PL103568B1 - Sposob wytwarzania bezwodnika kwasu ftalowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia bezwodnika kwasu ftalowego z naftalenu przez kontaktowe utlenianie w fazie gazowej mieszaniny, utworzonej z tego weglowodoru i ga¬ zu zawierajacego tlen molekularny, przewaznie powietrza, w temperaturze 300—400°C, pod cis¬ nieniem 1—10 atn.

Fluidalna metoda katalitycznego utleniania we- glopochodnych, -zwlaszcza naftalenu do bezwodni¬ ka kwasu ftalowego-, znajduje szerokie zastoso¬ wanie.

Istotne znaczenie ekonomiczne w tej metodzie posiada zywotnosc katalizatora, wyrazona zwykle czasem utrzymywania sie optymalnie wysokiej wydajnosci i selektywnosci procesu utleniania.

Zywotnosc katalizatora jest odwrotnie proporcjo¬ nalna do wielkosci jego zuzycia na jednostke pro¬ duktu gotowego, co. bezposrednio wplywa na ksztaltowanie sie kosztów wytwarzania.

Jednym z podstawowych czynników, determi¬ nujacych wlasciwa prace zloza fluidalnego w sen¬ sie utrzymania przez mozliwie dlugi okres czasu wysokiej wydajnosci i selektywnosci procesu utle¬ niania naftalenu do bezwodnika kwasu ftalowe¬ go, jest sklad granulometryczny ziarnistego kata¬ lizatora.

Stwierdzono, ze' dobre katalizatory fluidalne maja zlozony sklad uziairnienia, najlepiej w gra¬ nicach 0,05—0,30 mim, przy czym zawartosc zia¬ ren ponizej 0,08 mm nie powinna byc nizsza niz.

%. Zmniejszenie zawartosci ziaren 0,08 mm po¬ nizej 25% pogarsza homogeniczne cechy kataliza¬ tora w stanie wrzenia fluidalnego, co uwidacznia sie spadkiem wydajnosci i selektywnosci procesu utleniania. Prawie zawsze w takich wypadkach stwierdza sie obecnosc sporych ilosci nieprzerea- gowanego naftalenu w gazach poreakcyjnych.

Wobec naturalnego zjawiska scierania sie zia¬ ren katalizatora w procesie fluidyzacji i ciaglego ubytku pylów unoszonych strumieniem gazów poreakcyjnych przez uklad filtracyjny, reaktora, utrzymanie optymalnego skladu granulometrycz- nego katalizatora jest niezmiernie trudne.

W znanych sposobach eksploatacji katalizatora w procesie fluidalnym wytwarzania bezwodnika kwasu ftalowego z naftalenu, niekorzystne zmia¬ ny skladu graniulometrycznego, zwlaszcza ubytek ziaren pylowych ponizej 0,08 mm, powoduje, ze juz po kilku lub kilkunastu miesiacach pracy ka¬ talizator traci aktywnosc i musi byc wyladowany z reaktora.

Znane sposoby poprawy aktywnosci przez do¬ sypanie do reaktora pylistych ziaren ponizej 0,08 milimetrów katalizatora swiezego nie daja zada¬ walajacych wyników. Wprawdzie awykle osiaga sie poprawe selektywnosci utleniania, ale niestety, kosztem obnizenia wydajnosci bezwodnika ftalo¬ wego na skutek wzrostu spalania naftalenu do mieszaniny C02: CO.

Normalnym postepowaniem w znanych sposo- 103 5683 103 568 4 bach eksploatacji katalizatorów jest wyladowanie czesci, luib calosci wsadu zdezaktywowanego ka¬ talizatora, zawartego w reaktorze i zaladowanie czesci lub calosci katalizatora swiezego o zawar¬ tosci frakcji do 0,08 mrri 35 + 45%.

Wada takiego postepowania sa znaczne straty naftalenu, spowodowane nadmiernym spalaniem w poczatkowym okresie pracy swiezego kataliza¬ tora o duzej zawartosci pylu.

Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze jako pierwotny wsad do reaktorów flu¬ idalnych uzywa sie katalizator swiezy o zawar¬ tosci frakcji pylowej ponizej 0,08 mm nie prze¬ kraczajacej 25%, a nastepnie ubytki tej frakcji, wynikle w czasie eksploatacji, uzupelnia sie roz¬ drobnionym katalizatorem uzywanym po conaj- mniej jednomiesiecznej pracy, zawierajacym od 40—80% ziaren o wielkosci do 0,08 mm. Stwier¬ dzono, ze aktywacja wsadu katalizatora w reak¬ torach fluidalnych, polegajaca na uzupelnieniu ubytków pylu rozdrobnionym katalizatorem uzy¬ wanym, umozliwia utrzymanie stalej wysokiej wydajnosci i selektywnosci procesu utleniania naftalenu do bezwodnika ftalowego.

Zasadnicza korzyscia stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku jest zmniejszenie zuzycia katali¬ zatora na jednostke.produktu gotowego, a pnzez to poprawa ekonomiki wytwarzania bezwodnika ftalowego z naftalenu oraz utrzymanie stalej, wy¬ sokiej aktywnosci katalizatora.

Przyklad I. 12.000 kg katalizatora swiezego w reaktorze zawiera 28,0% frakcji ziaren ponizej 0,08 mm. Osiagane przereagowanie naftalenu wy¬ nosi 100%, w tym do bezwodnika ftalowego 80,0%.

Po okresie trzech miesiecy eksploatacji reakto¬ ra, na wskutek naturalnych strat poprzez uklad filtracji, wsad katalizatora ulega zmniejszeniu do 11.000 kg, katalizator zawiera 22,0% frakcji ziaren ponizej 0,08 mm i wykazuje objawy niskiej I . 40 aktywnosci. Osiagane przereagowanie naftalenu wynosi 97,0% w tym do bezwodnika ftalo¬ wego 70,0%.

W celu poprawy wyników pracy dosypano do reaktora 1000 kg katalizatora po rocznej eksploa¬ tacji, zawierajacego 80,0% ziaren ponizej 0,08 mm.

Po wykonaniu tej operacji katalizator zawieral 27% frakcji ponizej 0,08 mm.

Stwierdzono metodami analizy chemicznej wzrost przareagowania naftalenu do 100%, w tym do bezwodnika ftalowego do 81,0%.

Przyklad II. Postepujac, jak w przykladzie I, do reaktora wykazujacego objawy niskiej ak¬ tywnosci katalizatora, przy zawartosci pylu 23,2%, dodano 1000 kg katalizatora swiezego, zawieraja¬ cego 76% ziaren ponizej 0,08 mm. Po wykonaniu . tej operacji katalizator zawieral 27,3% frakcji po¬ nizej 0,08 mm, a metodami analizy chemicznej ' stwierdzono wzrost przereagowania ogólnego naf¬ talenu z 96,7% do 98,8% w tym do bezwodnika ftalowego z 70,0% do 74,0%. 45 zt

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania bezwodnika kwasu ftalo¬ wego przez utlenianie naftalenu tlenem z powie¬ trza w fazie gazowej, w temperaturze 300—400°C, pod cisnieniem 1—10 atri., w zlozu fluidalnym, w obecnosci katalizatora wanadowego o uziamie- niu do 0,7 mm, zawierajacego frakcje ziaren o wielkosci ponizej 0,0ff mm w ilosci co najmniej 25%, która uzupelnia sie w miare zuzywania ka¬ talizatora w trakcie trwania procesu przez do¬ datek frakcji, zawierajacej ziarna o wielkosci do 0,08 mm, znamienny tym, ze do katalizatora, w którym zawartosc frakcji ziaren o wielkosci ponizej 0,08 mim jest mniejsza od 25%, dodaje sie rozdrobniony katalizator uzywany po co najmniej jednomiesiecznej pracy, zawierajacy ziarna o wielkosci do 0,08 mm w ilosci 40—80%. PZGraf, Koszalin D-430 95 egz. A-4 Cen*