JP4779309B2 - Catalyst mixer and catalyst mixing method - Google Patents
Catalyst mixer and catalyst mixing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4779309B2 JP4779309B2 JP2004159538A JP2004159538A JP4779309B2 JP 4779309 B2 JP4779309 B2 JP 4779309B2 JP 2004159538 A JP2004159538 A JP 2004159538A JP 2004159538 A JP2004159538 A JP 2004159538A JP 4779309 B2 JP4779309 B2 JP 4779309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- packing
- mixer
- inert
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 13
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 15
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 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
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- BYUANIDVEAKBHT-UHFFFAOYSA-N [Mo].[Bi] Chemical compound [Mo].[Bi] BYUANIDVEAKBHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N iodine(1+) Chemical compound [I+] OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
- B01J8/003—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
-
- 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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
- B01J2208/00752—Feeding
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
- B01J2208/023—Details
- B01J2208/024—Particulate material
- B01J2208/025—Two or more types of catalyst
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/8876—Arsenic, antimony or bismuth
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、触媒混合に関し、特に固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応に使用される複合酸化物触媒と不活性充填物との混合方法、並びに混合された複合酸化物触媒と不活性充填物の小分け包装体に関する。 The present invention relates to a catalyst mixture, was engaged mixed particular mixed-method the composite oxide catalyst and the inert filler used in the gas-phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor, as well composite The present invention relates to a small package of an oxide catalyst and an inert packing.
酸化触媒を用いてプロピレンからアクロレイン又はメタアクロレインを製造する場合に、触媒を不活性充填物で希釈することは知られている。例えば特許文献1には、反応ガスの導通量を危険のない範囲で高めて収率の向上を図ったり、過度の酸化や局部的過熱(ホットスポット)を防止するために、活性触媒を不活性材料(不活性充填物)を用いて希釈し、触媒の活性を低下させることが記載されている。 When producing acrolein or metaacrolein from propylene using an oxidation catalyst, it is known to dilute the catalyst with an inert packing. For example, Patent Document 1 discloses that an active catalyst is deactivated in order to improve the yield by increasing the amount of reaction gas conducted in a dangerous range or to prevent excessive oxidation and local overheating (hot spot). It is described to dilute with material (inert packing) to reduce the activity of the catalyst.
しかしながら、このような従来技術により触媒と不活性充填物を混合し希釈して用いる場合、それなりに効果は得られるものの、その効果は触媒と不活性充填物の混合状態に依存するため、必ずしも満足いくものではなかった。すなわち、触媒と不活性充填物とを所定の容量比率で均一に混合されないことにより、ホットスポットの抑制効果が満足に得られないという問題があった。その結果、ホットスポットに起因する問題を充分に解決するためのより効果的な方法が求められている。特許文献1には、このような問題の解決に役立つ、触媒を不活性材料で希釈する際の混合方法および混合状態について何ら記載されていない。
本発明は、上記のような従来技術に鑑み、固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応においてホットスポットに起因する問題を解決する、より効果的な手段を提供することにある。 In view of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide a more effective means for solving problems caused by hot spots in a gas phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor. .
本発明者等は、上記課題を解決するために、触媒と不活性充填物との混合方法について検討した結果、ホッパー内部を混合する触媒と不活性充填物との容量比率に合わせて隔壁で区画し、このホッパーと無撹拌式混合機とを組み合わせた触媒混合機で触媒と不活性充填物とを混合することにより、所望の容量比率で容易に混合できることを見出し、以下の発明を得たものである。 In order to solve the above problems, the present inventors have studied a mixing method of the catalyst and the inert packing, and as a result, the partition inside the hopper is divided by partition walls in accordance with the volume ratio of the catalyst and the inert packing. And found that the catalyst and the inert filler can be mixed easily in a desired volume ratio by mixing the catalyst and the inert filler in a catalyst mixer in which this hopper and an unstirred mixer are combined. It is.
本発明は、ホッパーの下方に無撹拌式混合機を配置した触媒混合機を用いて複数種類の充填物を混合する方法であって、前記複数種類の充填物が、固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応に使用される複合酸化物触媒および不活性充填物であり、該複数種類の充填物を区分けして収容するためにホッパー内を隔壁で複数に区画し、各区画の水平方向の断面積比率を各充填物の容量比率とほぼ等しくし、前記の複合酸化物触媒および不活性充填物を、固定床多管式反応器の反応管1本あたりに充填する所定量、または、反応管1本に複数の反応帯に分割して充填する各反応帯の所定量に小分けて混合し袋詰めし、かつ小分けされた複合酸化物触媒および不活性充填物を8分割したときの複合酸化物触媒と不活性充填物の容積比において、複合酸化物触媒の容積比の変動係数が10%以下であることを特徴とする触媒混合方法を提供する。 The present invention is a method of mixing a plurality of types of packing using a catalyst mixer in which an unstirred mixer is disposed below a hopper, wherein the plurality of types of packing are fixed bed multitubular reactors. A composite oxide catalyst and an inert packing used in a gas phase catalytic oxidation reaction using a hopper, in order to divide and accommodate the plural types of packing, the hopper is partitioned into a plurality of partitions, The horizontal cross-sectional area ratio is substantially equal to the volume ratio of each packing, and the above-mentioned composite oxide catalyst and inert packing are charged in a predetermined amount per reaction tube of a fixed bed multitubular reactor. Alternatively, the reaction mixture is divided into a plurality of reaction zones and packed into a plurality of reaction zones, and each reaction zone is divided into a predetermined amount, mixed and packaged, and the divided composite oxide catalyst and the inert packing are divided into 8 portions. When the volume ratio of the composite oxide catalyst to the inert packing, Variation coefficient of the volume ratio of coupling oxide catalyst to provide a catalyst mixture wherein 10% or less.
本発明の方法によれば、複合酸化物触媒と不活性充填物とを所定の容量比率で混合できるので、固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応においてホットスポットを充分に抑制することができる。これにより、触媒性能を安定して維持することができ、酸化反応生成物、例えばプロピレンからアクロレインおよび/またはアクリル酸を安定して、かつ高収率で製造することができる。 According to the method of the present invention, the composite oxide catalyst and the inert packing can be mixed at a predetermined volume ratio, so that hot spots are sufficiently suppressed in a gas phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor. can do. Thereby, the catalyst performance can be stably maintained, and acrolein and / or acrylic acid can be stably produced in a high yield from an oxidation reaction product such as propylene.
本発明は、触媒と触媒以外の他のものとを触媒混合機で混合することを特徴とし、例えば固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応において使用する複合酸化物触媒(以下、触媒ということもある)と不活性充填物とを触媒混合機で混合するものであるが、本発明は触媒と不活性充填物に限定されない。 The present invention is characterized in that a catalyst and a catalyst other than the catalyst are mixed in a catalyst mixer. For example, a composite oxide catalyst (hereinafter referred to as a composite oxide catalyst used in a gas phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor). In some cases, the catalyst is mixed with the inert filler by a catalyst mixer, but the present invention is not limited to the catalyst and the inert filler.
以下に、本発明について図面を参照して具体的に説明する。しかし、図面は発明の一例であり、本発明は図面およびその説明に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the drawings are examples of the invention, and the present invention is not limited to the drawings and the description thereof.
本発明で使用する触媒混合機を図1に基づいて説明する。
図1に示すように、発明で使用する触媒混合機はホッパー2の下方に無撹拌式混合機4を配置している。ホッパー2は、反応管1本あたりに充填する所定量、または、反応管1本あたり複数の反応帯に分割して充填する各反応帯の所定量の触媒および不活性充填物を受け入れる容量を持ち、底部はダンバ−3によって開閉可能になっている。ホッパー2の内部には複数種類の充填物、例えば触媒と不活性充填物とを実質的に区分して収容できるように隔壁1が直立して設置されている。本例は触媒と不活性充填物とを区分けするために一つの隔壁1を設けているが、隔壁1の数は充填物の種類数により増加できる。この場合、隔壁1は位置調整可能にすなわち可動式に設けるのが好ましい。この位置調整は、例えば図示はしないが、隔壁1を差し込みできる凹部や溝をホッパー2の内壁や上端部に一定の間隔で設けておき、隔壁1をこれらの凹部や溝に差し変えて調整する方法、または隔壁1をホッパー2内において横方向に移動できるように設け、所定の位置でホッパー2の上端部にねじやフック等により係止する方法などにより可能である。しかし。隔壁1の位置調整手段は、隔壁をホッパー内の所定の位置に保持できればよく、これらの方法に限定されない。
The catalyst mixer used in the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the catalyst mixer used in the invention has an
隔壁1により区分けされるホッパー2内部の各区画の水平方向の断面積比率は、隔壁1の位置を変更することにより調整することができる。そして、隔壁1の位置を調整することにより、各区画の水平方向の断面積比率、好ましくは少なくともホッパー2の出口における水平方向の断面積比率を複数種類の充填物それぞれの容積比率と同じにすることができる。このように断面積比率と容積比率とが同じになっているため、触媒および不活性充填物を対応した区画に収容することにより、充填層高が揃った状態で触媒および不活性充填物をホッパー2内部に仕込むことができる。
The cross-sectional area ratio in the horizontal direction of each section inside the
隔壁1の面積は、複数種類の充填物を実質的に区分できればよく限定されないが、ホッパー内に投入される充填物の垂直方向断面の60%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、最も好ましくは95%以上である。隔壁1の面積が60%より小さいと、隔壁1による区分けが不充分になり、複数種類の充填物を所定の容量比率で実質的に均一に混合することができなくなるために、本発明の効果が充分に得られないことがある。 The area of the partition wall 1 is not particularly limited as long as a plurality of types of fillers can be substantially divided, but is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, most preferably, of the vertical cross section of the filler charged into the hopper. Is 95% or more. When the area of the partition wall 1 is smaller than 60%, the partitioning by the partition wall 1 is insufficient, and a plurality of kinds of fillers cannot be mixed substantially uniformly at a predetermined volume ratio. May not be sufficiently obtained.
次に、無撹拌式混合機4を図2に基づいて説明する。この無撹拌式混合機4としては、JIS−Z−8840(p14)に示される無撹拌式の混合機を用いることができる。図2はかかる無撹拌式の混合機を概略的に示したもので、例えば、上端に投入口5を有する円筒状のハウジング6の内部にエレメント7を複数個配置したスタティックミキサーを用いることができる。上記ハウジング6の内径は、触媒および不活性充填物がハウジング内でブリッジングを生じない大きさにする。通常、触媒および不活性充填物は数mm〜数十mmの粒子径を持っているので、該内径は好ましく70mm以上、さらに好ましくはは100〜300mmである。内径が70mmより小さいハウジングではブリッジングを多発することがある。また内径を300mmより大きくすると、部材に要する材料が多くなり経済的に不利である。なお、ハウジング6の長さは、エレメント7によって変わることもあるが、内径の2〜20倍程度が好ましい。
Next, the
上記ハウジング6の内部に配置するエレメント7は、数mm〜数十mmの粒子径を持つ触媒および不活性充填物を通過させる形状、例えば、らせん状エレメントを用いることができる。このらせん状エレメントは、通常2〜20個をハウジング6内に段接して使用するが、単体に形成してもよい。混合する触媒と不活性充填物は、ホッパー2のダンパー3を開口して無撹拌式混合機4の投入口5に供給され、ハウジング6内をらせん状エレメント7に沿って落下する間に混合される。この場合、触媒と不活性充填物は隔壁1で区画されたホッパー2内にそれぞれの混合容量比率に合わせて区分けされているので、投入口5に一定の比率で供給できる。このようならせん状エレメントによる混合方法は、触媒と不活性充填物とを攪拌しないで混合するので、触媒粒子を破壊させずに混合するのに有効である。
The
本発明において触媒と不活性充填物の混合状態は、混合された触媒と不活性充填物の反応管1本あたりに充填する所定量(以下、反応管1本あたりの触媒と不活性充填物を「小分け包装体」という)を、±15容積%のバラツキの範囲内で便宜的に8等分に分割し、分割されたそれぞれの触媒と不活性充填物の容積比を求めたときの、触媒の容積比の変動係数にて評価される。ここで、変動係数は、n個のデーターの平均値をx、標準偏差をsとするとき、(s/x×100)にて表した値である。この変動計数が大きいことは、触媒の混合割合のバラツキが大きいことを意味する。 In the present invention, the mixed state of the catalyst and the inert packing means that a predetermined amount of the mixed catalyst and the inert packing filled in one reaction tube (hereinafter referred to as a catalyst and an inert packing per reaction tube). Catalyst is divided into 8 equal parts within a range of variation of ± 15% by volume for convenience and the volume ratio of each divided catalyst to the inert packing is determined. It is evaluated by the coefficient of variation of the volume ratio. Here, the variation coefficient is a value represented by (s / x × 100), where x is an average value of n pieces of data and s is a standard deviation. A large variation count means that the variation in the mixing ratio of the catalyst is large.
本発明において、この触媒の容積比の変動係数は、10%以下であり、8%以下であればより好ましい。この変動計数が10%より大きいと、触媒の不均一性により気相接触酸化反応におけるホットスポットの抑制効果が不充分となり、酸化反応生成物、例えばポロピレンからアクロレインおよび/またはアクリル酸を製造するときの収率が低下するので、好ましくない。 In the present invention, the variation coefficient of the volume ratio of the catalyst is 10% or less , and more preferably 8% or less. When this variation count is larger than 10%, the effect of suppressing hot spots in the gas phase catalytic oxidation reaction becomes insufficient due to the heterogeneity of the catalyst, and when acrolein and / or acrylic acid is produced from an oxidation reaction product such as propylene. This is not preferable because the yield of is reduced.
なお、小分け包装体の内容物を等分する方法として、例えば図3および図4に示す分割機を用いることができる。図3は受器8を円形に配列したタイプ、図4は直列に配列したタイプである。受器8の中に、8等分量の内容積の計量容器9を設置し、小分け包装体の内容物を計量容器9に投入する。計量容器9が満たされたところで、回転軸10、又は滑車11を可動し、引き続き次の受器8に設置された計量容器9に投入する。これを繰り返すことにより、小分け包装体の内容物を8個の受器8もしくは計量容器9に等分割することができる。
In addition, as a method of equally dividing the contents of the subdivided package, for example, a divider shown in FIGS. 3 and 4 can be used. 3 is a type in which the
また、本発明における充填物の容積の計量は、メスシリンダー等の容積測定器を用いて計量することができる。また、嵩密度で換算して電子天秤等の重量測定器を用いて計量することもできるし、市販の自動重量測定器を用いることもできる。 In addition, the volume of the packing in the present invention can be measured using a volume measuring device such as a graduated cylinder. Moreover, it can also measure using weight measuring instruments, such as an electronic balance, in terms of a bulk density, and a commercially available automatic weight measuring instrument can also be used.
本発明で使用する不活性充填物は、反応で余計な副反応を引き起こさない材料であればよく、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、シリカ等の高温処理した酸化物やステアタイト、ムライト、炭化珪素、窒化珪素などの高温焼結材料等を用いることができる。 The inert filler used in the present invention may be a material that does not cause an excessive side reaction in the reaction, for example, oxide, steatite, mullite, high-temperature treated oxide such as alumina, zirconia, titania, magnesia, silica, etc. A high-temperature sintered material such as silicon carbide or silicon nitride can be used.
また、本発明で使用する代表的な触媒は、固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応に使用される複合酸化物触媒である。具体的にはプロピレンからアクロレイン又はメタアクロレインを製造する気相接触酸化反応に使用される触媒が挙げられる。該複合酸化物触媒の好ましい態様としては、下記一般式(1)で示される触媒が例示される。
MoaBibCocNidFeeXfYgZhQiSijOk (1)
(但し、XはNa,K,Rb,CsおよびTlのいずれか少なくとも一種を示し、YはB,P,AsおよびWのいずれか少なくとも一種を示し、ZはMg、Ca、Zn、CeおよびSmのいずれか少なくとも一種を示す。Qはハロゲンを示し、また、a〜kおよびmはそれぞれの元素の原子比を表わし、a=12とするとき、b=0.5〜7、c=0〜10、d=0〜10、c+d=1〜10、e=0.05〜3、f=0.0005〜3、g=0〜3、h=0〜1、i=0〜0.5、j=0〜48、の範囲にあり、またkは他の元素の酸化状態を満足させる値である。)
A typical catalyst used in the present invention is a composite oxide catalyst used in a gas phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor. Specific examples include a catalyst used in a gas phase catalytic oxidation reaction for producing acrolein or metaacrolein from propylene. A preferred embodiment of the composite oxide catalyst is exemplified by a catalyst represented by the following general formula (1).
MoaBibCocNidFeeXfYgZhQiSijOk (1)
(However, X represents at least one of Na, K, Rb, Cs and Tl, Y represents at least one of B, P, As and W, and Z represents Mg, Ca, Zn, Ce and Sm. Q represents halogen, and a to k and m represent atomic ratios of the respective elements, and when a = 12, b = 0.5 to 7, c = 0 to 10, d = 0 to 10, c + d = 1 to 10, e = 0.05 to 3, f = 0.005 to 3, g = 0 to 3, h = 0 to 1, i = 0 to 0.5, j is in the range of 0 to 48, and k is a value that satisfies the oxidation state of other elements.)
なお、上記において、モリブデン(Mo)、ビスマス(Bi)、ケイ素(Si)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、亜鉛(Zn)、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)、ホウ素(B)、リン(P)、ヒ素(As)、タングステン(W)、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)の各元素は、それぞれカッコ内の元素記号を用いて表記した。一般式(1)で表されるモリブデン−ビスマス系複合酸化物触媒それ自体は公知であり、公知の方法により調製することができる。 In the above, molybdenum (Mo), bismuth (Bi), silicon (Si), cobalt (Co), nickel (Ni), iron (Fe), magnesium (Mg), calcium (Ca), zinc (Zn), Cerium (Ce), samarium (Sm), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), thallium (Tl), boron (B), phosphorus (P), arsenic (As), Each element of tungsten (W), fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I) was expressed using element symbols in parentheses. The molybdenum-bismuth complex oxide catalyst represented by the general formula (1) is known per se and can be prepared by a known method.
本発明で使用する他の代表的な触媒は、不飽和アルデヒドを気相接触酸化反応させて対応する不飽和カルボン酸を製造する反応に用いられる、モリブデンを主体とする以下の一般式(2)を有する複合酸化物触媒である。
MoaVbCucXdYeZfOg (2)
(式中、Xは、W及びNbからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、Yは、Fe、Co、Ni、及びBiからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、ZはTi、Zr,Ce、Cr、Mn及びSbからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を示す。a,b、c,d,e、f及びgは各元素の原子比を表わし、a=12のとき、b=1〜12、c=0〜6、d=0〜12、e=0〜100、f=0〜100、gは前記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素原子数である。)
Another typical catalyst used in the present invention is represented by the following general formula (2) mainly composed of molybdenum, which is used in a reaction for producing a corresponding unsaturated carboxylic acid by subjecting an unsaturated aldehyde to a gas phase catalytic oxidation reaction. It is a complex oxide catalyst having
MoaVbCucXdYeZfOg (2)
(Wherein X is at least one element selected from the group consisting of W and Nb, Y is at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, and Bi; Represents at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Ce, Cr, Mn and Sb, wherein a, b, c, d, e, f and g represent the atomic ratio of each element; = 12, b = 1 to 12, c = 0 to 6, d = 0 to 12, e = 0 to 100, f = 0 to 100, g is necessary to satisfy the valence of each component. (The number of oxygen atoms.)
本発明で使用する触媒の調製方法は、焼成条件を除き、特に制限はなく、通常、各元素成分を含有する供給源化合物の所要量を水性媒体中に適宜溶解あるいは分散し、加熱撹拌した後、蒸発乾固、乾燥、粉砕し、得られた粉体を押出し成型、造粒成型、打錠成型などの方法により成型し、成型体が得られる。触媒の形状、大きさなどについても特に制限はなく、公知の形状、大きさなどから適宜選ぶことができる。例えば、形状についていえば、球状、円柱状、リング状などのいずれでもよい。この際、触媒の強度、粉化度を改善する効果があるとして一般に知られているガラス繊維などの無機繊維、各種ウィスカーなどを添加してもよい。また、触媒物性を再現よく制御するために、硝酸アンモニウム、セルロース、デンプン、ポリビニルアルコール、ステアリン酸など一般に粉体結合剤として知られている添加物を使用することもできる。 The method for preparing the catalyst used in the present invention is not particularly limited except for the firing conditions. Usually, after the required amount of the source compound containing each element component is appropriately dissolved or dispersed in an aqueous medium and heated and stirred. The powder obtained by evaporating, drying, drying and pulverizing is molded by a method such as extrusion molding, granulation molding, tableting molding or the like to obtain a molded body. There is no restriction | limiting in particular also about the shape of a catalyst, a magnitude | size, etc., It can select suitably from a well-known shape, magnitude | size, etc. For example, the shape may be any of a spherical shape, a cylindrical shape, a ring shape, and the like. At this time, inorganic fibers such as glass fibers that are generally known to have an effect of improving the strength and degree of pulverization of the catalyst, and various whiskers may be added. In order to control the physical properties of the catalyst with good reproducibility, additives generally known as powder binders such as ammonium nitrate, cellulose, starch, polyvinyl alcohol and stearic acid can also be used.
本発明においては、一般式(I)で表される複合酸化物をそれ自体単独で使用することができるが、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、シリコンカーバイド、酸化チタン、酸化マグネシウム、アルミニウムスポンジ、シリカ−チタニアなど一般に不活性担体として知られている担体に担持して使用してもよい。この際もまた、触媒の強度などを改善するために前記の無機繊維などを添加しても、あるいは触媒物性を再現よく制御するために前記の硝酸アンモニウムなどの添加剤を使用することもできる。 In the present invention, the composite oxide represented by the general formula (I) can be used alone, but alumina, silica, silica-alumina, silicon carbide, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum sponge, silica -It may be supported on a carrier generally known as an inert carrier such as titania. At this time, the inorganic fiber or the like may be added to improve the strength of the catalyst, or the additive such as ammonium nitrate may be used to control the physical properties of the catalyst with good reproducibility.
これら成型体あるいは担持体である触媒を、雰囲気ガス流通下に300〜650℃の温度で1〜20時間程度焼成することにより複合酸化物触媒を調製する。 The composite oxide catalyst is prepared by calcining the catalyst as the molded body or the support body at a temperature of 300 to 650 ° C. for about 1 to 20 hours under an atmosphere gas flow.
上記Mo−Bi−Fe系複合酸化物触媒を用いる気相接触酸化反応は、具体的には、プロピレンの気相接触酸化であり、アクロレインおよびアクリル酸を製造する際に一般に用いられている方法によって行うことができる。例えば、プロピレン1〜15容量%、分子状酸素3〜30容量%、水蒸気0〜60容量%、窒素、炭酸ガスなどの不活性ガス20〜80容量%などからなる混合ガスを上記各反応管の触媒層に250〜450℃、0.01〜1MPaの加圧下、空間速度(SV)300〜5000hr-1で導入すればよい。 The gas-phase catalytic oxidation reaction using the Mo-Bi-Fe-based composite oxide catalyst is specifically a gas-phase catalytic oxidation of propylene by a method generally used in producing acrolein and acrylic acid. It can be carried out. For example, a mixed gas composed of 1 to 15% by volume of propylene, 3 to 30% by volume of molecular oxygen, 0 to 60% by volume of water vapor, 20 to 80% by volume of inert gas such as nitrogen and carbon dioxide, etc. What is necessary is just to introduce | transduce into a catalyst layer under the space velocity (SV) 300-5000hr <-1> under the pressurization of 250-450 degreeC and 0.01-1 MPa.
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
また、以下の説明において転化率、収率の定義は、次の通りである。
転化率(モル%)=(反応したプロピレンのモル数/供給したプロピレンのモル数)
×100
収率(モル%)=(生成したアクロレインおよびアクリル酸のモル数/供給したプロ
ピレンのモル数)×100
In the following description, the definitions of conversion and yield are as follows.
Conversion (mol%) = (number of moles of reacted propylene / number of moles of supplied propylene)
× 100
Yield (mol%) = (moles of acrolein and acrylic acid produced / pro fed
Number of moles of pyrene) x 100
(実施例1)
気相接触酸化反応によりプロピレンを原料にアクロレインやアクリル酸を製造する触媒として、Mo:Bi:Ni:Co:Fe:Na:B:K:Si=12:5:2:3:0.5:0.1:0.2:0.1:24、の原子比を有する複合酸化物の触媒粉末を調製した。この粉末100重量部にグラファイト(成型助剤)2重量部を添加し、外径5mm、内径2mm、高さ4mmのリング状に打錠成型した後、空気流通下500℃で6時間、焼成して触媒とした。
Example 1
Mo: Bi: Ni: Co: Fe: Na: B: K: Si = 12: 5: 2: 3: 0.5: As a catalyst for producing acrolein or acrylic acid from propylene by a gas phase catalytic oxidation reaction A composite oxide catalyst powder having an atomic ratio of 0.1: 0.2: 0.1: 24 was prepared. After adding 2 parts by weight of graphite (molding aid) to 100 parts by weight of this powder and molding it into a ring shape having an outer diameter of 5 mm, an inner diameter of 2 mm, and a height of 4 mm, it is fired at 500 ° C. for 6 hours under air flow. Catalyst.
次いで、前記触媒と不活性充填物(直径約5mmのアルミナボール)を図1に示した触媒混合機を用いて混合し、小分け袋詰めを行った。先ず、触媒500mlと不活性充填物500mlを混合し、小分け袋詰めを行った。ホッパー2の下方に無撹拌式混合機4を配置し、無撹拌式混合機4の下方出口にはポリエチレン製袋(厚さ0.08mm×横180mm×縦270mm)をセットした。ホッパー2の内容積が1:1になるように隔壁1の位置を調節した。隔壁1により2つに区分けされた一方の区画に触媒500mlを、他方の区画に不活性充填物500mlを投入した。次いでダンパー3を開にして触媒と不活性充填物を無撹拌式混合機に投入した。無撹拌式混合機4の下方出口より排出される触媒と不活性充填物の混合物をポリエチレン製袋にて受け止め、脱気した後、シールヒートして小分け包装体とした。同じ操作を6回繰り返して、小分け包装体を6個作成し、それぞれ小分け包装体A−1〜A−6とした。
小分け包装体A−1〜A−5の触媒と不活性充填物の混合状態を評価した結果を表1に示す。
Next, the catalyst and the inert packing (alumina balls having a diameter of about 5 mm) were mixed using the catalyst mixer shown in FIG. First, 500 ml of the catalyst and 500 ml of the inert packing were mixed and packed in small bags. An
Table 1 shows the results of evaluating the mixed state of the catalyst and the inert packing in the subpackages A-1 to A-5.
次いで、熱伝対を設置した直径27mmのステンレス製反応管の原料ガス入口側に、上記小分け包装体A−6に小分けした触媒と不活性充填物の混合物を充填し、原料ガス出口側に前記触媒1000mlを充填した。 Subsequently, the mixture of the catalyst and the inert packing subdivided into the above-mentioned subdivided package A-6 is filled in the raw material gas inlet side of a stainless steel reaction tube having a diameter of 27 mm provided with a thermocouple, and the above-mentioned raw material gas outlet side is filled with the above-mentioned mixture. 1000 ml of catalyst was charged.
次いで、触媒性能を確認するため、ガス空間速度1000hr−1(0℃基準)、入口ゲージ圧100kPa、反応温度310℃の条件下、プロピレン8.5%、空気68%、水蒸気15%、窒素8.5%の混合ガスを流通させ、プロピレンの酸化を行った。反応成績は、プロピレン転化率98.8%、アクリル酸とアクロレインの合計収率は92.6%であった。反応触媒層の最高温度は383℃であった。
Next, in order to confirm the catalyst performance, propylene 8.5%, air 68%, water vapor 15%,
(比較例1)
図1に示した触媒混合機の隔壁1を取り外し、実施例1と同じ触媒と不活性充填物を用いて次の方法により小分け袋詰めを行った。
先ず、触媒500mlと不活性充填物500mlとを混合し、その小分け袋詰めを行った。ホッパー2の下方に無撹拌式混合機4を配置し、無撹拌式混合機4の下方出口にポリエチレン製袋(厚さ0.08mm×横180mm×縦270mm)をセットした。次いで触媒500mlをホッパー2に投入し、続いて不活性充填物500mlをホッパーに投入した。次いでダンパー3を開にして触媒と不活性充填物を無撹拌式混合機4に投入した。無撹拌式混合機4の下方出口より排出される触媒と不活性充填物の混合物をポリエチレン製袋にて受け止め、脱気した後、シールヒートして小分け包装体とした。同じ操作を6回繰り返して、小分け包装体を6個作成し、それぞれ小分け包装体B−1〜B−6とした。
小分け包装体B−1〜B−5の触媒と不活性充填物の混合状態を評価した結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
The partition wall 1 of the catalyst mixer shown in FIG. 1 was removed, and the same catalyst and inert packing as in Example 1 were used, and small bags were packed by the following method.
First, 500 ml of the catalyst and 500 ml of the inert packing were mixed and packed in small portions. An
Table 2 shows the results of evaluating the mixed state of the catalyst and the inert packing in the subpackages B-1 to B-5.
一方、熱伝対を設置した直径27mmのステンレス製反応管の原料ガス入口側に上記小分け包装体B−6の成形触媒と不活性充填物の混合物を充填し、原料ガス出口側に前記触媒1000mlを充填した。 On the other hand, a mixture of the forming catalyst and the inert packing of the above-mentioned subdivided package B-6 is filled on the raw material gas inlet side of a stainless steel reaction tube having a diameter of 27 mm provided with a thermocouple, and 1000 ml of the catalyst is placed on the raw material gas outlet side. Filled.
次いで、触媒性能を確認するため、ガス空間速度1000hr−1(0℃基準)、入口ゲージ圧100kPa、反応温度310℃の条件下、プロピレン8.5%、空気68%、水蒸気15%、窒素8.5%の混合ガスを流通させ、プロピレンの酸化を行った。反応成績は、プロピレン転化率98.6%、アクリル酸とアクロレインの合計収率は91.1%であった。反応触媒層の最高温度は410℃であった。
Next, in order to confirm the catalyst performance, propylene 8.5%, air 68%, water vapor 15%,
本発明は、触媒と不活性充填物とを所定の容量比率で混合し、固定床多管式反応器を用いた気相接触酸化反応におけるホットスポットの抑制効果が得られるので、プロピレンからアクロレイン又はメタアクロレインを製造する場合の触媒と不活性充填物との混合に適用でき、高収率を図ることができる。 In the present invention, a catalyst and an inert packing are mixed at a predetermined volume ratio, and an effect of suppressing hot spots in a gas phase catalytic oxidation reaction using a fixed bed multitubular reactor is obtained. It can be applied to the mixing of the catalyst and the inert packing when producing metaacrolein, and a high yield can be achieved.
1 隔壁
2 ホッパー
3 ダンパー
4 無撹拌式混合機
5 投入口
6 ハウジング
7 エレメント
8 受器
9 計量容器
10 回転軸
11 滑車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004159538A JP4779309B2 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Catalyst mixer and catalyst mixing method |
CN 200480000364 CN1697686A (en) | 2004-05-28 | 2004-09-15 | Catalyst mixer and catalyst mixing method |
PCT/JP2004/013465 WO2005115617A1 (en) | 2004-05-28 | 2004-09-15 | Catalyst mixer and catalyst mixing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004159538A JP4779309B2 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Catalyst mixer and catalyst mixing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005334811A JP2005334811A (en) | 2005-12-08 |
JP4779309B2 true JP4779309B2 (en) | 2011-09-28 |
Family
ID=35350094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004159538A Expired - Lifetime JP4779309B2 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Catalyst mixer and catalyst mixing method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4779309B2 (en) |
CN (1) | CN1697686A (en) |
WO (1) | WO2005115617A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7887764B2 (en) * | 2007-09-18 | 2011-02-15 | Jernberg Gary R | Mixer with a catalytic surface |
EP2367621B1 (en) * | 2008-12-22 | 2015-08-05 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process and reactor system for the preparation of an olefinic product |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2531460Y2 (en) * | 1992-07-10 | 1997-04-02 | 株式会社名機製作所 | Raw material supply device for injection molding machine |
JPH0620019U (en) * | 1992-08-18 | 1994-03-15 | 有限会社中村製作所 | Material mixing hopper |
JP2003171340A (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method for producing acrylic acid |
JP2004049992A (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Nobuhide Maeda | Volatile organic compound reducing material and use thereof |
-
2004
- 2004-05-28 JP JP2004159538A patent/JP4779309B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-09-15 CN CN 200480000364 patent/CN1697686A/en active Pending
- 2004-09-15 WO PCT/JP2004/013465 patent/WO2005115617A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1697686A (en) | 2005-11-16 |
JP2005334811A (en) | 2005-12-08 |
WO2005115617A1 (en) | 2005-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100551528C (en) | The preparation method of the preparation method of multi-metal-oxide catalyst, unsaturated aldehyde and/or carboxylic acid and belt calciner | |
CN101678353B (en) | Method for loading a reactor with a fixed catalyst bed which comprises at least annular-shaped catalyst bodies k | |
EP1074538B1 (en) | Process for producing acrolein and acrylic acid | |
US11285462B2 (en) | Catalyst | |
CN100448522C (en) | Fixed bed reactor for gas-phase catalytic oxidation and processes for producing acrolein or acrylic acid | |
JP5628930B2 (en) | Catalyst for producing unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid, and method for producing unsaturated aldehyde and / or unsaturated carboxylic acid using the catalyst | |
RU2349576C9 (en) | Method of prolonged heterogeneous catalysed partial oxidation of propene to acrolein in gaseous phase | |
AU2002357503A1 (en) | Method for vapor phase catalytic oxidation | |
CN105899481A (en) | Process for preparing unsaturated aldehyde and/or unsaturated carboxylic acid | |
JP2003251183A (en) | Catalyst for synthesizing unsaturated aldehyde and manufacturing method therefor, and method for manufacturing unsaturated aldehyde using the catalyst | |
JP5628936B2 (en) | Unsaturated carboxylic acid production catalyst and method for producing unsaturated carboxylic acid using the catalyst | |
JP4779309B2 (en) | Catalyst mixer and catalyst mixing method | |
EP2363203B1 (en) | Method of reaction using heat-exchange type reactor | |
JP7352692B2 (en) | Method for producing unsaturated nitrile | |
KR102000899B1 (en) | Method for producing unsaturated nitrile | |
JP5618800B2 (en) | FIXED BED MULTITUBE REACTOR AND METHOD FOR PRODUCING UNSATURATED ALDEHYDE AND / OR UNSATURATED CARBOXYLIC ACID USING THE FIXED BED MULTITUBE REACTOR | |
US20080014127A1 (en) | Pilot test method for multitubular reactor | |
KR101218128B1 (en) | / process for producting methacrolein and/or methacrylic acid | |
JP5037830B2 (en) | Method for producing molybdenum-containing solid shaped catalyst | |
JP6447327B2 (en) | Composite oxide catalyst, method for producing acrolein and acrylic acid using the same | |
JP6427723B1 (en) | Method for producing unsaturated nitrile | |
CN109311805B (en) | Method for producing unsaturated nitrile | |
US20200016577A1 (en) | Catalyst and catalyst group | |
US20230219070A1 (en) | Catalyst and catalyst group | |
JP5593600B2 (en) | Plate-type catalyst layer reactor, method for filling catalyst in the plate-type catalyst layer reactor, and method for producing reaction products using the plate-type catalyst layer reactor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110607 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110620 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4779309 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |