fabricación de acrilonitrilo por
ammoxidación de propileno. La presente invención proporciona,
también, un procedimiento para fabricar acrilonitrilo según dicho
procedimiento, en el que la reacción de ammoxidación se lleva a cabo
mientras se suministra un material que contiene molibdeno. Además,
la presente invención proporciona dicho catalizador de lecho
fluidizado y un procedimiento para fabricar dicho catalizador de
lecho fluidizado.
Fe_{a} \
Sb_{b} \ Mo_{c} \ Bi_{d} \ K_{e} \ F_{f} \ G_{g} \ H_{h} \ Q_{q} \
R_{r} \ T_{t} \ O_{x} \
(SiO_{2})_{y}
En la fórmula, Fe, Sb, Mo, Bi y K son hierro,
antimonio, molibdeno, bismuto y potasio, respectivamente; F es al
menos un elemento seleccionado del grupo constituido por magnesio,
calcio, estroncio, bario, manganeso, cobalto, níquel, cobre, plata,
cinc y cadmio; G es al menos un elemento seleccionado del grupo
constituido por cromo, aluminio, galio e indio; H es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por itrio, lantano,
cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por titanio, circonio, vanadio,
niobio, tántalo, tungsteno, germanio, estaño y plomo; R es al menos
un elemento seleccionado del grupo constituido por litio, sodio,
rubidio, cesio y talio; T es al menos un elemento seleccionado del
grupo constituido por boro, fósforo y teluro; O es oxígeno; Si es
silicio; y los índices a, b, c, d, e, f, g, h, q, r, t, x e y son
independientemente entre sí una proporción atómica, con tal de que a
sea un número mayor que 0, y cuando a = 10, entonces b = 6 a 30,
preferiblemente 6,5 a 20, c = 8 a 45, preferiblemente 10 a 40, d =
0,2 a 3, más preferiblemente 0,3 a 2,5, e=0,2 a 3, preferiblemente
0,3 a 1, f = 3 a 30, preferiblemente 6 a 24, g = 0,1 a 8,
preferiblemente 0,3 a 4, h = 0,1 a 8, preferiblemente 0,3 a 4, h/c
es 0,025 a 1, preferiblemente 0,03 a 0,5, q = 0 a 8, preferiblemente
0 a 4, r = 0 a 4, preferiblemente 0 a 2, t = 0 a 4, preferiblemente
0 a 2, x es el número de oxígenos en un óxido metálico formado por
la unión de dichos componentes respectivos, e y = 25 a 200,
preferiblemente 30 a 180; y en el que el antimoniato de hierro
existe como fase cristalina.
Las realizaciones de la presente invención se
explican con mayor detalle como sigue.
Es esencial que el catalizador de lecho
fluidizado de acuerdo con la presente invención contenga hierro,
antimonio, molibdeno, bismuto, potasio, el elemento componente F, el
componente G, el componente H y sílice (SIO_{2}) como componentes
esenciales y contenga además antimoniato de hierro como fase
cristalina. Si estos componentes no se emplean en el intervalo de la
composición anteriormente definida, no pueden alcanzarse los
objetivos de la presente invención.
El antimoniato de hierro es un compuesto
representado por una fórmula química, FeSbO_{4}, que está descrito
en las anteriormente mencionadas
JP-A-4-118051 y
JP-A-10-231125, y la
existencia del mismo puede ser confirmada por difracción de rayos X
del catalizador. El antimoniato de hierro es esencial para mejorar
el rendimiento de acrilonitrilo y para la cualificación de las
propiedades físicas del catalizador. Bismuto es esencial para
proporcionar un catalizador capaz de incrementar el rendimiento de
acrilonitrilo con gran estabilidad, y se encuentra que hay una zona
de la composición preferida para este fin. Cuando hay muy poco
potasio, puede pasar que se incrementen los subproductos,
disminuyendo por eso el rendimiento de acrilonitrilo. Mientras que,
cuando hay demasiado puede pasar que la velocidad de reacción
disminuya, disminuyendo por eso el rendimiento de acrilonitrilo.
Los componentes F, G y H sirven para estabilizar
la estructura del catalizador. Cuando las cantidades que hay que
añadir de ellos son demasiado pequeñas, el catalizador tiende a
volverse estructuralmente inestable, y por eso hay una tendencia a
que llegue a ser difícil mantener un rendimiento satisfactorio del
acrilonitrilo durante un largo período de tiempo. Cuando las
cantidades son demasiado grandes, hay una tendencia a que el
rendimiento del acrilonitrilo disminuya. Como componente F, se
prefiere al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
magnesio, calcio, manganeso, cobalto, níquel y cinc, y más preferido
es un componente que contenga al menos níquel. Como componente G, se
prefiere un elemento que contenga al menos cromo. Como componente H,
se prefiere al menos un elemento seleccionado del grupo constituido
por lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario, y más preferido
es un componente que contenga al menos cerio.
Como componentes de catalizador, pueden ser
incorporados, además, los componentes Q, R y T anteriormente
mencionados. Como puede ser el caso, éstos pueden ser añadidos con
el fin de estabilizar la estructura del catalizador, mejora de las
características de oxidación reducción, un control de acidez y
basicidad y otros. Como componente Q, se prefieren circonio,
vanadio, niobio, tungsteno y germanio. Como componente R, se
prefieren sodio, rubidio y cesio, y se prefieren particularmente
rubidio y cesio. Si se desea, el componente T puede ser incorporado
en una pequeña cantidad con el fin de mejorar la selectividad del
acrilonitrilo, controlar los subproductos u otros.
El procedimiento para fabricar acrilonitrilo de
acuerdo con la presente invención se lleva a cabo según una reacción
de lecho fluidizado. En consecuencia, adicionalmente se requiere que
el catalizador tenga propiedades físicas adecuadas para la reacción
de lecho fluidizado. Es decir, adicionalmente se requiere que sean
adecuadas su densidad en masa, resistencia corpuscular, resistencia
al desgaste, superficie específica, fluidez y otras. Con esta
finalidad, la sílice se usa como un componente soporte.
Para preparar el catalizador de acuerdo con la
presente invención, se permite aplicar un procedimiento
apropiadamente seleccionado de los descritos en las técnicas
anteriores previamente mencionadas.
Para preparar antimoniato de hierro, se proponen
varios procedimientos. Por ejemplo, hay procedimientos descritos en
JP-A-4-118051 y
JP-A-10-231125, y de
ellos puede seleccionarse el procedimiento que ha de aplicarse. En
la fabricación del catalizador de acuerdo con la presente invención,
es importante que se prepare antimoniato de hierro es preparado con
antelación según estos procedimientos, por ejemplo un procedimiento
descrito en
JP-A-10-231125, y
después se mezcle con otros materiales componentes del catalizador.
El antimoniato de hierro preparado puede contener una pequeña
cantidad de un elemento distinto de antimonio y hierro. El
antimoniato de hierro existente sirve para la mejora de la
selectividad del acrilonitrilo y de las propiedades físicas del
catalizador de lecho fluidizado.
Los materiales usados para componente de
molibdeno incluyen óxido de molibdeno y paramolibdato de amonio, en
el que se usa preferiblemente el paramolibdato de amonio. Los
materiales usados para componente de bismuto incluyen óxido de
bismuto, nitrato de bismuto, carbonato de bismuto y oxalato de
bismuto, en donde se emplea, preferiblemente, nitrato de bismuto.
Los materiales usados para componentes de hierro incluyen nitrato de
hierro como nitrato ferroso (nitrato de hierro (II)) y nitrato
férrico (nitrato de hierro (III)), y oxalato de hierro como oxalato
ferroso (oxalato de hierro (II)) y oxalato férrico (oxalato de
hierro (III)), en donde se prefiere nitrato de hierro. Materiales
usados para componente de potasio incluyen nitrato de potasio e
hidróxido de potasio, en donde se usa preferiblemente nitrato de
potasio. Materiales de los componentes F, G y R incluyen los
respectivos óxidos, hidróxidos y nitratos en donde se prefieren los
nitratos, y materiales de los componentes H y Q incluyen los
respectivos óxidos, hidróxidos, nitratos, ácidos oxigenados y sus
sales, en donde se prefieren los nitratos, ácidos oxigenados y sus
sales. Con respecto al componente T, los materiales usados para boro
incluyen ácido bórico y ácido bórico anhidro, en donde se usa
preferiblemente ácido bórico anhidro, materiales usados para fósforo
incluyen ácido fosfórico como ácido ortofosfórico, y materiales
usados para teluro incluyen teluro metal, dióxido de teluro,
trióxido de teluro y ácido telúrico. Los materiales usados para
sílice incluyen sol de sílice y sílice de combustión. Es conveniente
usar sol de sílice.
El antimoniato de hierro puede ser mezclado con
materiales de otros componentes para obtener una suspensión. Estos
materiales de catalizadores se mezclan, y después la mezcla
resultante se somete a secado por pulverización y calcinación para
obtener el catalizador de lecho fluidizado deseado. Los materiales
del catalizador se mezclan y, si es necesario, se ajusta el pH de la
suspensión, y la suspensión resultante se somete a tratamiento por
calor y otros para de ese modo poder preparar una suspensión de
catalizador. En la preparación de la suspensión de catalizador, las
condiciones de preparación como medios de mezclado de los
materiales, temperatura, presión y atmósfera pueden ser determinadas
de forma voluntaria. Cuando la suspensión se prepara ajustando el pH
de la suspensión hasta un intervalo relativamente alto como 3 a 8,
es recomendable añadir un agente quelante como tetraacetato de
etilendiamina, ácido láctico, ácido cítrico, ácido tartárico y ácido
glucónico según un procedimiento descrito en la patente japonesa nº
2747920, impidiendo de ese modo que la suspensión se gelifique. En
el caso en el que el pH es ajustado hasta un intervalo relativamente
bajo como 1 a 3, para prepararlo no es siempre necesario añadir el
agente quelante. Sin embargo, cuando se añade en una pequeña
cantidad, pueden obtenerse buenos resultados.
La suspensión así preparada puede ser secada por
medio de un secado por pulverización. Un aparato de secado por
pulverización no está particularmente limitado y puede ser uno
convencional como uno de tipo de disco rotatorio y de tipo tobera.
Una concentración de suspensión de la suspensión que entra en el
aparato de secado por pulverización es preferiblemente desde
aproximadamente 10 a aproximadamente 40% en peso en términos de un
óxido del elemento que constituye el catalizador. Los materiales del
catalizador pueden ser granulados por medio del secado por
pulverización. La temperatura de secado por pulverización no está
particularmente limitada. En la realización del secado por
pulverización, la presión y atmósfera pueden determinarse a
voluntad. Estas condiciones de secado por pulverización se
determinan para obtener un catalizador con un diámetro de partícula
deseado como un catalizador de lecho fluidizado.
Después de terminar el secado, puede llevarse a
cabo la calcinación para obtener un catalizador de lecho fluidizado
deseado. En la realización de la calcinación, las condiciones de
calcinación tales como los medios de calcinación, temperatura,
presión y atmósfera pueden determinarse a voluntad. Por ejemplo, la
calcinación puede llevarse a cabo de 200 a 500ºC, y adicionalmente
de 500 a 700ºC durante 0,1 a 20 horas. La atmósfera de calcinación
es, preferiblemente, un gas que contenga oxígeno. Se lleva a cabo,
de forma conveniente, en aire, que puede ser usado en combinación
con una combinación de oxígeno y nitrógeno, gas ácido carbónico,
vapor de agua o similar. Para la calcinación, pueden usarse un horno
de calcinación de tipo caja, un horno de calcinación de tipo túnel,
un horno de calcinación rotatorio, un horno de calcinación de lecho
fluidizado y otros.
Es recomendable ajustar un diámetro de partícula
del catalizador de lecho fluidizado así obtenido, preferiblemente,
desde 5 a 200 \mum, más preferiblemente desde 20 a 150 \mum. De
forma secundaria, el diámetro de partícula usado aquí no es un
diámetro de partícula promedio de las partículas en su conjunto,
sino un diámetro de partículas de las partículas individuales.
En el empleo del catalizador de lecho fluidizado
que contiene molibdeno para la fabricación de un nitrilo insaturado,
como se ha mencionado anteriormente, se sabe que el material que
contiene molibdeno se añade durante la reacción, manteniendo de ese
modo el rendimiento del producto deseado. Sin embargo, un efecto de
este tipo no puede esperarse en una extensión suficiente a menos que
se aplique un procedimiento de este tipo a un catalizador con una
estructura estable del catalizador. Ya que el catalizador de acuerdo
con la presente invención es estructuralmente estable incluso cuando
se usa durante un largo período de tiempo a una temperatura que
supere los 400ºC, a la que se lleva a cabo este tipo de reacción de
ammoxidación, la reacción puede continuarse mientras se añade el
material que contiene molibdeno, manteniendo de ese modo el
rendimiento de los productos deseados igual o superior a los de la
etapa inicial. Sin embargo, incluso cuando se emplea un catalizador
estructuralmente estable, el componente de molibdeno se evapora poco
a poco del catalizador en un estado de reacción, y quizás esto causa
daños en la estructura del catalizador. En consecuencia, cuando se
suministra el material que contiene molibdeno, es necesario que se
suministre el material que contiene molibdeno antes de que se vuelva
imposible restaurar los daños de la estructura del catalizador.
El material que contiene molibdeno usado aquí
incluye molibdeno metal, trióxido de molibdeno, ácido molíbdico,
dimolibdato de amonio, paramolibdato de amonio, octamolibdato de
amonio, dodecamolibdato de amonio, ácido fosfomolíbdico, y los
obtenidos al soportar estos materiales que contienen molibdeno con
una sustancia inerte o el catalizador anteriormente mencionado. De
éstos, se prefieren trióxido de molibdeno, paramolibdato de amonio y
los obtenidos soportando estos materiales que contienen molibdeno
sobre una sustancia inerte o el catalizador anteriormente
mencionado. Aunque el material que contiene molibdeno puede ser
usado en un estado gaseoso o en un estado líquido, desde un punto de
vista práctico, se prefiere que estos materiales sólidos que
contienen molibdeno se usen en un estado en polvo. Es
particularmente eficaz aplicar un procedimiento que comprende usar
un catalizador enriquecido en molibdeno obtenido al enriquecer el
catalizador anteriormente mencionado con el material que contiene
molibdeno. Según el procedimiento, el molibdeno en el material que
contiene molibdeno añadido puede ser eficientemente utilizado, y
pueden evitarse las turbulencias causadas por precipitación del
óxido de molibdeno en el sistema o por otras razones. Para preparar
el catalizador enriquecido en molibdeno, puede aplicarse el
procedimiento descrito en
JP-A-11-33400 o
similar.
Estos materiales que contienen molibdeno pueden
ser añadidos en un reactor de una manera continua o intermitente a
intervalos. El tiempo de adición y la cantidad que ha de ser añadida
pueden ser apropiadamente determinados considerando la relación
entre el rendimiento de los productos deseados y las instalaciones
de trabajo. La cantidad añadida en un tiempo es preferiblemente
desde 0,01 a 3% en peso, más preferiblemente desde 0,05 a 2% en
peso, como elemento molibdeno basado en el peso de catalizador
rellenado en el reactor. Es necesario poner atención a lo siguiente.
Cuando el material que contiene molibdeno se añade en una gran
cantidad en un tiempo, puede pasar que la sustancia se salga, de
forma antieconómica, fuera del sistema de reacción, dando como
resultado por eso a un consumo inútil, y además el material
precipita o se acumula dentro del reactor o se adhiere a un
intercambiador de calor, originando, por ello, problemas de
funcionamiento. Cuando se añade de una manera intermitente, la
cantidad total de material que contiene molibdeno añadido puede
estar dentro del intervalo mencionado anteriormente.
La ammoxidación de propileno se lleva a cabo
normalmente a una temperatura de reacción de 370 a 500ºC bajo una
presión de reacción desde la presión atmosférica hasta 500 kPa
usando un gas de alimentación con una composición de
propileno/amoníaco/oxígeno = 1/0,9 para 1,3/1,6 para 2,5 (proporción
molar). Un tiempo de contacto aparente es normalmente desde 0,1 a 20
segundos. Es conveniente usar aire como fuente de oxígeno, cuyo aire
puede estar diluido con vapor de agua, nitrógeno, gas ácido
carbónico, un hidrocarburo saturado o similar, o puede estar
enriquecido con oxígeno.
La presente invención se explica con más detalle
con referencia a los Ejemplos y Ejemplos Comparativos, que no
pretenden limitar el alcance de la presente invención.
\newpage
La síntesis de acrilonitrilo por medio de
ammoxidación de propileno se llevó a cabo como sigue para evaluar la
actividad del catalizador.
Un catalizador se puso en un reactor de lecho
fluidizado con una zona fluidizante de catalizador de un diámetro
interno de 25 mm y una altura de 400 mm, y un gas mixto con una
composición de propileno/amoníaco/aire/vapor de agua = 1/1,2/9,5/0,5
(proporción molar) se introdujo en dicho lugar a una velocidad
lineal de la alimentación gaseosa de 4,5 cm/s. La presión de la
reacción se controló a 200 kPa.
No obstante, en el momento de la reacción, se
añadió apropiadamente un material que contenía molibdeno. El
material que contenía molibdeno como algunos compuestos de molibdeno
y catalizadores enriquecidos en componente molibdeno se añadió, a
intervalos de 100 a 500 horas, en una cantidad de 0,1 a 0,2% en peso
como elemento molibdeno basado en el peso de catalizador puesto en
un reactor. El material que contenía molibdeno, que estaba en estado
de polvo, se alimentó desde una parte superior del reactor.
Se encontró que el tiempo de contacto y el
rendimiento de acrilonitrilo estaban de acuerdo con las siguientes
ecuaciones de cálculo respectivamente.
Tiempo de contacto (s) = Volumen de catalizador
(ml) basado en la densidad volúmica aparente / Caudal de gas de
alimentación transformado en las condiciones de reacción (ml/s).
Rendimiento de acrilonitrilo (%) = Número de
moles de acrilonitrilo producido x 100/ Número de moles de propileno
suministrado.
Ejemplo
1
Un catalizador de una composición, Fe_{10}
Sb_{9,2} Mo_{15} Bi_{0,6} K_{0,3} Co_{2,25} Ni_{6}
Cr_{1,2} Ce_{0,6} P_{0,3} B_{0,3} O_{x}
(SiO_{2})_{55} (x es un número determinado de forma
natural dependiendo de los números de valencia de los otros
elementos), se preparó de la forma siguiente.
En 3.000 g de agua pura, se disolvieron 304,9 g
de paramolibdato de amonio, y a ello se añadieron, de forma
sucesiva, 2,9 g de ácido fosfórico del 85% y 1,2 g de ácido bórico
anhidro. El líquido resultante se mezcló con otro líquido obtenido
al disolver 33,5 g de nitrato de bismuto, 3,5 g de nitrato de
potasio, 75,4 g de nitrato de cobalto, 200,9 g de nitrato de níquel,
55,3 g de nitrato de cromo, 30 g de nitrato de cerio y 24,9 g de
ácido cítrico en 270 g de ácido nítrico al 3,3%. Se preparó un
líquido obtenido al disolver 76,8 g de nitrato férrico y 25 g de
ácido cítrico en 270 g de agua pura y se añadió allí. A ello, se
añadieron, de forma sucesiva, 1.902,5 g de sol de sílice al 20%. La
suspensión resultante se ajustó a pH 2 por adición de amoníaco
acuoso al 15% mientras se agitaba, y se sometió a tratamiento por
calor a 98ºC durante 1,5 horas. Además, a ello se añadieron 1.198,5
g de suspensión de antimoniato de hierro del 20% preparada de forma
separada.
La suspensión así preparada se secó por
pulverización usando un secador por pulverización del tipo de disco
rotatorio, cuyas temperatura de entrada y temperatura de salida eran
controladas a 330ºC y 160ºC, respectivamente. La partícula seca se
sometió a tratamiento por calor a 250ºC durante 2 horas y, además, a
400ºC durante 2 horas, y por último se sometió a calcinación
fluidizada a 670ºC durante 3 horas.
De forma secundaria, la suspensión de
antimoniato de hierro usada se preparó como sigue.
A una mezcla de 1.815 g de ácido nítrico del 65%
en peso y 1.006 g de agua pura, se añadieron poco a poco 218 g de
polvo de hierro electrolítico. Después de que el polvo de hierro se
hubiera disuelto completamente, se añadieron a ello 629 g de polvo
de trióxido de antimonio, y luego a ello se añadía, gota a gota,
amoníaco acuoso al 10% para ajustar el pH a 1,8 mientras se agitaba.
La suspensión resultante se calentaba a 98ºC durante 3 horas con
agitación. La suspensión se secó usando un secador por pulverización
cuyas temperatura de entrada y temperatura de salida eran
controladas a 330ºC y 160ºC, respectivamente, y el producto seco se
sometió a calcinación a 250ºC durante 2 horas y además a 400ºC
durante 2 horas, y adicionalmente se sometió a calcinación a 850ºC
durante 3 horas en atmósfera de nitrógeno. Después de terminar la
calcinación, el producto se pulverizaba, seguido de mezclado con
agua pura, obteniendo de ese modo la suspensión de antimoniato de
hierro al 20%. En los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos se
empleó, también, la suspensión de antimoniato de hierro preparada de
esa manera.
Ejemplo
2
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{9,2} Mo_{15} Bi_{0,6} K_{0,3} Ni_{8,25} Cr_{0,75}
Ga_{0,45} Ce_{0,6} P_{0,3} O_{x} (SiO_{2})_{55}
se preparó de una manera similar a la del Ejemplo 1, y luego se
sometió a calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla
1, excepto que no se añadieron ácido bórico y nitrato de cobalto, y
el nitrato de galio como material de Ga se añadió disuelto en el
ácido nítrico anteriormente mencionado.
\newpage
Ejemplo
3
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{8,6} Mo_{20} Bi_{0,8} K_{0,4} Ni_{8} Ca_{0,6}
Zn_{0,4} Cr_{2,4} Al_{0,2} In_{0,2} La_{0,2} Ce_{0,6}
Ge_{0,4} B_{0,4} O_{x} (SiO_{2})_{70} se preparó de
una manera similar a la del Ejemplo 1, y luego se sometió a
calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla 1,
excepto que no se añadieron ácido fosfórico y nitrato de cobalto, y
nitrato de calcio, nitrato de cinc, nitrato de aluminio, nitrato de
lantano y nitrato de indio como materiales de Ca, Zn, Al, La e In,
respectivamente, disueltos adicionalmente en el ácido nítrico
anteriormente mencionado, y óxido de germanio, como material de Ge,
se añadieron independientemente después de la adición de
paramolibdato de amonio.
Ejemplo
4
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{8,0} Mo_{25} Bi_{1,25} K_{0,75} Ni_{12,5} Mg_{2,5}
Cr_{1} Ce_{1} Pr_{0,25} O_{x} (SiO_{2})_{100} se
preparó de una manera similar a la del Ejemplo 1, y luego se sometió
a calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla 1,
excepto que no se añadieron ácido fosfórico, ácido bórico anhidro ni
nitrato de cobalto, y se añadieron nitrato de magnesio y nitrato de
praseodimio como materiales de Mg y de Pr, respectivamente,
disueltos además en el ácido nítrico anteriormente mencionado.
Ejemplo
5
Un catalizador de una composición, Fe_{10}
Sb_{6,9} Mo_{25} Bi_{1,25} K_{0,5} Ni_{12,5} Cr_{1,75}
Ce_{1,25} Rb_{0,25} P_{0,25} B_{0,25} O_{x}
(SiO_{2})_{90} se preparó de la forma siguiente.
En 3.000 g de agua pura, se disolvieron 352,8 g
de paramolibdato de amonio, y a ello se añadieron, de forma
sucesiva, 1,65 g de ácido fosfórico del 85% y 0,7 g de ácido bórico
anhidro. El líquido resultante se mezcló con otro líquido obtenido
al disolver 48,5 g de nitrato de bismuto, 4,0 g de nitrato de
potasio, 290,5 g de nitrato de níquel, 56,0 g de nitrato de cromo,
43,4 g de nitrato de cerio, 2,9 g de nitrato de rubidio y 25 g de
ácido cítrico en 270 g de ácido nítrico al 3,3%. A ello se
añadieron, de forma sucesiva, 2.161,1 g de sol de sílice al 20%. La
mezcla resultante se ajustó a pH 7,7 mediante la adición gota a gota
de amoníaco acuoso al 15% mientras se agitaba, y se sometió a
tratamiento por calor a 98ºC durante 1,5 horas. Un líquido preparado
disolviendo 121,1 g de nitrato férrico y 25 g de ácido cítrico en
270 g de agua pura se preparó y se añadió a ello, y además, a ello
se añadieron 623,5 g de una suspensión de antimoniato de hierro al
20% preparada de forma separada.
La suspensión así preparada se secó por
pulverización usando un secador por pulverización de tipo de disco
rotatorio, cuyas temperatura de entrada y temperatura de salida eran
controladas a 330ºC y 160ºC, respectivamente. La partícula seca se
sometió a tratamiento por calor a 250ºC durante 2 horas y,
adicionalmente, a 400ºC durante 2 horas, y por último se sometió a
calcinación fluidizada a 680ºC durante 3 horas.
Ejemplo
6
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,7} Mo_{30} Bi_{1,2} K_{0,9} Ni_{16,5} Cr_{1,2}
Ce_{2,4} W_{1,5} P_{0,6} O_{x} (SiO_{2})_{110} se
preparó de la forma siguiente.
En 3.000 g de agua pura, se disolvieron 25,5 g
de paratungstato de amonio, después se disolvieron allí 344,8 g de
paramolibdato de amonio, y a ello se añadieron, de forma sucesiva,
3,29 g de ácido fosfórico del 85%. El líquido resultante se mezcló
con otro líquido obtenido al disolver 37,9 g de nitrato de bismuto,
5,9 g de nitrato de potasio, 312,4 g de nitrato de níquel, 31,3 g de
nitrato de cromo, 67,8 g de nitrato de cerio y 25 g de ácido cítrico
en 270 g de ácido nítrico al 3,3%. A ello se añadieron, de forma
sucesiva, 2.151,7 g de sol de sílice al 20%. La mezcla resultante se
ajustó a pH 5 mediante la adición gota a gota de amoníaco acuoso al
15% mientras se agitaba, y se sometió a tratamiento por calor a
reflujo a 98ºC durante 1,5 horas. A ello se añadió un líquido
obtenido al disolver 78,9 g de nitrato férrico y 25 g de ácido
cítrico en 270 g de agua pura y, además, a ello se añadieron 567,5
g de suspensión de antimoniato de hierro al 20% preparada de forma
separada.
La suspensión así preparada se secó por
pulverización usando un secador por pulverización de tipo de disco
rotatorio, cuyas temperatura de entrada y temperatura de salida eran
controladas a 330ºC y 160ºC, respectivamente. La partícula seca se
sometió a tratamiento por calor a 250ºC durante 2 horas y,
adicionalmente, a 400ºC durante 2 horas, y por último se sometió a
calcinación fluidizada a 690ºC durante 3 horas.
Ejemplo
7
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{6,5} Mo_{30} Bi_{1,2} K_{0,6} Mg_{3} Ni_{10,5}
Mn_{1,5} Cr_{1,2} Ce_{1,2} Nb_{0,3} O_{x}
(SiO_{2})_{150} se preparó de una manera similar a la del
Ejemplo 6, y luego se sometió a calcinación en las condiciones que
se muestran en la Tabla 1 excepto que no se añadieron paratungstato
de amonio y ácido fosfórico, y nitrato de manganeso y nitrato de
magnesio como materiales de Mn y de Mg, respectivamente, disueltos
adicionalmente en el ácido nítrico anteriormente mencionado, y el
hidrógeno-oxalato de niobio como material de Nb se
añadieron de forma independiente después de la adición de
paramolibdato de amonio.
\newpage
Ejemplo
8
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,4} Mo_{30} Bi_{1,5} K_{0,6} Co_{3} Ni_{13,5}
Cr_{2,4} Ce_{2,1} Cs_{0,3} P_{0,3} O_{x}
(SiO_{2})_{120} se preparó de una manera similar a la del
Ejemplo 6, y luego se sometió a calcinación en las condiciones que
se muestran en la Tabla 1, excepto que no se añadió paratungstato de
amonio, y el nitrato de cesio y el nitrato de cobalto como material
de Cs y como material de Co, respectivamente, se añadieron
adicionalmente disueltos en el ácido nítrico anteriormente
mencionado.
Ejemplo
9
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,2} Mo_{35} Bi_{1,4} K_{1,05} Ni_{21} Cr_{2,45}
Ce_{1,4} Nd_{0,35} Zr_{0,7} P_{0,7} O_{x}
(SiO_{2})_{125} se preparó de una manera similar a la del
Ejemplo 6, y luego se sometió a calcinación en las condiciones que
se muestran en la Tabla 1 excepto que no se añadió paratungstato de
amonio, y el nitrato de neodimio y el oxinitrato de circonio como
material de Nd y como material de Zr, respectivamente, se añadieron
adicionalmente disueltos en el ácido nítrico anteriormente
mencionado.
Ejemplo
10
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,5} Mo_{40} Bi_{2} K_{1} Ni_{24} Cr_{2,8}
Ce_{1,6} Sm_{0,4} V_{0,4} Te_{0,8} O_{x}
(SiO_{2})_{140} se preparó de una manera similar a la del
Ejemplo 6, y luego se sometió a calcinación en las condiciones que
se muestran en la Tabla 1 excepto que no se añadieron paratungstato
de amonio y ácido fosfórico, y el nitrato de samario como material
de Sm adicionalmente disuelto en el ácido nítrico anteriormente
mencionado, y metavanadato de amonio como material de V se añadieron
independientemente después de la adición de paramolibdato de amonio,
y además un líquido obtenido al disolver ácido telúrico como
material de Te en agua se añadió a la solución de nitrato férrico y
de ácido cítrico.
Ejemplo Comparativo
1
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{9,2} Mo_{15} Bi_{0,6} K_{0,3} Ni_{8,25} P_{0,3}
O_{x} (SiO_{2})_{55} se preparó de una manera similar a
la del Ejemplo 1, y luego se sometió a calcinación en las
condiciones que se muestran en la Tabla 1, excepto que no se
añadieron ácido bórico anhidro, nitrato de cobalto, nitrato de cromo
y nitrato de cerio.
Ejemplo Comparativo
2
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{9,2} Mo_{15} Bi_{0,6} K_{0,3} Ni_{8,25} La_{0,3}
Ce_{0,6} P_{0,3} O_{x} (SiO_{2})_{55} se preparó de
una manera similar a la del Ejemplo 1, y luego se sometió a
calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla 1,
excepto que no se añadieron ácido bórico anhidro, nitrato de cobalto
y nitrato de cromo, y el nitrato de lantano como material de La se
añadió adicionalmente disuelto en el ácido nítrico anteriormente
mencionado.
Ejemplo Comparativo
3
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,4} Mo_{30} Bi_{1,5} K_{0,6} Co_{3} Ni_{13,5}
Cr_{2,4} P_{0,3} O_{x} (SiO_{2})_{110} se preparó
de una manera similar a la del Ejemplo 6, y luego se sometió a
calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla 1,
excepto que no se añadieron paratungstato de amonio y nitrato de
cerio, y el nitrato de cobalto como material de Co se añadió
adicionalmente disuelto en el ácido nítrico anteriormente
mencionado.
Ejemplo Comparativo
4
Un catalizador con una composición de Fe_{10}
Sb_{7,4} Mo_{30} Bi_{1,5} K_{0,6} Co_{3} Ni_{13,5}
Cr_{2,4} Ce_{0,3} P_{0,3} O_{x} (SiO_{2})_{110}
se preparó de una manera similar a la del Ejemplo 6, y luego se
sometió a calcinación en las condiciones que se muestran en la Tabla
1 excepto que no se añadió paratungstato de amonio, y el nitrato de
cobalto como material de Co se añadió adicionalmente disuelto en el
ácido nítrico anteriormente mencionado.
De forma secundaria, los catalizadores
enriquecidos en molibdeno usados en la reacción de ammoxidación en
los Ejemplos 3 y 7 a 10 y en los Ejemplos Comparativos 3 y 4 fueron
los preparados por impregnación de los catalizadores obtenidos en
los correspondientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos con una
solución acuosa de paramolibdato de amonio, seguido de secado y
calcinación.
Al usar los catalizadores obtenidos en estos
Ejemplos y Ejemplos Comparativos, la reacción de ammoxidación de
propileno se llevó a cabo en las condiciones anteriormente
mencionadas. Los resultados se muestran en la Tabla siguiente.
El procedimiento para fabricar acrilonitrilo de
acuerdo con la presente invención puede dar un gran rendimiento en
acrilonitrilo. Además, es posible incrementar la estabilidad de la
reacción a largo plazo debido a una estructura estable del
catalizador, y mantener la eficiencia del catalizador durante un
largo período de tiempo añadiendo y suministrando un componente de
molibdeno.
Claims (9)
1. Un procedimiento para fabricar acrilonitrilo,
que comprende usar un catalizador de lecho fluidizado de una
composición representada por la siguiente fórmula empírica en la
fabricación de acrilonitrilo por ammoxidación de propileno,
Fe_{a} \
Sb_{b} \ Mo_{c} \ Bi_{d} \ K_{e} \ F_{f} \ G_{g} \ H_{h} \ Q_{q} \
R_{r} \ T_{t} \ O_{x} \
(SiO_{2})_{y}
en la que Fe, Sb, Mo, Bi y K son
hierro, antimonio, molibdeno, bismuto y potasio, respectivamente; F
es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
magnesio, calcio, estroncio, bario, manganeso, cobalto, níquel,
cobre, plata, cinc y cadmio; G es al menos un elemento seleccionado
del grupo constituido por cromo, aluminio, galio e indio; H es al
menos un elemento seleccionado del grupo constituido por itrio,
lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por titanio, circonio,
vanadio, niobio, tántalo, tungsteno, germanio, estaño y plomo; R es
al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por litio,
sodio, rubidio, cesio y talio; T es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por boro, fósforo y teluro; O es
oxígeno; Si es silicio; y los índices a, b, c, d, e, f, g, h, q, r,
t, x e y son independientemente entre sí una proporción atómica, con
tal de que a sea un número mayor que 0, y cuando a = 10, entonces b
= 6 a 30, c = 8 a 45, d = 0,2 a 3, e = 0,2 a 3, f = 3 a 30, g = 0,1
a 8, h = 0,1 a 8, h/c es 0,025 a 1, q = 0 a 8, r = 0 a 4, t = 0 a 4,
x es el número de oxígenos en un óxido metálico formado por la unión
de dichos componentes respectivos, e y = 25 a 200; y en el que el
antimoniato de hierro existe como fase
cristalina.
2. El procedimiento para fabricar acrilonitrilo
según la reivindicación 1, en el que la reacción de ammoxidación se
lleva a cabo mientras se añade un material que contiene
molibdeno.
3. El procedimiento para fabricar acrilonitrilo
según la reivindicación 2, en el que el material que contiene
molibdeno que ha de añadirse es un catalizador enriquecido en
molibdeno obtenido al enriquecer con molibdeno dicho catalizador de
lecho fluidizado.
4. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que F es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por magnesio, calcio, manganeso,
cobalto, níquel y cinc; G contiene al menos cromo, H es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por lantano, cerio,
praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por circonio, vanadio, niobio,
tungsteno y germanio; y R es al menos un elemento seleccionado del
grupo constituido por sodio, rubidio y cesio.
5. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que el material que contiene
molibdeno se añade en una cantidad de 0,05 a 2% en peso como
elemento molibdeno basado en el peso de dicho catalizador de lecho
fluidizado.
6. Un catalizador de lecho fluidizado usado para
una fabricación de acrilonitrilo por ammoxidación de propileno, que
tiene una composición representada por la siguiente fórmula
empírica:
Fe_{a} \
Sb_{b} \ Mo_{c} \ Bi_{d} \ K_{e} \ F_{f} \ G_{g} \ H_{h} \ Q_{q} \
R_{r} \ T_{t} \ O_{x} \
(SiO_{2})_{y}
en la que Fe, Sb, Mo, Bi y K son
hierro, antimonio, molibdeno, bismuto y potasio, respectivamente; F
es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
magnesio, calcio, estroncio, bario, manganeso, cobalto, níquel,
cobre, plata, cinc y cadmio; G es al menos un elemento seleccionado
del grupo constituido por cromo, aluminio, galio e indio; H es al
menos un elemento seleccionado del grupo constituido por itrio,
lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por titanio, circonio,
vanadio, niobio, tántalo, tungsteno, germanio, estaño y plomo; R es
al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por litio,
sodio, rubidio, cesio y talio; T es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por boro, fósforo y teluro; O es
oxígeno; Si es silicio; y los índices a, b, c, d, e, f, g, h, q, r,
t, x e y son independientemente entre sí una proporción atómica, con
tal de que a sea un número mayor que 0, y cuando a = 10, entonces b
= 6 a 30, c = 8 a 45, d = 0,2 a 3, e = 0,2 a 3, f = 3 a 30, g = 0,1
a 8, h = 0,1 a 8, h/c es 0,025 a 1, q = 0 a 8, r = 0 a 4, t = 0 a 4,
x es el número de oxígenos en un óxido metálico formado por la unión
de dichos componentes respectivos, e y = 25 a 200; y en el que el
antimoniato de hierro existe como fase
cristalina.
7. El catalizador según la reivindicación 6, en
el que F es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido
por magnesio, calcio, manganeso, cobalto, níquel y cinc; G contiene
al menos cromo; H es al menos un elemento seleccionado del grupo
constituido por lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q
es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
circonio, vanadio, niobio, tungsteno y germanio; y R es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por sodio, rubidio y
cesio.
8. Un procedimiento para fabricar un catalizador
de lecho fluidizado usado para una fabricación de acrilonitrilo por
ammoxidación de propileno, que comprende mezclar antimoniato de
hierro, un material de un componente de molibdeno, un material de un
componente de bismuto, un material de un componente de potasio, un
material de un componente F, un material de un componente G, un
material de un componente H y SiO_{2} y, si se desea, los
materiales respectivos de los componentes Q, R y T, y someter la
mezcla resultante a secado por pulverización y calcinación para
obtener un catalizador de lecho fluidizado de una composición
representada por la siguiente fórmula empírica:
Fe_{a} \
Sb_{b} \ Mo_{c} \ Bi_{d} \ K_{e} \ F_{f} \ G_{g} \ H_{h} \ Q_{q} \
R_{r} \ T_{t} \ O_{x} \
(SiO_{2})_{y}
en la que Fe, Sb, Mo, Bi y K son
hierro, antimonio, molibdeno, bismuto y potasio, respectivamente; F
es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
magnesio, calcio, estroncio, bario, manganeso, cobalto, níquel,
cobre, plata, cinc y cadmio; G es al menos un elemento seleccionado
del grupo constituido por cromo, aluminio, galio e indio; H es al
menos un elemento seleccionado del grupo constituido por itrio,
lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario; Q es al menos un
elemento seleccionado del grupo constituido por titanio, circonio,
vanadio, niobio, tántalo, tungsteno, germanio, estaño y plomo; R es
al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por litio,
sodio, rubidio, cesio y talio; T es al menos un elemento
seleccionado del grupo constituido por boro, fósforo y teluro; O es
oxígeno; Si es silicio; y los índices a, b, c, d, e, f, g, h, q, r,
t, x e y son independientemente entre sí una proporción atómica, con
tal de que a sea un número mayor que 0, y cuando a = 10, entonces b
= 6 a 30, c = 8 a 45, d = 0,2 a 3, e = 0,2 a 3, f = 3 a 30, g = 0,1
a 8, h = 0,1 a 8, h/c es 0,025 a 1, q = 0 a 8, r = 0 a 4, t = 0 a 4,
x es el número de oxígenos en un óxido metálico formado por la unión
de dichos componentes respectivos, e y = 25 - 200; y en el que el
antimoniato de hierro existe como fase
cristalina.
9. El procedimiento según la reivindicación 8,
en el que F es al menos un elemento seleccionado del grupo
constituido por magnesio, calcio, manganeso, cobalto, níquel y cinc;
G contiene al menos cromo; H es al menos un elemento seleccionado
del grupo constituido por lantano, cerio, praseodimio, neodimio y
samario; Q es al menos un elemento seleccionado del grupo
constituido por circonio, vanadio, niobio, tungsteno y germanio; y R
es al menos un elemento seleccionado del grupo constituido por
sodio, rubidio y cesio.
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