NO327227B1 - Fremgangsmate for fremstilling av eddiksyre - Google Patents

Fremgangsmate for fremstilling av eddiksyre Download PDF

Info

Publication number
NO327227B1
NO327227B1 NO20011086A NO20011086A NO327227B1 NO 327227 B1 NO327227 B1 NO 327227B1 NO 20011086 A NO20011086 A NO 20011086A NO 20011086 A NO20011086 A NO 20011086A NO 327227 B1 NO327227 B1 NO 327227B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
acetic acid
ethylene
ethane
acid
Prior art date
Application number
NO20011086A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20011086D0 (no
NO20011086L (no
Inventor
John Cook
Michael David Jones
Brian Ellis
Simon James Kitchen
Philip Howard
Original Assignee
Bp Chem Int Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10838289&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO327227(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bp Chem Int Ltd filed Critical Bp Chem Int Ltd
Publication of NO20011086D0 publication Critical patent/NO20011086D0/no
Publication of NO20011086L publication Critical patent/NO20011086L/no
Publication of NO327227B1 publication Critical patent/NO327227B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/02Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
    • C07C69/12Acetic acid esters
    • C07C69/14Acetic acid esters of monohydroxylic compounds
    • C07C69/145Acetic acid esters of monohydroxylic compounds of unsaturated alcohols
    • C07C69/15Vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/04Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C07C67/05Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation
    • C07C67/055Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation in the presence of platinum group metals or their compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/215Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of saturated hydrocarbyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • B01J23/68Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/683Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/686Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten with molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0027Powdering
    • B01J37/0045Drying a slurry, e.g. spray drying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fluidisertsjikt-prosess for fremstilling av eddiksyre fra etan og/eller etylen og en oksidasjonsholdig gass.
Fremgangsmåter for fremstilling av eddiksyre ved oksidasjon av etan og/eller etylen er velkjent, f.eks fra US 4250346, EP-A-0407091, DE-A-19620542, DE-A-19630832 og EP-A-0620205.
US 4250346 beskriver den oksidative dehydrogenering av etan til etylen i en gassfase-reaksjon ved relativt høye nivåer for omdannelse, selektivitet og produktivitet ved en temperatur mindre enn 500°C ved anvendelse av en molybdenbasert katalysator.
EP-A-0407091 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling fra gassformig etan og/eller etylen av et produkt innbefattende etylen og/eller eddiksyre ved kontaktanbringelse av tilførselen og en gass inneholdende molekylært oksygen ved forhøyet temperatur med en molybden/renium-holdig etanoksidativ dehydrogeneringskatalysatorsammensetning.
DE-A-19620542 og DE-A-19630832 beskriver en katalysator for selektiv oksidasjon av etan og/eller etylen til eddiksyre, som inneholder molybden, palladium og renium.
Videre beskriver WO 9951339 anvendelsen av en katalysator innbefattende molybden, wolfram, sølv og iridium i oksidasjonen av etan til eddiksyre.
Fremgangsmåten for fremstilling av eddiksyre fra etylen og oksygen er også kjent fra EP-A-0620205 hvor etylen og oksygen omsettes i nærvær av en katalysatorsammensetning innbefattende metallisk palladium, en heteropolysyre eller et salt derav, og en promotor basert på tellur- og selensalter.
Mens den ovenfor omtalte tidligere teknikk angir at fremgangsmåten kan utføres i et fiksertsjiktsystem eller et fluidisertsjiktsystem, så er fremgangsmåten kun eksemplifisert for fiksertsjiktsystemet. Drift i et fluidisertsjiktsystem er generelt uønsket på grunn av prosessvanskeligheter, spesielt katalysatornedsliting.
Det har i foreliggende sammenheng nå blitt funnet at problemet med katalysatornedsliting kan overvinnes for et fluidisert system gjennom bruken av et mikrosfæroid partikkelformig katalysatormateriale.
Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre og denne fremgangsmåten innbefatter anbringelse av etan og/eller etylen i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i en fluidisertsjiktreaktor i nærvær av en mikrosfæroid fluidisert partikkelformig fast oksidasjonskatalysator, hvor minst 90 % av nevnte katalysatorpartikler er mindre enn 300 um.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre i en fluidisertsjiktreaktor gjennom bruken av spesifikke partikkelformige katalysator-materialer. Anvendelsen av den spesifikke katalysatoren overvinner driftsmessige problemer som tidligere forekom i fluidisertsjiktprosesser.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse fordrer en mikrosfæroid partikkelformig katalysator. Det er nødvendig at minst 90 % av partiklene er mindre enn 300 um, fortrinnsvis er minst 95 % av partiklene mindre enn 300 um. Partikkelstørrelsesfor-delingen kan hensiktsmessig være som følger:
Katalysatoren har hensiktsmessig en densitet fra 0,5 til 5 g/cm<3>, fortrinnsvis 1 til 3 g/cm<3>, spesielt 1,5 til 2 g/cm<3>.
Katalysatoren anvendes i en fluidisertsjiktreaktor, og det er foretrukket at katalysatorpartiklene er nedslitningsresistente.
Katalysator som er egnet for bruk i fluidisertsjiktprosessen for omdannelse av etan er konvensjonelle etanoksidasjonskatalysatorer, forutsatt at slike katalysatorer benyttes i den mikrosfæroide partikkelformen.
Egnede katalysatorer inkluderer en katalysatorsammensetning innbefattende molybden f.eks MoaXbYc
hvor
X er Cr, Mn, Nb, Ta, Ti, V og/eller W, og fortrinnsvis Mn, Nb, V og/eller W,
Y er Bi, Ce, Co, Cu, Fe, K, Mg, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl og/eller U, og
fortrinnsvis Sb, Ce og/eller U,
a er 1,
ber 0,05 til 1,0 og
c er 0 til 2, og fortrinnsvis 0,05 til 1,0, forutsatt at den totale verdien av c for Co, Ni og/eller Fe er mindre enn 0,5.
Like egnet er katalysatorsammensetningen ModReeWgXY
hvor
A = ModReeWf,
X er Cr, Mn, Nb, Ta, Ti, V og/eller W, og fortrinnsvis Mn, Nb, V og/eller W,
Y = Bi, Ce, Co, Cu, Fe, K, Mg, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl og/eller U, og
fortrinnsvis Sb, Ce og/eller U,
a=l,
b = 0 til 2, fortrinnsvis 0,05 til 1,0,
c = 0 til 2, fortrinnsvis 0,001 til 1,0, og mer foretrukket 0,05 til 1,0 forutsatt at den totale verdien av c for Co, Ni og/eller Fe er mindre enn 0,5,
d + e + f = a,
d er enten null eller større enn null,
e er større enn null, og
f er enten null eller større enn null.
Også mulig er katalysatorsammensetningen MoaPdbRecXdYe
hvor
X = Cr, Mn, Nb, B, Ta, Ti, V og/eller W,
Y = Bi, Ce, Co, Cu, Te, Fe, Li, K, Na, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl og/eller U;
indeksene a, b, c, d og e står for gramatomforholdene til de tilsvarende elementer, hvor a = 1, b>0,00, d = 0,05 til 2 og e = 0 til 3.
En ytterligere egnet katalysator er MoaPdbXcYd
hvor
X står for ett eller flere av elementene valgt fra gruppen Cr, Mn, Nb, Ta, Ti, V og W;
Y står for ett eller flere av elementene valgt fra gruppen B, Al, Ga, In, Pt, Zn, Cd, Bi, Ce, Co, Rh, Ir, Cu, Ag, Au, Fe, Ru, Os, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl og U;
indeksene a, b, c, d står for gramatomforholdene til de tilsvarende elementene,
hvor
a=l;b>0; OO ogd = 0-2.
En ytterligere egenet oksidkatalysator er MOaWbAgJrdXeYf
hvor X er elementene Nb og V,
Y er ett eller flere elementer valgt fra gruppen
Cr, Mn, Ta, Ti, B, Al, Ga, In, Pt, Zn, Cd, Bi, Ce, Co, Rh, Ir, Cu, Ag, Au, Fe, Ru, Os, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl, U, Re og Pd;
a, b, c, d, e og f representerer gramforholdene for elementer slik at 0<a< l,0<b< 1 oga + b= 1
0 < (c + d) < 0,1; 0 < e < 2 og 0 < f < 2.
Egnede katalysatorer for omdannelsen av etan til eddiksyre er MoAgVNb og en sammensetning innbefattende med oksygen elementene molybden, vanadium, niob og gull.
Når tilførselen innbefatter etylen og gassen inneholdende molekylært oksygen, så innbefatter katalysatorer som er egnet for bruk i foreliggende fremgangsmåte en sammensetning av metallisk palladium og en heteropolysyre eller salt derav. Hetero-polysyren kan inneholde et heteroatom eller ett eller flere polyatomer. Heteroatomet kan hensiktsmessig være fosfor, silisium, bor, aluminium, germanium, titan, zirkonium, cerium, kobolt, krom eller svovel. Polyatomet kan hensiktsmessig være molybden, wolfram, vanadium, niob eller tantal.
Eksempler på heteropolysyrene kan inkludere silikowolrfamsyre, fosfowolrfamsyre, fosfomolybdensyre, silikomolybdensyre, wolframomolybdofosforsyre, wolframo-molybdokiselsyre, wolframovanadofosforsyre, wolframovanadokiselsyre, molybdo-vanadofosforsyre, molybdovanadokiselsyre, borowolframsyre, boromolybdensyre, wolframomolybdoborsyre, molybdoaluminiumsyre, wolframo aluminiums yre, molybdo-wolframoaluminiumsyre, molybdogermaniumsyre, wolframogermaniumsyre, molybdo-wolframogermaniumsyre, molybdotitansyre, wolframotitansyre, molybdowolframo-titansyre, ceriummolybdensyre, ceriumwolrfamsyre, ceriummolybdowolframsyre, molybdokoboltsyre, wolframokoboltsyre, molybdowolframokoboltsyre, fosfoniobsyre, silikoniobsyre og silikotantalsyre. Blant disse er silikowolrfamsyre, fosfowolframsyre, fosfomolybdensyre, silikomolybdensyre, wolframomolybdofosforsyre, wolframo-molybdokiselsyre, wolframovanadofosforsyre, wolframovanadokiselsyre, molybdovanadokiselsyre, borowolframsyre, boromolybdensyre og boromolybdowolframsyre spesielt foretrukket.
Saltene av heteropolysyrer kan være metall- eller oniumsalter hvor hydrogenatomene eller en syre dannet ved kondensasjon av to eller flere uorganiske oksygensyrer er delvis eller fullstendig substituert med ett eller flere metall- eller oniumkationer. Metallene med hvilke hydrogenatomene i heteropolysyrene er substituert er valgt fra gruppen bestående av metallene i gruppene 1(1 A), 2(2A), 11(1B) og 13(3B) i det periodiske system slik som alkalimetaller, jordalkalimetaller, kobber, sølv, gull, aluminium, gallium, indium og thallium. Som eksempler på oniumsaltene kan nevnes ammonium-salter avledet fra ammoniakk eller et amin. Blant heteropolysyresaltene er litium-, natrium-, kalium-, cesium-, magnesium-, barium-, kobber-, gull- og galliumsaltene spesielt foretrukket, idet de mest foretrukne eksemplene er litium-, natrium- og kobbersalter av fosfowolframsyre og litium-, natrium- og kobbersalter av silikowolrfamsyre.
Mengdeforholdet for palladium til heteropolysyre i katalysatorsammensetningen er hensiktsmessig 1 g atom: 0,025 til 500 g molekyler, fortrinnsvis 1 g atom:0,l til 400 g molekyler.
Katalysatorsammensetningen kan også hensiktsmessig innbefatte et metall valgt fra gruppen IB, IVB, VB og VIB i det periodiske system. Egnede metaller inkluderer kobber, sølv, tinn, bly, antimon, vismut, selen og tellur. Når metallet er tilstede er mengeforholdet for palladium til heteropolysyre til metall hensiktsmessig fra 1 g atom: 0,025 til 500 g molekyler: 0,005 til 10 g atomer, fortrinnsvis 1 g atom: 0,1 til 400 g molekyler: 0,01 til 5 g atomer.
Den foretrukne katalysatoren for fremstillingen av eddiksyre fra etylen og en oksygenholdig gass er et trekomponentsystem innbefattende (1) metallisk palladium, (2) fosfowolframsyre, silikowolframsyre eller minst ett av litium-, natrium- og kobbersalter av fosfowolframsyre og litium-, natrium- og kobbersalter av silikowolrfamsyre; og (3) minst ett av vismut, selen og tellur.
Katalysatoren for omdannelse av etan og/eller etylen innbefatter hensiktsmessig et bindemiddelmateriale som kan være silisiumdioksid, titanoksid, aluminiumoksid, zirkoniumoksid eller en blanding derav. Bindemiddelmaterialet er hensiktsmessig tilstede i en konsentrasjon på minst 10 vekt-% av katalysatorsammensetningen.
Katalysatorsammensetningen kan fremstilles ved en hvilken som helst av de fremgangsmåter som konvensjonelt anvendes for fremstilling av fluidisertsjiktkatalysatorer. Med hensyn til etanoksidasjonskatalysatoren så kan katalysatoren hensiktsmessig fremstilles ved spraytørking av en oppslemming av bindemiddelmaterialet, f.eks en silisiumdioksidsol, et kompleks eller forbindelse av elementene f.eks oksider og vann. Katalysatorpartiklene kan deretter kalsineres ved oppvarming til en temperatur mellom 300 og 800°C, hensiktsmessig i luft eller oksygen i en periode på 1 minutt til 24 timer. Luften eller oksygenet er fortrinnsvis frittstrømmende.
Med hensyn til fremstillingen av etylenoksidasjonskatalysatoren slik som palladium-heteropolysyrekatalysator, så kan denne også fremstilles ved konvensjonelle metoder. Katalysatoren kan hensiktsmessig fremstilles ved oppløsning av palladiumforbindelsen og metallforbindelsen i et egnet oppløsningsmiddel. Bæreren eller bindemiddelmaterialet kan tilsettes til oppløsningen. Den resulterende oppløsning kan tørkes for oppnåelse av katalysatoren. Katalysatoren kan alternativt utfelles ved tilsetning av et utfellingsmedium. Den resulterende forbindelsen blir deretter hensiktsmessig redusert med et reduksjonsmiddel slik som hydrogen eller hydrazin. Katalysatoren kan alternativt fremstilles ved spraytørking av den ønskede bæreren. Palladium kan deretter tilsettes ved våtimpregnering og den resulterende forbindelsen tørkes. Det tørkede produktet kan deretter reduseres med et egnet reduksjonsmiddel.
Tilførselsgassen innbefatter etan og/eller etylen. Etan og etylen kan benyttes i vesentlig ren form eller sammenblandes med nitrogen, metan, karbondioksid, eller vann i form av damp som kan være tilstede i større mengder, f.eks. over 5 vol-%. Slike gasser kan tilsettes som friske gasser eller kan innføres som en resirkuleringsgasstrøm. Hydrogen, karbonmonoksid, C3/C4-alkaner og -alkener kan også være tilstede i mindre mengder, f.eks mindre enn 5 vol-%.
Gassen inneholdende molekylært oksygen kan være luft eller en gass som er rikere eller fattigere på molekylært oksygen enn luft, f.eks oksygen. En egnet gass kan f.eks være oksygen fortynnet med et egnet fortynningsmiddel, f.eks nitrogen.
Vann (damp) kan eventuelt tilføres til reaktoren med etanen og/eller etylenen og gassen inneholdende molekylært oksygen.
Fremgangsmåten kan generelt utføres ved en temperatur i området fra 130 til 500°C, fortrinnsvis fra 140 til 400°C.
Trykket kan hensiktsmessig være atmosfærisk eller overatmosfærisk, f.eks fra 1 til 50 bara, fortrinnsvis fra 1 til 30 bara.
I en foretrukket utførelse kan fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse være det første trinnet i en integrert fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre og/eller vinylacetat slik som den som er beskrevet f.eks i internasjonal patentpublikasjon WO 98/05620, og det vises til denne publikasjonen med henblikk på detaljer. Ifølge denne oppfinnelsen er det således tilveiebrakt en integrert fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre og/eller vinylacetat, som innbefatter trinnene: (a) anbringelse i en første reaksjonssone av et råmateriale innbefattende etylen og/eller etan og eventuelt damp i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i nærvær av en mikrosfæroid fluidisert partikkelformig fast oksidasjonskatalysator hvor minst 90 % av nevnte katalysatorpartikler er mindre enn 300 um for oksidasjon av etylen til eddiksyre og/eller etan til eddiksyre for dannelse av en første produktstrøm innbefattende eddiksyre, vann og etylen (enten som ureagert etylen og/eller som koprodusert etylen) og eventuelt også etan, karbonmonoksid, karbondioksid og/eller nitrogen; og (b) anbringelse i en annen reaksjonssone i nærvær eller fravær av ytterligere etylen og/eller eddiksyre av minst en del av den første gassformige produktstrømmen innbefattende i det minste eddiksyre og etylen og eventuelt også én eller flere av vann, etan, karbonmonoksid, karbondioksid og/eller nitrogen, i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i nærvær av en katalysator som er aktiv for fremstilling av vinylacetat for dannelse av en annen produktstrøm innbefattende vinylacetat, vann, eddiksyre og eventuelt etylen.
Fremgangsmåten innbefatter fortrinnsvis de ytterligere trinnene med:
(c) separering av produktstrømmen fra trinn (b) ved destillasjon til en azeotrop toppfraksjon innbefattende vinylacetat og vann og en basisfraksjon innbefattende eddiksyre; og
Katalysatoren og fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse vil nå bli ytterligere illustrert under henvisning til følgende eksempler.
FREMSTILLING AV KATALYSATOR
(1) Etanoksidasjonskatalysator
Fluidisertsjikt-etanoksidasjonskatalysatoren består av et antall elementer inkorporert i en nedslitingsresistent silisiumdioksidbasert mikrosfæroid fluidisertsjiktbærer. Den mikrosfæroide katalysatoren fremstilles ved spraytørking av en oppslemming bestående av en blanding av silisiumdioksidsol, ammoniummolybdat, sølvacetat, ammonium-vanadat, niobklorid og oksalsyre og vann, til oppnåelse av katalystor-målsammen-setningen av Moo,72Ago,oiVo,i8Nbo,o9. Mikrosfæroidene blir deretter kalsinert i luft mellom 400°C for å dekomponere salter og for å gi katalysatoren styrke (nedslitings-resistens). Mengdeforholdet av ovennevnte elementer i den ferdige katalysatoren var 50 vekt-%, mengdeoforholdet av silisiumdioksid i den ferdige katalysatoren var således 50 vekt-%.
Katalysatoregenskaper
Partikkelstørrelsesfordeling:
Den fremstilte katalysatoren ble funnet å ha sammensetningen MoojaAgo.oiVo.isNbo.os prekalsinering.
(2) Etylenoksidasjonskatalysator:
Na2PdCU (1,5829 g) ble oppløst i deionisert vann (20 g) og deretter revers-impregnert
(tilsetning av fast stoff til oppløsning) på spraytørket silisiumdioksidbærer (29,99 g, 17500-39B, gjennomsnittlig 70 um diameter). Det resulterende faste stoffet ble tørket i 16 timer ved romtemperatur og -trykk. NH2NH2-hydrat (3,33 g) ble tilsatt til deionisert vann (80 g). Det tørkede faste stoffet ble langsomt tilsatt til hydrazinoppløsningen. Blandingen ble hensatt i 16 timer ved romtemperatur og -trykk med virvling leilghetsvis. Oppløsningen ble filtrert ved sug for å separere det faste stoffet fra filtratet og deretter vasket med deionisert vann (4 x 125 ml) hvoretter filtratet ga et negativt resultat ved testing for tilstedeværelse av klorid. Det faste stoffet ble tørket i 40 timer ved romtemperatur og -trykk for oppnåelse av det reduserte palladium-katalysator-mellomproduktet. KSe04 (0,246 g) ble oppløst i deionisert vann (20 g) og revers-impregnert på det faste reduserte palladium-katalystormellomproduktet, som deretter ble tørket i 16 timer ved romtemperatur og -trykk. H4SiO4.i2WO3.xH2O (9,45 g) ble opplsøt i deionisert vann og revers-impregnert på det tørkede faste stoffet, som deretter ble tørket på nytt i 40 timer ved 60°C. Den resulterende katalysatoren ble aktivert før bruk ved oppvarming i 4 timer ved 200°C.
Eddiksyrefremstilling
En 40 ml heterogen fluidisertsjiktreaktor ble benyttet ved 8 barg inne i en beholder gjennom hvilken varmeoverføringsfluid ble sirkulert. Reaktantene ble, via et sintret element, matet inn i reaktorens basis for å fluidisere katalysatoren. Det ble sørget for massestrømningsregulering av ytterligere oksygen og/eller nitrogen til reaktoren fra den samme kilden som hovedgasstilførslene. Trykket ble opprettholdt med en tilbakeslags-reguleringsventil på fellesutløpet fra reaktoren. Reaktortemperaturen ble opprettholdt
ved sirkulering av varmeoverføringsfluid som ble oppvarmet ved hjelp av et Haake-bad. Et flerpunkts termoelement målte reaktortemperaturen. Denne reaktoren ble benyttet for
en serie av fluidisertsjikt-forsøkstesting for fremstilling av eddiksyre fra etan og/eller etylen og en oksygenholdig gass. Reaksjonsbetingelsene er angitt i tabeller 1 og 2.
Online-gasskromatografisk analyse av utløpsstrømmens sammensetning sørget for at rom-tid-utbytte-beregninger for produksjonen av eddiksyre kunne beregnes.
Denne analysen innbefattet ikke beregning av koproduksjonen av etylen.
For hvert fluidiseringssjikt-forsøkstesting ble reaktoren ladet med en katalysator eller katalysator/fortynningsmiddel<*> -blanding og deretter forseglet og testet under trykk med nitrogen. Da en stabil reaksjonstemperatur og -trykk var oppnådd, ble reaktant-strømmen innført sekvensielt (hydrokarbon, damp, oksygen), idet det fluidiserte sjiktet hver gang fikk anledning til å stabiliseres. Da stabile driftsbetingelser var oppnådd ble forsøket kjørt i >12 timer og analyse via online-gasskromatografi kunne oppnås så ofte som hver Vi time. ;<*> ikke-impregnert spraytørket silisiumdioksid.
Det fremgår fra resultatene i tabeller 3 og 4 at eddiksyre fremstilles fra etan og etylen ved anvendelse av den fluidiserte partikkelformige katalysatoren.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre, karakterisert ved at den innbefatter anbringelse av etan og/eller etylen i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i en fluidisertsjiktreaktor i nærvær av en mikrosfæroid fluidisert partikkelformig fast oksidasjonskatalysator, hvor minst 90 % av nevnte katalysatorpartikler er mindre enn 300 um.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at minst 95 % av katalysatorpartiklene er mindre enn 300 um.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at etan bringes i kontakt med en katalysator innbefattende molybden.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at katalysatoren er MoaWbAgcIrdXeYf hvor X er elementene Nb og V, Y er ett eller flere elementer valgt fra gruppen Cr, Mn, Ta, Ti, B, Al, Ga, In, Pt, Zn, Cd, Bi, Ce, Co, Rh, Ir, Cu, Ag, Au, Fe, Ru, Os, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl, U, Re og Pd; a, b, c, d, e og f representerer gramforhold av elementer slik at
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at etylen bringes i kontakt med en katalysatorsammensetning innbefattende metallisk palladium, og en heteropolysyre eller salt derav.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at katalysatorsammensetningen innbefatter et metall valgt fra gruppe IB, IVB, VB og VIB i det periodiske system.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at metallet velges fra kobber, sølv, tinn, bly, antimon, vismut, selen og tellur.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 5 til 7, karakterisert ved at katalysatoren innbefatter (1) metallisk palladium, (2) fosfowolframsyre, silikowolframsyre eller minst ett av litium-, natrium- eller kobbersaltene derav; (3) minst ett av vismut, selen og tellur.
9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatoren innbefatter et bindemiddelmateriale valgt fra silisiumdioksid, titanoksid, aluminiumoksid, zirkoniumoksid, eller en blanding derav i en konsentrasjon på minst 10 vekt-% av katalysatorsammensetningen.
10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den utføres ved en temperatur på 130 til 500°C.
11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den utføres under et trykk på 1 til 50 bara.
12. Integrert fremgangsmåte for fremstilling av eddiksyre og/eller vinylacetat, karakterisert ved at den innbefatter: (c) anbringelse i en første reaksjonssone av et råmateriale innbefattende etylen og/eller etan og eventuelt damp i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i nærvær av en mikrosfæroid fluidisert partikkelformig fast oksidasjonskatalysator hvor minst 90 % av nevnte katalysatorpartikler er mindre enn 300 um for oksidasjon av etylen til eddiksyre og/eller etan til eddiksyre for dannelse av en første produktstrøm innbefattende eddiksyre, vann og etylen (enten som ureagert etylen og/eller som koprodusert etylen) og eventuelt også etan, karbonmonoksid, karbondioksid og/eller nitrogen; og (d) anbringelse i en annen reaksjonssone i nærvær eller fravær av ytterligere etylen og/eller eddiksyre av minst en del av den første gassformige produktstrømmen innbefattende i det minste eddiksyre og etylen og eventuelt også én eller flere av vann, etan, karbonmonoksid, karbondioksid og/eller nitrogen, i kontakt med en gass inneholdende molekylært oksygen i nærvær av en katalysator som er aktiv for fremstilling av vinylacetat for dannelse av en annen produktstrøm innbefattende vinylacetat, vann, eddiksyre og eventuelt etylen.
13. Integrert fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at den innbefatter de ytterligere trinnene med: (a) separering av produktstrømmen fra (b) ved destillasjon til en azeotrop toppfraksjon innbefattende vinylacetat og vann og en basisfraksjon innbefattende eddiksyre; og (b) enten (i) utvinning av eddiksyre fra basisfraksjonen separert i trinn (c) og eventuelt resirkulering av den azeotrope fraksjonen separert i trinn (c) etter delvis eller fullstendig separering av vannet derfra til trinn (c), eller (ii) utvinning av vinylacetat fra den azeotrope fraksjonen separert i trinn (c) og eventuelt resirkulering av basisfraksjonen separert i trinn (c) til trinn (b), eller (iii) utvinning av eddiksyre fra basisfraksjonen separert i trinn (c) og utvinning av vinylacetat fra den azeotrope toppfraksjonen utvunnet i trinn (c)
NO20011086A 1998-09-04 2001-03-02 Fremgangsmate for fremstilling av eddiksyre NO327227B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9819221.4A GB9819221D0 (en) 1998-09-04 1998-09-04 Process for the production of acetic acid
PCT/GB1999/002874 WO2000014047A1 (en) 1998-09-04 1999-09-01 Process for the production of acetic acid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20011086D0 NO20011086D0 (no) 2001-03-02
NO20011086L NO20011086L (no) 2001-05-04
NO327227B1 true NO327227B1 (no) 2009-05-18

Family

ID=10838289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20011086A NO327227B1 (no) 1998-09-04 2001-03-02 Fremgangsmate for fremstilling av eddiksyre

Country Status (22)

Country Link
US (1) US7081549B2 (no)
EP (1) EP1109772B8 (no)
JP (2) JP2002524436A (no)
KR (1) KR100635891B1 (no)
CN (1) CN1231442C (no)
AT (1) ATE317840T1 (no)
AU (1) AU5636699A (no)
BR (1) BR9913426A (no)
CA (1) CA2341555C (no)
DE (1) DE69929894T2 (no)
ES (1) ES2255758T3 (no)
GB (1) GB9819221D0 (no)
ID (1) ID28495A (no)
MY (1) MY129272A (no)
NO (1) NO327227B1 (no)
RS (1) RS49815B (no)
RU (1) RU2233832C2 (no)
SA (1) SA99200719B1 (no)
TR (1) TR200100661T2 (no)
TW (1) TWI229665B (no)
UA (1) UA67799C2 (no)
WO (1) WO2000014047A1 (no)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL200232B1 (pl) 2000-05-19 2008-12-31 Celanese Int Corp Zintegrowany sposób wytwarzania octanu winylu
GB0026243D0 (en) * 2000-10-26 2000-12-13 Bp Chem Int Ltd Process
DE10055810A1 (de) * 2000-11-10 2002-05-23 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung von Essigsäure
GB0223681D0 (en) * 2002-10-10 2002-11-20 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process
UA79540C2 (uk) 2003-01-27 2007-06-25 Бп Кемікалз Лімітед Каталітична композиція окиснення, її одержання та спосіб селективного окиснення
ATE524234T1 (de) * 2004-03-29 2011-09-15 Showa Denko Kk Verfahren zur herstellung einer sauerstoffhaltigen verbindung unter verwendung eines katalysators auf basis von palladium, wolfram und zirkon
US8574522B2 (en) * 2010-04-15 2013-11-05 China Petroleum & Chemical Corporation Process for selective oxidative dehydrogenation of a hydrogen-containing CO mixed gas
US20140275619A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Celanese International Corporation Process for Producing Acetic Acid and/or Ethanol By Methane Oxidation
US9636663B2 (en) 2013-04-24 2017-05-02 Saudi Basic Industries Corporation High productivity catalyst for alkane oxidation to unsaturated carboxylic acids and alkenes
CN105142780A (zh) * 2013-04-24 2015-12-09 沙特基础工业公司 用于从烷烃产生不饱和羧酸的负载型催化剂
CN104355986A (zh) * 2014-11-05 2015-02-18 朱忠良 一种用于生产乙酸的方法
JP2018127398A (ja) * 2015-05-12 2018-08-16 株式会社ダイセル 酸化反応用リアクター、及び酸化物の製造方法
CN115433957B (zh) * 2022-10-12 2024-07-16 深圳先进技术研究院 过渡金属复合铜基催化剂、其制备方法及应用

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3373189A (en) 1965-07-09 1968-03-12 Nat Distillers Chem Corp Vapor phase process for producing vinyl acetate from ethylene
JPS52140490A (en) * 1976-05-19 1977-11-24 Nitto Chem Ind Co Ltd Production of fluid catalyst containing antimony oxide
US4328365A (en) * 1979-08-10 1982-05-04 Celanese Corporation Hydrocarbon oxidation via carbon monoxide reduced catalyst
US4280929A (en) 1979-09-17 1981-07-28 Standard Oil Company Attrition resistant-higher active component fluid bed catalysts
US4250346A (en) 1980-04-14 1981-02-10 Union Carbide Corporation Low temperature oxydehydrogenation of ethane to ethylene
EP0082222B1 (en) 1980-12-24 1987-03-11 The Standard Oil Company Catalytic process for converting carbon monoxide to a high energy gas
GB8915410D0 (en) * 1989-07-05 1989-08-23 Bp Chem Int Ltd Chemical process
US4845070A (en) 1984-07-18 1989-07-04 Amoco Corporation Catalyst for producing alpha, beta-ethylenically unsaturated aliphatic monocarboxylic acid and method of making said catalyst
US4677084A (en) 1985-11-27 1987-06-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Attrition resistant catalysts, catalyst precursors and catalyst supports and process for preparing same
US4784979A (en) * 1987-12-07 1988-11-15 The Standard Oil Company Catalyst and catalyst precursor containing vanadium and antimony
US4879264A (en) * 1988-11-14 1989-11-07 The Standard Oil Company Method of making catalyst and catalyst precursor containing vanadium and antimony
US5210293A (en) * 1989-07-05 1993-05-11 Bp Chemicals Limited Process and catalyst for the production of ethylene and acetic acid
JPH03245844A (ja) 1990-02-22 1991-11-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 流動床用触媒およびその調製方法
US5300684A (en) 1991-12-09 1994-04-05 The Standard Oil Company Process for the fluidized bed oxidation of ethane to acetic acid
US5258136A (en) * 1992-03-04 1993-11-02 Application Chemicals, Inc. Alkoxylated compounds and their use in cosmetic stick formulations
JP3155602B2 (ja) * 1992-03-17 2001-04-16 三菱化学株式会社 無水マレイン酸の製造方法
TW295579B (no) * 1993-04-06 1997-01-11 Showa Denko Kk
FR2705668B1 (fr) * 1993-05-28 1995-08-25 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation d'acide acétique par oxydation ménagée de l'éthane.
JP3536326B2 (ja) * 1993-11-25 2004-06-07 三菱化学株式会社 ニトリル製造用触媒の製造方法
DE69535514T2 (de) 1994-02-22 2008-02-14 The Standard Oil Co., Cleveland Verfahren zur Herstellung eines Trägers eines Katalysators für die Vorbereitung von Vinylacetat in einem Wirbelbett
US5466652A (en) * 1994-02-22 1995-11-14 The Standard Oil Co. Process for the preparation of vinyl acetate catalyst
US5432141A (en) 1994-03-15 1995-07-11 The Standard Oil Company Preparation of attrition resistant vanadium-antimony oxide catalysts
DE69511464T2 (de) 1994-06-02 1999-12-16 The Standard Oil Co., Cleveland Fliessbett-Verfahren zur Acetoxylierung von Äthylen zur Herstellung von Vinylacetat
US5665667A (en) 1994-06-02 1997-09-09 The Standard Oil Company Process for the preparation of vinyl acetate catalyst
FR2728898B1 (fr) * 1994-12-29 1997-01-31 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'acides carboxyliques par oxydation menagee des alcanes correspondants
JP3982852B2 (ja) * 1995-06-30 2007-09-26 三菱レイヨン株式会社 流動層プロセス
DE19620542A1 (de) * 1996-05-22 1997-11-27 Hoechst Ag Verfahren zur selektiven Herstellung von Essigsäure
DE19630832A1 (de) * 1996-07-31 1998-02-05 Hoechst Ag Verfahren zur selektiven Herstellung von Essigsäure
GB9616573D0 (en) * 1996-08-07 1996-09-25 Bp Chem Int Ltd Process
DE19717076A1 (de) * 1997-04-23 1998-10-29 Hoechst Ag Katalysator und Verfahren zur katalytischen Oxidation von Ethan zu Essigsäure
DE19745902A1 (de) 1997-10-17 1999-04-22 Hoechst Ag Verfahren zur selektiven Herstellung von Essigsäure durch katalytische Oxidation von Ethan
GB9807142D0 (en) * 1998-04-02 1998-06-03 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process utilising the catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
DE69929894D1 (de) 2006-04-20
AU5636699A (en) 2000-03-27
MY129272A (en) 2007-03-30
KR100635891B1 (ko) 2006-10-18
ATE317840T1 (de) 2006-03-15
EP1109772B1 (en) 2006-02-15
SA99200719B1 (ar) 2006-09-25
JP2011105771A (ja) 2011-06-02
WO2000014047A1 (en) 2000-03-16
US7081549B2 (en) 2006-07-25
JP2002524436A (ja) 2002-08-06
RS49815B (sr) 2008-08-07
US20040030184A1 (en) 2004-02-12
TWI229665B (en) 2005-03-21
KR20010074946A (ko) 2001-08-09
TR200100661T2 (tr) 2001-07-23
CN1231442C (zh) 2005-12-14
CN1316984A (zh) 2001-10-10
NO20011086D0 (no) 2001-03-02
NO20011086L (no) 2001-05-04
BR9913426A (pt) 2001-10-23
DE69929894T2 (de) 2006-07-27
CA2341555A1 (en) 2000-03-16
RU2233832C2 (ru) 2004-08-10
YU17001A (sh) 2003-02-28
GB9819221D0 (en) 1998-10-28
CA2341555C (en) 2009-11-10
ID28495A (id) 2001-05-31
EP1109772B8 (en) 2006-05-03
EP1109772A1 (en) 2001-06-27
ES2255758T3 (es) 2006-07-01
UA67799C2 (uk) 2004-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6852877B1 (en) Process for the production of vinyl acetate
JP2011105771A (ja) 酢酸の製造
US6194610B1 (en) Process for the selective preparation of acetic acid using a molybdenum and palladium based catalytic oxide
EP1140355B1 (en) Catalytic oxidation of alkanes to corresponding acids
JP3803254B2 (ja) 酢酸又は酢酸及び酢酸エチル製造用触媒、その製造方法並びにそれを用いた酢酸又は酢酸及び酢酸エチルの製造方法
EP1069945B1 (en) Catalyst and process for the oxidation of ethane and/or ethylene
JP4346822B2 (ja) プロピレンの低温度選択的酸化用のモリブデン−バナジウム系触媒、その製造方法及び使用方法
JP2001520976A (ja) エタンを接触酸化する酢酸の選択的製造方法
EP0480594A2 (en) Process and catalyst for the production of ethylene and acetic acid
EP1286945B1 (en) Integrated process for the production of vinyl acetate
US20070249491A1 (en) Mixed metal oxide catalysts for the production of unsaturated aldehydes from olefins
AU2000249242A1 (en) Integrated process for the production of vinyl acetate
US7368599B2 (en) Ethane oxidation catalyst and process utilising the catalyst
EP0102688B1 (en) Catalysts, their preparation and use in vapour phase oxidation of unsaturated aldehydes
JP4809532B2 (ja) プロパンのアクリル酸への接触酸化用触媒、その製造法及び使用法
JP2837256B2 (ja) 不飽和化合物の製造方法
EP0060066B1 (en) Process for the production of methacrylic acid from isobutyraldehyde employing a catalyst
EP0655951A1 (en) Static condition process for the preparation of phosphorus/vanadium oxidation catalyst
ZA200210060B (en) Process for the production of vinyl acetate.
NO146493B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av metakrolein og metakrylsyre ved oksydasjon av t-butylalkohol

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees