PL187845B1 - Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego oraz katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego - Google Patents

Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego oraz katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego

Info

Publication number
PL187845B1
PL187845B1 PL33008497A PL33008497A PL187845B1 PL 187845 B1 PL187845 B1 PL 187845B1 PL 33008497 A PL33008497 A PL 33008497A PL 33008497 A PL33008497 A PL 33008497A PL 187845 B1 PL187845 B1 PL 187845B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
acetic acid
ethane
ethylene
elements
Prior art date
Application number
PL33008497A
Other languages
English (en)
Other versions
PL330084A1 (en
Inventor
Holger Borchert
Uwe Dingerdissen
Jens Weiguny
Original Assignee
Celanese Gmbh
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 by Celanese Gmbh filed Critical Celanese Gmbh
Publication of PL330084A1 publication Critical patent/PL330084A1/xx
Publication of PL187845B1 publication Critical patent/PL187845B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6567Rhenium
    • 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

Landscapes

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

Abstract

1. Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego z gazu zasilajacego stano- wiacego etan, etylen lub ich mieszaniny jak równiez tlenu, w podwyzszonej temperaturze, znamienny tym, ze gaz zasilajacy kontaktuje sie z katalizatorem zawierajacym pierwiast- ki Mo, Pd, Re, X i Y w postaci tlenków w stosunku gramoatomów a:b:c:d:e M oa Pdb RecXdYe, przy czym symbole X, Y maja nastepujace znaczenia: X=Cr, Mn, Nb, B, Ta, Ti, V i/lub W; Y=Bi, Ce, Co, Cu, Te, Fe, Li, K, Na, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl i/lub U; wspólczynniki a, b, c, d i e oznaczaja stosunki gramoatomów odpowiednich pierwiastków i a=1, b=0,0001 do 0,5, c0, d=0,05-2, e=0-3. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu selektywnego wytwarzania kwasu octowego w reakcji katalitycznego utleniania w fazie gazowej etanu i/lub etylenu w obecności katalizato187 845 ra zawierającego pallad. Przedmiotem wynalazku jest również katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego.
Znane jest z opisów patentowych US-A-4 250 346, US-A-4 524 236 i US-A-4 568 790 utleniające odwodomianie etanu do etylenu w fazie gazowej, w temperaturze > 500°.
W opisie patentowym US-A-4 250 346 opisano zastosowanie środka katalizującego, zawierającego molibden, składniki X i Y w stosunku a:b:c, w reakcji przekształcenia etanu w etylen, przy czym X oznacza Cr, Mn, Nb, Ta, Ti, V i/lub W a Y oznacza Bi, Ce, Co, Cu, Fe, K, Mg, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl i/lub U; a=1, b=0,05-1 i c=0-2.
Wartość całkowita c dla CO, Ni i/lub Fe musi przy tym wynosić poniżej 0,5. Reakcję prowadzi się korzystnie w obecności dodatku wody.
Ujawnione katalizatory mogą być stosowane również w reakcji utleniania etanu do kwasu octowego, przy czym efektywność przemiany do kwasu octowego wynosi około 18%, przy przemianie etanu około 7,5%.
Wyżej wskazane opisy dotyczą głównie sposobu wytwarzania etylenu, mniej zaś sposobu wytwarzania kwasu octowego.
Natomiast opis patentowy EP-B-0 294 845 opisuje sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego z etanu, etylenu lub ich mieszanin z tlenem, w obecności mieszaniny katalizatora zawierającej co najmniej:
A) kalcynowany katalizator o wzorze MoxVy lub MoxVyZy, w którym Z może być jednym lub kilkoma metalami takimi jak Li, Na, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, Se, Y, La, Ce, Al, Tl, Ti, Zr, Hf, Pb, Nb, Ta, As, Sb, Bi, Cr, W, U, Te, Fe, Co i Ni i x = 0,5 - 0,9, y = 0,1 - 0,4, z - 0,001 -1 i
B) katalizator uwadniania etylenu i/lub katalizator utleniania etylenu. W przypadku drugiego składnika katalizatora B chodzi zwłaszcza o katalityczne sita molekularne lub o katalizator utleniania zawierający pallad.
Przy zastosowaniu opisanej mieszaniny katalizatorów i zasilania reaktora zawierającego katalizator mieszaniną gazową złożoną z etanu, tlenu, azotu i pary wodnej otrzymuje się maksymalną selektywność 27% przy przemianie etanu 7%.
Inny sposób wytwarzania produktu zawierającego etylen i/lub kwas octowy opisano w opisie patentu europejskiego nr EP-B-0 407 091.
W sposobie tym kontaktuje się etan i/lub etylen i gaz zawierający tlen w podwyższonej temperaturze z katalizatorem zawierającym składniki A, X i Y.
A oznacza ModReeWf;
X oznacza Cr, Mn, Nb, Ta, Ti, V i/lub W i
Y oznacza BF Ce, Co, Cu, Fe, K, Mg, Nii P, Pb, Sb, SS Sn, Tl i/lub U.
Maksymalna selektywność, którą można osiągnąć w przypadku zastosowania opisanego katalizatora w procesie utleniania etanu do kwasu octowego wynosi 78%.
Jako produkty uboczne powstają w procesie: tlenek węgla, dwutlenek węgla i etylen.
Żadna z wyżej wskazanych publikacji nie opisuje jednak zastosowania katalizatora zawierającego pierwiastki takie jak ruten, pallad i molibden w procesie selektywnego utleniania etanu i/lub etylenu do kwasu octowego.
Selektywność utlenienia do kwasu octowego uzyskiwana według dotychczas znanych sposobów nie jest zadowalająca. Istniało więc zadanie opracowania prostego sposobu wytwarzania kwasu octowego z wysoką selektywnością w reakcji utleniania etanu i/lub etylenu.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że możliwym jest wytwarzanie kwasu octowego w prosty sposób, z wysoką selektywnością w procesie utleniania prowadzonym we względnie łagodnych warunkach, jeżeli zastosuje się w procesie katalizator zawierający pierwiastki takie jak: molibden, ren i pallad i jeden lub więcej pierwiastków z grupy obejmującej chrom, mangan, niob, tantal, tytan, wanad i/lub wolfram.
Niniejszy wynalazek dotyczy więc sposobu selektywnego wytwarzania kwasu octowego z gazowego etanu, etylenu lub ich mieszaniny jak również tlenu, w podwyższonej temperaturze charakteryzującego się tym, że gazowe substraty kontaktuje się z katalizatorem zawierającym pierwiastki Mo, Pd, Re, X i Y w postaci tlenków w stosunku gramoatomów a:b:c:d:e określonym wzorem MoaPdbRecXdYe, w którym X i Y mają następujące znaczenia:
X = Cr, Mn, Nb, B, Ta, Ti, V i/lub W, zwłaszcza Nb, V i W
187 845
Y = Bi, Ce, Co, Cc Te, Fe,Li, K, Kia, RN Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ni, P, Pl?, Sb, Si,Sn,Tl i/lub U, zwłaszcza Oa, SS, Te i Li, współczynniki a, S, c, d i e oznaczają stosunki gramoatomów odpowiednich pierwiastków, i a=1, Sc0,0001 do 0,5, c>0, d=0,05-2 i e=0-3. Reakcja utleniania etanu i/lub etylenu do kwasu octowego przebiega z selektywnością >75% molowych, przy przemianie etanu >3%.
Jeżeli X i Y przedstawiają kilka różnych pierwiastków, wówczas współczynniki d i e przyjmują również więcej różnych wartości. Korzystna temperatura procesu mieści się w zakresie 200-500°0, a ciśnienie w reaktorze wynosi 0,1 do 5,0 MPa.
Niniejszy wynalazek dotyczy również katalizatora do selektywnego wytwarzania kwasu octowego, zawierającego pierwiastki Mo, Pd, Re, X i Y w postaci tlenków o stosunku gramoatomów a:S:c:d:e, MoaPdbRecXdYe, w którym X i Y mają wyżej podane znaczenia i stosunek gramoatomów a:S:c:d:e mieści się korzystnie w następującym zakresie:
a=1; Sc0,0001-0,5; c=0,25-1,0; dO,1-1,0; eO-1,0.
Zawartość palladu w katalizatorze leżąca powyżej wskazanej granicznej wartości sprzyja w sposoSie według wynalazku tworzeniu OO2.
Zwiększoną zawartość palladu w zasadzie ogranicza się, ponieważ niepotrzeSnie podraża ona katalizator, natomiast przy zawartości palladu poniżej podanej granicznej wartości zauważa się sprzyjanie tworzeniu się etylenu.
Zawartość renu poniżej podanej wartości granicznej prowadzi także do sprzyjania tworzeniu się etylenu kosztem selektywności do kwasu octowego.
Zawartość renu powyżej podanej wartości granicznej, nie sprzyja natomiast dalszej poprawie katalitycznych własności i powodowałoSy także niepotrzeSne podrażanie katalizatora.
Korzystnie katalizator zastosowany w sposoSie według wynalazku zawiera jeszcze w postaci tlenków wand, nioS, antymon i potas oprócz pierwiastków takich jak moliSden, pallad i ren.
*· 1 7 1 7
Stosunek gramoatomów a:S:c:d :d :e :e pierwiastków Mo:Pd:Re':V:NS:SS:Oa jest korzystnie następujący:
A (Mo)cl; S (Pd)0,0001-0,5 zwłaszcza 0,001-0,05; c (Re)c0,25-1,0; d1 (V)c0,2-1,0; d2 (NS) c0,1-0,5; e‘ (SS)c0-0,5; e2 (Oa>0-0,2.
Przykładami tego rodzaju kompozycji katalizujących stosowanych w sposoSie według wynalazku są korzystnie:
Mo 1 ,oP do,o 1 Reo,7V ojNbo^Sbo, 1 Cao , 05
Mo 1, oP do, o2Reo, 7Vo , 7Nbo, 2 Sbo, 1 Cao ,o5
Mo 1, oP do, o2Reo, 5Vo, sNbo, sSbo, 1
Moi,oP do,o2Reo,7Vo,5Teo,5
Mo 1,0P do,o2ReojV o^NSo^SN), 1 Oao,o5
Mo 1 ,oP do,o2Reo,7 Wq,2V ojNSo^SSo, 1
Katalizatory stosowane zgodnie z wynalazkiem mogą Syć otrzymane tradycyjnymi sposoSami.
Tak więc wychodzi się z zawiesin, zwłaszcza z wodnych roztworów zawierających pojedyncze składniki wyjściowe pierwiastków w ilości odpowiadającej ich udziałowi.
Materiałami wyjściowymi pojedynczych składników do wytwarzania katalizatora według wynalazku są oSok tlenków korzystnie suSstancje rozpuszczalne w wodzie takie jak sole amonowe, azotany, siarczany, halogenki, wodorotlenki i sole kwasów organicznych, które mogą Syć przekształcane w odpowiednie tlenki pod wpływem ogrzewania. W celu zmieszania składników katalizatora wytwarza się wodne roztwory luS suspensje soli metali i miesza się je.
W przypadku moliSdenu poleca się, ze względu na dostępność w handlu, stosowanie jako związków wyjściowych odpowiednich molibdenianów takich jak np. moliSdenian amonu. Jako związki palladu wchodzą w rachuSę np. chlorek palladu (ll), siarczan palladu (ll), tetraaminoazotan palladu (II), azotan palladu (II) jak również acetonyloacetonian palladu (II).
Jako wyjściowe związki renu mogą Syć stosowane np. kwas nadrenowy, nadrenian amonu jak również chlorki renu (III) i renu (V).
187 845
Otrzymaną mieszaninę reakcyjną miesza się w czasie 5 minut do 5 godzin, w temperaturze 50-100°C. Następnie oddziela się wodę i pozostały katalizator suszy się w temperaturze 50-150°C, zwłaszcza 80-120°C.
W przypadku, gdy otrzymany katalizator poddawany jest w końcu jeszcze kalcynowaniu, poleca się kalcynowanie wysuszonego i sproszkowanego katalizatora w temperaturze w zakresie 100-800°C, zwłaszcza 200-500°C, w obecności azotu, tlenu lub gazu zawierającego tlen. Czas trwania wynosi 2-24 godzin.
Katalizator może być stosowany bez jakichś odpowiednich nośników, względnie może być zmieszany z odpowiednimi nośnikami Iub może być naniesiony na te nośniki.
Odpowiednimi nośnikami są zazwyczaj stosowane materiały nośnikowe takie jak: porowaty dwutlenek krzemu, wyżarzony dwutlenek krzemu, ziemia okrzemkowa, żel krzemionkowy, porowaty względnie nieporowaty tlenek glinu, dwutlenek tytanu, dwutlenek cyrkonu, dwutlenek toru, tlenek lantanu, tlenek magnezu, tlenek wapnia, tlenek baru, tlenek cyny, dwutlenek ceru, tlenek cynku, tlenek boru, azotek boru, węglik boru, fosforan boru, fosforan cyrkonu, krzemian glinu, azotek krzemu Iub węglik krzemu ale również siatki szklane Iub metalowe.
Korzystne materiały nośnikowe mają powierzchnię mniejszą niż 100 m2/g.
Korzystnymi materiałami nośnikowymi są dwutlenek krzemu i tlenek aluminium o małej, specyficznej powierzchni.
Katalizator może być stosowany po uformowaniu w postaci regularnie uformowanego Iub nieregularnie uformowanego ciała nośnikowego albo może być również stosowany w postaci proszku jako heterogeniczny katalizator reakcji utleniania.
Reakcja może być przeprowadzana w złożu fluidalnym Iub w reaktorze ze stałym złożem katalizatora. Jeżeli katalizator ma być stosowany w złożu fluidalnym, wówczas musi on być zmielony do wielkości ziaren w zakresie 10-200 pm.
Gazowy wsad do reakcji zawiera etan i/lub etylen, które są doprowadzane do reaktora w postaci czystych gazów Iub w postaci mieszaniny z jednym Iub większą ilością innych gazów.
Takimi dodatkowymi Iub nośnikowymi gazami są np. azot, metan, tlenek węgla, dwutlenek węgła, powietrze i/lub para wodna.
Gazem zawierającym cząsteczkowy tlen może być powietrze lub gaz bogatszy Iub uboższy w cząsteczkowy tlen od powietrza np. tlen.
Korzystny jest dodatek pary wodnej do etanu i gazu zawierającego cząsteczkowy tlen, ponieważ sprzyja to selektywności procesu do kwasu octowego. Ilość pary wodnej mieści się w zakresie 5-30% obj., korzystnie 10-20% obj.
Niższy dodatek pary wodnej prowadzi do straty selektywności w stosunku do kwasu octowego, podczas gdy wysokie stężenie pary wodnej podraża proces przerobu powstałego wodnego roztworu kwasu octowego, ze względów technicznych procesu. Dodatek tlenu Iub gazu zawierającego molekularny tlen ustala się uwzględniając granice wybuchowości w warunkach reakcji.
Wyższa zawartość tlenu jest korzystna, ponieważ pozwala na osiągnięcie wyższego stopnia przemiany etanu a tym samym prowadzi do osiągnięcia wyższej wydajności kwasu octowego.
Jednak to górne stężenie tlenu jest limitowane granicą wybuchowości.
Stosunek etanu do tlenu leży korzystnie w obszarze pomiędzy 1:1 i 10:1, zwłaszcza 2:1 i 8:1.
Reakcję przeprowadza się w temperaturze pomiędzy 200-500°C, korzystnie 200-400°C. Ciśnienie może być ciśnieniem atmosferycznym Iub zwiększonym i może zawierać się np. w obszarze pomiędzy 0,1-5,0 MPa, korzystnie 0,1-3,0 MPa. Reakcję można przeprowadzać w reaktorze ze złożem stałym Iub złożem fluidalnym.
Celowo najpierw łączy się etan z obojętnym gazem takim jak azot Iub para wodna, zanim wprowadzi się do reaktora tlen Iub gaz zawierający molekularny tlen.
187 845
Zmieszane gazy są korzystnie ogrzane do temperatury reakcji we wstępnej strefie ogrzewania, zanim mieszanina gazowa zostanie skontaktowana z katalizatorem. Z gazów odlotowych z reaktora oddziela się kwas octowy na drodze kondensacji.
Pozostałe gazy są zawracane do wejścia do reaktora, w miejscu gdzie jest dozowany tlen lub gaz zawierający tlen jak również etan i/lub etylen.
Stosując katalizator według wynalazku osiąga się selektywność utleniania etanu i/lub etylenu do kwasu octowego wynoszącą >75% molowych, korzystnie >80% molowych, zwłaszcza >85% molowych, przy przemianie etanu >3%, korzystnie >4% zwłaszcza >5%.
Tak więc sposobem według wynalazku można w prosty sposób osiągnąć podwyższenie wydajności kwasu octowego w stosunku do sposobów znanych ze stanu techniki, przy jednoczesnym ograniczeniu tworzenia się niepożądanych produktów ubocznych.
Przykłady:
Skład katalizatorów podanych w przykładach przedstawia względne stosunki atomów.
Wytwarzanie katalizatorów':
Katalizator (l):
Wytworzono katalizator zawierający pierwiastki w postaci tlenków w następującej kompozycji
Mo i ,οοΚ^ο^ν o,7oNb>o, 19Sbo,08Cao,o5P do,o i
Roztwór i
10,0 g nadrenianu amonu, 0,12 g octanu palladu i 9,7 g molibdenianu amonu w 50 ml H2O.
Roztwór 2
4.5 g metawanadianu amonu w 50 ml wody.
Roztwór 3
6.5 g szczawianu niobu, 1,34 g szczawianu antymonu, 0,58 g azotanu wapnia w 180 ml H2O.
Roztwory mieszano oddzielnie w temperaturze 70°C przez 15 minut. Następnie dodano trzeci roztwór do drugiego. Połączone roztwory mieszano w temperaturze 70°C przez 15 minut zanim dodano je do roztworu 1.
Otrzymaną mieszaninę mieszano w temperaturze 70°C przez 15 minut. W końcu oddzielano wodę na gorącej płycie, aż do utworzenia grubej warstwy pasty, którą suszono w temperaturze 120°C przez noc.
Stałą substancję roztłuczono (frakcje sitowe 0,35 do 2 mm) i następnie kalcynowano w statycznym powietrzu w temperaturze 300°C przez 5 godzin.
Po tym katalizator przesiano w celu uzyskania frakcji sitowej pomiędzy 0,35 i 1 mm.
Katalizator (ll)
Wytworzono katalizator zawierający pierwiastki w postaci tlenków w następującej kompozycji
Mo 1 i0t)Re0,6'7V 0,70^0,19Sb0,08Ca0,05Pd0,02
Wytwarzanie prowadzono tak jak to opisano w przypadku katalizatora (l), z tą zmianą, że zamiast 0,12 g octanu palladu stosowano 0,24 g.
Przykłady porównawcze
Katalizator (lll)
Dla celów porównawczych wytworzono katalizator (zgodnie z opisem patentowym EP 0 407 091) o następującym składzie:
Mo 1,00Re0,67V 0,70Nb0,19Sb0,08Ca0;05
Wytwarzanie prowadzono tak jak to opisano w przypadku katalizatora (l), z tą zmianą, że nie stosowano octanu palladu.
Podana w opisie patentowym EP-B-0 407 091 w tabeli 2 przemiana wynosząca 14,3% nie może być osiągnięta przy całkowitej konwersji tlenu ze względów stechiometrycznych. Przy podanej selektywności i składzie gazu na wejściu, przemiana może wynosić max 5,9%. W związku z tą kalkulacją należy przypuszczać, że obok kwasu octowego i etylenu tworzy się tylko tlenek węgla. W przypadku gdy zamiast tlenku węgla tworzy się również dwutlenek węgla, maksymalny osiągalny stopień przemiany etanu wynosi tylko 5,5%. Należy przypuszczać, na podstawie przeprowadzonych badań, że etan kondensuje w wymrażarce, w którą wyposażony jest reaktor, co prowadzi do fałszywego wyliczenia zawyżonej przemiany.
187 845
W celu porównania katalitycznych własności tego katalizatora z własnościami katalitycznymi katalizatora według wynalazku przetestowano oba katalizatory w takich samych warunkach reakcji (patrz przykłady porównawcze).
Sposób testowania katalizatora.
ml katalizatora umieszczono w stalowym reaktorze o średnicy wewnętrznej 10 mm. Katalizator ogrzano w strumieniu powietrza do 250°C. Ciśnienie nastawiono za pomocą regulatora ciśnienia. Pożądaną mieszaninę etanu:tlen:azot wdozowano z wodą do strefy odparowywania, gdzie woda odparowała i wymieszała się z gazami. Temperaturę reakcji mierzono termoelementem w nasypie katalizatora. Gaz reakcyjny był poddawany gazowej analizie chromatograficznej on-line. W przykładach następujące pojęcia są zdefiniowane jak następuje:
Przemiana etanu (%H-K)0x([CO]/2+|CO2]/2+[C2H4]-+[CH3COOHj)/(|CO]/2+^|C^C^2j/2+-[C2Jl4|+[C2H6]+
[CH3COOH])
Selektywność etylenu (%) = 100x([C2H4D/([CO]/^2+[CO2]/2+[C2H4-+[CH3COOH]
Selektywność kwasu octowego przy czym:
[ ] = oznacza stężenie w % molowych i
[C2H6] = oznacza stężenie nieprzereagowanego etanu.
Czas przebywania określa się jako:
t(s) = objętość nasypu katalizatora (ml)/objętość strumienia gazu przepływająca przez reaktor w przeliczeniu na warunki reakcji (ml/s).
Przebieg reakcji:
Reakcję przeprowadzono w temperaturze 280°C i pod ciśnieniem 1,5 MPa. Gazy wchodzące do reaktora składały się z 40% obj. etanu, 8% obj. tlenu, 32% obj. azotu i 20% obj. pary wodnej.
Wyniki zestawiono w poniższej tabeli.
Katalizator Czas przebywania Przemiana etanu (%) Selektywność w stosunku do kwasu octowego (%) Selektywność w stosunku do etylenu (%) CO + CO2 selektywność (%)
(I) 30 3 91 0 9
(II) 30 4 91 0 9
(II) 60 8 90 2 8
(III) 30 5 61 29 10
Przy zastosowaniu katalizatorów (I) i (II) w porównaniu do procesu z zastosowaniem do katalizatora (III), osiąga się zwiększoną selektywność w stosunku do kwasu octowego, bez zwiększenia selektywności CO + CO2.
Prowadzi to do zwiększonej wydajności kwasu octowego w przeliczeniu na wprowadzoną ilość katalizatora i doprowadzonego do niego strumienia etanu.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego z gazu zasilającego stanowiącego etan, etylen lub ich mieszaniny jak również tlenu, w podwyższonej temperaturze, znamienny tym, że gaz zasilający kontaktuje się z katalizatorem zawierającym pierwiastki Mo, Pd, Re, X i Y w postaci tlenków w stosunku gramoatomów a:b:c:d:e
    MoaPdbRecXdYe, przy czym symbole X, Y mają następujące znaczenia:
    X = Cr, Mn, Nb, B, Ta, Ti, V i/lub W;
    Y = Bi , Ce , Co , Cu, Te , Fe , Li , K , Na, Rb, Be , Mg , Ca, Sir, Ba, Ni , P, Pb, Sb , Si, Sn, Tl i/lub U;
    współczynniki a, b, c, d i e oznaczają stosunki gramoatomów odpowiednich pierwiastków i a=1, b=0,0001 do 0,5, c>0, d=0,05-2, e=0-3.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura procesu mieści się w zakresie 200-500°C.
  3. 3. Sposób według co najmniej jednego zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ciśnienie w reaktorze wynosi 0,1 do 5,0 MPa.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się do reaktora etan w mieszaninie z dalszym gazem lub gazem nośnikowym, zwłaszcza azotem, metanem, dwutlenkiem węgla, tlenkiem węgla, etylenem i/lub parą wodną.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizator zawiera następujący zestaw pierwiastków w postaci tlenków:
    Mo1j0Pd0>01Re0>7V0!7Nb0i2Sb0; iCa0,05
    Mo 1,0P d0>02Re0,7 V 0,7^0,2Sb0, 1Ca0O5
    Mo1oPd0>02Re^V^Nb0,5Sb0>1
    Mo 1,0P d0,02Re0,7V0>5Te0,5
    Mo 1 ,()P d0,02Re0,7V 0,7Nb0,2Sb0>1 Can
    Mo 1,0P d0,02Re0,7Wo0 V 7,7Nb0,2Sb(01
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizator miesza się z materiałem nośnikowym lub nanosi się na materiał nośnikowy.
  7. 7. Katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego przez utlenienie etanu i/lub etylenu zawierający pierwiastki Mo, Pd, Re, X i Y w postaci tlenków w stosunkach gramoatomów a:b:c:d:e
    MoaPdbRecXdYe, w której X i Y mają następujące znaczenia:
    X = Cr, Mn, Nb, B, Ta, Ti, V i/lub W,
    Y = Bi, Ce, Co, Cu, Te, Fe, Li, K, Na, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Tl i/lub U, współczynniki a, b, c, d i e oznaczają stosunek gramoatomów odpowiednich pierwiastków, przy czym a=1, b=S,0001-0,5, c>0, 0=0,05-2 i e=0-3.
PL33008497A 1996-05-22 1997-05-16 Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego oraz katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego PL187845B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19620542A DE19620542A1 (de) 1996-05-22 1996-05-22 Verfahren zur selektiven Herstellung von Essigsäure
PCT/EP1997/002522 WO1997044299A1 (de) 1996-05-22 1997-05-16 Verfahren zur selektiven herstellung von essigsäure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL330084A1 PL330084A1 (en) 1999-04-26
PL187845B1 true PL187845B1 (pl) 2004-10-29

Family

ID=7794972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL33008497A PL187845B1 (pl) 1996-05-22 1997-05-16 Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego oraz katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6034270A (pl)
EP (1) EP0901454B1 (pl)
JP (1) JP3989555B2 (pl)
CN (1) CN1078193C (pl)
AT (1) ATE197447T1 (pl)
AU (1) AU718127B2 (pl)
BG (1) BG102910A (pl)
BR (1) BR9709346A (pl)
CA (1) CA2255973C (pl)
CZ (1) CZ292543B6 (pl)
DE (2) DE19620542A1 (pl)
DK (1) DK0901454T3 (pl)
ES (1) ES2153666T3 (pl)
NO (1) NO310613B1 (pl)
NZ (1) NZ332931A (pl)
PL (1) PL187845B1 (pl)
RU (1) RU2189969C2 (pl)
TR (1) TR199802375T2 (pl)
UA (1) UA55413C2 (pl)
WO (1) WO1997044299A1 (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19715746A1 (de) * 1997-04-16 1998-10-22 Bayer Ag Herstellung von aromatischen Aminen mittels neuer Hydrierkatalysatoren
GB9807142D0 (en) 1998-04-02 1998-06-03 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process utilising the catalyst
GB9819221D0 (en) * 1998-09-04 1998-10-28 Bp Chem Int Ltd Process for the production of acetic acid
US6531631B1 (en) 2000-04-28 2003-03-11 Saudi Basic Industries Corporation Oxidation of ethane to acetic acid and ethylene using molybdenum and vanadium based catalysts
US6699815B2 (en) 2000-06-21 2004-03-02 Min-Hon Rei Boron nitride supported noble metal catalyst
US7723258B2 (en) * 2000-06-21 2010-05-25 Green Hydrotec Corp. Method and substance for reactive catalytic combustion
DE10055810A1 (de) 2000-11-10 2002-05-23 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung von Essigsäure
US6841699B2 (en) * 2001-04-25 2005-01-11 Rohm And Haas Company Recalcined catalyst
GB0312965D0 (en) * 2003-06-05 2003-07-09 Bp Chem Int Ltd Process
US9545610B2 (en) 2013-03-04 2017-01-17 Nova Chemicals (International) S.A. Complex comprising oxidative dehydrogenation unit
US20140275619A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Celanese International Corporation Process for Producing Acetic Acid and/or Ethanol By Methane Oxidation
EP3339275A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-27 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und anlage zur herstellung von ethylen und essigsäure
WO2020058843A1 (en) 2018-09-17 2020-03-26 Sabic Global Technologies B.V. A selective oxidation catalyst and a method for oxidizing c2 hydrocarbons in the presence of the selective oxidation catalyst

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8915410D0 (en) * 1989-07-05 1989-08-23 Bp Chem Int Ltd Chemical process
GB9022127D0 (en) * 1990-10-11 1990-11-21 Bp Chem Int Ltd Process

Also Published As

Publication number Publication date
PL330084A1 (en) 1999-04-26
EP0901454A1 (de) 1999-03-17
AU718127B2 (en) 2000-04-06
DE19620542A1 (de) 1997-11-27
NO310613B1 (no) 2001-07-30
AU3027197A (en) 1997-12-09
CN1078193C (zh) 2002-01-23
WO1997044299A1 (de) 1997-11-27
RU2189969C2 (ru) 2002-09-27
EP0901454B1 (de) 2000-11-08
CN1219161A (zh) 1999-06-09
CZ292543B6 (cs) 2003-10-15
DE59702609D1 (de) 2000-12-14
CA2255973C (en) 2006-07-11
NZ332931A (en) 2000-05-26
CZ378598A3 (cs) 1999-02-17
ATE197447T1 (de) 2000-11-11
BG102910A (en) 1999-08-31
DK0901454T3 (da) 2000-11-27
NO985353L (no) 1998-11-17
US6034270A (en) 2000-03-07
CA2255973A1 (en) 1997-11-27
NO985353D0 (no) 1998-11-17
UA55413C2 (uk) 2003-04-15
TR199802375T2 (xx) 1999-02-22
JP2000510856A (ja) 2000-08-22
ES2153666T3 (es) 2001-03-01
JP3989555B2 (ja) 2007-10-10
BR9709346A (pt) 1999-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2261894C (en) Process for the selective preparation of acetic acid and catalysts which are suitable for this purpose
CA2307337C (en) Method for selectively producing acetic acid through the catalytic oxidation of ethane
CA1305179C (en) Acetic acid from ethane, ethylene and oxygen
US6114278A (en) Catalysts for catalytic oxidation of propane to acrylic acid, methods of making and using the same
US7319179B2 (en) Method for the oxidative dehydrogenation of ethane
RU2002730C1 (ru) Способ получени уксусной кислоты и катализатор дл его осуществлени
PL187845B1 (pl) Sposób selektywnego wytwarzania kwasu octowego oraz katalizator do selektywnego wytwarzania kwasu octowego
JP4116293B2 (ja) エタンおよび/またはエチレンを接触酸化することによって酢酸を選択的に製造する方法
EP0294846A2 (en) Preparation of organic acids from alkanols
JPH04295439A (ja) アルカンのアルコールへの酸化方法
CN101244995A (zh) 乙烷氧化催化剂及使用该催化剂的方法
MXPA99001151A (en) Selective preparation process of acetic acid and catalysts therefor
KR20000015816A (ko) 아세트산의 선택적인 제조 방법
JPS6366147A (ja) メタクリル酸の製造方法