PL101473B1 - Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny - Google Patents

Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny Download PDF

Info

Publication number
PL101473B1
PL101473B1 PL17270674A PL17270674A PL101473B1 PL 101473 B1 PL101473 B1 PL 101473B1 PL 17270674 A PL17270674 A PL 17270674A PL 17270674 A PL17270674 A PL 17270674A PL 101473 B1 PL101473 B1 PL 101473B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
propylene
oxidation
volume
molybdenum
Prior art date
Application number
PL17270674A
Other languages
English (en)
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
Application filed filed Critical
Priority to PL17270674A priority Critical patent/PL101473B1/pl
Publication of PL101473B1 publication Critical patent/PL101473B1/pl

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny.
Wyzej wymienione zwiazki stosuje sie w przemysle tworzyw sztucznych, gumowym, w przemysle klejów o róznorodnym przeznaczeniu i innych produktów.
Znane sa sposoby wytwarzania aj3-nienasyconych kwasów i aldehydów metoda katalitycznego utlenienia olefin tlenem lub powietrzem w temperaturze 300-500°C w fazie gazowej.
I tak, przykladowo, znane sa sposoby wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny, lub kwasu metakrylowe¬ go i metakroleiny metoda utlenienia propylenu lub izobutylenu tlenem lub powietrzem w fazie* gazowej, w temperaturze 300-500°C w obecnosci katalizatora skladajacego sie z tlenkowych zwiazków kobaltu, molibdenu, cyny i telluru.
Znany jest takze sposób wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny, metoda utleniania propylenu, tlenem lub powietrzem, w fazie gazowej, w temperaturze 300-450°C, w obecnosci katalizatora skladajacego sie z tlenkowych zwiazków kobaltu, molibdenu i bizmutu.
Ponadto, znanyjest sposób wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny metoda utlenienia propylenu tlenem lub powietrzem, w fazie gazowej, w temperaturze 350-450°C, w obecnosci katalizatora skladajacego sie z tlenkowych zwiazków kobaltu, molibdenu, bizmutu i chromu.
Wada znanych sposobów wytwarzania okazuje sie to, ze stosowane w nich katalizatory nie wykazuja wystarczajacej selektywnosci. Przy 85-95% stopniu konwersji olefin, sumaryczna wydajnosc a^-nienasyconych kwasów i aldehydów wynosi nie wiecej niz 75%. Obecnosc tlenkowych zwiazków telluru w katalizatorach, zwieksza wydajnosc kwasu akrylowego, jednak w tym wypadku, proces technologiczny staje sie bardziej skomplikowany. Tlumaczy sie to niestabilnoscia skladu katalizatora, spowodowana lotnoscia metalicznego telluru, tworzacego sie w procesie redukcji olefinami jego tlenkowych zwiazków.
Latwosc redukcji tlenkowych zwiazków telluru, stwarza koniecznosc zmniejszenia stezenia wymienionego weglowodoru w wyjsciowej mieszaninie do wielkosci ponizej 2% objetosciowych, co z kolei prowadzi do obnizenia wykorzystania katalizatorów. Na znanych katalizatorach, zawierajacych tlenkowe zwiazki telluru,2 101 473 zwiekszenie stezenia propylenu do 5-10% objetosciowych prowadzi do zmniejszenia stopnia konwersji olefin i koniecznosci recyrkulacji nieprzereagowanego weglowodoru, co takze powoduje obnizenie efektywnosci procesu (patrz. J. Japan Petrol Inst. 1972,15 Nr 8 648-55 I).
Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowanie omówionych niedogodnosci.
W tym celu w sposobie wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakrolei* ny, polegajacym na utlenianiu olefin w fazie gazowej tlenem lub powietrzem, w temperaturze 300-450°C, w obecnosci katalizatora zawierajacego tlenkowe zwiazki kobaltu, molibdenu i bizmutu, nalezy tak zmienic sklad katalizatora, aby zwiekszyc jego trwalosc i selektywnosc podczas prowadzenia sposobu utleniania wobec stosowanych wysokich stezen olefin w wyjsciowej mieszaninie i wobec utrzymywania wysokiego stopnia przemiany omówionych weglowodorów, w produkty docelowe.
Cel ten osiaga sie w sposobie wedlug wynalazku, który polega na tym, ze stosuje sie katalizator, zawierajacy lacznie z tlenkowymi zwiazkami podanych metali takze tlenkowe zwiazki zelaza lub zelaza i chromu, przy czym stosunek atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu i zelaza w katalizatorze jest odpowiednio równy 2-12:12:0,05—5:0,05-6, a stosunek atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu, zelaza i chromu jest równy odpowiednio 2-12:12:0,05-5 :0,05-6 :0,05-6." Stosowany w omawianym sposobie katalizator charakteryzuje sie wysoka selektywnoscia i pozwala realizowac proces utleniania ze stopniem przemiany olefin równym 95—98% i z sumaryczna wydajnoscia a^,-nienasyconych kwasów i aldehydów wynoszaca 85-88%.
Wspomniany katalizator charakteryzuje sie wysoka stabilnoscia i pozwala prowadzic proces utleniania z zastosowaniem wysokich stezen olefin w wyjsciowej mieszaninie (do 10-12% objetosciowych). Przy tym stopien przemiany wspomnianych weglowodorów znajduje sie we wspomnianym wyzej zakresie.
Zaleca sie stosowac katalizator, w którym stosunek atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu i zelaza wynosi odpowiednio 3-9 :12 :0,1 -2 :0, 2-2.
Korzystne jest stosowanie katalizatora, w którym stosunek atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu, zelaza i chromu wynosi odpowiednio 3-9:12:0, l-2fl^-2fl»2-2.
W celu realizowania procesu utleniania, z zastosowaniem wyzszych stezen olefin w wyjsciowej mieszaninie reakcyjnej (do 12% objetosciowych) i polepszenia rezimu cieplnego w reaktorze korzystne jest utlenianie olefin prowadzic w obecnosci obojetnych rozcienczalników: azotu, pary wodnej, gazowego dwutlenku wegla, nasyconych alifatycznych weglowodorów, o liczbie atomów wegla od 1 do 5.
Katalizator, stosowany w sposobie wedlug wynalazku, mozna sporzadzac na drodze zmieszania wodnego roztworu kwasu azotowego wykazujacego odczyn o wartosci pH = 0,5—1 i zawierajacego azotany kobaltu, bizmutu i zelaza, z tlenkowym zwiazkiem molibdenu o postaci proszku, takim jak molibdenian lub paramolibde- nian amonowy, kwas molibdenowy lub tlenek molibdenu, przy czym stosunki wagowe azotanów kobaltu, bizmutu i zelaza, do tlenkowych zwiazków molibdenu (w ostatnim przypadku w przeliczeniu na trójtlenek molibdenu) wynosza odpowiednio 14,6-87,4:0,605-60,5 :0,505-60,6:43,3, a korzystnie 21,9-65,6 :1,21-24,2 :2,02-20,2 :43,3 oraz nastepujacego dalej suszenia powstajacej mieszaniny w tempera¬ turze 100-150°C, wyzarzenia otrzymanego proszku w temperaturze 450-500°C i formowanie go w postaci tabletek lub granulek.
W celu otrzymania bardziej aktywnego katalizatora zaleca sie stosowanie wodnego roztworu kwasu azoto¬ wego, zawierajacego lacznie ze wspomnianymi solami, równiez azotan chromu, przy czym stosunek wagowy, azotanów kobaltu, bizmutu, zelaza i chromu do tlenkowych zwiazków molibdenu (w ostatnim przypadku w prze¬ liczeniu na trójtlenek molibdenu) wynosi odpowiednio 14,6-87,4 :0,605-60,5 : 0,505-60,6 :0,5-60,0 :43,3, a korzystnie 21,9-65,6 :1,21-24,2 : 2,02-20,2 : 2,0-20,0 :43,3.
Sposób wytwarzania aj3-nienasyconych kwasów i aldehydów wedlug wynalazku realizuje sie nastepujaco.
Na wstepie przygotowuje sie katalizator, poprzez mieszanie wodnego roztworu kwasu azotowego zawierajacego azotany kobaltu, bizmutu i zelaza w zadanych ilosciach i wykazujacego odczyn o wartosci pH 0,5-1, z zadana iloscia tlenkowych zwiazków molibdenu o postaci proszku, takich jak molibdenian lub paramolibdenian amonowy, kwas molibdenowy lub tlenek molibdenu.
Jak to wyzej podano, w celu otrzymania bardziej aktywnego katalizatora zaleca sie stosowanie wodnego roztworu kwasu azotowego, zawierajacego lacznie z wspomnianymi solami, takze i azotan chromu w zadanej ilosci.
Mieszanine tworzaca sie wskutek zmieszania wodnego roztworu azotanów z tlenkowymi zwiazkami molibdenu w postaci proszku, suszy sie w temperaturze 100-150°C, Otrzymany proszek wyzarza sie w tempera¬ turze 450—500°C, po czym formuje sie go w tabletki lub granulki.
Przygotowany katalizator umieszcza sie w reaktorze typu przeplywowego i ogrzewa do temperatury101 473 3 300-450°C. Nastepnie przepuszcza sie przez reaktor mieszanine gazów reakcyjnych, skladajaca sie z olefin i tlenu, lub powietrza. Wyjsciowa mieszanina reakcyjna moze zawierac do 10-12% objetosciowych olefiny.
Utlenianie wspomnianego, nienasyconego weglowodoru prowadzi sie w temperaturze 300-450°C i z czasem kontaktu 0,5-5 sek, a korzystnie 2-4 sek. W celu realizacji procesu utleniania z zastosowaniem duzych stezen olefin w wyjsciowej mieszaninie reakcyjnej (od 5 do 12% objetosciowych) i w celu polepszenia rezimu cieplnego w reaktorze, korzystnie prowadzi sie utlenianie olefin w obecnosci obojetnych rozcienczalników —azotu, pary wodnej, gazowego dwutlenku wegla i nasyconych weglowodorów alifatycznych o1-5 atomach wegla. Wspomnia¬ ne, obojetne rozcienczalniki mozna stosowac zarówno kazdy oddzielnie, jak i zmieszane ze soba. Obojetne rozcienczalniki wprowadza sie do procesu utleniania wraz z gazem weglowodorowym zawierajacym olefiny, na przyklad we frakcji propanowo-propylenowej, lub tez dodaje sie je do wyjsciowej mieszaniny gazów reakcyjnych.
Docelowe produkty reakcji, to jest a,0-nienasycone kwasy i aldehydy, oddziela sie znanymi metodami z gazowej mieszaniny wychodzacej z reaktora. Przykladowo, gazowa mieszanine, wychodzaca z reaktora kieruje sie do chlodnicy, w celu ochlodzenia jej do temperatury 10—40°O i spowodowania kondensacji wspomnianego kwasu. Otrzymany wodny roztwór (kondensat) poddaje sie rektyfikacji lub selektywnej ekstrakcji w celu oddzielenia kwasu bedacego produktem reakcji. a,0-nienasycony aldehyd, razem z mieszanina innych gazów wylotowych, kieruje sie do absorbera zraszanego woda, gdzie nastepuje pochlanianie wspomnianego aldehydu.
Otrzymany wodny roztwór poddaje sie rektyfikacji w celu wydzielenia nienasyconego aldehydu, stanowiacego zadany produkt.
W celu lepszego zrozumienia niniejszego wynalazku zalaczono nastepujace przyklady wytwarzania a^-nienasyconych kwasów i aldehydów z zastosowaniem wyzej wspomnianych katalizatorów.
Przyklad I. W celu przygotowania katalizatora stosowano wodny roztwór kwasu azotowego, zawiera¬ jacy 43,7g Co(N03)2-6H20, 6,05g Bi(N03)3 • 5H2Q i 5,05g Fe(N03)3 • 9H20 w 50ml wody i 15 ml stezonego kwasu azotowego (ciezar wlasciwy 1,4). Roztwór posiadal pH0,5—1. Wymieniony roztwór wlewano do 53,2 g drobno roztartego proszku paramolibdenianu amonowego (81,4% wagowych Mo03). Mieszanine dokladnie ucierano do wytworzenia jednorodnej pasty i suszono na powietrzu w temperaturze 12Ó°C. Suchy proszek mieszano i wyzarzano w temperaturze 450-500°C w ciagu 6 godzin. Wyzarzony proszek rozdrabniano, przesiewano przez sita o rozmiarze oczek 0,25-0,4 mm i tabletkowano. Sklad przygotowanego katalizatora odpowiadal wzorowi epirycznemu: C06Mo12Bio,5Feo,504 3,5 50 cm3 wymienionego katalizatora ladowano do przeplywowego metalowego reaktora, wykonanego z nierdzew¬ nej stali. Podczas przepuszczania przez katalizator w temperaturze 410—420°C i z czasem kontaktu 3,6 sek, mieszaniny gazowej, skladajacej sie z 10% objetosciowych propylenu, 60% objetosciowych powietrza i 30% objetosciowych pary wodnej (rozcienczalnik obojetny), stopien konwersji propylenu wynosil 90-95%. Przy tym w kwas akrylowy przeksztalcilo sie 30-32% propylenu, w akroieine przeksztalcilo sie 45—50% propylenu, a w kwas octowy 2% propylenu.
Mieszanine gazowa, wychodzaca z reaktora kierowano do chlodnicy, gdzie ochladzano ja do temperatury —40°Cwcelu spowodowania kondensacji kwasu akrylowego i octowego. Kondensat poddawano rektyfikacji w celu oddzielenia kwasu akrylowego. Pozostala mieszanine gazów kierowano do zraszanego woda absorbera, w którym nastepowalo pochlanianie akroleiny. Wodny roztwór akroleiny poddawano rektyfikacji w celu wydzielenia czystego produktu.
Przyklad II. Katalizator przygotowac tak, jak to opisano w przykladzie L Róznica polega na tym, ze wodny roztwór zawierajacy kwas azotowy, oprócz soli wymienionych w przykladzie 1, zawieral jeszcze 5,0 g Cr(N03)3 • 9H20. Sklad otrzymanego ta metoda katalizatora odpowiadal nastepujacemu wzorowi epiryczne¬ mu: Co6Mo12Bi0,5Fe0,5Cr0,5O44,25 Stopien konwersji propylenu, przy utlenianiu propylenu na wymienionym katalizatorze w warunkach analogicznych jak w przykladzie I, wynosil 95—97%, przy czym w kwas akrylowy przeksztalcilo sie 30-34% propylenu, w akroieine 40—45% propylenu, a w kwas octowy 3% propylenu.
Przyklad III. Katalizator przygotowano w sposób taki, jak w przykladzie I, lecz zamiast paramolibde¬ nianu amonowego stosowano 50,75 g drobno roztartego proszku kwasu molibdenowego (85,3% wagowych Mo03). Katalizator posiadal sklad jakosciowy i ilosciowy taki sam jak w przykladzie I.
Podczas utleniania propylenu, na wspomnianym katalizatorze w warunkach, opisanych w przykladzie I, stopien konwersji propylenu wynosi 92-95%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego byla równa 32-34%, do akroleiny 45-50%, do kwasu octowego 2%.4 101 473 Przyklad IV. Katalizator przygotowywano w taki sposób,jak to opisano w przykladzie 1, lecz zamiast paramolibdenianu amonu stosowano 43,3 g trójtlenku molibdenu w postaci drobno roztartego proszku.
Katalizator posiadal sklad jakosciowy i ilosciowy taki sani jak w przykladzie L Podczas utleniania propylenu, na wymienionym katalizatorze, w warunkach opisanych w przykladzie I, stopien konwersji propylenu wynosil 93-95%. Selektywnosc utlenienia propylenu do kwasu akrylowego równa byla 33-34%, do akroleiny 45-55%, do kwasu octowego 2%.
Przyklad V. Katalizator przygotowano tak, jak opisano to w przykladzie I. Róznica polega na tym, ze wodny roztwór kwasu azotowego oprócz soli wymienionych w przykladzie I,- zawieral jeszcze 5,0 g Cr(N03)3 • 9H2 0),a zamiast paramolibdenianu amonowego stosowano 50,75 g drobno roztartego proszku kwasu molibdenowego (83,5% wagowych M0O3). Katalizatora posiadal sklad jakosciowy i ilosciowy taki sam jak w przykladzie II.
Podczas utleniania propylenu, na wymienionym katalizatorze, w warunkach opisanych w przykladzie I, stopien konwersji propylenu wynosil 93-97%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego byla równa 32-35%, do akroleiny 45-50%, a do kwasu octowego 3%.
Przyklad VI. Katalizator przygotowano tak, jak to opisano w przykladzie I. Róznica polegala na tym, ze wodny roztwór kwasu azotowego, oprócz soli wymienionych w przykladzie I zawieral jeszcze 5,0 g Cr (N03)3-9H20, a zamiast paramolibdenianu amonowego stosowano 43,3 g trójtlenku molibdenu w postaci drobno roztartego proszku. Katalizator posiadal sklad jakosciowy i ilosciowy taki sam, jak w przykladzie IL Podczas utleniania propylenu na wymienionym katalizatorze, w warunkach opisanych w przykladzie I, stopien konwersji propylenu wynosil 92—94%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 32-34%, do akroleiny 45-55%, do kwasu octowego 3%.
Przyklad VII. Katalizator przygotowano w taki sposób,jak opisano to w przykladzie I, jednak azotan bizmutu Bi(N03)3 • 5H20 i azotan zelazowy Fe(N03)3 • 9H^ O stosowano, odpowiednio w ilosciach 10,3 g i 10,1 g. Sklad katalizatora mozna przedstav/ic nastepujacym wzorem empirycznym: GD6Mo12Bi0 85Fe044>8 Podczas utleniania propylenu, na wymienionym katalizatorze w warunkach opisanych w przykladzie I, stopien konwersji propylenu wynosil 93-95%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 33—35%, do akroleiny 50—55%, a do kwasu octowego 2%.
Przyklad VIII. 5 cm3 katalizatora przygotowanego tak, jak opisano to w przykladzie I, ladowano do kwarcowego reaktora o konstrukcji przelotowej z cyrkulacja. W temperaturze 390°C, z czasem kontaktu 1,9 sek i przy szybkosci cyrkulacji 1000 l/h, przepuszczano przez katalizator gazowa mieszanine o skladzie na wejsciu do urzadzenia: 12% objetosciowych propylenu, 22% objetosciowych tlenu i 76% objetosciowych obojetnych rozcienczalników (40% objetosciowych pary wodnej i,26% objetosciowych azotu). Stopien konwersji wynosil w tych warunkach 70%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 33-34%, do akroleiny 47%, a do kwasu octowego 2%.
Przyklad IX. 5 cm3 katalizatora, przygotowanego w sposób opisany w przykladzie II, ladowano do kwarcowego reaktora przeplywowgo z cyrkulacja. Przez katalizator przepuszczano, w temperaturze 390°C, z czasem kontaktu 1,55 sek i przy szybkosci cyrkulacji 1000 l/h, mieszanine gazowa, o skladzie na wejsciu do urzadzenia: 10% objetosciowych propylenu, 22% objetosciowych tlenu, 40%objetosciowych pary wodnej i 28% objetosciowych azotu. Stopien konwersji propylenu w tych warunkach wynosil 74%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 33-34%, do akroleiny 52-53%, do kwasu octowego 2%.
Przyklad X. 50 cm3 katalizatora przygotowanego w sposób opisany w przykladzie I, ladowano do przeplywowego metalowego reaktora wykonanego ze stali nierdzewnej. Podczas przepuszczania przez reaktor w temperaturze 357°C i z czasem kontaktu 3,6 sek, mieszaniny gazowej skladajacej sie z 8% objetosciowych izobutylenu, 18% objetosciowych tlenu i 74% objetosciowych rozcienczalników (35% objetosciowych pary wodnej i 39% objetosciowych azotu) stopien konwersji izobutylenu wynosil 80-85%. Przy tym w kwas metakrylowy przeksztalcilo sie 19-20% izobutylenu, w metakroleine 35-40% izobutylenu, a w kwas octowy 1,5—2% izobutylenu.
Przyklad XI. Katalizator przygotowywano wedlug metody opisanej w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych ilosci soli azotanowych uzyto: 21,9g Co(N03)2 • 6H20, 1,21 g Bi(N03)3 • 5H20 i20,2g Fe(N03)3 • 9H20 w odróznieniu od metody podanej w przykladzie I, przygotowana mieszanine roztarta na jednorodna paste, suszono na powietrzu w temperaturze 150°C, otrzymany proszek wyzarzano w temperaturze 500°C w ciagu 6 godzin, a nastepnie granulowano. Sklad przygotowanego katalizatora odpowiadal nastepujace¬ mu empirycznemu wzorowi: Co3Mo12Bi0>1Fe2O42101 473 5 50 cm3 wymienionego katalizatora ladowano do przeplywowego metalowego reaktora, wykonanego ze stali nierdzewnej. Podczas przepuszczania przez katalizator w temperaturze 350°C i z czasem kontaktu 3,6 sek. mieszaniny gazowej, skladajacej sie z 20% objetosciowych frakcji propanowo-propylenowej (wymieniona frakcja zawierala 45-50% objetosciowych propylenu i 48-49% propanu), 55% objetosciowych powietrza l 20% objetosciowych obojetnego rozcienczalnika — pary wodnej, stopien konwersji propylenu wynosil 76%. Selektyw¬ nosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 15%, do akroleiny 56%, do kwasu octowego 2%.
Podczas prowadzenia reakcji w tych samych warunkach, lecz w temperaturze 420°C, stopien konwersji propylenu wynosil 88% przy selektywnosci jego utleniania do kwasu akrylowego wynoszacej 29-30%, do akroleiny 55-60% i do kwasu octowego - 2%.
Przyklad XII. Katalizator przygotowywano tak, jak to opisano; w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych ilosci soli azotanowych stosowano 14,6g Co(N03)2 ¦ 6H20, 60,5 g Bi(N03)3 • 5H2O i 60,6 g Fe(N03)3 • 9H20.
W odróznieniu od metody podanej w przykladzie I, przygotowana mieszanine, roztarta do konsystencji jednorodnej pasty, suszono na powietrzu w temperaturze 100°C, otrzymany proszek wyzarzano w temperaturze 450°C w ciagu 6 godzin, a nastepnie granulowano. Sklad przygotowanego katalizatora odpowiadal nastepujace¬ mu wzorowi empirycznemu: Co2Mo12Bi5Fe6054,5 50 cm3 wymienionego katalizatora ladowano do reaktora opisanego w przykladzie I. Podczas przepuszcza¬ nia przez katalizator w temperaturze 350°C i z czasem kontaktu 3 sek, mieszaniny gazowiej, skladajacej sie z 4% objetosciowych propylenu i 96% objetosciowych powietrza, stopien konwersji olefiny wynosil 80%. Selektyw¬ nosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 8%, do akroleiny — 52%, a do kwasu octowego - 3%.
Przyklad XIII. Katalizator przygotowywano tak, jak to opisano w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych ilosci soli azotonowych uzyto 87,4 g Co(N03)2 • 6H20, 0,605 g Bi(N03)3 • 5H20 i 0,505 g Fe(N03)3 • 9H20. Sklad przygotowanego katalizatora odpowiadal nastepujacemu empirycznemu wzorowi: Co12Mo12Bi005FeM5O48jl5.
Podczas utleniania propylenu na podanym katalizatorze w warunkach podanych w przykladzie I, stopien konwersji olefiny wynosil 75%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 15%, do akroleiny - 20%, a do kwasu octowego — 3%.
Przyklad XIV. Katalizator przygotowano tak, jak to opisano w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych tam ilosci soli azotowych uzyto 65,6g Co(N03)2 • 6H20, 24,2 g Bi(N03)3 • 5H20 i 2,02 g Fe(N03)3 • 9H20. Przygotowany katalizator posiadal nastepujacy wzór empiryczny: Co9Mo12Bi2Fe02O48 3 ,0 cm3 wymienionego katalizatora ladowano do kwarcowego reaktora typu przeplywowego. Podczas przepuszczania przez katalizator w temperaturze 450°C i z czasem kontaktu 1 sek. mieszaniny gazowej, skladajacej sie z 10% objetosciowych izobutylenu i 90% objetosciowych powietrza, stopien konwersji olefiny wynosil 62%. Selektywnosc utleniania izobutylenu do kwasu metakrylowego równa byla 3%, do metalokroleiny 76%.
Przyklad XV. Katalizator przygotowano tak, jak to opisano w przykladzie I, lecz zamiast wymienio¬ nych ilosci soli azotanowych uzyto 21,9g Co(N03)2 • 6H20, 1,21 g Bi(N03)3 • 5H20 i 20,2g Fe(N03)3 -9H20.
Oprócz wyzej wymienionych soli azotanowych roztwór wodny zawieral jeszcze 2,0 g Cr(N03)3 • 9H20.
Przygotowany katalizator posiadal nastepujacy wzór empiryczny: Co3Mo12Bi0,iFe2Cr0l2O42l3 50 cm3 wymienionego katalizatora ladowano do przeplywowego metalowego reaktora wykonanego ze stali nierdzewnej. Podczas przepuszczania przez katalizator w temperaturze 300°C i z czasem kontaktu 3,6 sek. mieszaniny gazowej, skladajacej z 2% objetosciowych propylenu i 98% objetosciowych tlenu, stopien konwersji olefiny wynosil 55%. Selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego równa byla 4-5%, do akroleiny - 60—65%, do kwasu octowego — 0,5—1%.
Podczas utleniania propylenu w takich samych warunkach, lecz w temperaturze 380°C, stopien konwersji olefiny wynosil 95—98% przy czym selektywnosc utleniania propylenu do kwasu akrylowego wynosila -30% do akroleiny 50-55%, do kwasu octowego — 3-3,5%.6 101 473 Przyklad XVI. Katalizator przygotowano tak, jak to opisano w przykladzie I, lecz zamiast wspomnia¬ nych ilosci soli azotanowych uzyto 14,6 g Co(N03)2 • 6H2Of 60,6 g Bi(N03)3 • 5H20 i 60,6 g Fe(NOjj)3 • 9H20. Oprócz wymienionych ilosci soli wodny roztwór azotanowy zawieral jeszcze 0,5 g Cr(N03)3- 9H2 O. Przygotowany katalizator posiadal nastepujacy wzór empiryczny: Co2MouBi5Fe6G005O546 50 cm3 wspomnianego katalizatora ladowano do reaktora opisanego w przykladzie 1. Podczas przepuszcza* nia przez katalizator w temperaturze 450°C i z czasem kontaktu 4 sek. mieszaniny gazowej, skladajacej sie z 10% objetosciowych izobutylenu i 90% objetosciowych powietrza, stopien konwersji olefiny wynosil 86%.
Selektywnosc ulteniania izobutylenu do kwasu metakrylowego równa byla 18—20%, a do metakroleiny byla równa 65%.
Przyklad XVII. Katalizator przygotowano tak, jak to opisano w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych ilosci soli azotanowych uzyto 87,4 g Co(N03)2 • 6H20, 0,605 g Bi(N03)3 • 5H20 i 0,505 g Fe(N03)3 • 9H20. Oprócz soli wspomnianych, azotanowy wodny roztwór zawieral jeszcze 60,0 g Cr(N03)3 • 9H2 O. Przygotowany katalizator posiadal nastepujacy wzór empiryczny: Col2Mo12W0,05Fe0.05Cr6°S7,15 Podczas utleniania propylenu, na wspomnianym katalizatorze w warunkach takich jak w przykladzie I, stopien konwersji olefiny wynosil 85% przy selektywnosci utleniania propylenu do kwasu akrylowego — 20%, do akroleiny 20%, a do kwasu octowego - 4%.
Przyklad XVIII. Katalizator przygotowano tak, jak opisano to w przykladzie I, lecz zamiast wymienionych ilosci soli azotanowych uzyto 65,6 g Co(N03)2 • 6H20, 24,2 g Bi(N03)3 • 5H20 i 2,02 g Fe(N03)3 • 9H20, Oprócz wspomnianych soli, azotanowy wodny roztwór zawieral jeszcze 20,2 g Cr(N03)3 • 9H20. firzygotowany katalizator posiadal nastepujacy wzór empiryczny: Co9Mo12Bi2Fe02Cr2O51>2 Podczas utleniania propylenu na wspomnianym wyzej katalizatorze w warunkach podanych w przykladzie I, stopien konwersji olefiny wynosil 97-99% przy selektywnosci utleniania propylenu do kwasu akrylowego wynoszacej 30-33%, do akroleiny — 55-60%, do kwasu octowego — 3,5-4%.
Przyklad XIX. 5000 cm3 katalizatora przygotowano tak,jak to opisano w przykladzie VII, ladowano do przeplywowego wielorurkowego reaktora ze stali nierdzewnej,zawierajacego 25 rurek o srednicy 20 mm. Przez reaktor przepuszczano mieszanine gazowa skladajaca sie z 52% objetosciowych powietrza, 30% objetosciowych pary wodnej (obojetny rozcienczalnik) i 18% objetosciowych frakcji propanowo-propylenowej (podana frakcja zawierala 45—50% objetosciowych propylenu, 48-49% objetosciowych propanu, 0,5% objetosciowych butanu, 0,1% objetosciowych etanu, 0,1% objetosciowych metanu).
Podczas 100godzin pracy katalizatora w temperaturze 400-410°C i z czasem kontaktu 3,6 sek., stopien konwersji wynosil 98% przy selektywnosci utleniania weglowodoru do kwasu akrylowego wynoszacej 27%, do akroleiny 55-60% i do kwasu octowego 1,6-2%.
Po nieprzerwanej pracy katalizatora w podanych wyzej warunkach w ciagu 4200 godzin stopien konwersji propylenu wynosil 94-95% przy selektywnosci utleniania olefiny do kwasu akrylowego wynoszacej 25-26%, do akroleiny - 55%, do kwasu octowego 1,5-2%.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe
1. Sposób wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny na drodze utleniania olefin w fazie gazowej tlenem lub powietrzem w temperaturze 300-450°C w obecnosci katalizatora, zawierajacego tlenkowe zwiazki kobaltu, molibdenu i bizmutu, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator, zawierajacy lacznie z tlenkowymi zwiazkami podanych metali takze tlenkowe zwiazki zelaza lub zelaza i chromu, przy czym stosunek atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu i zelaza w katalizatorze jest równy odpowiednio 2—12:120,05—50,05-6, a stosunek atomów kobaltu, molibdenu, zelaza i chromu jest równy odpowiednio 2-12:12.0,05-5:0,05-6:0,05-6.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, z n,a m i e n n y tym, ze stosuje sie katalizator o stosunku atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu i zelaza równym odpowiednio 3-9:120,1-20,2-2.
3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stosuje sie katalizator o stosunku atomów kobaltu, molibdenu, bizmutu, zelaza i chromu równym odpowiednio 3-9:120,1-20,2-20.2-2.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2 albo 3, znamienny tym, ze utlenianie olefin prowadzi sie w obecnosci obojetnych rozcienczalników, takich jak azot, para wodna, gazowy dwutlenek wegla i nasycone weglowodory alifatyczne o 1—5 atomach wegla. Prac. Poligraf. UP PRL laMad 120 + 18 Cena 46 zl
PL17270674A 1974-07-13 1974-07-13 Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny PL101473B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL17270674A PL101473B1 (pl) 1974-07-13 1974-07-13 Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL17270674A PL101473B1 (pl) 1974-07-13 1974-07-13 Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL101473B1 true PL101473B1 (pl) 1978-12-30

Family

ID=19968219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL17270674A PL101473B1 (pl) 1974-07-13 1974-07-13 Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL101473B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0184871B1 (ko) 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴의 제조방법
US3098102A (en) Production of unsaturated aliphatic aldehydes
US4158671A (en) Oxidation catalysts and process for preparing anhydride from alkanes
EP0389255B1 (en) Process for producing molybdenum bismuth-containing metal oxide catalyst
JPS6036812B2 (ja) 酸化触媒
JPS5811416B2 (ja) メタクリル酸の製造法
JPS58189038A (ja) 特にメタクロレインの気相酸化によるメタクリル酸製造用の酸化触媒
JPH0149542B2 (pl)
CN102553624A (zh) 一种用于合成甲基丙烯酸的催化剂的制备方法
US3346617A (en) Method for preparing methacrylonitrile
JPH0813332B2 (ja) メタクロレイン及びメタクリル酸の製造用触媒の調製法
JPH0242540B2 (pl)
US4837191A (en) Catalytic mixture for the ammoxidation of paraffins
US4883896A (en) Method for ammoxidation of paraffins and catalyst system therefor
US3358020A (en) Catalytic process for the production of unsaturated aliphatic carboxylic acids
US3240806A (en) Process for producing a mixture of unsaturated aliphatic acids and aldehydes
PL101473B1 (pl) Sposob wytwarzania kwasu akrylowego i akroleiny oraz kwasu metakrylowego i metakroleiny
KR100204321B1 (ko) 불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산 합성용 촉매의 제조방법
US3324166A (en) Process for the manufacture of unsaturated nitriles
US20050165252A1 (en) Method for preparing catalysts for partial oxidation of propylene and iso-butylene
JPS59112939A (ja) 酸化的縮合による不飽和酸およびエステルの製造法
JPS5838424B2 (ja) オレフイン アンモニア オヨビ サンソカラフホウワニトリルオ セイゾウスルセツシヨクホウ
CN110694635A (zh) 钼钒系复合氧化物催化剂、其制备方法和用途
JPH0840969A (ja) アクロレインおよび触媒の製造方法
US3467716A (en) Oxidation of 1,2-olefins to oxygenated products