RU2285690C2 - Method for preparing acrolein and/or acrylic acid - Google Patents

Method for preparing acrolein and/or acrylic acid Download PDF

Info

Publication number
RU2285690C2
RU2285690C2 RU2003100833/04A RU2003100833A RU2285690C2 RU 2285690 C2 RU2285690 C2 RU 2285690C2 RU 2003100833/04 A RU2003100833/04 A RU 2003100833/04A RU 2003100833 A RU2003100833 A RU 2003100833A RU 2285690 C2 RU2285690 C2 RU 2285690C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propane
propene
stage
dehydrogenation
gas
Prior art date
Application number
RU2003100833/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003100833A (en
Inventor
Отто МАХХАММЕР (DE)
Отто Маххаммер
Кристоф АДАМИ (DE)
Кристоф АДАМИ
Клаус ХЕХЛЕР (DE)
Клаус ХЕХЛЕР
Петер ЦЕНЕР (DE)
Петер ЦЕНЕР
Original Assignee
Басф Акциенгезельшафт
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
Priority claimed from DE2000129338 external-priority patent/DE10029338A1/en
Priority claimed from DE2000133121 external-priority patent/DE10033121A1/en
Application filed by Басф Акциенгезельшафт filed Critical Басф Акциенгезельшафт
Publication of RU2003100833A publication Critical patent/RU2003100833A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285690C2 publication Critical patent/RU2285690C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • 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
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031Precipitation
    • 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
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031Precipitation
    • B01J37/033Using Hydrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/36Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
    • C01B13/366Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions by hydrothermal processing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/002Compounds containing, besides selenium or tellurium, more than one other element, with -O- and -OH not being considered as anions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • C07C45/35Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
    • 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
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for synthesis of acrolein and/or acrylic acid from propane and/or propene. Method involves the following steps: (a) isolating propane and/or propene from gaseous mixture A containing propane and/or propene by their absorption with adsorbent; (b) isolating propane and/or propene from adsorbent to form gas B containing propane and/or propene, and (c) using gas B obtained in stage (b) for oxidation of propane and/or propene to acrolein and/or acrylic acid wherein the heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane without feeding oxygen is not carried out. Method shows economy and maximal exploitation period of used catalyst without its regeneration.
EFFECT: improved method of synthesis.
12 cl, 7 dwg, 1 ex

Description

Настоящее изобретение касается способа получения акролеина и/или акриловой кислоты из пропана и/или пропена.The present invention relates to a method for producing acrolein and / or acrylic acid from propane and / or propene.

Акролеин и акриловая кислота являются важными химическими продуктами. Так, акриловая кислота находит применение, в частности, в качестве исходного мономера для получения полимеров, водные дисперсии которых используют, например, в качестве связующих. В зависимости от сферы применения этих полимеров акриловая кислота перед полимеризацией может быть подвергнута этерификации. Акролеин является важным полупродуктом, используемым, например, для получения глутарового альдегида, метионина, фолевой и акриловой кислот.Acrolein and acrylic acid are important chemical products. Thus, acrylic acid is used, in particular, as a starting monomer for producing polymers, aqueous dispersions of which are used, for example, as binders. Depending on the scope of these polymers, acrylic acid may be esterified before polymerization. Acrolein is an important intermediate used, for example, to produce glutaraldehyde, methionine, folic and acrylic acids.

Согласно известным способам исходными продуктами для получения акролеина и/или акриловой кислоты являются пропан и/или пропен. Из немецкой заявки на патент DE-A 3313573 и европейской заявки на патент ЕР-А-0117146 известен двух- или трехстадийный способ превращения пропана в акролеин и/или акриловую кислоту, на первой стадии которого осуществляют дегидрирование пропана до пропена, а на второй стадии окисление пропена до акролеина. Важная особенность данного способа заключается в том, что пропан не отделяют между первой и второй стадиями от образующихся при его дегидрировании побочных компонентов, например от молекулярного водорода. Окисление пропена осуществляют в условиях, исключающих заметное окисление водорода. На третьей стадии акролеин может быть подвергнут окислению до акриловой кислоты. Кроме того, предусматривается возможность выделения непревращенных на второй или третьей стадии пропана и пропена путем их абсорбции и возвращения на первую стадию (стадию дегидрирования) после отделения от абсорбента.According to known methods, the starting products for producing acrolein and / or acrylic acid are propane and / or propene. From the German patent application DE-A 3313573 and the European patent application EP-A-0117146, a two- or three-stage process is known for converting propane to acrolein and / or acrylic acid, in the first stage of which propane is dehydrogenated to propene, and in the second stage, oxidation propene to acrolein. An important feature of this method is that propane is not separated between the first and second stages from the side components formed during its dehydrogenation, for example, from molecular hydrogen. The oxidation of propene is carried out under conditions that exclude noticeable oxidation of hydrogen. In a third step, acrolein can be oxidized to acrylic acid. In addition, it is possible to isolate propane and propene that are not converted in the second or third stage by their absorption and return to the first stage (dehydrogenation stage) after separation from the absorbent.

В японской заявке на патент JP-A-10-36311 описан способ получения α,β-ненасыщенных карбоновых кислот, в частности акриловой кислоты, путем газофазного окисления пропана в присутствии композиционного катализатора на основе оксида металла, причем для достижения высокого выхода целевого продукта отношение пропана к кислороду и, при необходимости, газообразному разбавителю в составе исходной смеси поддерживают в определенном диапазоне, одновременно обеспечивая определенную степень превращения пропана. Непревращенный пропан может быть выделен из продуктов реакции с помощью селективного сепаратора, включающего устройство для адсорбции при переменном давлении (Pressure-Swing-Adsorption), и вновь подвергнут газофазному окислению.Japanese patent application JP-A-10-36311 describes a method for producing α, β-unsaturated carboxylic acids, in particular acrylic acid, by gas-phase oxidation of propane in the presence of a metal oxide composite catalyst, moreover, to achieve a high yield of the target product, the propane ratio to oxygen and, if necessary, a gaseous diluent in the composition of the initial mixture is maintained in a certain range, while providing a certain degree of conversion of propane. Unconverted propane can be separated from the reaction products using a selective separator, including a device for adsorption at a variable pressure (Pressure-Swing-Adsorption), and again subjected to gas-phase oxidation.

В заявке на патент Великобритании GB 1378178 описан способ, согласно которому непревращенный в процессе окисления углеводород поглощают абсорбентом, подвергаемым последующему отпариванию с использованием соответствующего отпаривающего средства, которое добавляют к подлежащему выделению углеводороду в таком количестве, чтобы состав смеси находился вне пределов воспламенения.British patent application GB 1378178 describes a method in which an unconverted hydrocarbon is absorbed by an absorbent, which is subsequently stripped using an appropriate stripping agent, which is added to the hydrocarbon to be isolated in such an amount that the mixture is outside the ignition range.

Задача настоящего изобретения состояла в создании способа газофазного каталитического получения акролеина и/или акриловой кислоты из пропана и/или пропена, отличающегося экономичностью и максимально возможной продолжительностью эксплуатации используемого катализатора без регенерации.The objective of the present invention was to create a method of gas-phase catalytic production of acrolein and / or acrylic acid from propane and / or propene, characterized by efficiency and the maximum possible duration of operation of the used catalyst without regeneration.

Согласно изобретению эту задачу решают путем поглощения абсорбентом пропана и/или пропена из содержащей эти углеводороды смеси, выделения пропана и/или пропена из абсорбента и использования пропана и/или пропена для последующего окисления до акролеина и/или акриловой кислоты.According to the invention, this problem is solved by absorbing absorbent propane and / or propene from the mixture containing these hydrocarbons, isolating propane and / or propene from the absorbent and using propane and / or propene for subsequent oxidation to acrolein and / or acrylic acid.

Таким образом, изобретение касается способа получения акролеина и/или акриловой кислоты из пропана и/или пропена, включающего следующие стадии:Thus, the invention relates to a method for producing acrolein and / or acrylic acid from propane and / or propene, comprising the following steps:

a) выделение пропана и/или пропена из содержащей пропан и/или пропен газовой смеси А путем их поглощения абсорбентом,a) the allocation of propane and / or propene from the propane and / or propene-containing gas mixture A by absorbing them with an absorbent,

b) выделение пропана и/или пропена из абсорбента с получением содержащего пропан и/или пропен газа В иb) recovering propane and / or propene from the absorbent to produce propane and / or propene-containing gas B and

c) использование полученного на стадии (b) газа В для окисления пропана и/или пропена до акролеина и/или акриловой кислоты,c) using the gas B obtained in step (b) to oxidize propane and / or propene to acrolein and / or acrylic acid,

причем между стадиями (b) и (с) не производят гетерогенное каталитическое дегидрирование пропана без подачи кислорода. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в представленном ниже описании и на соответствующих чертежах.moreover, between stages (b) and (c) do not produce heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane without oxygen. Preferred embodiments of the invention are given in the description below and in the corresponding drawings.

Поскольку пропан и/или пропен перед стадией их окисления выделяют абсорбцией, газ В, как правило, содержит остаточные количества абсорбента. Неожиданно оказалось, что несмотря на это окисление протекает без каких-либо затруднений. В частности, не наблюдалось сколько-нибудь существенное снижение активности катализатора окисления, который можно было эксплуатировать в течение длительного периода без регенерации. Кроме того, не наблюдалось никаких проблем, обусловленных, при необходимости, происходящим на стадии окисления пропана и/или пропена образованием каких-либо продуктов окисления абсорбента. Если наличие остатков абсорбента и создает определенные трудности, которые, как правило, отсутствуют, если в качестве абсорбентов используют обладающие высокой температурой кипения углеводороды, абсорбент может быть удален, например, путем водной закалки или адсорбции.Since propane and / or propene is released by absorption prior to the oxidation step, gas B typically contains residual amounts of absorbent. It was unexpectedly found that despite this oxidation proceeds without any difficulty. In particular, no significant decrease in the activity of the oxidation catalyst was observed, which could be operated for a long period without regeneration. In addition, there were no problems due, if necessary, to occur at the stage of oxidation of propane and / or propene to the formation of any oxidation products of the absorbent. If the presence of residues of the absorbent material creates certain difficulties, which, as a rule, are absent, if high-boiling hydrocarbons are used as absorbents, the absorbent can be removed, for example, by water quenching or adsorption.

Согласно немецкой заявке на патент DE-A 3313573 рекуперированные (выделенные) путем абсорбции пропан и пропен возвращают на стадию гетерогенного каталитического дегидрирования пропана, при осуществлении которого может произойти дезактивация соответствующего катализатора, например, в результате коксования, в связи с чем катализаторы дегидрирования нуждаются в частой регенерации. Наличие абсорбента в направляемом на дегидрирование газовом потоке не создает никаких проблем, поскольку абсорбент способен сгорать вместе с продуктами коксования. Катализаторы, используемые для окисления пропена до акролеина и/или акриловой кислоты, обычно не регенерируют так часто, поэтому дополнительные расходы на регенерацию, обусловленные присутствием в используемом газе абсорбента, бывают более существенны, чем при дегидрировании. Преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что катализатор окисления в течение длительного времени может эксплуатироваться без регенерации.According to German patent application DE-A 3313573, recovered (isolated) by absorption of propane and propene are returned to the stage of heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane, during the implementation of which deactivation of the corresponding catalyst can occur, for example, as a result of coking, and therefore dehydrogenation catalysts need frequent regeneration. The presence of an absorbent in the gas stream directed to dehydrogenation does not create any problems, since the absorbent is able to burn together with coking products. The catalysts used for the oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid usually do not regenerate so often, therefore the additional regeneration costs due to the presence of an absorbent in the gas used are more significant than during dehydrogenation. An advantage of the method according to the invention is that the oxidation catalyst can be operated without regeneration for a long time.

Способ согласно изобретению отличается от способа согласно немецкой заявке на патент DE-A 3313573 тем, что выделенный путем абсорбции пропан и/или пропен направляют на стадию окисления. Другое отличие способа согласно изобретению состоит в том, что между стадиями выделения пропана и/или пропена из абсорбента и их окисления до акролеина и/или акриловой кислоты не производят гетерогенное каталитическое дегидрирование пропана без подачи кислорода.The method according to the invention differs from the method according to German patent application DE-A 3313573 in that the propane and / or propene recovered by absorption is sent to the oxidation step. Another difference of the method according to the invention is that between the stages of separation of propane and / or propene from the absorbent and their oxidation to acrolein and / or acrylic acid, heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane without oxygen supply is not carried out.

В рамках настоящего изобретения под газом В может также подразумеваться газовая смесь.In the framework of the present invention, gas B may also mean a gas mixture.

На стадии (а) может использоваться газовая смесь А с любым содержанием пропана и/или пропена. Предпочтительное молярное соотношение пропана и пропена в газовой смеси А составляет от 0:100 до 100:0, в частности от 10:90 до 90:10, часто от 80:20 до 40:60.In step (a), a gas mixture A with any content of propane and / or propene can be used. The preferred molar ratio of propane to propene in gas mixture A is from 0: 100 to 100: 0, in particular from 10:90 to 90:10, often from 80:20 to 40:60.

Газовая смесь А предпочтительно содержит, по меньшей мере, один дополнительный, отличающийся от пропана и/или пропена компонент, тип которого не подлежит никаким специальным ограничениям и, как правило, определяется происхождением газовой смеси. В частности, речь идет, по меньшей мере, об одном компоненте, выбранном из группы, включающей кислород, водород, оксиды углерода, в частности монооксид или диоксид углерода, побочные компоненты, образующиеся при дегидрировании пропана, газофазном окислении пропена до акролеина и/или акриловой кислоты или окислении пропана до акролеина и/или акриловой кислоты. Дополнительным компонентом часто является, по меньшей мере, водород, кислород, оксид углерода или смесь этих газов.The gas mixture A preferably contains at least one additional component other than propane and / or propene, the type of which is not subject to any special restrictions and, as a rule, is determined by the origin of the gas mixture. In particular, we are talking about at least one component selected from the group comprising oxygen, hydrogen, carbon oxides, in particular carbon monoxide or carbon dioxide, side components formed during the dehydrogenation of propane, gas-phase oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid or oxidation of propane to acrolein and / or acrylic acid. An additional component is often at least hydrogen, oxygen, carbon monoxide, or a mixture of these gases.

В качестве используемых на стадии (а) абсорбентов в принципе пригодны любые, способные поглощать пропан и/или пропен абсорбенты. Под абсорбентом подразумевают предпочтительно органический растворитель, который предпочтительно является гидрофобным и/или высококипящим соединением. Его точка кипения (при нормальном давлении, составляющем 1 атм), предпочтительно составляет, по меньшей мере, 120°С, предпочтительно, по меньшей мере, 180°С, предпочтительно находится в интервале от 200 до 350°С, в частности от 250 до 300°С, более предпочтительно от 260 до 290°С. Целесообразным является использование растворителей, температура вспышки которых при нормальном давлении, составляющем 1 атм, превышает 110°С. В общем случае в качестве абсорбентов пригодны слабополярные органические растворители, например алифатические углеводороды, которые предпочтительно не содержат оказывающих внешнее воздействие полярных групп, а также ароматических углеводородов. В общем случае желательно, чтобы абсорбент обладал возможно более высокой точкой кипения и вместе с тем, возможно, более полно растворял пропан и/или пропен. Пригодными абсорбентами являются, в частности, алифатические углеводороды, например алканы или алкены с 8-20 атомами углерода, ароматические углеводороды, например, образующиеся при перегонке парафинов средние фракции, простые эфиры с объемистыми, присоединенными к атому кислорода группам или смеси указанных соединений, причем в их состав может быть дополнительно введен 1,2-диметилфталат, как, например, описано в немецкой заявке на патент DE-A 4308087. Кроме того, пригодны сложные эфиры, образованные бензойной и фталевой кислотами и неразветвленными алканолами с 1-8 атомами углерода, в частности н-бутиловый, метиловый или этиловый эфир бензойной кислоты, диметиловый или диэтиловый эфир фталевой кислоты, а также так называемые масляные теплоносители, в частности дифенил, дифениловый эфир, смеси дифенила с дифениловым эфиром или соответствующие хлорсодержащие производные и триарилалкены, например 4-метил-4'-бензилдифенилметан и его изомеры: 2-метил-2'-бензилдифенилметан, 2-метил-4'-бензилдифенилметан, 4-метил-2'-бензилдифенилметан, а также их смеси. Пригодным абсорбентом является смесь дифенила и дифенилового эфира предпочтительно азеотропного состава, в частности, состоящая из 25 мас.% дифенила (бифенила) и 75 мас.% дифенилового эфира, выпускаемая под торговым наименованием дифил. Иногда к ней добавляют дополнительный растворитель, например диметилфталат, в количестве от 0,1 до 25 мас.% (в расчете на общую смесь растворителей). Особенно пригодными абсорбентами являются также октаны, нонаны, деканы, ундеканы, додеканы, тридеканы, тетрадеканы, пентадеканы, гексадеканы, гептадеканы и октадеканы, причем особенно пригодными являются, в частности, тетрадеканы. Предпочтительно, чтобы используемый абсорбент, с одной стороны, обладал указанной выше температурой кипения, а, с другой стороны, имел не слишком высокую молекулярную массу. Предпочтительными являются абсорбенты, молекулярная масса которых меньше или равна 300 г/моль. Кроме того, пригодны парафиновые масла с 8-10 атомами углерода, описанные в немецкой заявке на патент DE-A 3313573. Например, пригодны продукты серии Haplasol i, поставляемые на рынок фирмой Haltermann, в частности Haplasol 250/340 i и Haplasol 250/275 i, а также масла PKWF и Printosol, используемые в составе печатных красок.As absorbents used in step (a), in principle, any absorbents capable of absorbing propane and / or propene are suitable. By absorbent is meant preferably an organic solvent, which is preferably a hydrophobic and / or high boiling point compound. Its boiling point (at a normal pressure of 1 atm) is preferably at least 120 ° C, preferably at least 180 ° C, preferably is in the range from 200 to 350 ° C, in particular from 250 to 300 ° C, more preferably 260 to 290 ° C. It is advisable to use solvents whose flash point at a normal pressure of 1 atm exceeds 110 ° C. In general, low-polar organic solvents, for example aliphatic hydrocarbons, which preferably do not contain external polar groups or aromatic hydrocarbons, are suitable as absorbents. In the general case, it is desirable that the absorbent has a boiling point as high as possible and, at the same time, possibly more fully dissolves propane and / or propene. Suitable absorbents are, in particular, aliphatic hydrocarbons, for example alkanes or alkenes with 8 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbons, for example, middle fractions formed during the distillation of paraffins, ethers with bulky groups attached to an oxygen atom or a mixture of these compounds, their composition can be additionally introduced 1,2-dimethylphthalate, as, for example, described in German patent application DE-A 4308087. In addition, esters formed by benzoic and phthalic acids and unbranched alkanols with 1-8 carbon atoms, in particular n-butyl, methyl or ethyl ester of benzoic acid, dimethyl or diethyl ether of phthalic acid, as well as the so-called oil coolants, in particular diphenyl, diphenyl ether, mixtures of diphenyl with diphenyl ether or the corresponding chlorine derivatives and triarylalkenes, for example 4-methyl-4'-benzyl diphenylmethane and its isomers: 2-methyl-2'-benzyl diphenylmethane, 2-methyl-4'-benzyl diphenylmethane, 4-methyl-2'-benzyl diphenylmethane, as well as mixtures thereof. A suitable absorbent is a mixture of diphenyl and diphenyl ether, preferably an azeotropic composition, in particular consisting of 25 wt.% Diphenyl (biphenyl) and 75 wt.% Diphenyl ether, sold under the trade name diphyl. Sometimes an additional solvent, for example dimethyl phthalate, is added to it in an amount of from 0.1 to 25 wt.% (Based on the total solvent mixture). Particularly suitable absorbents are octanes, nonanes, decanes, undecans, dodecans, tridecans, tetradecans, pentadecans, hexadecanes, heptadecanes and octadecans, with tetradecans being particularly suitable. It is preferable that the absorbent used, on the one hand, have the boiling point indicated above, and, on the other hand, have a not too high molecular weight. Absorbents are preferred whose molecular weight is less than or equal to 300 g / mol. In addition, paraffin oils with 8-10 carbon atoms described in German patent application DE-A 3313573 are suitable. For example, products of the Haplasol i series sold by Haltermann, in particular Haplasol 250/340 i and Haplasol 250/275, are suitable i, as well as PKWF and Printosol oils used in printing inks.

Абсорбцию можно осуществлять, без каких-либо ограничений, используя любые, известные специалистам способы и условия. Предпочтительно контактирование газовой смеси с абсорбентом осуществляют под давлением от 1 до 50 бар, предпочтительно от 2 до 20 бар, более предпочтительно от 5 до 10 бар, при температуре от 0 до 100°С, в частности от 30 до 50°С. Абсорбцию можно осуществлять как в соответствующих колоннах, так и в аппаратах для водной закалки при одностороннем перемещении потоков или их противотоке. Пригодными абсорбционными колоннами являются, например, тарельчатые колонны с колпачковыми и/или сетчатыми тарелками, колонны со структурированными насадками (например, с листовой насадкой, обладающей удельной поверхностью от 100 до 500 м23, в частности насадкой Mellapak® 250 Y) и колонны, заполненные насадочными телами, например кольцами Рашига. Кроме того, могут использоваться пленочные и распылительные колонны, абсорберы с графитовыми блоками, поверхностные, в частности, тонко- и толстослойные абсорберы, а также тарельчатые скрубберы, горизонтальные скрубберы с механическим перемешиванием и ротационные скрубберы. Кроме того, предпочтительной может оказаться абсорбция в барботажной колонне со встроенными элементами или без них.Absorption can be carried out, without any restrictions, using any methods and conditions known to those skilled in the art. Preferably, the contact of the gas mixture with the absorbent is carried out at a pressure of from 1 to 50 bar, preferably from 2 to 20 bar, more preferably from 5 to 10 bar, at a temperature of from 0 to 100 ° C, in particular from 30 to 50 ° C. The absorption can be carried out both in the respective columns and in apparatuses for water quenching with unilateral movement of flows or their countercurrent. Suitable absorption columns are, for example, plate columns with cap and / or mesh plates, columns with structured nozzles (e.g., sheet nozzles having a specific surface area of 100 to 500 m 2 / m 3 , in particular Mellapak ® 250 Y nozzle) and columns filled with packed bodies, such as Raschig rings. In addition, film and spray columns, absorbers with graphite blocks, surface, in particular thin and thick layer absorbers, as well as plate scrubbers, horizontal scrubbers with mechanical stirring and rotary scrubbers can be used. In addition, absorption in a bubble column with or without integrated elements may be preferred.

Выделение пропана и/или пропена из абсорбента можно осуществлять путем отпаривания, мгновенного испарения (Flashen) и/или дистилляции.The separation of propane and / or propene from the absorbent can be carried out by evaporation, flash evaporation (Flashen) and / or distillation.

Пропан и/или пропен выделяют из абсорбента предпочтительно путем осуществляемого на стадии (b) отпаривания или десорбции посредством газа, обладающего инертным поведением на стадии (с) согласно изобретению, и/или посредством молекулярного кислорода (например, воздуха). Отпаривание можно осуществлять обычным способом, изменяя давление и/или температуру, предпочтительно при давлении от 0,1 до 10 бар, в частности от 1 до 5 бар, более предпочтительно от 1 до 2 бар, и температуре от 0 до 200°С, в частности от 20 до 200°С, более предпочтительно от 30 до 50°С. Другим газом, пригодным для осуществления отпаривания, является, например, водяной пар, однако предпочтительно использование, в частности, смесей кислорода с азотом, например воздуха. Если для отпаривания используют воздух или смеси кислорода и азота, содержащие свыше 10 об.% кислорода, то до отпаривания или в процессе его осуществления может оказаться целесообразным добавление газа, ограничивающего область взрыва. При этом особенно пригодными являются газы, теплоемкость которых при 20°С превышает 29 Дж/моль·К, в частности метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, бензол, метанол, этанол, а также аммиак, диоксид углерода и вода. Для осуществления отпаривания особенно пригодны барботажные колонны со встроенными элементами или без них.Propane and / or propene is recovered from the absorbent, preferably by stripping or stripping in step (b) by means of a gas having an inert behavior in step (c) of the invention and / or by means of molecular oxygen (e.g. air). The steaming can be carried out in the usual way, changing the pressure and / or temperature, preferably at a pressure of from 0.1 to 10 bar, in particular from 1 to 5 bar, more preferably from 1 to 2 bar, and a temperature of from 0 to 200 ° C, in particular from 20 to 200 ° C., more preferably from 30 to 50 ° C. Another gas suitable for stripping is, for example, water vapor, but it is preferable to use, in particular, mixtures of oxygen and nitrogen, for example air. If air or oxygen and nitrogen mixtures containing more than 10 vol.% Oxygen are used for steaming, before the steaming or during its implementation it may be advisable to add gas restricting the explosion region. Especially suitable are gases whose heat capacity at 20 ° C exceeds 29 J / mol · K, in particular methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, benzene, methanol, ethanol, as well as ammonia, carbon dioxide and water. Bubble columns with or without integrated elements are particularly suitable for steaming.

Пропан и/или пропен можно также выделять из абсорбента путем дистилляции, для чего могут использоваться хорошо известные специалистам колонны с насадками, насадочными телами или соответствующими встроенными элементами. Предпочтительными являются следующие условия дистилляции: давление от 0,01 до 5 бар, в частности от 0,1 до 3 бар, более предпочтительно от 1 до 2 бар, температура в кубе колонны от 50 до 300°С, в частности от 150 до 250°С.Propane and / or propene can also be isolated from the absorbent by distillation, for which columns with nozzles, nozzle bodies or corresponding built-in elements well known to those skilled in the art can be used. The following distillation conditions are preferred: pressure from 0.01 to 5 bar, in particular from 0.1 to 3 bar, more preferably from 1 to 2 bar, temperature in the bottom of the column from 50 to 300 ° C., in particular from 150 to 250 ° C.

Если в состав газовой смеси А входит вода, предпочтительным является комбинирование абсорбции с конденсацией влаги (так называемая водная закалка, Wasserquench). Предпочтительным является также осуществление водной закалки после стадии десорбции, что позволяет свести к минимуму потери абсорбента.If gas is included in gas mixture A, it is preferable to combine absorption with moisture condensation (so-called water quenching, Wasserquench). It is also preferable to perform water quenching after the desorption step, which minimizes the loss of absorbent.

Стадию (с) нередко реализуют непосредственно после стадии (b), то есть без осуществления промежуточных технологических операций. Однако не исключается возможность дополнительного выделения абсорбента между стадиями (b) и (с), осуществляемого, например, путем водной закалки.Stage (C) is often carried out immediately after stage (b), that is, without intermediate process steps. However, the possibility of additional isolation of the absorbent between stages (b) and (c), carried out, for example, by water quenching, is not excluded.

Окисление пропана и/или пропена до акролеина и/или акриловой кислоты может быть реализовано на стадии (с) любым известным специалистам способом без каких-либо ограничений, причем возможно одно- или двухступенчатое окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты, окисление пропана до акролеина и/или акриловой кислоты или одновременное окисление пропана и пропена до акролеина и/или акриловой кислоты. Целесообразным является гетерогенное каталитическое газофазное окисление молекулярным кислородом, приводящее к получению смеси газообразных продуктов реакции, содержащих акролеин и/или акриловую кислоту. При необходимости подаваемый на стадию окисления пропан и/или пропен предварительно нагревают до необходимой для осуществления этой реакции температуры путем косвенного теплообмена.The oxidation of propane and / or propene to acrolein and / or acrylic acid can be carried out in step (c) by any method known to those skilled in the art without any restrictions, whereby one or two-stage oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid, oxidation of propane to acrolein and / or acrylic acid or the simultaneous oxidation of propane and propene to acrolein and / or acrylic acid. Heterogeneous catalytic gas-phase oxidation by molecular oxygen is suitable, resulting in a mixture of gaseous reaction products containing acrolein and / or acrylic acid. If necessary, propane and / or propene supplied to the oxidation step is preheated to the temperature necessary for the implementation of this reaction by indirect heat exchange.

Предпочтительный вариант осуществления стадии (с) способа согласно изобретению предусматривает окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты.A preferred embodiment of step (c) of the process of the invention comprises oxidizing propene to acrolein and / or acrylic acid.

Гетерогенное каталитическое газофазное окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты молекулярным кислородом протекает в две следующие друг за другом реакционные ступени, первая из которых приводит к образованию акролеина, а вторая к образованию акриловой кислоты. Протекание реакции в две последовательно реализуемые ступени предоставляет возможность, используя, в сущности, известный способ, осуществлять стадию (с) способа согласно изобретению в двух последовательно расположенных зонах окисления, причем используемый в каждой из них оксидный катализатор может быть оптимизирован соответствующим образом. Так, в первой зоне окисления (пропен → акролеин) предпочтительным, как правило, является использование катализатора на основе оксидов металлов, содержащего комбинацию молибдена, висмута и железа (Mo-Bi-Fe), тогда как для второй зоны окисления (акролеин → акриловая кислота) предпочтительными являются обычные катализаторы на основе оксидов металлов, содержащие комбинацию молибдена и ванадия (Mo-V). Используемые в обеих реакционных зонах катализаторы на основе оксидов металлов неоднократно описаны и хорошо известны специалистам. Например, ссылки на соответствующие патенты США приведены на странице 5 европейской заявки на патент ЕР-А-0253409. Катализаторы, пригодные для использования в обеих зонах окисления, описаны в немецких заявках на патент DE-A 4431957 и DE-A 4431949. Речь в этих документах идет, в частности, о соединениях общей формулы I. Смесь продуктов, образующихся в первой зоне окисления, направляют во вторую зону окисления, как правило, без промежуточной обработки.The heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid by molecular oxygen proceeds in two successive reaction steps, the first of which leads to the formation of acrolein, and the second to the formation of acrylic acid. The reaction in two successive stages allows, using, in essence, the known method, to carry out step (c) of the method according to the invention in two successive oxidation zones, and the oxide catalyst used in each of them can be optimized accordingly. So, in the first oxidation zone (propene → acrolein), it is preferable, as a rule, to use a catalyst based on metal oxides containing a combination of molybdenum, bismuth and iron (Mo-Bi-Fe), while for the second oxidation zone (acrolein → acrylic acid ) Preferred are conventional metal oxide catalysts containing a combination of molybdenum and vanadium (Mo-V). The metal oxide catalysts used in both reaction zones have been repeatedly described and are well known in the art. For example, references to relevant US patents are given on page 5 of European patent application EP-A-0253409. Catalysts suitable for use in both oxidation zones are described in German patent applications DE-A 4431957 and DE-A 4431949. These documents refer, in particular, to compounds of the general formula I. The mixture of products formed in the first oxidation zone, sent to the second oxidation zone, as a rule, without intermediate processing.

Наиболее простая форма реализации обеих зон окисления предусматривает использование кожухотрубного реактора, причем загрузку катализатора в отдельные контактные трубки в месте завершения первой ступени реакции соответствующим образом изменяют (смотри, например, европейские заявки на патент ЕР-А-0911313, ЕР-А-0979813, ЕР-А-0990636 и немецкую заявку на патент DE-A 2830765). Например, в соответствующую часть трубок вместо катализатора, при необходимости, загружают инертный материал.The simplest form of implementation of both oxidation zones involves the use of a shell-and-tube reactor, and the loading of the catalyst into separate contact tubes at the site of completion of the first reaction step is changed accordingly (see, for example, European patent applications EP-A-0911313, EP-A-0979813, EP -A-0990636 and German patent application DE-A 2830765). For example, in the corresponding part of the tubes instead of the catalyst, if necessary, inert material is charged.

Предпочтительным, однако, является конструктивное исполнение обеих зон окисления в виде двух последовательно соединенных систем, образованных пучками трубок, которые могут находиться в общем реакторе, причем зону перехода от одного пучка контактных трубок к другому образует инертный, находящийся вне трубок, доступный для прохода реакционных компонентов насыпной материал. Контактные трубки, как правило, омываются теплоносителем, в то время как смывание им находящегося вне контактных трубок инертного материала отсутствует. Поэтому оба пучка контактных трубок предпочтительно помещают в пространственно отделенные друг от друга реакторы. Между этими реакторами, как правило, помещают промежуточный холодильник, чтобы свести к минимуму, при необходимости, происходящее вторичное окисление акролеина, содержащегося в смеси выходящих из первой зоны окисления газообразных продуктов. Вместо трубчатых реакторов могут использоваться также пластинчатые реакторы-теплообменники с солевым и/или испарительным охлаждением, например, описанные в немецких заявках на патент DE-A 19929487 и DE-A 19952964.Preferred, however, is the design of both oxidation zones in the form of two series-connected systems formed by bundles of tubes that can be in a common reactor, and the transition zone from one bundle of contact tubes to another forms an inert, outside the tubes, accessible for passage of the reaction components bulk material. The contact tubes, as a rule, are washed by the coolant, while washing away the inert material located outside the contact tubes by it is absent. Therefore, both bundles of contact tubes are preferably placed in spatially separated reactors. An intermediate cooler is usually placed between these reactors in order to minimize, if necessary, the secondary oxidation of the acrolein contained in the mixture of gaseous products leaving the first oxidation zone. Instead of tubular reactors, plate-type heat exchangers with salt and / or evaporative cooling can also be used, for example, those described in German patent applications DE-A 19929487 and DE-A 19952964.

Реакционная температура в первой зоне окисления, как правило, составляет от 300 до 450°С, предпочтительно от 320 до 390°С. Реакционная температура во второй зоне окисления, как правило, составляет от 200 до 300°С, часто от 220 до 290°С. Давление в обеих зонах окисления целесообразно поддерживать в интервале от 0,5 до 5 атм, предпочтительно от 1 до 3 атм. Скорость пропускания реакционного газа через катализаторы окисления в обеих зонах реактора, измеряемая в нл/л·час, часто составляет от 1500 до 2500 час-1 или до 4000 час-1. Скорость пропускания пропена в нл/л·час часто составляет от 50 до 300 час-1, в частности от 100 до 200 час-1.The reaction temperature in the first oxidation zone is typically from 300 to 450 ° C., preferably from 320 to 390 ° C. The reaction temperature in the second oxidation zone, as a rule, is from 200 to 300 ° C, often from 220 to 290 ° C. The pressure in both oxidation zones, it is advisable to maintain in the range from 0.5 to 5 ATM, preferably from 1 to 3 ATM. The rate of transmission of the reaction gas through the oxidation catalysts in both zones of the reactor, measured in nl / l · h, often ranges from 1500 to 2500 h -1 or up to 4000 h -1 . The transmission rate of propene in nl / l · hour is often from 50 to 300 h -1 , in particular from 100 to 200 h -1 .

В принципе обе зоны окисления могут иметь конструктивное исполнение, описанное, например, в немецких заявках на патент DE-A 19837517, DE-A 19910506, DE-A 19910508 и DE-A 19837519. Обычно внешнее термостатирование обеих зон окисления, при необходимости, входящих в состав многозонных систем реакторов, известными способами приводят в соответствие с особым составом смеси газообразных реакционных продуктов и загружаемым катализатором.In principle, both oxidation zones can have the design described, for example, in German patent applications DE-A 19837517, DE-A 19910506, DE-A 19910508 and DE-A 19837519. Typically, external temperature control of both oxidation zones, if necessary, included the composition of the multi-zone systems of reactors, by known methods, is brought into accordance with the special composition of the mixture of gaseous reaction products and the loaded catalyst.

Согласно изобретению предпочтительно, чтобы при осуществлении способа согласно изобретению пропан, смешанный с пропеном, при гетерогенном каталитическом окислении вел себя подобно газообразному, предпочтительно инертному разбавителю.According to the invention, it is preferable that, when carrying out the method according to the invention, propane mixed with propene behaves like a gaseous, preferably inert diluent during heterogeneous catalytic oxidation.

Общее количество молекулярного кислорода, необходимого для окисления, может быть сразу добавлено к газу В, однако не исключается возможность дополнительной подачи кислорода в конце первой зоны окисления.The total amount of molecular oxygen needed for oxidation can be immediately added to gas B, however, the possibility of additional oxygen supply at the end of the first oxidation zone is not ruled out.

Молярное отношение пропена к молекулярному кислороду в первой зоне окисления предпочтительно устанавливают в интервале от 1:1 до 1:3, часто от 1:1,5 до 1:2. Предпочтительное молярное отношение акролеина к молекулярному кислороду во второй зоне окисления составляет от 1:0,5 до 1:2.The molar ratio of propene to molecular oxygen in the first oxidation zone is preferably set in the range from 1: 1 to 1: 3, often from 1: 1.5 to 1: 2. The preferred molar ratio of acrolein to molecular oxygen in the second oxidation zone is from 1: 0.5 to 1: 2.

Избыток молекулярного кислорода, как правило, оказывает предпочтительное влияние на кинетику газофазного окисления в той и другой реакционной зоне. Поскольку гетерогенное каталитическое газофазное окисление пропена до акриловой кислоты подлежит кинетическому контролю, пропен в принципе можно использовать в молярном избытке по отношению к молекулярному кислороду, что, например, касается и первой зоны окисления, причем избыточное количество пропена фактически играет роль газообразного разбавителя.An excess of molecular oxygen, as a rule, has a preferable effect on the kinetics of gas-phase oxidation in one or the other reaction zone. Since the heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of propene to acrylic acid is subject to kinetic control, propene can in principle be used in molar excess with respect to molecular oxygen, which, for example, applies to the first oxidation zone, and an excess of propene actually plays the role of a gaseous diluent.

В принципе гетерогенное каталитическое газофазное окисление пропена до акриловой кислоты можно осуществить и в одной единственной зоне окисления. В этом случае обе ступени окисления реализуют в одном реакторе, заполненном катализатором, способным катализировать ту и другую ступени окисления, причем загрузка катализатора вдоль реакционной координаты может изменяться плавно или резко. При варианте осуществления стадии (с) в виде двух последовательно соединенных зон окисления, при необходимости, можно частично или полностью выделять оксид углерода и водяной пар, образующиеся в качестве побочных продуктов в первой зоне окисления, из смеси покидающих эту зону газообразных продуктов, прежде чем подать их во вторую зону окисления. Предпочтительно выбирают способ окисления, не требующий такого выделения.In principle, heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of propene to acrylic acid can also be carried out in a single oxidation zone. In this case, both oxidation stages are realized in one reactor filled with a catalyst capable of catalyzing both oxidation stages, and the catalyst loading along the reaction coordinate can vary smoothly or abruptly. In the embodiment of step (c) in the form of two oxidation zones connected in series, if necessary, it is possible to partially or completely isolate carbon monoxide and water vapor generated as by-products in the first oxidation zone from the mixture of gaseous products leaving this zone before feeding them into the second oxidation zone. Preferably, an oxidation method is selected that does not require such isolation.

Для осуществления реакционной стадии (с) наряду с чистым молекулярным кислородом может использоваться молекулярный кислород, разбавленный инертным газом, в частности диоксидом углерода, монооксидом углерода, благородными газами, азотом и/или насыщенными углеводородами.In addition to pure molecular oxygen, molecular oxygen diluted with an inert gas, in particular carbon dioxide, carbon monoxide, noble gases, nitrogen and / or saturated hydrocarbons can be used to carry out reaction step (c).

Целесообразно, по меньшей мере, часть потребности в молекулярном кислороде компенсировать за счет использования воздуха в качестве его источника. В предпочтительном варианте газ В, подаваемый на стадию (с) способа согласно изобретению, по существу состоит только из пропана и пропена, а в качестве источника молекулярного кислорода, необходимого для окисления, используют исключительно воздух. При необходимости путем добавления к подаваемому на стадию (с) газу В холодного воздуха можно способствовать непосредственному охлаждению этого газа.It is advisable to compensate at least part of the need for molecular oxygen by using air as its source. In a preferred embodiment, gas B supplied to step (c) of the method according to the invention essentially consists only of propane and propene, and only air is used as the molecular oxygen source necessary for oxidation. If necessary, by adding cold air to the gas B fed to step (c), direct cooling of this gas can be facilitated.

Если целевым продуктом является акролеин, использовать вторую зону окисления при осуществлении стадии (с) представляется нецелесообразным.If the target product is acrolein, it seems impractical to use the second oxidation zone in the implementation of stage (c).

Окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты на стадии (с) может быть осуществлено так же, как описано в европейской заявке на патент ЕР-А-0117146, патентах США US-A-5198578 и US-A-5183936, или аналогично немецкой заявке на патент DE-A 3313573, патенту Канады СА-А-1217502, патентам США US-A-3161670, US-A-4532365 и международной заявке WO 97/36849. Пригодные способы окисления пропена описаны также в европейских заявках на патент ЕР-А-0293224, ЕР-А-0253409, немецких заявках на патент DE-A 4431957, DE-A 4132263 или DE 19508532, причем предпочтительными являются, в частности, способы окисления, предусматривающие использование газообразных разбавителей.The oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid in step (c) can be carried out as described in European patent application EP-A-0117146, US patents US-A-5198578 and US-A-5183936, or similarly German patent application DE-A 3313573, Canadian patent CA-A-1217502, US patents US-A-3161670, US-A-4532365 and international application WO 97/36849. Suitable propene oxidation processes are also described in European patent applications EP-A-0293224, EP-A-0253409, German patent applications DE-A 4431957, DE-A 4132263 or DE 19508532, in particular, oxidation methods are preferred, involving the use of gaseous diluents.

Окисление акролеина до акриловой кислоты может быть осуществлено в реакторе с псевдоожиженным слоем, как описано в международной заявке WO 00/39065.The oxidation of acrolein to acrylic acid can be carried out in a fluidized bed reactor, as described in international application WO 00/39065.

Окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты может быть осуществлено также в пластинчатых реакторах-теплообменниках, описанных в немецкой заявке на патент DE-A 19952964.The oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid can also be carried out in plate heat exchanger reactors described in German patent application DE-A 19952964.

Согласно другому предпочтительному варианту стадию (с) способа согласно изобретению осуществляют путем окисления пропана до акролеина и/или акриловой кислоты в одну или несколько ступеней в присутствии соответствующего катализатора, причем пригодными являются любые, известные специалистам способы, один из которых описан, например, в японской заявке на патент JP-A-1036311.According to another preferred embodiment, step (c) of the method according to the invention is carried out by oxidizing propane to acrolein and / or acrylic acid in one or more steps in the presence of an appropriate catalyst, any methods known to those skilled in the art are suitable, one of which is described, for example, in Japanese Patent Application JP-A-1036311.

Катализаторами, пригодными для гетерогенного каталитического газофазного окисления пропана до акролеина и/или акриловой кислоты, являются смеси оксидов металлов, общей формулы (I)Catalysts suitable for the heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of propane to acrolein and / or acrylic acid are mixtures of metal oxides of the general formula (I)

Figure 00000001
Figure 00000001

в которой М1 является теллуром (Те) и/или сурьмой (Sb),in which M 1 is tellurium (Te) and / or antimony (Sb),

М2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей ниобий (Nb), тантал (Та), вольфрам (W), титан (Ti), алюминий (AI), цирконий (Zr), хром (Cr), марганец (Mn), галлий (Ga), железо (Fe), рутений (Ru), кобальт (Со), рений (Rh), никель (Ni), палладий (Pd), платину (Pt), лантан (La), висмут (Bi), бор (В), цезий (Cs), олово (Sn), цинк (Zn), кремний (Si) и индий (In),M 2 is at least one element from the group consisting of niobium (Nb), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), aluminum (AI), zirconium (Zr), chromium (Cr), manganese (Mn), gallium (Ga), iron (Fe), ruthenium (Ru), cobalt (Co), rhenium (Rh), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), lanthanum (La), bismuth (Bi), boron (B), cesium (Cs), tin (Sn), zinc (Zn), silicon (Si) and indium (In),

b равно от 0,01 до 1,b is from 0.01 to 1,

с равно от больше 0 до 1, предпочтительно от 0,01 до 1,c is equal to greater than 0 to 1, preferably from 0.01 to 1,

d равно от больше 0 до 1, предпочтительно от 0,01 до 1,d is from greater than 0 to 1, preferably from 0.01 to 1,

n является числом, определяемым валентностью и повторяемостью отличающихся от кислорода элементов в формуле (I).n is a number determined by the valency and repeatability of the elements that are different from oxygen in the formula (I).

Смеси оксидов металлов, стехиометрический состав которых соответствует формуле (I), известны (смотри, например, европейские заявки на патент ЕР-А-0608838, ЕР-А-0529853, японские заявки на патент JP-A 7-232071, JP-A 10-57813, JP-A 2000-37632, JP-A 10-36311, международную заявку WO 00/29105, Proceedings ISO'99, Sept. 10-11, 1999, G.Centi and S.Perathoner Ed., SCI Pub. 1999, европейскую заявку на патент ЕР-А-0767164, Catalysis Today 49 (1999), S.141-153, европейскую заявку на патент ЕР-А-0962253, Applied Catalysis A: General 194-195 (2000), S.479-485, японскую заявку на патент JP-A 11/169716, европейскую заявку на патент ЕР-А-0895809, немецкую заявку на патент DE-A 19835257, японские заявки на патент JP-A 8-57319, JP-A 10-28862, JP-A-11-43314, JP-A 11-57479, международную заявку на патент WO 00/29106, японские заявки на патент JP-A 10-330343, JP-A 11-285637, JP-A 10-310539, JP-A 11-42434, JP-A 11-343261, JP-A 11-343262, международную заявку на патент WO 99/03825, японские заявки на патент JP-A 7-53448, JP-A 2000-51693 и JP-A 11-263745).Mixtures of metal oxides whose stoichiometric composition corresponds to formula (I) are known (see, for example, European patent applications EP-A-0608838, EP-A-0529853, Japanese patent applications JP-A 7-232071, JP-A 10 -57813, JP-A 2000-37632, JP-A 10-36311, international application WO 00/29105, Proceedings ISO'99, Sept. 10-11, 1999, G. Centi and S. Perathoner Ed., SCI Pub. 1999, European patent application EP-A-0767164, Catalysis Today 49 (1999), S.141-153, European patent application EP-A-0962253, Applied Catalysis A: General 194-195 (2000), S.479 -485, Japanese patent application JP-A 11/169716, European patent application EP-A-0895809, German patent application DE-A 19835257, Japanese applications and patent JP-A 8-57319, JP-A 10-28862, JP-A-11-43314, JP-A 11-57479, international patent application WO 00/29106, Japanese patent applications JP-A 10- 330343, JP-A 11-285637, JP-A 10-310539, JP-A 11-42434, JP-A 11-343261, JP-A 11-343262, international patent application WO 99/03825, Japanese patent applications JP-A 7-53448, JP-A 2000-51693 and JP-A 11-263745).

Особенно пригодными являются описанные ниже смеси оксидов металлов (I), (II) и (III).Particularly suitable are the mixtures of metal oxides (I), (II) and (III) described below.

В смесях оксидов металлов (I) формулы (I) М1 является теллуром (Те) и/или сурьмой (Sb); M2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей ниобий (Nb), тантал (Та), вольфрам (W), титан (Ti), алюминий (AI), цирконий (Zr), хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), рутений (Ru), кобальт (Со), рений (Rh), никель (Ni), палладий (Pd), платину (Pt), висмут (Bi), бор (В) и цезий (Cs); b равно от 0,01 до 1; с равно от 0,01 до 1; d равно от 0,01 до 1; n является числом, определяемым валентностью и повторяемостью отличающихся от кислорода элементов в составе смеси (I).In mixtures of metal oxides (I) of the formula (I), M 1 is tellurium (Te) and / or antimony (Sb); M 2 is at least one element from the group consisting of niobium (Nb), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), aluminum (AI), zirconium (Zr), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), ruthenium (Ru), cobalt (Co), rhenium (Rh), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), bismuth (Bi), boron (B) and cesium (Cs); b is from 0.01 to 1; s is from 0.01 to 1; d is from 0.01 to 1; n is a number determined by the valency and repeatability of elements different from oxygen in the composition of the mixture (I).

Смесь оксидов металлов (I) предпочтительно получают следующим образом. Смесь источников элементарных составляющих смеси оксидов металлов (I) подвергают гидротермальной обработке, выделяют вновь образующийся твердый продукт и путем тепловой обработки переводят его в активный оксид. Предпочтительной является смесь оксидов металлов (I) следующего состава: М1 является теллуром (Те), М2 является ниобием (Nb), b равно 0,1-0,6, с равно 0,05-0,4 и d равно 0,01-0,6. Температура тепловой обработки предпочтительно составляет от 350 до 700°С, причем начальную стадию тепловой обработки осуществляют, в частности, при температуре от 150 до 400°С в кислородсодержащей атмосфере, а заключительную стадию при температуре от 350 до 700°С в атмосфере инертного газа. Пригодные стехиометрические составы смеси оксидов металлов (I) аналогичны приведенным в европейской заявке на патент ЕР-А-0608838, международной заявке на патент WO 00/29106, японской заявке на патент JP-A 11/169716 и европейской заявке на патент ЕР-А-0962253 составам.A mixture of metal oxides (I) is preferably prepared as follows. A mixture of sources of elementary constituents of a mixture of metal oxides (I) is subjected to hydrothermal treatment, the newly formed solid product is isolated and converted into the active oxide by heat treatment. Preferred is a mixture of metal oxides (I) of the following composition: M 1 is tellurium (Te), M 2 is niobium (Nb), b is 0.1-0.6, c is 0.05-0.4 and d is 0 , 01-0.6. The temperature of the heat treatment is preferably from 350 to 700 ° C, and the initial stage of heat treatment is carried out, in particular, at a temperature of from 150 to 400 ° C in an oxygen-containing atmosphere, and the final stage at a temperature of from 350 to 700 ° C in an inert gas atmosphere. Suitable stoichiometric compositions of the mixture of metal oxides (I) are similar to those given in European patent application EP-A-0608838, international patent application WO 00/29106, Japanese patent application JP-A 11/169716 and European patent application EP-A- 0962253 compositions.

О гидротермальном получении предварительных (неактивироавнных) смесей оксидов металлов хорошо известно специалистам (смотри, например, Applied Catalysis A: 194-195 (2000) 479-485, Kinetics and Catalysis, Vol.40, No.3, 1999, pp.401-404, Chem. Commun., 1999, 517-518, японские заявки на патент JP-A 6/227819 и JP-A 2000/26123).The hydrothermal preparation of preliminary (inactive) metal oxide mixtures is well known to those skilled in the art (see, for example, Applied Catalysis A: 194-195 (2000) 479-485, Kinetics and Catalysis, Vol.40, No.3, 1999, pp.401- 404, Chem. Commun., 1999, 517-518, Japanese Patent Applications JP-A 6/227819 and JP-A 2000/26123).

Под гидротермальной обработкой подразумевают, в частности, тепловую обработку предпочтительно тщательно смешанных источников элементарных составляющих желаемой смеси оксидов металлов (I), которую производят в эксплуатируемой под избыточным давлением емкости (автоклаве) в присутствии находящегося под избыточным давлением водяного пара при температуре, обычно составляющей от больше 100 до 600°С. Давление обычно составляет до 500 атм, предпочтительно до 250 атм. Температура может превышать 600°С, а давление может быть выше 500 атм, однако, с технологической точки зрения использование такого режима малоцелесообразно. Особенно предпочтительной является гидротермальная обработка, осуществляемая при одновременном присутствии водяного пара и конденсированной воды. Такая обработка может быть произведена при температуре от больше 100 до 374,15°С (критическая температура воды) и соответствующем давлении. При этом целесообразно использовать такое количество воды, чтобы происходило полное поглощение исходных соединений жидкой фазой с образованием суспензии и/или раствора.By hydrothermal treatment is meant, in particular, the heat treatment of preferably carefully mixed sources of elementary constituents of the desired mixture of metal oxides (I), which is carried out in a pressurized container (autoclave) in the presence of pressurized water vapor at a temperature usually of more than 100 to 600 ° C. The pressure is usually up to 500 atm, preferably up to 250 atm. The temperature can exceed 600 ° C, and the pressure can be higher than 500 atm, however, from a technological point of view, the use of such a regime is not practical. Especially preferred is hydrothermal treatment carried out with the simultaneous presence of water vapor and condensed water. Such treatment can be carried out at a temperature of from more than 100 to 374.15 ° C (critical water temperature) and the corresponding pressure. In this case, it is advisable to use such an amount of water that the complete absorption of the starting compounds by the liquid phase takes place with the formation of a suspension and / or solution.

Возможен также такой способ осуществления гидротермальной обработки, согласно которому тщательно перемешанная смесь исходных соединений полностью абсорбирует водный конденсат, находящийся в равновесии с водяным паром.It is also possible such a method of hydrothermal treatment, according to which a thoroughly mixed mixture of the starting compounds completely absorbs water condensate in equilibrium with water vapor.

Гидротермальную обработку предпочтительно осуществляют при температурах больше 100 - 300°С, предпочтительно 150 - 250°С (например, 160 - 180°С). Содержание источников элементарных составляющих желаемой смеси оксидов металлов (I) в смеси воды с этими источниками, находящейся в автоклаве, составляет, как правило, не менее 1 мас.% и обычно не превышает 90 мас.%. Типичное содержание источников элементарных составляющих составляет от 3 до 60 мас.% или от 5 до 30 мас.%, часто от 5 до 15 мас.%.The hydrothermal treatment is preferably carried out at temperatures above 100-300 ° C, preferably 150-250 ° C (for example, 160-180 ° C). The content of sources of elementary constituents of the desired mixture of metal oxides (I) in a mixture of water with these sources in an autoclave is usually not less than 1 wt.% And usually does not exceed 90 wt.%. A typical content of sources of elemental components is from 3 to 60 wt.% Or from 5 to 30 wt.%, Often from 5 to 15 wt.%.

Гидротермальную обработку можно осуществлять как при перемешивании, так и без перемешивания. В качестве исходных соединений (источников элементарных составляющих смеси оксидов металлов) для гидротермальной обработки пригодны, в частности, любые соединения, которые при нагревании под избыточным давлении в присутствии воды способны образовывать соответствующие оксиды и/или гидроксиды. Для гидротермальной обработки могут совместно использоваться уже готовые оксиды и/или гидроксиды элементарных составляющих или только одни такие оксиды и/или гидроксиды. Источники элементарных составляющих, как правило, используют в тонкодисперсном состоянии.Hydrothermal treatment can be carried out both with stirring and without stirring. Suitable starting compounds (sources of elementary constituents of a mixture of metal oxides) for hydrothermal treatment are, in particular, any compounds which, when heated under excessive pressure in the presence of water, are capable of forming the corresponding oxides and / or hydroxides. For hydrothermal treatment, ready-made oxides and / or hydroxides of elemental constituents or only such oxides and / or hydroxides alone can be shared. Sources of elementary components, as a rule, are used in a finely divided state.

В качестве источников элементарных составляющих пригодны любые соединения, которые при нагревании, при необходимости, осуществляемом в присутствии воздуха, способны образовывать оксиды и/или гидроксиды. В качестве таких исходных соединений могут совместно использоваться уже готовые оксиды и/или гидроксиды элементарных составляющих или только одни такие оксиды и/или гидроксиды.Suitable sources of elementary constituents are any compounds which, when heated, if necessary, carried out in the presence of air, can form oxides and / or hydroxides. As such starting compounds, ready-made oxides and / or hydroxides of elementary constituents or only such oxides and / or hydroxides alone can be shared.

Пригодными источниками элементарной составляющей, содержащей молибден (Мо), являются, например, оксиды молибдена, в частности триоксид молибдена, соли молибденовой кислоты, в частности гептамолибдотетрагидрат аммония, и галогениды молибдена, в частности хлорид молибдена.Suitable sources of the elemental component containing molybdenum (Mo) are, for example, molybdenum oxides, in particular molybdenum trioxide, salts of molybdenum acid, in particular ammonium heptamolybdotetrahydrate, and molybdenum halides, in particular molybdenum chloride.

Пригодными источниками элементарной составляющей, содержащей ванадий (V), являются, например, ванадилацетилацетонат, соли ванадиевой кислоты, в частности метаванадат аммония, оксиды ванадия, в частности пентоксид ванадия (V2O5), галогениды ванадия, в частности тетрахлорид ванадия (VCl4), и оксигалогениды ванадия, в частности оксихлорид ванадия (VOCl3). В качестве исходных соединений целесообразно совместно использовать ванадийсодержащие соединения, в которых ванадий обладает степенью окисления +4.Suitable sources of the elemental component containing vanadium (V) are, for example, vanadyl acetylacetonate, vanadium acid salts, in particular ammonium metavanadate, vanadium oxides, in particular vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), vanadium halides, in particular vanadium tetrachloride (VCl 4 ), and vanadium oxyhalides, in particular vanadium oxychloride (VOCl 3 ). As starting compounds, it is advisable to jointly use vanadium-containing compounds in which vanadium has a oxidation state of +4.

Пригодными источниками элементарной составляющей, содержащей теллур, являются оксиды теллура, в частности диоксид теллура, металлический теллур, галогениды теллура, в частности дихлорид теллура (TeCl2), а также теллуровые кислоты, в частности ортотеллуровая кислота (H6TeO6).Suitable sources of the tellurium-containing elemental component are tellurium oxides, in particular tellurium dioxide, metallic tellurium, tellurium halides, in particular tellurium dichloride (TeCl 2 ), and telluric acids, in particular orthotelluric acid (H 6 TeO 6 ).

Предпочтительными исходными соединениями, содержащими сурьму, являются галогениды сурьмы, в частности трихлорид сурьмы (SbCl3), оксиды сурьмы, в частности триоксид сурьмы (Sb2О3), сурьмяные кислоты, в частности HSb(ОН)6, а также сульфат оксида сурьмы ((SbO2)SO4).Preferred starting compounds containing antimony are antimony halides, in particular antimony trichloride (SbCl 3 ), antimony oxides, in particular antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony acids, in particular HSb (OH) 6 , and antimony oxide ((SbO 2 ) SO 4 ).

Пригодными источниками элементарной составляющей, содержащей ниобий, являются, например, оксиды ниобия, в частности пентоксид ниобия (Nb2O5), оксигалогениды ниобия, в частности оксихлорид ниобия (NbOCl3), галогениды ниобия, в частности хлорид ниобия (NbCl5), а также комплексные соединения ниобия и органических карбоновых и/или дикарбоновых кислот, например оксалаты и алкоголяты ниобия. В качестве источника ниобия пригодны также используемые согласно европейской заявке на патент ЕР-А-0895809 растворы, содержащие ниобий.Suitable sources of the elemental component containing niobium are, for example, niobium oxides, in particular niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), niobium oxyhalides, in particular niobium oxychloride (NbOCl 3 ), niobium halides, in particular niobium chloride (NbCl 5 ), and complex compounds of niobium and organic carboxylic and / or dicarboxylic acids, for example niobium oxalates and alcoholates. Solutions containing niobium also used in accordance with European patent application EP-A-0895809 are also suitable as a source of niobium.

Что касается возможных исходных соединений, содержащих другие элементы М2, речь, прежде всего, идет о соответствующих галогенидах, нитратах, формиатах, оксалатах, ацетатах, карбонатах и/или гидроксидах. Пригодными исходными соединениями нередко являются также оксопроизводные, например вольфраматы или соответствующие им кислоты, а также соли аммония.As for the possible starting compounds containing other elements of M 2 , we are talking primarily about the corresponding halides, nitrates, formates, oxalates, acetates, carbonates and / or hydroxides. Suitable starting compounds are often also oxo derivatives, for example tungstates or their corresponding acids, as well as ammonium salts.

Пригодными исходными соединениями, кроме того, являются полианионы типа Андерсона, описанные, например, в Polyhedron. Vol.6, No.2, pp.213-218, 1987, которые были использованы для получения соответствующих оксидов металлов (I), например, в Applied Catalysis A: General 194-195 (2000) 479-485, или полианионы, приведенные в цитируемых в этих публикациях литературных источниках. Полианионы типа Андерсона описаны также в Kinetics and Catalysis. Vol.40, No.1999, pp.401-404.Suitable starting compounds are furthermore Anderson type polyanions described, for example, in Polyhedron. Vol.6, No.2, pp.213-218, 1987, which were used to obtain the corresponding metal oxides (I), for example, in Applied Catalysis A: General 194-195 (2000) 479-485, or the polyanions given in the references cited in these publications. Anderson type polyanions are also described in Kinetics and Catalysis. Vol.40, No.1999, pp. 404-404.

Другими пригодными исходными соединениями являются, например, полианионы типа Давсона или Кеггина. Предпочтительными являются такие исходные соединения, которые при повышенных температурах в присутствии или в отсутствие кислорода превращаются в оксиды, при необходимости, с выделением газообразных продуктов.Other suitable starting compounds are, for example, polyanions of the Dawson or Keggin type. Preferred are those starting compounds which, at elevated temperatures in the presence or absence of oxygen, are converted to oxides, if necessary, with the release of gaseous products.

Для осуществления гидротермальной обработки, как правило, необходимо длительное время, составляющее от нескольких часов до нескольких дней. Типичная продолжительность гидротермальной обработки составляет 48 часов. С технологической точки зрения такую обработку целесообразно производить в автоклаве с внутренней фторопластовой облицовкой. Автоклав перед гидротермальной обработкой может быть эвакуирован, при необходимости, с одновременным удалением находящейся в нем водной смеси. Перед повышением температуры автоклав может быть заполнен инертным газом (азотом, благородным газом). Можно также отказаться от осуществления обоих указанных мероприятий. Водная смесь перед гидротермальной обработкой может быть инертизирована путем дополнительной продувки инертного газа. Использование указанных инертных газов может оказаться целесообразным и с технологической точки зрения, создавая в автоклаве избыточное давление перед гидротермальной обработкой.To carry out hydrothermal treatment, as a rule, it takes a long time, ranging from several hours to several days. A typical hydrothermal treatment is 48 hours. From a technological point of view, it is advisable to carry out such processing in an autoclave with an internal fluoroplastic lining. The autoclave before hydrothermal treatment can be evacuated, if necessary, with the simultaneous removal of the water mixture contained in it. Before the temperature rises, the autoclave can be filled with an inert gas (nitrogen, noble gas). You can also refuse to implement both of these activities. The aqueous mixture before hydrothermal treatment can be inertized by additional purging with an inert gas. The use of these inert gases may also be expedient from a technological point of view, creating an excess pressure in the autoclave before hydrothermal treatment.

Тепловую обработку твердого продукта, выделенного по завершении гидротермальной обработки, целесообразно производить при температуре от 350 до 700°С, часто при температуре от 400 до 650°С или от 400 до 600°С, причем автоклав по завершении гидротермальной обработки может быть охлажден до комнатной температуры быстро или медленно, то есть в течение длительного промежутка времени (например, без использования принудительного охлаждения). Тепловую обработку можно осуществлять в оксидирующей, восстанавливающей или инертной атмосфере. Для создания оксидирующей атмосферы можно, например, использовать обычный воздух, а также воздух, обогащенный или обедненный молекулярным кислородом. Тепловую обработку предпочтительно осуществляют в инертной атмосфере, то есть, например, в атмосфере молекулярного азота и/или благородного газа. Разумеется, ее можно проводить и под вакуумом.It is advisable to heat-treat the solid product recovered at the end of hydrothermal treatment at a temperature of 350 to 700 ° C, often at a temperature of 400 to 650 ° C or 400 to 600 ° C, and the autoclave can be cooled to room temperature upon completion of hydrothermal treatment temperatures quickly or slowly, that is, over a long period of time (for example, without using forced cooling). Heat treatment can be carried out in an oxidizing, reducing or inert atmosphere. To create an oxidizing atmosphere, for example, you can use ordinary air, as well as air enriched or depleted in molecular oxygen. The heat treatment is preferably carried out in an inert atmosphere, that is, for example, in an atmosphere of molecular nitrogen and / or a noble gas. Of course, it can be carried out under vacuum.

Если тепловую обработку осуществляют в газообразной атмосфере, обрабатываемый продукт может находиться в виде стационарного или псевдоожиженного слоя.If the heat treatment is carried out in a gaseous atmosphere, the processed product may be in the form of a stationary or fluidized bed.

Общая продолжительность тепловой обработки может составлять 24 часа или более длительное время.The total duration of the heat treatment may be 24 hours or longer.

Тепловую обработку предпочтительно начинают в оксидирующей кислородсодержащей атмосфере (например, атмосфере воздуха) при температуре от 150 до 400°С или от 250 до 350°С. По завершении этой начальной стадии целесообразно продолжить тепловую обработку, осуществляя ее в атмосфере инертного газа при температуре от 350 до 700°С, от 400 до 650°С или от 400 до 600°С. Тепловая обработка предварительных катализаторов, полученных в результате гидротермальной обработки, может быть также осуществлена путем таблетирования с последующей тепловой обработкой и измельчением.Heat treatment preferably begins in an oxidizing oxygen-containing atmosphere (for example, an atmosphere of air) at a temperature of from 150 to 400 ° C. Or from 250 to 350 ° C. Upon completion of this initial stage, it is advisable to continue the heat treatment, carrying out it in an inert gas atmosphere at a temperature of from 350 to 700 ° C, from 400 to 650 ° C or from 400 to 600 ° C. The heat treatment of the preliminary catalysts obtained as a result of hydrothermal treatment can also be carried out by tableting followed by heat treatment and grinding.

С технологической точки зрения полученный в результате гидротермальной обработки твердый продукт перед последующей тепловой обработкой целесообразно подвергнуть измельчению.From a technological point of view, it is advisable to grind the solid product obtained as a result of hydrothermal treatment before subsequent heat treatment.

Если смеси оксидов металлов (I) получают из исходных соединений, аналогичных используемым в обычных способах получения таких смесей, и тепловую обработку полученной обычным способом, тщательно перемешанной сухой смеси производят аналогично тепловой обработке твердого продукта, полученного путем предварительной гидротермальной обработки, то при соблюдении прочих равных условиях смеси оксидов металлов (I), подвергнутые гидротермальной обработке, при гетерогенном каталитическом газофазном окислении пропана, как правило, обеспечивают более селективный выход акриловой кислоты и обладают более высокой каталитической активностью.If mixtures of metal oxides (I) are obtained from the starting compounds similar to those used in conventional methods for producing such mixtures, and heat treatment obtained in the usual way, thoroughly mixed dry mixture is carried out similarly to heat treatment of a solid product obtained by preliminary hydrothermal treatment, then all other things being equal under conditions of a mixture of metal oxides (I), subjected to hydrothermal treatment, with heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of propane, as a rule, they provide Lee selective yield of acrylic acid and have a higher catalytic activity.

Смеси оксидов металлов (I) могут использоваться в качестве катализаторов как таковые (например, измельченные в порошок или размолотые) или в виде формованных изделий. Катализ можно осуществлять в стационарном, движущемся или псведоожиженном слое.Mixtures of metal oxides (I) can be used as catalysts per se (for example, powdered or ground) or in the form of molded products. Catalysis can be carried out in a stationary, moving or fluidized bed.

Рентгеновская дифрактограмма смеси оксидов металлов (I), как правило, в основном аналогична соответствующим дифрактограммам, представленным в европейских заявках на патент ЕР-А-0529853, ЕР-А-0608838 и немецкой заявке на патент DE-A 19835247.The X-ray diffraction pattern of the mixture of metal oxides (I) is generally substantially the same as the corresponding diffraction patterns presented in European patent applications EP-A-0529853, EP-A-0608838 and German patent application DE-A 19835247.

Активные смеси оксидов металлов (I) можно также использовать в сочетании с тонкодисперсными, например, коллоидными материалами, в частности диоксидом кремния, диоксидом титана, оксидом алюминия, оксидом цинка, оксидом ниобия, играющими роль разбавителей.Active mixtures of metal oxides (I) can also be used in combination with finely dispersed, for example, colloidal materials, in particular silica, titanium dioxide, alumina, zinc oxide, niobium oxide, which play the role of diluents.

Массовое отношение разбавителя к активной смеси может достигать 9:1, то есть может составлять также 6:1 и 3:1. Активную смесь можно совмещать с разбавителем перед тепловой обработкой (прокаливанием) и/или после нее. Разбавитель, как правило, вводят перед гидротермальной обработкой. Если его вводят перед тепловой обработкой, он должен оставаться в составе прокаленной смеси, что справедливо и при введении разбавителя перед гидротермальной обработкой. Этому условию, например, как правило, удовлетворяют прокаленные при высоких температурах оксиды.The mass ratio of diluent to the active mixture can reach 9: 1, that is, it can also be 6: 1 and 3: 1. The active mixture can be combined with a diluent before and after heat treatment (calcination). The diluent is typically administered before hydrothermal treatment. If it is introduced before the heat treatment, it must remain in the calcined mixture, which is also true when the diluent is introduced before the hydrothermal treatment. This condition, for example, is usually satisfied by oxides calcined at high temperatures.

Другими пригодными для окисления пропана катализаторами являются смеси оксидов металлов (II), обладающие приведенной выше формулой (I), с дифракционными рефлексами h, i и k на соответствующих рентгеновских дифрактограммах, пики которых лежат при углах дифракции (2θ) 2,22±0,4° (h), 27,3±0,4° (i) и 28,2±0,4° (k), причемOther suitable catalysts for the oxidation of propane are mixtures of metal oxides (II) having the above formula (I) with diffraction reflections h, i and k in the corresponding X-ray diffraction patterns, the peaks of which lie at diffraction angles (2θ) 2.22 ± 0, 4 ° (h), 27.3 ± 0.4 ° (i) and 28.2 ± 0.4 ° (k), and

- дифракционный рефлекс h является наиболее сильным на дифрактограмме и обладает максимальной полушириной 0,5°,- the diffraction reflex h is the strongest in the diffraction pattern and has a maximum half-width of 0.5 °,

- интенсивность Pi дифракционного рефлекса i и интенсивность Pk дифракционного рефлекса k удовлетворяют соотношению 0,65≤R≤0,85, в котором R представляет собой отношение интенсивностей, определенное по формуле R=Рi/(Рi+Pk), и- the intensity P i of the diffraction reflex i and the intensity P k of the diffraction reflex k satisfy a ratio of 0.65≤R≤0.85, in which R is the ratio of intensities defined by the formula R = P i / (P i + P k ), and

- полуширина дифракционных рефлексов i и k составляет ≤1.- the half-width of the diffraction reflections i and k is ≤1.

Предпочтительным является значение R, удовлетворяющее соотношению 0,67≤R≤0,75, еще более предпочтительно значение R, равное 0,70-0,75, или R, равное 0,72.Preferred is an R value satisfying a ratio of 0.67≤R≤0.75, even more preferably an R value of 0.70-0.75, or R equal to 0.72.

Предпочтительным является использование смеси оксидов металлов (II), где М1 является теллуром (Те). Кроме того, благоприятно использование смесей оксидов (II), где М2 является ниобием (Nb), танталом (Та), вольфрамом (W) и/или титаном (Ti). Предпочтительными являются смеси, где М2 является ниобием (Nb).It is preferable to use a mixture of metal oxides (II), where M 1 is tellurium (Te). In addition, the use of mixtures of oxides (II) is advantageous, where M 2 is niobium (Nb), tantalum (Ta), tungsten (W) and / or titanium (Ti). Preferred are mixtures where M 2 is niobium (Nb).

Стехиометрический коэффициент «b» в смесях оксидов металлов (II) предпочтительно составляет от 0,1 до 0,6. Предпочтительный диапазон значений стехиометрического коэффициента «с» составляет соответственно от 0,01 до 1 или от 0,05 до 0,4, а предпочтительное значение коэффициента «d» находится в интервале от 0,01 до 1 или от 0,1 до 0,6. Особенно предпочтительным является использование таких смесей оксидов металлов (II), значения стехиометрических коэффициентов «b», «с» и «d» которых находятся в пределах указанных выше предпочтительных интервалов. Другие пригодные стехиометрические составы смесей оксидов металлов (II) приводятся в цитируемых выше документах, соответствующих уровню техники, в частности в японской заявке на патент JP-A 7-53448.The stoichiometric coefficient "b" in mixtures of metal oxides (II) is preferably from 0.1 to 0.6. The preferred range of values of the stoichiometric coefficient "c" is respectively from 0.01 to 1 or from 0.05 to 0.4, and the preferred value of the coefficient "d" is in the range from 0.01 to 1 or from 0.1 to 0, 6. Particularly preferred is the use of such mixtures of metal oxides (II), the stoichiometric coefficients “b”, “c” and “d” are within the above preferred ranges. Other suitable stoichiometric compositions of mixtures of metal oxides (II) are given in the documents cited above, corresponding to the prior art, in particular in Japanese patent application JP-A 7-53448.

Целенаправленный способ получения смесей оксидов металлов (II) описан, например, в японской заявке на патент JP-A 11-43314, согласно которой такие смеси рекомендуется использовать в качестве катализаторов гетерогенного окислительного дегидрирования этана до этена.A targeted method for producing mixtures of metal oxides (II) is described, for example, in Japanese patent application JP-A 11-43314, according to which such mixtures are recommended to be used as catalysts for the heterogeneous oxidative dehydrogenation of ethane to ethene.

Согласно известному способу, описанному в цитируемых выше документах, соответствующих уровню техники, сначала получают смесь диоксидов металлов формулы (I), состоящую из i-фазы и других фаз (например, k-фазы). Содержание i-фазы в полученной смеси может быть повышено, например, в результате отбора других фаз, например, k-фазы, осуществляемого под микроскопом, или ее промывки соответствующими жидкостями, которыми могут быть, например, водные растворы органических кислот, в частности щавелевой, уксусной, лимонной или винной, неорганических кислот, в частности азотной кислоты, спирты и водные растворы пероксида водорода. Способ получения смесей диоксидов металлов (II) описан также в японской заявке на патент JP-A 7-232071.According to the known method described in the documents cited above, corresponding to the prior art, first get a mixture of metal dioxides of the formula (I), consisting of the i-phase and other phases (for example, k-phase). The content of the i-phase in the resulting mixture can be increased, for example, by selecting other phases, for example, the k-phase carried out under a microscope, or washing it with appropriate liquids, which can be, for example, aqueous solutions of organic acids, in particular oxalic, acetic, citric or tartaric, inorganic acids, in particular nitric acid, alcohols and aqueous solutions of hydrogen peroxide. A method for producing mixtures of metal dioxide (II) is also described in Japanese patent application JP-A 7-232071.

Смеси оксидов металлов (II) могут быть получены способом, описанным в немецкой заявке на патент DE-A 198 35247. Согласно этому способу из соответствующих источников элементарных составляющих получают возможно более тщательно перемешанную, предпочтительно тонкодисперсную сухую смесь, которую подвергают тепловой обработке при температуре от 350 до 700°С, от 400 до 650°С или от 400 до 600°С.Тепловую обработку можно осуществлять в оксидирующей, восстанавливающей или инертной атмосфере. Для создания оксидирующей атмосферы используют, например, обычный воздух, а также воздух, обогащенный или обедненный молекулярным кислородом. Тепловую обработку предпочтительно осуществляют в инертной атмосфере, например в атмосфере молекулярного азота и/или благородного газа. Обычно ее осуществляют при нормальном давлении (1 атм). Разумеется, тепловая обработка может быть осуществлена под вакуумом или при пониженном давлении.Mixtures of metal oxides (II) can be obtained by the method described in German patent application DE-A 198 35247. According to this method, the most carefully mixed, preferably finely divided, dry mixture is obtained from appropriate sources of elemental components, which is subjected to heat treatment at a temperature of 350 up to 700 ° C, from 400 to 650 ° C or from 400 to 600 ° C. Heat treatment can be carried out in an oxidizing, reducing or inert atmosphere. To create an oxidizing atmosphere, for example, ordinary air is used, as well as air enriched or depleted in molecular oxygen. The heat treatment is preferably carried out in an inert atmosphere, for example in an atmosphere of molecular nitrogen and / or a noble gas. Usually it is carried out at normal pressure (1 atm). Of course, the heat treatment can be carried out under vacuum or under reduced pressure.

Если для тепловой обработки используют газообразную атмосферу, ее можно осуществлять в стационарном или псевдоожиженном слое. Тепловая обработка в общей сложности может занимать 24 часа или более продолжительное время.If a gaseous atmosphere is used for the heat treatment, it can be carried out in a stationary or fluidized bed. Heat treatment may take a total of 24 hours or longer.

Тепловую обработку предпочтительно начинают в оксидирующей кислородсодержащей атмосфере (например, в атмосфере воздуха) при температуре от 150 до 400°С или от 250 до 350°С. По завершении начальной стадии целесообразно продолжить тепловую обработку в атмосфере инертного газа при температуре от 350 до 700°С, от 400 до 650°С или от 400 до 600°С.Тепловая обработка предварительных катализаторов, полученных в результате гидротермальной обработки, может быть также осуществлена следующим образом. Сначала их таблетируют, при необходимости, предварительно измельчив до порошкообразного состояния (таблетирование производят, при необходимости, с добавлением от 0,5 до 2 мас.% тонкодисперсного графита), а затем подвергают тепловой обработке и повторному измельчению.Heat treatment preferably begins in an oxidizing oxygen-containing atmosphere (for example, in an atmosphere of air) at a temperature of from 150 to 400 ° C or from 250 to 350 ° C. Upon completion of the initial stage, it is advisable to continue the heat treatment in an inert gas atmosphere at a temperature of from 350 to 700 ° C, from 400 to 650 ° C or from 400 to 600 ° C. Heat treatment of the preliminary catalysts obtained as a result of hydrothermal treatment can also be carried out in the following way. First, they are tableted, if necessary, pre-crushed to a powder state (tabletting is carried out, if necessary, with the addition of 0.5 to 2 wt.% Fine graphite), and then subjected to heat treatment and regrind.

Исходные соединения для получения смесей оксидов металлов (II) могут быть перемешаны в сухом или мокром состоянии. Если осуществляют сухое перемешивание, исходные соединения целесообразно использовать в виде тонкодисперсного порошка и после перемешивания и, при необходимости, уплотнения подвергнуть прокаливанию (тепловой обработке). Предпочтительным, однако, является перемешивание в мокром состоянии, причем исходные соединения обычно находятся в виде водного раствора и/или суспензии. Полученную в результате перемешивания водную смесь сушат и прокаливают. Под водной смесью предпочтительно подразумевают водный раствор или водную суспензию. Сушку предпочтительно осуществляют непосредственно после получения водной смеси в прямоточной или противоточной распылительной сушилке (температура на выходе из сушилки, как правило, составляет от 100 до 150°С), причем особенно тщательно перемешанную сухую смесь получают, прежде всего, в том случае, если поступающая в сушилку водная смесь представляет собой водный раствор или водную суспензию.The starting compounds for preparing mixtures of metal oxides (II) can be mixed in a dry or wet state. If dry mixing is carried out, it is advisable to use the starting compounds in the form of a finely divided powder and, after mixing and, if necessary, compaction, calcining (heat treatment). Preferred, however, is stirring in the wet state, with the starting compounds usually being in the form of an aqueous solution and / or suspension. The resulting aqueous mixture was dried and calcined. By an aqueous mixture is preferably meant an aqueous solution or an aqueous suspension. The drying is preferably carried out immediately after receiving the aqueous mixture in a direct-flow or counter-current spray dryer (the temperature at the outlet of the dryer is usually from 100 to 150 ° C), and a particularly thoroughly mixed dry mixture is obtained, first of all, if to the dryer, the aqueous mixture is an aqueous solution or an aqueous suspension.

В качестве исходных соединений для получения смеси оксидов металлов (II) (источников элементарных составляющих) пригодны описанные выше соединения, предназначенные для получения смесей оксидов (I).As the starting compounds for the preparation of a mixture of metal oxides (II) (sources of elementary constituents), the above compounds intended for the preparation of mixtures of oxides (I) are suitable.

Использовать смеси оксидов металлов (II) и получать соответствующие формованные изделия можно аналогично описанным выше смесям оксидов металлов (I). Смеси оксидов металлов (II) могут быть подвергнуты формованию, например, путем нанесения на подложку, как описано ниже для смесей оксидов металлов (III), экструзии и/или таблетирования в тонкодисперсном состоянии, которому могут быть подвергнуты также и тонкодисперсные предварительные смеси оксидов (II).Use a mixture of metal oxides (II) and obtain the corresponding molded products can be similar to the above-described mixtures of metal oxides (I). Mixtures of metal oxides (II) can be molded, for example, by coating on a substrate, as described below for mixtures of metal oxides (III), extrusion and / or tabletting in a finely divided state, to which finely dispersed preliminary mixtures of oxides (II) can also be subjected )

Смеси оксидов металлов (II) можно использовать также подобно смесям оксидов (I) в разбавленном тонкодисперсными материалами состоянии.Mixtures of metal oxides (II) can also be used like mixtures of oxides (I) in a state diluted with finely dispersed materials.

Катализаторам на основе смесей оксидов металлов (II) может быть придана форма сферических частиц, полнотелых цилиндров или колец (полых цилиндров), продольный размер которых, как правило, составляет от 1 до 10 мм. Длина цилиндров предпочтительно составляет от 2 до 10 мм, наружный диаметр от 4 до 10 мм. Толщина стенок колец обычно составляет от 1 до 4 мм. Пригодные кольцеообразные частицы катализатора могут обладать также следующими геометрическими параметрами: длиной от 3 до 6 мм, наружным диаметром от 4 до 8 мм и толщиной стенок от 1 до 2 мм. Наряду с этим не исключается возможность использования кольцеобразных частиц, обладающих параметрами 7 мм × 3 мм × 4 мм или 5 мм × 3 мм × 2 мм (наружный диаметр × длина × внутренний диаметр).Catalysts based on mixtures of metal oxides (II) can be shaped into spherical particles, solid cylinders or rings (hollow cylinders), the longitudinal size of which, as a rule, is from 1 to 10 mm. The length of the cylinders is preferably from 2 to 10 mm, the outer diameter from 4 to 10 mm. The wall thickness of the rings is usually from 1 to 4 mm. Suitable ring-shaped catalyst particles may also have the following geometric parameters: a length of 3 to 6 mm, an outer diameter of 4 to 8 mm, and a wall thickness of 1 to 2 mm. Along with this, the possibility of using annular particles having parameters of 7 mm × 3 mm × 4 mm or 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter) is not ruled out.

Интенсивности дифракционных рефлексов на соответствующей рентгеновской дифрактограмме описаны в немецких заявках на патент DE-A 19835247, DE-A 10051419 и DE-A 10046672.The intensities of the diffraction reflections in the corresponding X-ray diffraction pattern are described in German patent applications DE-A 19835247, DE-A 10051419 and DE-A 10046672.

То есть, если А1 означает пик дифракционного рефлекса 1, В1 означает ближайший минимум, проявляющийся слева от пика А1 на линии рентгеновской дифрактограммы, если смотреть вдоль оси интенсивности, перпендикулярной оси 2θ (плечи дифракционных рефлексов не учитываются), В2 означает ближайший минимум, проявляющийся справа от пика А1, а С1 означает точку, в которой прямая, проведенная из пика А1 перпендикулярно оси 2θ, пересекает прямую, соединяющую точки В1 и В2, то интенсивность дифракционного рефлекса 1 определяется длиной отрезка прямой А1, соединяющего пик А1 с точкой С1. Минимум в данном случае означает точку, в которой градиент наклона касательной к кривой в области основания дифракционного рефлекса 1 изменяет значение от отрицательного до положительного, или точку, в которой градиент наклона проходит через ноль, причем для определения градиентов наклона используют координаты оси 2θ и оси интенсивности.That is, if А 1 means the peak of diffraction reflex 1, В 1 means the nearest minimum, which appears to the left of peak А 1 on the line of the X-ray diffraction pattern, when viewed along the intensity axis perpendicular to the axis 2θ (shoulders of diffraction reflections are not taken into account), В 2 means the nearest the minimum that appears to the right of peak A 1 , and C 1 means the point at which a line drawn from peak A 1 perpendicular to the axis 2θ intersects the line connecting points B 1 and B 2 , then the intensity of diffraction reflex 1 is determined by the length of the line segment A 1 connecting peak A 1 with point C 1 . The minimum in this case means the point at which the gradient of the slope of the tangent to the curve in the region of the base of the diffraction reflex 1 changes the value from negative to positive, or the point at which the gradient of the gradient passes through zero, and the coordinates of the 2θ axis and the intensity axis are used to determine the gradient .

Полушириной в данном случае является длина отрезка прямой, образуемого между точками пересечения Н1 и Н2, если в середине отрезка А1C1 провести прямую, параллельную оси 2θ, причем Н1 и Н2 соответственно считаются первыми точками пересечения этой параллельной прямой с указанной выше линией рентгеновской дифрактограммы слева и справа от пика А1.The half-width in this case is the length of the line segment formed between the intersection points of H 1 and H 2 , if in the middle of the segment A 1 C 1 draw a line parallel to the 2θ axis, and H 1 and H 2 are respectively considered the first intersection points of this parallel line with the specified above the line of x-ray diffraction patterns to the left and to the right of peak A 1 .

Пример определения полуширины и интенсивности представлен на фиг.6 немецкой заявки на патент DE-A 10046672.An example of determining the half-width and intensity is presented in FIG. 6 of German patent application DE-A 10046672.

Наряду с дифракционными рефлексами h, i и k на рентгеновской дифрактограмме предпочтительных каталитически активных смесей оксидов металлов (II), как правило, можно обнаружить дополнительные рефлексы, пикам которых соответствуют следующие углы дифракции (2θ):Along with the diffraction reflections h, i and k on the X-ray diffraction pattern of the preferred catalytically active mixtures of metal oxides (II), as a rule, additional reflections can be detected whose peaks correspond to the following diffraction angles (2θ):

9,0±0,4° (l),9.0 ± 0.4 ° (l),

6,7±0,4° (о) и6.7 ± 0.4 ° (o) and

7,9±0,4° (р).7.9 ± 0.4 ° (p).

Предпочтительно, если на рентгеновской дифрактограмме каталитически активных смесей оксидов общей формулы (I) присутствует дополнительный дифракционный рефлекс, вершине которого соответствует угол дифракции (2θ):45,2±0,4° (q).Preferably, if an additional diffraction reflex is present on the X-ray diffraction pattern of the catalytically active oxide mixtures of the general formula (I), the apex of which corresponds to the diffraction angle (2θ): 45.2 ± 0.4 ° (q).

На рентгеновской дифрактограмме смесей оксидов металлов (II) часто можно обнаружить также рефлексы 29,2±0,4° (m) и 35,4±0,4° (n).Reflections of 29.2 ± 0.4 ° (m) and 35.4 ± 0.4 ° (n) can also often be found on the X-ray diffraction pattern of mixtures of metal oxides (II).

На рентгеновской дифрактограмме некоторых смесей оксидов металлов (II) может отсутствовать дифракционный рефлекс, пику которого соответствует угол 2θ=50,0±0,3°, что свидетельствует об отсутствии в таких смесях k-фазы.The X-ray diffraction pattern of some mixtures of metal oxides (II) may lack a diffraction reflection, the peak of which corresponds to an angle of 2θ = 50.0 ± 0.3 °, which indicates the absence of a k phase in such mixtures.

Тем не менее смеси оксидов металлов (II) могут содержать и k-фазу, причем на рентгеновской дифрактограмме, как правило, проявляются и другие рефлексы, пикам которых соответствуют углы дифракции (2θ):Nevertheless, mixtures of metal oxides (II) can also contain the k phase, and other reflections, as a rule, also appear on the X-ray diffraction pattern, the peaks of which correspond to diffraction angles (2θ):

36,2±0,4° и36.2 ± 0.4 ° and

50,0±0,4°.50.0 ± 0.4 °.

Если принять интенсивность дифракционного рефлекса h за 100, предпочтительно, чтобы указанные ниже дифракционные рефлексы i, I, m, n, о, р, q согласно соответствующей шкале обладали следующими значениями интенсивности:If we take the intensity of the diffraction reflex h for 100, it is preferable that the following diffraction reflections i, I, m, n, o, p, q according to the corresponding scale have the following intensity values:

i: от 5 до 95, часто от 5 до 80, в частности от 10 до 60;i: from 5 to 95, often from 5 to 80, in particular from 10 to 60;

l: от 1 до 30;l: 1 to 30;

m: от 1 до 40;m: from 1 to 40;

n: от 1 до 40;n: from 1 to 40;

о: от 1 до 30;about: from 1 to 30;

р: от 1 до 30 иp: from 1 to 30 and

q: от 5 до 60.q: 5 to 60.

Если на рентгеновской дифрактограмме присутствуют указанные выше дополнительные рефлексы, их полуширина, как правило, составляет меньше или равна 1°.If the above additional reflexes are present on the X-ray diffraction pattern, their half-width, as a rule, is less than or equal to 1 °.

Все приведенные выше данные относятся к рентгеновским дифрактограммам, полученным с использованием рентгеновского излучения Cu-Ka (дифрактометр Siemens Theta-Theta D-2000, напряжение на трубке 40 кВ, ток трубки 40 мА, апертурная диафрагма V20 (сменная), диафрагма рассеяния излучения V20 (сменная), диафрагма вторичного монохроматора (0,1 мм), диафрагма детектора (0,6 мм), интервал измерения (2θ) 0,02°, время измерения (в расчете на шаг) 2,4 сек, сцинцилляционный счетчик в качестве детектора).All the above data refer to X-ray diffraction patterns obtained using Cu-Ka X-ray diffraction (Siemens Theta-Theta D-2000 diffractometer, tube voltage 40 kV, tube current 40 mA, aperture diaphragm V20 (interchangeable), aperture diaphragm V20 ( interchangeable), diaphragm of a secondary monochromator (0.1 mm), diaphragm of a detector (0.6 mm), measurement interval (2θ) 0.02 °, measurement time (per step) 2.4 sec, scintillation counter as a detector )

Удельная поверхность смеси оксидов металлов (II) часто составляет от 1 до 30 м2/г (метод БЭТ, атмосфера азота).The specific surface of a mixture of metal (II) oxides is often from 1 to 30 m 2 / g (BET method, nitrogen atmosphere).

Для окисления пропана пригоден также катализатор (III), представляющий собой каталитически активную смесь оксидов металлов приведенной выше формулы (I), нанесенную на поверхность подложки.Catalyst (III) is also suitable for the oxidation of propane, which is a catalytically active mixture of metal oxides of the above formula (I) deposited on the surface of a substrate.

Предпочтительным является использование смесей оксидов общей формулы (I), где М1 является теллуром (Те). В качестве М2 предпочтительны ниобий (Nb), тантал (Та), вольфрам (W) и/или титан (Ti). Предпочтительным является использование в качестве М2 ниобия (Nb).It is preferable to use mixtures of oxides of the general formula (I), where M 1 is tellurium (Te). As M 2 , niobium (Nb), tantalum (Ta), tungsten (W) and / or titanium (Ti) are preferred. It is preferable to use as M 2 niobium (Nb).

Предпочтительны следующие интервалы значений стехиометрических коэффициентов для смеси оксидов общей формулы (I) в составе катализатора (III): «b» от 0,1 до 0,6, «с» от 0,01 до 1 или от 0,05 до 0,4 и «d» от 0,01 до 1 или от 0,1 до 0,6. Особенно предпочтительными являются смеси оксидов, стехиометрические коэффициенты «b», «с» и «d» которых одновременно находятся в пределах указанных выше предпочтительных интервалов.Preferred are the following ranges of stoichiometric coefficients for a mixture of oxides of the general formula (I) in the composition of catalyst (III): “b” from 0.1 to 0.6, “c” from 0.01 to 1, or from 0.05 to 0, 4 and “d” from 0.01 to 1 or from 0.1 to 0.6. Especially preferred are mixtures of oxides whose stoichiometric coefficients “b”, “c” and “d” are simultaneously within the above preferred ranges.

Другие пригодные стехиометрические составы смесей оксидов общей формулы (I) приведены в указанных выше документах, в частности в европейских заявках на патент ЕР-А-0608838, ЕР-А-0962253, международной заявке на патент WO 00/29106 и японской заявке на патент JP-A 11/169716.Other suitable stoichiometric compositions of mixtures of oxides of the general formula (I) are given in the above documents, in particular in European patent applications EP-A-0608838, EP-A-0962253, international patent application WO 00/29106 and Japanese patent application JP -A 11/169716.

Особенно предпочтительным является также получение катализатора (III) путем нанесения описанных выше смесей оксидов металлов (II) в качестве смесей оксидов, обладающих формулой (I), на соответствующий носитель.It is also particularly preferred to prepare catalyst (III) by depositing the above-described mixtures of metal oxides (II) as mixtures of oxides having the formula (I) on an appropriate carrier.

Носители являются предпочтительно химически инертными материалами, то есть они преимущественно не участвуют в протекании каталитического газофазного окисления пропана до акриловой кислоты. В качестве материала носителя могут использоваться, например, оксид алюминия, диоксид кремния, силикаты, в частности глина, каолин, стеатит, пемза, алюмосиликат и силикат магния, карбид кремния, диоксид цинка, диоксид тория.Carriers are preferably chemically inert materials, that is, they mainly do not participate in the catalytic gas-phase oxidation of propane to acrylic acid. As the carrier material, for example, alumina, silica, silicates, in particular clay, kaolin, steatite, pumice, aluminosilicate and magnesium silicate, silicon carbide, zinc dioxide, thorium dioxide can be used.

Поверхность частиц носителя может быть гладкой или шероховатой. Предпочтительными являются носители, обладающие шероховатой поверхностью, поскольку шероховатость обеспечивает повышение адгезии нанесенной на нее активной смеси оксидов.The surface of the carrier particles may be smooth or rough. Carriers having a rough surface are preferred, since the roughness provides an increase in the adhesion of the active oxide mixture deposited thereon.

Шероховатость поверхности Rz носителя часто находится в интервале от 2 до 200 мк, в частности в интервале от 20 до 100 мкм (определение шероховатости по DIN 4768, лист 1, с использованием тестера Хоммеля для измерения параметров поверхности по DIN-ISO, производство фирмы Hommelwerke, Германия).The surface roughness R z of the carrier is often in the range from 2 to 200 μm, in particular in the range from 20 to 100 μm (determination of roughness according to DIN 4768, sheet 1, using a Hommel tester to measure surface parameters according to DIN-ISO, manufactured by Hommelwerke , Germany).

Наряду с этим носитель может обладать пористой или монолитной структурой. Целесообразным является использование монолитного носителя с отношением общего объема пор к объему носителя, меньшим или равным 1 об.%.In addition, the carrier may have a porous or monolithic structure. It is advisable to use a monolithic carrier with a ratio of the total pore volume to the volume of the carrier less than or equal to 1 vol.%.

Толщина оболочки, образованной на поверхности носителя активной смесью оксидов металла, предпочтительно составляет от 10 до 1000 мкм. Она может составлять также от 50 до 700, 100 до 600, 300 до 500 или 150 до 400 мкм. Возможной является также толщина оболочки от 10 до 500, 100 до 500 или 150 до 300 мкм.The thickness of the shell formed on the surface of the carrier by an active mixture of metal oxides is preferably from 10 to 1000 microns. It can also be from 50 to 700, 100 to 600, 300 to 500, or 150 to 400 microns. A shell thickness of 10 to 500, 100 to 500, or 150 to 300 microns is also possible.

В принципе частицы носителя могут обладать любыми геометрическими параметрами, причем продольный размер, как правило, составляет от 1 до 10 мм. Предпочтительными являются носители в виде сферических или цилиндрических частиц, в частности в виде полых цилиндров (колец). Предпочтительный диаметр сферических частиц носителя составляет от 1,5 до 4 мм. Если частицы носителя обладают цилиндрической формой, их длина предпочтительно составляет от 2 до 10 мм, наружный диаметр предпочтительно от 4 до 10 мм. Толщина стенок кольцеобразных частиц носителя обычно составляет от 1 до 4 мм. Пригодные кольцеобразные частицы могут обладать длиной от 3 до 6 мм, наружным диаметром от 4 до 8 мм и толщиной стенок от 1 до 2 мм. Может использоваться также носитель в виде частиц с геометрическими параметрами 7 мм × 3 мм × 4 мм или 5 мм × 3 мм × 2 мм (наружный диаметр × длина × внутренний диаметр).In principle, the carrier particles can have any geometric parameters, and the longitudinal size, as a rule, is from 1 to 10 mm. Carriers in the form of spherical or cylindrical particles, in particular in the form of hollow cylinders (rings), are preferred. The preferred diameter of the spherical particles of the carrier is from 1.5 to 4 mm. If the carrier particles have a cylindrical shape, their length is preferably from 2 to 10 mm, the outer diameter is preferably from 4 to 10 mm. The wall thickness of the annular particles of the carrier is usually from 1 to 4 mm Suitable annular particles may have a length of 3 to 6 mm, an outer diameter of 4 to 8 mm, and a wall thickness of 1 to 2 mm. A carrier in the form of particles with geometric parameters of 7 mm × 3 mm × 4 mm or 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter) may also be used.

Простейший способ получения катализаторов (III) заключается в приготовлении активных смесей оксидов общей формулы (I), их переводе в тонкодисперсное состояние и нанесении на поверхность частиц носителя посредством жидкого связующего. Для этого поверхность частиц увлажняют жидким связующим, на увлажненной поверхности бесконтактным способом фиксируют слой тонкодисперсной активной смеси оксидов общей формулы (I), после чего осуществляют сушку частиц носителя с покрытием. Неоднократно повторяя описанный процесс, можно наносить все новые и новые слои, получая носитель с повышенной толщиной покрытия.The simplest way to obtain catalysts (III) is to prepare active mixtures of oxides of the general formula (I), transfer them to a finely dispersed state and apply the carrier particles to the surface by means of a liquid binder. For this, the surface of the particles is moistened with a liquid binder, on the wetted surface, a layer of a finely dispersed active mixture of oxides of the general formula (I) is fixed in a non-contact manner, after which the coated carrier particles are dried. Repeatedly repeating the described process, it is possible to apply more and more layers, obtaining a carrier with an increased coating thickness.

Дисперсность наносимой на поверхность частиц носителя каталитически активной смеси оксидов общей формулы (I) подбирают в зависимости от желаемой толщины покрытия. Для оболочек толщиной от 100 до 500 мкм пригодны, например, порошкообразные активные смеси, по меньшей мере, 50% частиц от общего количества которых проходят через сито с размером отверстий от 1 до 20 мкм, а содержание частиц с продольным размером, превышающим 50 мкм, составляет менее 10%. Дисперсность частиц порошкообразных смесей оксидов, определяемая величиной продольного размера, как правило, описывается распределением Гаусса, что обусловлено способом их получения.The dispersion of the catalytically active mixture of oxides of the general formula (I) applied to the surface of the carrier particles is selected depending on the desired coating thickness. For shells with a thickness of 100 to 500 μm, suitable, for example, are powdered active mixtures of at least 50% of the total amount of particles passing through a sieve with a hole size of 1 to 20 μm, and the content of particles with a longitudinal size exceeding 50 μm, is less than 10%. The dispersion of particles of powder mixtures of oxides, determined by the size of the longitudinal size, is usually described by a Gaussian distribution, which is due to the method of their preparation.

Описанный выше способ нанесения покрытия на носитель в техническом масштабе рекомендуется осуществлять, используя, например, изложенный в немецкой заявке на патент DE-A 2909671 технологический принцип. Это означает, что носители, на которые должно быть нанесено покрытие, загружают во вращающуюся предпочтительно в наклонном положении емкость, например в ротационный дисковый резервуар или дражировочный барабан, причем угол наклона (угол между центральной осью вращающейся емкости и горизонтальной плоскостью), как правило, составляет от 0 до 90°, чаще всего от 30 до 90°. Находящийся во вращающемся резервуаре носитель в виде частиц, обладающих, например, сферической или цилиндрической формой, проходит под двумя расположенными на определенном расстоянии друг от друга дозирующими устройствами. Целесообразно, чтобы посредством первого из дозаторов, представляющего собой форсунку (например, приводимое в действие сжатым воздухом распылительное сопло), осуществлялось напыление жидкого связующего на поверхность частиц носителя, перекатывающихся на вращающихся тарелках, с одновременным контролем степени увлажнения.The above-described method for coating a carrier on a technical scale is recommended to be carried out using, for example, the technological principle set forth in German patent application DE-A 2909671. This means that the media to be coated are loaded into a container that rotates preferably in an inclined position, for example, into a rotary disk tank or a panning drum, and the angle of inclination (the angle between the central axis of the rotating container and the horizontal plane) is usually from 0 to 90 °, most often from 30 to 90 °. A carrier in a rotating reservoir in the form of particles having, for example, a spherical or cylindrical shape, passes under two metering devices located at a certain distance from each other. It is advisable that by means of the first of the dispensers, which is a nozzle (for example, a spray nozzle driven by compressed air), a liquid binder is sprayed onto the surface of the carrier particles rolling on rotating plates, while controlling the degree of moisture.

Второе дозирующее устройство расположено вне конуса распыления жидкого связующего и служит для подачи тонкодисперсной активной смеси оксидов, например, посредством качающегося желоба или шнека. Частицы носителя, например, сферической или цилиндрической формы, увлажненные контролируемым количеством жидкого связующего, поглощают дозируемую порошкообразную активную смесь, которая уплотняется на наружной поверхности частиц, образуя прочно присоединенную к ней оболочку.The second metering device is located outside the spray cone of the liquid binder and serves to supply a finely dispersed active mixture of oxides, for example, by means of a swinging trough or screw. Particles of a carrier, for example, spherical or cylindrical, moistened with a controlled amount of a liquid binder, absorb a dosed active powder mixture, which is compacted on the outer surface of the particles, forming a shell firmly attached to it.

При необходимости частицы носителя с созданным описанным выше способом слоем покрытия при продолжающемся вращении резервуара вновь проходят под распылительной форсункой, где их подвергают контролируемому увлажнению, чтобы в процессе дальнейшего перемещения можно было нанести дополнительный слой тонкодисперсной активной смеси оксидов, причем этот процесс может быть повторен неоднократно (промежуточная сушка носителя, как правило, не требуется). Тонкодисперсную смесь оксидов и жидкое связующее при этом, как правило, подают непрерывно и синхронно.If necessary, carrier particles with the coating layer created by the method described above with continued rotation of the tank again pass under the spray nozzle, where they are subjected to controlled wetting so that during the further movement it is possible to apply an additional layer of a finely dispersed active oxide mixture, and this process can be repeated repeatedly ( intermediate drying of the carrier, as a rule, is not required). A fine mixture of oxides and a liquid binder in this case, as a rule, serves continuously and synchronously.

Избыток жидкого связующего можно удалить по завершении нанесения покрытия, например, путем продувки носителя горячими газами, в частности горячим азотом или воздухом. Следует отметить, что описанный способ нанесения покрытий обеспечивает отличную взаимную адгезию последовательно наносимых слоев и отличное сцепление основного слоя с поверхностью носителя.Excess liquid binder can be removed at the end of the coating, for example by purging the carrier with hot gases, in particular hot nitrogen or air. It should be noted that the described coating method provides excellent mutual adhesion of successively applied layers and excellent adhesion of the base layer to the surface of the carrier.

Важная особенность описанного выше способа нанесения покрытия состоит в том, что увлажнение поверхности частиц носителя осуществляют контролируемым образом. То есть поверхность частиц носителя рекомендуется увлажнять таким образом, чтобы жидкое связующее адсорбировалось на ней без образования жидкой фазы, которая была бы заметна при визуальном наблюдении. Слишком сильное увлажнение поверхности носителя приводит к объединению частиц тонкодисперсной каталитически активной смеси оксидов в агломераты вместо их равномерного распределения по поверхности частиц. Более подробная информация по этому поводу приводится в немецкой заявке на патент DE-A 2909671.An important feature of the coating method described above is that the surface of the carrier particles is moistened in a controlled manner. That is, the surface of the carrier particles is recommended to be moistened so that the liquid binder is adsorbed on it without the formation of a liquid phase, which would be noticeable by visual observation. Too much wetting of the surface of the carrier leads to the unification of particles of a finely dispersed catalytically active mixture of oxides into agglomerates instead of their uniform distribution over the surface of the particles. For more information on this, see German patent application DE-A 2909671.

Упомянутое выше удаление жидкого связующего может быть осуществлено контролируемым образом, например, путем испарения и/или сублимирования. В наиболее простом случае связующее может быть удалено путем продувки носителя газом, подогретым до соответствующей температуры, часто составляющей от 50 до 300°С, в частности 150°С. Благодаря воздействию горячих газов может быть осуществлена и предварительная сушка носителя. Окончательная же сушка носителя может быть произведена в сушильных печах любого типа, например в ленточных сушилках, при этом воздействующая на носитель температура не должна превышать температуру, при которой осуществляют прокаливание (тепловую обработку) при получении активной смеси оксидов. Сушку также можно произвести с использованием только сушильной печи.The removal of the liquid binder mentioned above can be carried out in a controlled manner, for example, by evaporation and / or sublimation. In the simplest case, the binder can be removed by purging the carrier with gas heated to an appropriate temperature, often between 50 and 300 ° C, in particular 150 ° C. Due to the effect of hot gases, a preliminary drying of the carrier can also be carried out. The final drying of the carrier can be carried out in any type of drying ovens, for example, in tape dryers, while the temperature acting on the carrier should not exceed the temperature at which calcination (heat treatment) is carried out to obtain an active mixture of oxides. Drying can also be done using only a drying oven.

Тип связующего, используемого для нанесения покрытия, не зависит от типа и геометрических параметров частиц носителя. В качестве связующего можно использовать воду, одновалентные спирты, в частности этанол, метанол, пропанол и бутанол, поливалентные спирты, в частности этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол или глицерин, одно- или поливалентные карбоновые кислоты, в частности пропионовую, щавелевую, малоновую, глутаровую или малеиновую кислоту, аимноспирты, в частности этаноламин или диэтаноламин, а также одно- или поливалентные органические амиды, в частности формамид. Предпочтительные связующие представляют собой также растворы, состоящие из воды (от 20 до 90 мас.%) и растворенного в ней органического соединения (от 10 до 80 мас.%), температура кипения или сублимации которого при нормальном давлении (1 атм) превышает 100°С, предпочтительно 150°С. Органическое соединение предпочтительно выбирают из приведенного выше перечня возможных органических связующих. Предпочтительное содержание органического соединения в указанных водных растворах связующего составляет от 10 до 50 мас.%, особенно предпочтительно от 20 до 30 мас.%. В качестве органических компонентов пригодны также моносахариды и олигосахариды, в частности глюкозы, фруктозы, сахарозы или лактозы, а также полиэтиленоксиды и полиакрилаты.The type of binder used for coating does not depend on the type and geometric parameters of the carrier particles. As a binder, you can use water, monovalent alcohols, in particular ethanol, methanol, propanol and butanol, polyvalent alcohols, in particular ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol or glycerol, mono-or polyvalent carboxylic acids, in particular propionic, oxalic, malonic, glutaric or maleic acid, amino alcohols, in particular ethanolamine or diethanolamine, as well as mono- or polyvalent organic amides, in particular formamide. Preferred binders are also solutions consisting of water (20 to 90 wt.%) And an organic compound dissolved in it (10 to 80 wt.%), The boiling or sublimation of which at normal pressure (1 atm) exceeds 100 ° C, preferably 150 ° C. The organic compound is preferably selected from the above list of possible organic binders. The preferred content of the organic compounds in these aqueous solutions of the binder is from 10 to 50 wt.%, Particularly preferably from 20 to 30 wt.%. Monosaccharides and oligosaccharides, in particular glucose, fructose, sucrose or lactose, as well as polyethylene oxides and polyacrylates, are also suitable as organic components.

Каталитически активные смеси оксидов общей формулы (I) могут быть получены известными способами, описанными в цитированных выше документах согласно уровню техники. Это означает, что они могут быть получены, например, как гидротермальным, так и обычным способами.Catalytically active mixtures of oxides of the general formula (I) can be prepared by known methods described in the cited documents according to the prior art. This means that they can be obtained, for example, by both hydrothermal and conventional methods.

В последнем случае каталитически активные смеси оксидов общей формулы (I) получают, готовя из соответствующих источников элементарных составляющих возможно более тщательно перемешанную, предпочтительно тонкодисперсную сухую смесь и подвергая ее тепловой обработке при температуре от 350 до 700°С, от 400 до 650°С или от 400 до 600°С. Тепловую обработку и тщательное перемешивание исходных соединений можно производить аналогично описанному выше способу получения смеси оксидов металлов (II).In the latter case, catalytically active mixtures of oxides of the general formula (I) are prepared by preparing from the corresponding sources of elementary components a possibly more thoroughly mixed, preferably finely divided, dry mixture and subjecting it to heat treatment at a temperature of 350 to 700 ° C, 400 to 650 ° C, or from 400 to 600 ° C. Heat treatment and thorough mixing of the starting compounds can be carried out similarly to the method described above for producing a mixture of metal oxides (II).

В рамках описанного выше способа получения каталитически активных смесей оксидов металлов общей формулы (I) в качестве источников элементарных составляющих пригодны исходные соединения, которые используют для получения описанной выше смеси оксидов металлов (I).In the framework of the above-described method for producing catalytically active mixtures of metal oxides of the general formula (I), the starting compounds that are used to obtain the above-described mixture of metal oxides (I) are suitable as sources of elementary components.

Особенно предпочтительными катализаторами являются носители с покрытием, состоящим из смеси оксидов металлов (II) в качестве каталитически активной смеси оксидов общей формулы (I).Particularly preferred catalysts are coated carriers consisting of a mixture of metal oxides (II) as a catalytically active mixture of oxides of the general formula (I).

Для получения катализаторов с покрытием пригодны также активные смеси оксидов общей формулы (I), описанные в международной заявке на патент WO 00/29106 и обладающие преимущественно аморфной структурой, которая обнаруживается на рентгеновской дифрактограмме в виде очень широких дифракционных рефлексов с пиками в области углов дифракции (2θ) 22° и 27°.Active catalyst mixtures of oxides of the general formula (I) described in international patent application WO 00/29106 and having a predominantly amorphous structure, which is found in the X-ray diffraction pattern in the form of very wide diffraction reflections with peaks in the region of diffraction angles, are also suitable for preparing coated catalysts. 2θ) 22 ° and 27 °.

Пригодными являются также активные смеси оксидов общей формулы (I), описанные в европейских заявках на патент ЕР-А-0529853 и ЕР-А-0608838, на рентгеновских дифрактограммах которых обнаруживаются очень узкие дифракционные рефлексы с пиками в области углов дифракции (2θ) 22,1±0,3°, 28,2±0,3°, 36,2±0,3°, 45,2±0,3° и 50,0±0,3°.Also suitable are active mixtures of oxides of the general formula (I) described in European patent applications EP-A-0529853 and EP-A-0608838, in which X-ray diffraction patterns show very narrow diffraction reflections with peaks in the region of diffraction angles (2θ) 22, 1 ± 0.3 °, 28.2 ± 0.3 °, 36.2 ± 0.3 °, 45.2 ± 0.3 ° and 50.0 ± 0.3 °.

Катализаторы в виде носителей с покрытием могут быть получены не только путем нанесения на увлажненную поверхность частиц носителя готовых тонкодисперсных активных смесей оксидов общей формулы (I), но и путем нанесения на подготовленную аналогичным образом поверхность тонкодисперсных предварительных смесей оксидов, осуществляемого аналогичными способами с использованием аналогичных связующих, и прокаливания носителя с нанесенным на него покрытием после предварительной сушки. Тонкодисперсная предварительная смесь оксидов может быть получена, например, следующим образом. Сначала из источников элементарных составляющих активной смеси оксидов общей формулы (I) желаемого состава получают возможно более тщательно перемешанную тонкодисперсную сухую смесь (например, путем распылительной сушки водной суспензии или раствора источников элементарных составляющих), а затем эту смесь в течение нескольких часов подвергают тепловой обработке (при необходимости, после таблетирования, осуществляемого с добавлением тонкодисперсного графита в количестве от 0,5 до 2 мас.%) при температуре от 150 до 350°С, предпочтительно от 250 до 350°С, в оксидирующей кислородсодержащей атмосфере (например, атмосфере воздуха) и, при необходимости, размалыванию. После нанесения на частицы носителя предварительной смеси их прокаливают предпочтительно в атмосфере инертного газа (можно использовать любую другую атмосферу) при температуре от 360 до 700°С, от 400 до 650°С или от 400 до 600°С.Coated catalysts in the form of coated carriers can be obtained not only by applying finely dispersed active mixtures of oxides of the general formula (I) onto the wetted surface of the carrier particles, but also by applying finely dispersed oxide pre-mixtures on a surface prepared in a similar way using similar methods using similar binders , and calcining the carrier coated thereon after preliminary drying. Fine pre-mixture of oxides can be obtained, for example, as follows. First, from the sources of elementary components of an active mixture of oxides of the general formula (I) of the desired composition, a finely mixed, finely divided dry mixture is obtained (for example, by spray drying an aqueous suspension or solution of sources of elementary components), and then this mixture is subjected to heat treatment for several hours ( if necessary, after tableting, carried out with the addition of fine graphite in an amount of from 0.5 to 2 wt.%) at a temperature of from 150 to 350 ° C, preferably from 2 50 to 350 ° C, in an oxidizing oxygen-containing atmosphere (for example, an atmosphere of air) and, if necessary, grinding. After applying a preliminary mixture to the carrier particles, they are preferably calcined in an inert gas atmosphere (any other atmosphere can be used) at a temperature of from 360 to 700 ° C, from 400 to 650 ° C or from 400 to 600 ° C.

Описанные выше смеси оксидов металлов (II) или катализаторы (III) в сочетании со смесью оксидов металлов (II) в качестве каталитически активной смеси также можно использовать для окисления пропена, которое можно осуществлять в присутствии пропана, играющего роль газообразного разбавителя, хотя часть его и может окисляться до акриловой кислоты.The above-described mixtures of metal oxides (II) or catalysts (III) in combination with a mixture of metal oxides (II) can also be used as a catalytically active mixture for the oxidation of propene, which can be carried out in the presence of propane, which acts as a gaseous diluent, although some can oxidize to acrylic acid.

Окисление пропана может быть осуществлено любыми, известными специалистам способами без каких-либо ограничений, например способом, описанным в европейской заявке на патент ЕР-А-0608838 или международной заявке на патент WO 00/29106. Это означает, что газ В, подаваемый на стадию (с) для каталитического окисления, осуществляемого при температуре, например, от 200 до 550°С, от 230 до 480°С или от 300 до 440°С, может обладать, например, следующим составом:Oxidation of propane can be carried out by any methods known to those skilled in the art without any restrictions, for example, by the method described in European patent application EP-A-0608838 or international patent application WO 00/29106. This means that gas B supplied to stage (c) for catalytic oxidation carried out at a temperature of, for example, from 200 to 550 ° C, from 230 to 480 ° C or from 300 to 440 ° C, can have, for example, the following composition:

пропан:propane: от 1 до 15, предпочтительно от 1 до 7 об.%,from 1 to 15, preferably from 1 to 7 vol.%, воздух:air: от 44 до 99 об.% иfrom 44 to 99 vol.% and водяной пар:water vapor: от 0 до 55 об.%.from 0 to 55 vol.%.

Другими возможными составами газовой смеси В, подаваемой на стадию (с) являются, в частности, следующие:Other possible compositions of the gas mixture B supplied to stage (c) are, in particular, the following:

пропан:propane: от 70 до 95 об.%,from 70 to 95 vol.%, молекулярный кислород:molecular oxygen: от 5 до 30 об.% иfrom 5 to 30 vol.% and водяной пар:water vapor: от 0 до 25 об.%.from 0 to 25 vol.%.

Для окисления пропана пригодны также описанные в немецкой заявке на патент DE-A 199 52964 пластинчатые реакторы-теплообменники. Согласно другому варианту выполнения изобретения окисление пропана осуществляют способами, описанными в немецких заявках на патент DE-A 19837517, DE-A 19837518, DE-A 19837519 и DE-A 19837520.For the oxidation of propane, plate reactors-heat exchangers described in German patent application DE-A 199 52964 are also suitable. According to another embodiment of the invention, propane is oxidized by the methods described in German patent applications DE-A 19837517, DE-A 19837518, DE-A 19837519 and DE-A 19837520.

В состав реакционной смеси, образующейся в результате окисления пропена и/или пропана на стадии (с) по способу согласно изобретению, наряду с преимущественно содержащимися в ней целевыми продуктами, то есть акролеином и/или акриловой кислотой, как правило, входят непревращенные молекулярный кислород, пропан и пропен, молекулярный азот, водяной пар и диоксид углерода, образующиеся в качестве побочных продуктов и/или используемые в качестве газообразных разбавителей, а также небольшие количества низкомолекулярных альдегидов, углеводородов и других инертных газоообразных разбавителей.The composition of the reaction mixture resulting from the oxidation of propene and / or propane in step (c) according to the method according to the invention, along with the predominantly desired products contained in it, that is, acrolein and / or acrylic acid, typically includes unconverted molecular oxygen, propane and propene, molecular nitrogen, water vapor and carbon dioxide, formed as by-products and / or used as gaseous diluents, as well as small amounts of low molecular weight aldehydes, hydrocarbon in and other inert diluents gazooobraznyh.

Целевые продукты (акролеин и/или акриловая кислота) могут быть выделены из смеси продуктов окисления известными способами, например путем азеотропной отгонки, фракционированной дистилляции, осуществляемой в присутствии растворителя или без него, или кристаллизации.Target products (acrolein and / or acrylic acid) can be isolated from a mixture of oxidation products by known methods, for example by azeotropic distillation, fractional distillation, carried out in the presence of a solvent or without it, or crystallization.

Например, пригодными способами выделения являются частичная конденсация акриловой кислоты, ее абсорбция водой или высококипящим гидрофобным органическим растворителем или абсорбция акролеина водой или водными растворами низкомолекулярных карбоновых кислот с последующей обработкой абсорбата. Альтернативным способом выделения целевых продуктов из реакционной смеси является фракционированная конденсация (смотри, например, европейскую заявку на патент ЕР-А-0117146, немецкие заявки на патент DE-A 4308087, DE-A 4335172, DE-А 4436243, DE-A 19924532 и DE-A 19924533.For example, suitable methods of isolation are partial condensation of acrylic acid, its absorption with water or a high boiling hydrophobic organic solvent, or the absorption of acrolein with water or aqueous solutions of low molecular weight carboxylic acids, followed by treatment of the absorbate. An alternative way to isolate the desired products from the reaction mixture is fractionated condensation (see, for example, European patent application EP-A-0117146, German patent applications DE-A 4308087, DE-A 4335172, DE-A 4436243, DE-A 19924532 and DE-A 19924533.

Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения способа согласно изобретению непревращенные на стадии (с) пропан и/или пропен выделяют из остающейся после выделения целевого продукта газовой смеси, реализуя стадии (а) и (b), и вновь возвращают их на стадию (с).According to a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the propane and / or propene that is not converted in step (c) are separated from the gas mixture remaining after isolation of the target product by implementing steps (a) and (b), and they are returned to step (c) again.

Газовая смесь А, используемая на стадии (а) способа согласно изобретению, может иметь состав, аналогичный составу газовой смеси, образующейся в результате каталитического дегидрирования пропана до пропена. Причем дегидрирование пропана может быть окислительным, то есть осуществляемым с добавлением кислорода, или без добавления кислорода, в частности, преимущественно без добавления кислорода. Если речь идет о дегидрировании с добавлением кислорода, возможны два следующих варианта. В первом варианте весь образующийся водород окисляется за счет использования избыточного количества кислорода, в результате чего водород полностью отсутствует в газообразных продуктах дегидрирования, но они содержат избыточный кислород (окислительное дегидрирование). Во втором варианте кислород подают лишь в том количестве, которое необходимо, чтобы компенсировать тепловой эффект реакции, поэтому кислород в газообразных продуктах реакции полностью отсутствует, однако они содержат водород (автотермический процесс). Дегидрирование пропана может осуществляться каталитическим или некаталитическим (гомогенным) способом.The gas mixture A used in step (a) of the method according to the invention may have a composition similar to that of the gas mixture resulting from the catalytic dehydrogenation of propane to propene. Moreover, the propane dehydrogenation can be oxidative, that is, carried out with the addition of oxygen, or without the addition of oxygen, in particular, mainly without the addition of oxygen. When it comes to dehydrogenation with the addition of oxygen, the following two options are possible. In the first embodiment, all of the generated hydrogen is oxidized through the use of excess oxygen, as a result of which hydrogen is completely absent in gaseous dehydrogenation products, but they contain excess oxygen (oxidative dehydrogenation). In the second embodiment, oxygen is supplied only in the amount necessary to compensate for the thermal effect of the reaction; therefore, oxygen is completely absent in the gaseous reaction products, however, they contain hydrogen (autothermal process). Propane dehydrogenation can be carried out by catalytic or non-catalytic (homogeneous) method.

Дегидрирование пропана может быть осуществлено, например, так, как описано в немецкой заявке на патент DE-A 3313573 и европейской заявке на патент ЕР-А-0117146.The propane dehydrogenation can be carried out, for example, as described in German patent application DE-A 3313573 and European patent application EP-A-0117146.

В принципе окислительное дегидрирование может быть осуществлено в виде гомогенного и/или гетерогенного оксидегидрирования пропана до пропена с использованием молекулярного кислорода.In principle, oxidative dehydrogenation can be carried out in the form of a homogeneous and / or heterogeneous oxydehydrogenation of propane to propene using molecular oxygen.

Если эта первая ступень реакции состоит в гомогенном окислительном дегидрировании, в принципе оно может быть реализовано, как описано в патенте США US-A-3798 283, китайской заявке на патент CN-A-1105352, Applied Catalysis, 70(2), 1991, S.175-187, Catalysis Today 13, 1992, S.673-678, и немецкой заявке на патент DE-A-19622331, причем в качестве источника кислорода можно использовать также воздух.If this first step of the reaction consists in homogeneous oxidative dehydrogenation, in principle it can be implemented as described in US patent US-A-3798 283, Chinese patent application CN-A-1105352, Applied Catalysis, 70 (2), 1991, S.175-187, Catalysis Today 13, 1992, S.673-678, and German patent application DE-A-19622331, whereby air can also be used as an oxygen source.

Целесообразный температурный интервал гомогенного окислительного дегидрирования составляет от 300 до 700°С, предпочтительно от 400 до 600°С, особенно предпочтительно от 400 до 500°С. Рабочее давление может составлять от 0,5 до 100 бар, в частности от 1 до 10 бар. Время пребывания обычно составляет от 0,1 или 0,5 до 20 сек, предпочтительно от 0,1 или 0,5 до 5 сек. В качестве реактора можно использовать, например, трубчатую печь или кожухотрубный реактор, например противоточную трубчатую печь с дымовым газом в качестве теплоносителя или кожухотрубный реактор с солевым расплавом в качестве теплоносителя. Соотношение пропан : кислород в газовой смеси, выходящей из реактора, предпочтительно составляет от 0,5:1 до 40:1, в частности от 1:1 до 6:1, более предпочтительно от 2:1 до 5:1. Газовая смесь может содержать и другие, преимущественно инертные компоненты, в частности воду, диоксид углерода, монооксид углерода, азот, благородные газы и/или пропен, при этом речь может идти и о возвращаемых на стадию (а) компонентах, которые в общем случае обозначают как рециркулирующий газ.A suitable temperature range for homogeneous oxidative dehydrogenation is from 300 to 700 ° C, preferably from 400 to 600 ° C, particularly preferably from 400 to 500 ° C. The operating pressure may be from 0.5 to 100 bar, in particular from 1 to 10 bar. The residence time is usually from 0.1 or 0.5 to 20 seconds, preferably from 0.1 or 0.5 to 5 seconds. As the reactor, you can use, for example, a tube furnace or a shell and tube reactor, for example a countercurrent tube furnace with flue gas as a heat carrier or a shell and tube reactor with a salt melt as a heat carrier. The propane: oxygen ratio in the gas mixture leaving the reactor is preferably from 0.5: 1 to 40: 1, in particular from 1: 1 to 6: 1, more preferably from 2: 1 to 5: 1. The gas mixture may also contain other, mainly inert components, in particular water, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, noble gases and / or propene, and we can also talk about the components returned to stage (a), which generally indicate like recycle gas.

Если дегидрирование пропана осуществляют в виде гетерогенного каталитического окислительного дегидрирования, то в принципе оно может быть реализовано, как описано, например, в патенте США US-A 4788371, китайской заявке на патент CN-A 1073893, Catalysis Letters 23 (1994), 103-106, W.Zhang, Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao, 14 (1993) 566, Z.Huang, Shiyou Huagong, 21 (1992), 592, международной заявке на патент WO 97/36849, немецкой заявке на патент DE-A 19753817, патентах США US-A 3862256 и US-A 3887631, немецкой заявке на патент DE-A 19530454, патенте США US-A 4341664, J. of Catalysis 167, 560-569 (1997), J. of Catalysis 167, 550-559 (1997), Topics in Catalysis 3 (1996), 265-275, патенте США 5086032, Catalysis Letters 10 (1991), 181-192, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 14-18, патенте США US-А 4255284, Applied Catalysis A.: General, 100 (1993), 111-130, J. of Catalysis 148, 56-67 (1994), V.Cortes Corberan und S.Vic.Bellon (Ed.), New Developments in Selective Oxidation II, 1994, Elsevier Science B.V., S.305-313, 3rd World Congress on Oxidation Catalysis, R.K. Grasselli, S.T. Oyama, A.M.Gaffney and J.E.Lyons (Ed.), 1997, Elsevier Science B.V., S.375 ff. В качестве источника кислорода можно использовать воздух, однако предпочтительным является источник, содержащий, по меньшей мере, 90 мол.% кислорода, более предпочтительно 95 мол.% кислорода (относительно источника, содержащего 100 мол.% кислорода).If propane dehydrogenation is carried out in the form of a heterogeneous catalytic oxidative dehydrogenation, then in principle it can be implemented as described, for example, in US patent US-A 4788371, Chinese patent application CN-A 1073893, Catalysis Letters 23 (1994), 103- 106, W.Zhang, Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao, 14 (1993) 566, Z. Huang, Shiyou Huagong, 21 (1992), 592, international patent application WO 97/36849, German patent application DE-A 19753817, patents US-A 3862256 and US-A 3887631, German patent application DE-A 19530454, US-A-4341664, J. of Catalysis 167, 560-569 (1997), J. of Catalysis 167, 550-559 ( 1997), Topics in Catalysis 3 (1996), 265-275, US Pat. No. 5,086,032, Catalysi s Letters 10 (1991), 181-192, Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 14-18, US Pat. No. 4,255,284, Applied Catalysis A .: General, 100 (1993), 111-130, J. of Catalysis 148, 56-67 (1994), V. Cortes Corberan und S .Vic.Bellon (Ed.), New Developments in Selective Oxidation II, 1994, Elsevier Science BV, S.305-313, 3 rd World Congress on Oxidation Catalysis, RK Grasselli, ST Oyama, AMGaffney and JELyons (Ed.), 1997, Elsevier Science BV, S.375 ff. Air can be used as an oxygen source, but a source containing at least 90 mol% of oxygen, more preferably 95 mol% of oxygen (relative to a source containing 100 mol% of oxygen) is preferred.

Для гетерогенного каталитического окислительного дегидрирования без каких-либо особых ограничений пригодны любые, известные специалистам в этой области химической технологии катализаторы, способные катализировать окисление пропана до пропена. В частности, могут быть использованы любые, приведенные в перечисленных выше документах катализаторы окислительного дегидрирования. Предпочтительными являются, например, смеси оксидов молибдена, ванадия и ниобия или ванадилпирофосфат, используемые совместно с промотором. Особенно пригодным катализатором является, например, смесь оксидов металлов, содержащая в качестве основных компонентов молибден (Мо), ванадий (V), теллур (Те), кислород (О) и X, причем Х представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, включающей ниобий, тантал, вольфрам, титан, алюминий, цирконий, хром, марганец, железо, рутений, кобальт, родий, никель, палладий, платину, сурьму, висмут, бор, индий и церий. Кроме того, особенно пригодными катализаторами окислительного дегидрирования являются смеси нескольких оксидов металлов или катализаторы А, описанные в немецкой заявке на патент DE-A-19753817, причем смеси оксидов металлов или катализаторы А, указанные в данной заявке в качестве предпочтительных, обладают особенно благоприятным каталитическим действием. Это означает, что в качестве активных смесей используют, в частности, смеси нескольких оксидов металлов (IV) общей формулы IVFor heterogeneous catalytic oxidative dehydrogenation without any special restrictions, any catalysts known to those skilled in the art of chemical technology capable of catalyzing the oxidation of propane to propene are suitable. In particular, any of the oxidation dehydrogenation catalysts described in the above documents may be used. Preferred are, for example, mixtures of molybdenum, vanadium and niobium oxides or vanadyl pyrophosphate used in conjunction with the promoter. A particularly suitable catalyst is, for example, a mixture of metal oxides containing, as main components, molybdenum (Mo), vanadium (V), tellurium (Te), oxygen (O) and X, wherein X represents at least one element, selected from the group consisting of niobium, tantalum, tungsten, titanium, aluminum, zirconium, chromium, manganese, iron, ruthenium, cobalt, rhodium, nickel, palladium, platinum, antimony, bismuth, boron, indium and cerium. In addition, mixtures of several metal oxides or catalysts A described in German patent application DE-A-1975381717 are particularly suitable oxidative dehydrogenation catalysts, wherein metal oxide mixtures or catalysts A indicated in this application as preferred have a particularly favorable catalytic effect . This means that as active mixtures, in particular, mixtures of several metal oxides (IV) of the general formula IV are used.

Figure 00000002
Figure 00000002

в которой М1 является кобальтом (Со), никелем (Ni), магнием (Mg), цинком (Zn), марганцем (Mn) и/или медью (Cu),in which M 1 is cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc (Zn), manganese (Mn) and / or copper (Cu),

М2 является вольфрамом (W), ванадием (V), теллуром (Те), ниобием (Nb), фосфором (Р), хромом (Cr), железом (Fe), сурьмой (Sb), цезием (Cs), оловом (Sn) и/или лантаном (La),M 2 is tungsten (W), vanadium (V), tellurium (Te), niobium (Nb), phosphorus (P), chromium (Cr), iron (Fe), antimony (Sb), cesium (Cs), tin ( Sn) and / or lanthanum (La),

а равно 0,5-1,5,and equal to 0.5-1.5,

b равно 0-0,5,b is 0-0.5,

x является числом, определяемым валентностью и повторяемостью отличающихся от кислорода элементов в формуле (IV).x is a number determined by the valency and repeatability of elements other than oxygen in formula (IV).

Пригодные активные смеси (IV) в принципе могут быть получены следующим простым способом. Из подходящих источников элементарных составляющих получают возможно более тщательно перемешанную, предпочтительно тонкодисперсную сухую смесь необходимого стехиометрического состава и прокаливают ее при температуре от 450 до 1000°С. В качестве источников элементарных составляющих активных смесей оксидов металлов (IV) используют оксиды и/или соединения, которые путем нагревания, осуществляемого, по меньшей мере, в присутствии кислорода, способны превращаться в оксиды. Речь при этом, прежде всего, идет о галогенидах, нитратах, формиатах, оксалатах, цитратах, карбонатах, комплексных аминосолях, солях аммония и/или гидроксидах. Тщательное перемешивание исходных соединений для получения смесей оксидов металлов (IV) можно осуществлять сухим способом, например, используя соответствующие тонкодисперсные порошки, или мокрым способом, например, в присутствии воды в качестве растворителя. Смеси оксидов металлов (IV) могут использоваться в порошкообразном состоянии или в виде формованных частиц, обладающих определенными геометрическими параметрами, причем формование может быть произведено до или после прокаливания. Могут использоваться полные катализаторы или порошкообразной активной или предварительной смеси оксидов может быть придана определенная форма путем их нанесения на предварительно сформованный инертный носитель. Материалами носителя могут быть обычные пористые или монолитные оксиды алюминия, диоксид кремния, диоксид тория, диоксид цинка, карбид кремния или силикаты, причем частицы носителя могут обладать правильной или неправильной формой.Suitable active mixtures (IV) can, in principle, be obtained in the following simple way. From suitable sources of elementary constituents, a possibly more thoroughly mixed, preferably finely divided, dry mixture of the required stoichiometric composition is obtained and calcined at a temperature of 450 to 1000 ° C. As sources of elementary constituents of active mixtures of metal (IV) oxides, oxides and / or compounds are used which, by heating, carried out, at least in the presence of oxygen, can be converted to oxides. We are primarily talking about halides, nitrates, formates, oxalates, citrates, carbonates, complex amino salts, ammonium salts and / or hydroxides. Thorough mixing of the starting compounds to obtain mixtures of metal oxides (IV) can be carried out by the dry method, for example, using the corresponding fine powders, or by the wet method, for example, in the presence of water as a solvent. Mixtures of metal oxides (IV) can be used in powder form or in the form of shaped particles having certain geometric parameters, and molding can be performed before or after calcination. Complete catalysts can be used, or a powdered active or pre-mixed oxide can be shaped into a specific form by coating them on a preformed inert carrier. The support materials may be conventional porous or monolithic aluminas, silicon dioxide, thorium dioxide, zinc dioxide, silicon carbide or silicates, and the carrier particles may have a regular or irregular shape.

Температура гетерогенного каталитического окислительного дегидрирования пропана предпочтительно лежит в интервале от 200 до 600°С, в частности в интервале от 250 до 500°С, более предпочтительно в интервале от 350 до 440°С. Рабочее давление предпочтительно составляет от 0,5 до 10 бар, в частности от 1 до 10 бар, более предпочтительно от 1 до 5 бар. Особенно предпочтительным является рабочее давление более 1 бар, например от 1,5 до 10 бар. Гетерогенное окислительное дегидрирование пропана производят, используя, как правило, стационарный слой катализатора, который согласно целесообразному варианту осуществления способа загружают в трубки кожухотрубного реактора, описанного, например, в европейских заявках на патент ЕР-А-0700893 и ЕР-А-0700714, а также в цитируемой в этих заявках литературе. Целесообразное среднее время пребывания реакционной смеси в слое катализатора составляет от 0,5 до 20 сек. Отношение пропана к кислороду варьируют в зависимости от желаемой степени превращения пропана и селективности катализатора, причем целесообразное отношение составляет от 0,5:1 до 40:1, в частности от 1:1 до 6:1, более предпочтительно от 2:1 до 5:1. Селективность выхода пропена с увеличением степени превращения пропана, как правило, уменьшается, в связи с чем дегидрирование пропана предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы обеспечить высокую селективность выхода пропена при относительно невысоких степенях превращения пропана. Особенно предпочтительной степени превращения пропана соответствует интервал от 5 до 40%, более предпочтительно от 10 до 30%, при этом под степенью превращения подразумевают ту часть пропана от его общего вводимого количества, которая претерпевает превращение. Особенно предпочтительной селективности соответствует интервал от 50 до 98%, более предпочтительно от 80 до 98%, причем термин «селективность» означает процентное отношение числа молей полученного пропена к числу молей превращенного пропана.The temperature of the heterogeneous catalytic oxidative dehydrogenation of propane preferably lies in the range from 200 to 600 ° C, in particular in the range from 250 to 500 ° C, more preferably in the range from 350 to 440 ° C. The operating pressure is preferably from 0.5 to 10 bar, in particular from 1 to 10 bar, more preferably from 1 to 5 bar. Particularly preferred is a working pressure of more than 1 bar, for example from 1.5 to 10 bar. Heterogeneous oxidative dehydrogenation of propane is carried out using, as a rule, a stationary catalyst bed, which, according to a suitable embodiment of the method, is loaded into the tubes of a shell-and-tube reactor described, for example, in European patent applications EP-A-0700893 and EP-A-0700714, as well as in the literature cited in these applications. A suitable average residence time of the reaction mixture in the catalyst bed is from 0.5 to 20 seconds. The ratio of propane to oxygen varies depending on the desired degree of conversion of propane and the selectivity of the catalyst, moreover, a suitable ratio is from 0.5: 1 to 40: 1, in particular from 1: 1 to 6: 1, more preferably from 2: 1 to 5 :one. The selectivity of the propene yield with an increase in the degree of conversion of propane, as a rule, decreases, and therefore the propane dehydrogenation is preferably carried out in such a way as to provide high selectivity of the propene yield at relatively low degrees of propane conversion. A particularly preferred degree of conversion of propane corresponds to a range of from 5 to 40%, more preferably from 10 to 30%, while the degree of conversion means that part of the propane of its total input quantity that undergoes the conversion. A particularly preferred selectivity is in the range from 50 to 98%, more preferably from 80 to 98%, the term "selectivity" means the percentage of the number of moles of obtained propene to the number of moles of converted propane.

В 100 мас.% исходной смеси, используемой для окислительного дегидрирования пропана, предпочтительно содержится от 5 до 95 мас.% пропана. Исходная смесь наряду с пропаном и кислородом может содержать и другие, в частности, инертные составляющие, например воду, диоксид углерода, монооксид углерода, азот, инертные газы и/или пропен. Гетерогенное окислительное дегидрирование можно осуществлять также в присутствии разбавителей, например водяного пара.In 100 wt.% The initial mixture used for the oxidative dehydrogenation of propane, preferably contains from 5 to 95 wt.% Propane. The initial mixture along with propane and oxygen may contain other, in particular, inert components, for example water, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, inert gases and / or propene. Heterogeneous oxidative dehydrogenation can also be carried out in the presence of diluents, for example water vapor.

Как гомогенное, так и гетерогенное каталитическое окислительное дегидрирование может быть осуществлено в любой, известной специалистам последовательности. Например, дегидрирование может происходить в одну, две или несколько стадий, в промежутки между которыми осуществляют подачу кислорода. Кроме того, предоставляется возможность комбинирования гомогенного и гетерогенного каталитического окислительного дегидрирования.Both homogeneous and heterogeneous catalytic oxidative dehydrogenation can be carried out in any sequence known to those skilled in the art. For example, dehydrogenation can occur in one, two or more stages, between which oxygen is supplied. In addition, it is possible to combine homogeneous and heterogeneous catalytic oxidative dehydrogenation.

Возможными составляющими реакционной смеси, образующейся в результате окислительного дегидрирования пропана, являются, например, следующие соединения: пропен, пропан, диоксид углерода, монооксид углерода, вода, азот, кислород, этан, этен, метан, акролеин, акриловая кислота, этиленоксид, бутан, уксусная кислота, формальдегид, муравьиная кислота, пропиленоксид и бутен. В 100 мас.% смеси продуктов, получаемых в результате окислительного дегидрирования пропана, предпочтительно содержится от 5 до 10 мас.% пропена, от 1 до 2 мас.% монооксида углерода, от 1 до 3% мас, диоксида углерода, от 4 до 10 мас.% воды, от 0 до 1 мас.% азота, от 0,1 до 0,5 мас.% акролеина, от 0 до 1 мас.% акриловой кислоты, от 0,05 до 0,2 мас.% уксусной кислоты, от 0,01 до 0,05 мас.% формальдегида, от 1 до 5 мас.% кислорода, от 0,1 до 1,0 мас.% других, приведенных выше компонентов, в частности остаточного пропана.Possible components of the reaction mixture resulting from the oxidative dehydrogenation of propane are, for example, the following compounds: propene, propane, carbon dioxide, carbon monoxide, water, nitrogen, oxygen, ethane, ethene, methane, acrolein, acrylic acid, ethylene oxide, butane, acetic acid, formaldehyde, formic acid, propylene oxide and butene. A 100 wt.% Mixture of products resulting from the oxidative dehydrogenation of propane preferably contains 5 to 10 wt.% Propene, 1 to 2 wt.% Carbon monoxide, 1 to 3 wt.%, Carbon dioxide, 4 to 10 wt.% water, from 0 to 1 wt.% nitrogen, from 0.1 to 0.5 wt.% acrolein, from 0 to 1 wt.% acrylic acid, from 0.05 to 0.2 wt.% acetic acid , from 0.01 to 0.05 wt.% formaldehyde, from 1 to 5 wt.% oxygen, from 0.1 to 1.0 wt.% of the other components of the above, in particular residual propane.

В общем случае газовая смесь А может быть получена также путем гетерогенного каталитического дегидрирования пропана, преимущественно осуществляемого в присутствии избыточного количества кислорода, как описано в немецкой заявке на патент DE-A 3313573 или изложено ниже.In the General case, the gas mixture And can also be obtained by heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane, mainly carried out in the presence of excess oxygen, as described in German patent application DE-A 3313573 or described below.

Поскольку дегидрирование сопровождается увеличением объема, степень превращения пропана можно повысить путем снижения его парциального давления. Простейшим способом достижения этой цели может быть, например, осуществление дегидрирования пропана при пониженном давлении и/или введение в состав исходного газа преимущественно инертных газообразных разбавителей, например водяного пара, который при обычном дегидрировании ведет себя подобно инертному газу. Дополнительным преимуществом разбавления пропана водяным паром является, как правило, уменьшение коксования катализатора дегидрирования, поскольку водяной пар реагирует с образующимся коксом по принципу газификации угля. Кроме того, водяной пар может служить газообразным разбавителем смеси, подаваемой на последующее окисление (стадию (с)). Наряду с этим водяной пар можно частично или полностью выделять из газовой смеси, подаваемой на стадию (с), например, путем конденсации, что предоставляет возможность увеличения содержания в этой смеси азота, используемого в качестве газообразного разбавителя. Другими пригодными для дегидрирования пропана газообразными разбавителями являются, например, монооксид углерода, диоксид углерода, азот и благородные газы, в частности ксенон, неон и аргон. Указанные газообразные разбавители можно использовать как по отдельности, так и в смеси друг с другом. В предпочтительном варианте они, как правило, пригодны и для разбавления подаваемой на стадию (с) газовой смеси. В общем случае предпочтительным является использование для осуществления соответствующих реакций инертного газообразного разбавителя (допустимое химическое изменение разбавителя не превышает 5 мол.%, предпочтительно составляет не более 3 мол.% и более предпочтительно не более 1 мол.%). Для дегидрирования пропана в принципе пригодны любые катализаторы дегидрирования согласно уровню техники, которые грубо можно разделить на две следующие группы. Первую группу составляют катализаторы, обладающие оксидной природой, например оксид хрома и/или оксид алюминия. Вторую группу образуют катализаторы, представляющие собой, по меньшей мере, один, как правило, благородный металл (например, платину), нанесенный на носитель, как правило, представляющий собой оксид.Since dehydrogenation is accompanied by an increase in volume, the degree of conversion of propane can be increased by lowering its partial pressure. The simplest way to achieve this goal can be, for example, the implementation of dehydrogenation of propane under reduced pressure and / or the introduction of predominantly inert gaseous diluents, for example water vapor, which behaves like an inert gas in conventional dehydrogenation. An additional advantage of diluting propane with water vapor is, as a rule, the reduction of coking of the dehydrogenation catalyst, since water vapor reacts with the coke formed on the principle of coal gasification. In addition, water vapor can serve as a gaseous diluent for the mixture fed to subsequent oxidation (step (c)). Along with this, water vapor can be partially or completely separated from the gas mixture supplied to stage (c), for example, by condensation, which makes it possible to increase the content of nitrogen in this mixture used as a gaseous diluent. Other suitable propane dehydrogenation gaseous diluents are, for example, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen and noble gases, in particular xenon, neon and argon. These gaseous diluents can be used both individually and in a mixture with each other. In a preferred embodiment, they are generally suitable for diluting the gas mixture supplied to step (c). In general, it is preferable to use an inert gaseous diluent to carry out the corresponding reactions (the permissible chemical change in the diluent does not exceed 5 mol%, preferably it is not more than 3 mol%, and more preferably not more than 1 mol%). For dehydrogenation of propane, in principle, any dehydrogenation catalysts according to the prior art, which can be roughly divided into the following two groups, are suitable. The first group consists of catalysts having an oxide nature, for example, chromium oxide and / or alumina. The second group consists of catalysts, which are at least one, usually noble metal (for example, platinum) deposited on a support, usually an oxide.

Наряду с прочими могут использоваться катализаторы дегидрирования, рекомендованные в международной заявке на патент WO 99/46039, патенте США US-A 4788371, европейской заявке на патент ЕР-А-0705136, международном патенте WO 99/29420, патентах США US-A 4220091, US-A 5430220 и US-A 5877369, европейской заявке на патент ЕР-А-0 117146, немецких заявках на патент DE-A 19937196, DE-A 19937105 и DE-A 19937107. В частности, могут использоваться катализаторы, полученные согласно примерам 1, 2, 3 и 4, представленным в немецкой заявке на патент DE-A 19937107.Among other things, dehydrogenation catalysts recommended in international patent application WO 99/46039, US patent US-A 4788371, European patent application EP-A-0705136, international patent WO 99/29420, US patents US-A 4220091, can be used. US-A 5430220 and US-A 5877369, European patent application EP-A-0 117146, German patent applications DE-A 19937196, DE-A 19937105 and DE-A 19937107. In particular, the catalysts obtained according to the examples can be used 1, 2, 3 and 4, presented in German patent application DE-A 19937107.

Речь при этом идет о катализаторах дегидрирования, содержащих от 10 до 99,9 мас.% диоксида цинка, от 0 до 60 мас.% оксида алюминия, диоксида кремния и/или диоксида титана и от 0,1 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного элемента из первой и второй главных групп, одного элемента из третьей подгруппы, одного элемента из восьмой подгруппы периодической системы элементов, лантана и/или олова, при условии, что соответствующая сумма составляет 100 мас.%.We are talking about dehydrogenation catalysts containing from 10 to 99.9 wt.% Zinc dioxide, from 0 to 60 wt.% Alumina, silicon dioxide and / or titanium dioxide and from 0.1 to 10 wt.%, at least one element from the first and second main groups, one element from the third subgroup, one element from the eighth subgroup of the periodic system of elements, lanthanum and / or tin, provided that the corresponding amount is 100 wt.%.

Для дегидрирования пропана в принципе пригодны любые, соответствующие уровню техники типы реакторов и варианты осуществления способа. Описания таких вариантов приводятся, например, во всех документах, касающихся катализаторов дегидрирования согласно уровню техники.For propane dehydrogenation, in principle, any types of reactors corresponding to the prior art and process embodiments are suitable. Descriptions of such options are provided, for example, in all documents relating to dehydrogenation catalysts according to the prior art.

Достаточно подробное описание пригодного способа дегидрирования согласно изобретению приводится также в «Catalytical Studies Division, Oxidative Dehydrogenation and Alternative Dehydrogenation Processes, Study Number 4192 OD, 1993, 430 Ferguson Drive, Mountain View, California, 94043-5272, USA».A sufficiently detailed description of a suitable dehydrogenation method according to the invention is also provided in the Catalytical Studies Division, Oxidative Dehydrogenation and Alternative Dehydrogenation Processes, Study Number 4192 OD, 1993, 430 Ferguson Drive, Mountain View, California, 94043-5272, USA.

Характерной особенностью частичного гетерогенного каталитического дегидрирования пропана является эндотермичность. Это означает, что тепло (тепловая энергия), необходимое для установления требуемой температуры реакции, должно подводиться к реакционному газу до осуществления каталитического дегидрирования и/или в его ходе.A characteristic feature of partial heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane is endothermicity. This means that the heat (thermal energy) necessary to establish the required reaction temperature must be supplied to the reaction gas before and during catalytic dehydrogenation.

Наряду с этим характерной особенностью гетерогенного каталитического дегидрирования пропана, требующего использования высоких температур, является образование небольших количеств тяжелокипящих высокомолекулярных органических соединений, вплоть до углерода, которые образуют отложения на поверхности катализатора, что приводит к его дезактивации. Чтобы свести к минимуму этот нежелательный побочный эффект, пропан, подаваемый к поверхности катализатора дегидрирования, осуществляемого при повышенной температуре, может быть разбавлен водяным паром. В этих условиях происходит частичное или полное элиминирование отложений углерода согласно принципу, лежащему в основе газификации угля.Along with this, a characteristic feature of heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane, requiring the use of high temperatures, is the formation of small amounts of heavy boiling high molecular weight organic compounds, up to carbon, which form deposits on the surface of the catalyst, which leads to its deactivation. To minimize this undesirable side effect, propane supplied to the surface of the dehydrogenation catalyst carried out at elevated temperature can be diluted with water vapor. Under these conditions, partial or complete elimination of carbon deposits occurs according to the principle underlying coal gasification.

Другая возможность удаления отложений, образуемых углеводородными соединениями, состоит в том, что через катализатор дегидрирования при повышенной температуре периодически пропускают кислородсодержащий газ, благодаря чему определенная часть отложений углерода выгорает.Another possibility of removing deposits formed by hydrocarbon compounds is that an oxygen-containing gas is periodically passed through a dehydrogenation catalyst at an elevated temperature, whereby a certain portion of the carbon deposits burns out.

Уменьшить образование отложений углерода можно также, вводя в состав подлежащего каталитическому дегидрированию пропана молекулярный водород, прежде чем пропустить пропан через нагретый до высокой температуры катализатор дегидрирования.The formation of carbon deposits can also be reduced by introducing molecular hydrogen into the composition of the catalytic dehydrogenation of propane before passing the propane through a dehydrogenation catalyst heated to a high temperature.

Кроме того, существует возможность добавления к подлежащему каталитическому дегидрированию пропану смеси водяного пара и молекулярного водорода. Добавление молекулярного водорода способствует также подавлению нежелательного образования таких побочных продуктов каталитического дегидрирования пропана, как аллен и ацетилен.In addition, it is possible to add a mixture of water vapor and molecular hydrogen to the catalytic dehydrogenation propane. The addition of molecular hydrogen also helps to suppress the undesired formation of catalytic dehydrogenation by-products of propane such as allen and acetylene.

Пригодным реактором для осуществления дегидрирования пропана является кожухотрубный реактор с неподвижным слоем катализатора, загружаемого в одну трубку или пучок трубок. Обогрев реакционных трубок осуществляют, сжигая в окружающем их объеме горючий газ, например углеводород, в частности метан. Этим прямым способом предпочтительно следует обогревать лишь первые 20-30% неподвижного слоя катализатора, помещенного в контактные трубки. Необходимую реакционную температуру в остальной части трубок следует поддерживать за счет использования выделяемой при сжигании горючего газа лучистой теплоты. Благодаря этому способу обогрева могут быть обеспечены практически изотермические условия дегидрирования. Пригодный диаметр реакционных трубок составляет от 10 до 15 см. Типичный кожухотрубный реактор дегидрирования содержит от 300 до 1000 реакционных трубок. Температура внутри трубок составляет от 300 до 700°С, предпочтительно от 400 до 700°С.A suitable reactor for propane dehydrogenation is a shell-and-tube reactor with a fixed catalyst bed loaded in a single tube or tube bundle. The reaction tubes are heated by burning combustible gas, for example, hydrocarbon, in particular methane, in the surrounding volume. In this direct method, it is preferable to heat only the first 20-30% of the fixed catalyst bed placed in the contact tubes. The necessary reaction temperature in the rest of the tubes should be maintained through the use of radiant heat released during the combustion of combustible gas. Thanks to this heating method, practically isothermal dehydrogenation conditions can be provided. A suitable diameter of the reaction tubes is from 10 to 15 cm. A typical shell-and-tube dehydrogenation reactor contains from 300 to 1000 reaction tubes. The temperature inside the tubes is from 300 to 700 ° C, preferably from 400 to 700 ° C.

Предпочтительным является подогрев подаваемого в трубчатый реактор реакционного газа до температуры реакции. Температура смеси выходящих из реактора продуктов часто бывает на 50-100°С ниже температуры реакции. Для осуществления указанного выше способа окислительного дегидрирования целесообразно использование катализаторов на основе оксида хрома и/или оксида алюминия. Нередко в качестве исходного реакционного газа используют преимущественно чистый, не содержащий газообразных разбавителей пропан. Катализатор дегидрирования в большинстве случаев также не содержит разбавителей.It is preferable to heat the reaction gas supplied to the tubular reactor to the reaction temperature. The temperature of the mixture of products leaving the reactor is often 50-100 ° C below the reaction temperature. To implement the above method of oxidative dehydrogenation, it is advisable to use catalysts based on chromium oxide and / or alumina. Often, pure propane free of gaseous diluents is used predominantly as the reaction reaction gas. The dehydrogenation catalyst in most cases also does not contain diluents.

Для крупномасштабного производства оказалось бы целесообразным использование трех кожухотрубных реакторов, два из которых эксплуатировались бы в режиме дегидрирования, а третий реактор в режиме регенерации катализатора.For large-scale production, it would be advisable to use three shell-and-tube reactors, two of which would be operated in a dehydrogenation mode, and a third reactor in a catalyst regeneration mode.

Для осуществления описанного выше дегидрирования пропана используют, например, известный из литературы способ BASF-Linde.For carrying out the propane dehydrogenation described above, for example, the BASF-Linde method known from the literature is used.

Наряду с ним используют и так называемый процесс активной конверсии с водяным паром («steam active reforming (STAR) process»), разработанный фирмой Phillips Petroleum Co. (смотри, например, патенты США US-А 4902849, US-A 4996387 и US-A 5389342). В качестве катализатора дегидрирования в этом случае предпочтительно используют содержащую промоторы платину на цинковой (магниевой) шпинели в качестве носителя (смотри, например, патент США US-A 5073662). В отличие от способа BASF-Linde пропан, дегидрируемый согласно процессу STAR, разбавляют водяным паром. Типичное мольное отношение водяной пар : пропан составляет от 4:1 до 6:1. Рабочее давление чаще всего находится в интервале от 3 до 8 атм, температуру реакции целесообразно поддерживать в интервале от 480 до 620°С. Типичная нагрузка общей реакционной смеси на катализатор составляет от 0,5 до 10 час.-1.Along with it, they use the so-called active steam reforming (STAR) process, developed by Phillips Petroleum Co. (see, for example, US patents US-A 4902849, US-A 4996387 and US-A 5389342). As a dehydrogenation catalyst in this case, it is preferable to use platinum containing promoters on zinc (magnesium) spinel as a carrier (see, for example, US Pat. No. 5,073,662). Unlike the BASF-Linde process, the propane dehydrogenated according to the STAR process is diluted with water vapor. A typical molar ratio of water vapor: propane is from 4: 1 to 6: 1. The working pressure is most often in the range from 3 to 8 atm; it is advisable to maintain the reaction temperature in the range from 480 to 620 ° C. A typical load of the total reaction mixture on the catalyst is from 0.5 to 10 hours. -1 .

Дегидрирование пропана можно осуществлять также в реакторе с движущимся слоем катализатора. Катализатор может быть помещен, например, в реактор с радиальным течением газового потока, в котором катализатор медленно опускается сверху вниз, в то время как смесь реакционных газов перемещается в радиальном направлении. Подобный принцип используют, например, для дегидрирования так называемым способом UOP-Oleflex. Поскольку реакторы, используемые для осуществления этого способа, работают в квазиадиабатическом режиме, целесообразна эксплуатация нескольких последовательно соединенных реакторов (в типичном случае их количество достигает четырех). Благодаря этому можно избежать слишком большой температурной разницы между смесью реакционных газов на входе в реактор и выходе из него (при адиабатическом режиме дегидрирования исходная смесь реакционных газов выполняет функцию теплоносителя, и от ее способности удерживать тепло зависит температура реакции) и достичь необходимых степеней превращения.Propane dehydrogenation can also be carried out in a moving bed reactor. The catalyst can be placed, for example, in a reactor with a radial gas flow, in which the catalyst is slowly lowered from top to bottom, while the mixture of reaction gases moves in the radial direction. A similar principle is used, for example, for dehydrogenation by the so-called UOP-Oleflex method. Since the reactors used to implement this method operate in a quasi-adiabatic mode, it is advisable to operate several series-connected reactors (in the typical case, their number reaches four). Due to this, it is possible to avoid too large a temperature difference between the mixture of reaction gases at the inlet and outlet of the reactor (in the adiabatic dehydrogenation mode, the initial mixture of reaction gases acts as a coolant, and the reaction temperature depends on its ability to retain heat) and to achieve the necessary degrees of conversion.

Слой катализатора, покидающего реактор, направляют на регенерацию и последующее повторное использование. Для осуществления данного способа можно использовать, например, катализатор дегидрирования со сферической формой частиц, преимущественно состоящий из платины, нанесенной на поверхность круглых частиц оксида алюминия, используемых в качестве носителя. В соответствии со способом UOP к подаваемому на дегидрирование пропану добавляют водород, чтобы предотвратить преждевременное старение катализатора. В типичном случае рабочее давление составляет от 2 до 5 бар. Отношение водород : пропан целесообразно поддерживать в интервале от 0,1:1 до 1:1. Температура реакции предпочтительно составляет от 550 до 650°С, время контакта катализатора с реакционной газовой смесью составляет от 2 до 6 час-1.The catalyst bed leaving the reactor is sent for regeneration and subsequent reuse. For the implementation of this method, you can use, for example, a dehydrogenation catalyst with a spherical particle shape, mainly consisting of platinum, deposited on the surface of round particles of aluminum oxide used as a carrier. According to the UOP method, hydrogen is added to the propane supplied for dehydrogenation to prevent premature aging of the catalyst. Typically, the operating pressure is from 2 to 5 bar. The ratio of hydrogen: propane, it is advisable to maintain in the range from 0.1: 1 to 1: 1. The reaction temperature is preferably from 550 to 650 ° C, the contact time of the catalyst with the reaction gas mixture is from 2 to 6 hours -1 .

В способах дегидрирования, предусматривающих использование стационарного слоя катализатора, частицы катализатора могут обладать как сферической, так и цилиндрической формой (полые или полнотелые цилиндры).In dehydrogenation methods involving the use of a stationary catalyst layer, the catalyst particles can have either a spherical or a cylindrical shape (hollow or solid cylinders).

Согласно другому варианту, описанному в Proceedings De Witt, Petrochem. Review, Houston, Texas, 1992 a, N1, гетерогенное каталитическое дегидрирование пропана может быть осуществлено в псевдоожиженном слое без разбавления пропана.According to another embodiment described in Proceedings De Witt, Petrochem. Review, Houston, Texas, 1992 a, N1, heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane can be carried out in a fluidized bed without diluting propane.

При этом целесообразно использовать два псевдоожиженные слоя, в одном из которых катализатор, как правило, подвергают регенерации. В качестве активной смеси используют оксид хрома на носителе, представляющем собой оксид алюминия. В типичном случае рабочее давление составляет от 1 до 1,5 атм, а температура дегидрирования, как правило, находится в интервале от 550 до 600°С. Необходимое для осуществления дегидрирования тепло поступает в реакционную систему благодаря предварительному разогреву катализатора до реакционной температуры. Рабочее давление составляет от 1 до 2 атм, типичная температура реакции от 550 до 600°С. Рассмотренный способ дегидрирования известен из литературы как способ Snamprogetti-Yarsintez.In this case, it is advisable to use two fluidized beds, in one of which the catalyst is usually subjected to regeneration. As the active mixture, chromium oxide is used on an alumina support. Typically, the operating pressure is from 1 to 1.5 atm, and the dehydrogenation temperature, as a rule, is in the range from 550 to 600 ° C. The heat necessary for the dehydrogenation to enter the reaction system due to the preliminary heating of the catalyst to the reaction temperature. Working pressure is from 1 to 2 atm, a typical reaction temperature is from 550 to 600 ° C. The dehydrogenation process described is known in the literature as the Snamprogetti-Yarsintez process.

Альтернативой описанным выше может служить способ гетерогенного каталитического дегидрирования пропана, осуществляемого при практически полном исключении кислорода, разработанный ABB Lummus Crest (смотри Proceedings De Witt, Petrochem. Review, Houston, Texas, 1992, P1).An alternative to those described above is the ABB Lummus Crest method for heterogeneous catalytic catalytic dehydrogenation of propane carried out with almost complete exclusion of oxygen (see Proceedings De Witt, Petrochem. Review, Houston, Texas, 1992, P1).

Общей особенностью до сих пор известных способов гетерогенного каталитического дегидрирования пропана, осуществляемых при практически полном исключении кислорода, является то, что степень превращения пропана за однократный проход через реактор превышает 30 мол.%, как правило, меньше или равно 60 мол.%. Можно достичь преимуществ, ограничив степень превращения интервалом больше или равно 5 мол.%, но меньше или равно 30 мол.% или меньше или равно 25 мол.%. Это означает, что дегидрирование пропана может быть реализовано до степени его превращения за однократный проход, составляющей от 10 до 20 мол.%. Это приводит, в частности, к тому, что непревращенный пропан на последующей стадии (с) разбавляется молекулярным кислородом, благодаря чему уменьшается выход таких побочных продуктов, как пропионовый альдегид и/или пропионовая кислота.A common feature of the hitherto known methods of heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane, carried out with the almost complete exclusion of oxygen, is that the degree of conversion of propane in a single pass through the reactor exceeds 30 mol.%, As a rule, less than or equal to 60 mol.%. Advantages can be achieved by limiting the degree of conversion to an interval of greater than or equal to 5 mol%, but less than or equal to 30 mol%, or less than or equal to 25 mol%. This means that propane dehydrogenation can be implemented to the extent of its conversion in a single pass, comprising from 10 to 20 mol.%. This leads, in particular, to the fact that, in the subsequent step (c), unconverted propane is diluted with molecular oxygen, thereby reducing the yield of by-products such as propionic aldehyde and / or propionic acid.

Для реализации указанных выше степеней превращения пропана предпочтительным является дегидрирование при рабочем давлении от 0,3 до 3 атм. Наряду с этим благоприятную роль играет разбавление подвергаемого дегидрированию пропана водяным паром. Благодаря высокой теплоемкости воды, с одной стороны, удается частично компенсировать эндотермический эффект дегидрирования, а, с другой стороны, разбавление водяным паром обеспечивает снижение парциального давления продукта дегидрирования, что благоприятно отражается на положении равновесия. Кроме того, как сообщалось выше, использование водяного пара оказывает благоприятное воздействие на долговечность катализатора. При необходимости в качестве дополнительного компонента в исходную смесь можно добавлять молекулярный водород, причем его мольное отношение к пропану, как правило, меньше или равно 5:1. Учитывая сравнительно невысокую степень превращения пропана, мольное отношение водяной пар : пропан может составлять от больше или равно 0:1 до 30:1, целесообразно от 0,1:1 до 2:1, предпочтительно от 0,5:1 до 1:1. Благоприятной особенностью способа дегидрирования пропана с низкой степенью его превращения является также то, что при однократном пропускании реакционного газа через реактор расходуется сравнительно небольшое количество тепла и для достижения превращения достаточна сравнительно низкая температура реакции.For the implementation of the above propane conversion degrees, dehydrogenation at an operating pressure of 0.3 to 3 atm is preferred. Along with this, dilution of the propane dehydrogenated with steam plays a favorable role. Due to the high heat capacity of water, on the one hand, it is possible to partially compensate for the endothermic effect of dehydrogenation, and, on the other hand, dilution with water vapor reduces the partial pressure of the dehydrogenation product, which favorably affects the equilibrium position. In addition, as reported above, the use of water vapor has a beneficial effect on the durability of the catalyst. If necessary, molecular hydrogen can be added to the initial mixture as an additional component, and its molar ratio to propane is usually less than or equal to 5: 1. Given the relatively low degree of conversion of propane, the molar ratio of water vapor: propane can be from greater than or equal to 0: 1 to 30: 1, it is advisable from 0.1: 1 to 2: 1, preferably from 0.5: 1 to 1: 1 . A favorable feature of the method for the dehydrogenation of propane with a low degree of its conversion is also that when a reaction gas is passed through the reactor once, a relatively small amount of heat is consumed and a relatively low reaction temperature is sufficient to achieve conversion.

Может оказаться целесообразным осуществление дегидрирования пропана до сравнительно низкой степени его превращения в (квази)адиабатических условиях. Это значит, что исходную газообразную реакционную смесь нагревают, как правило, до температуры от 500 до 700°С (например, путем прямого огневого отопления стенок реактора) или от 550 до 650°С. В обычной ситуации хватает единственного адиабатического пропускания исходного газа через слой катализатора, чтобы достичь желаемой степени превращения, при этом температура реакционной смеси снижается на 30-200°С (в зависимости от степени превращения). Осуществлению дегидрирования в адиабатическом режиме способствует также использование в качестве теплоносителя водяного пара. Пониженная температура реакции позволяет продлить срок службы используемого для дегидрирования слоя катализатора.It may be appropriate to carry out the dehydrogenation of propane to a relatively low degree of its conversion under (quasi) adiabatic conditions. This means that the initial gaseous reaction mixture is heated, as a rule, to a temperature of from 500 to 700 ° C (for example, by direct fire heating of the walls of the reactor) or from 550 to 650 ° C. In a typical situation, a single adiabatic transmission of the feed gas through the catalyst bed is sufficient to achieve the desired degree of conversion, while the temperature of the reaction mixture decreases by 30-200 ° C (depending on the degree of conversion). The implementation of dehydrogenation in adiabatic mode also contributes to the use of water as a coolant. The reduced reaction temperature allows to extend the life of the catalyst bed used for dehydrogenation.

Дегидрирование пропана при сравнительно низкой степени его превращения независимо от режима (адиабатического или изотермического) в принципе может быть реализовано в реакторе как с неподвижным, так и с движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора.Dehydrogenation of propane at a relatively low degree of its conversion, regardless of the mode (adiabatic or isothermal), in principle, can be realized in a reactor with either a fixed or a moving or fluidized catalyst bed.

Примечательно, что для осуществления дегидрирования, в частности, в адиабатическом режиме достаточно использовать в качестве реактора с неподвижным слоем катализатора шахтную печь, причем реакционную смесь пропускают в аксиальном и/или радиальном направлениях.It is noteworthy that to carry out dehydrogenation, in particular in adiabatic mode, it is sufficient to use a shaft furnace as a reactor with a fixed catalyst bed, and the reaction mixture is passed in axial and / or radial directions.

В наиболее простом случае речь идет об отдельном, замкнутом реакционном объеме, например о резервуаре, внутренний диаметр которого составляет от 0,1 до 10 м, возможно также от 0,5 до 5 м, причем неподвижный слой катализатора помещают на несущее приспособление, например колосниковую решетку, и горячий, содержащий пропан реакционный газ пропускают в аксиальном направлении через заполненный катализатором, снабженный теплоизоляцией реакционный объем, чтобы оказалась возможной эксплуатация реактора в адиабатическом режиме. Катализатор может иметь форму сфер, колец или стержней. Поскольку речь в данном случае идет об использовании чрезвычайно экономичного реакционного устройства, частицы катализатора могут обладать любыми геометрическими параметрами, способными обеспечить низкую потерю напора реакционного газа. В первую очередь используют катализаторы с геометрическими параметрами, позволяющими создать большое полое пространство или структуру, например, подобную сотовой. Для реализации радиального потока содержащего пропан реакционного газа реактор может, например, состоять из двух цилиндрических, коаксиально расположенных друг относительно друга, помещенных в обечайку колосниковых решеток, причем катализатор загружают в кольцевой зазор между ними. Для осуществления дегидрирования в адиабатическом режиме металлическую обечайку следует снабдить теплоизоляцией.In the simplest case, we are talking about a separate, closed reaction volume, for example, a tank whose internal diameter is from 0.1 to 10 m, possibly also from 0.5 to 5 m, and the fixed catalyst bed is placed on a supporting device, for example, grate the lattice, and the hot propane-containing reaction gas is passed axially through the reaction volume filled with the catalyst provided with thermal insulation, so that the reactor can be operated in adiabatic mode. The catalyst may take the form of spheres, rings or rods. Since we are talking about using an extremely economical reaction device, the catalyst particles can have any geometric parameters that can provide a low pressure loss of the reaction gas. First of all, catalysts with geometric parameters are used that make it possible to create a large hollow space or structure, for example, similar to a cellular one. To realize a radial flow of propane-containing reaction gas, the reactor can, for example, consist of two cylindrical, coaxial relative to each other, placed in the shell of the grate, and the catalyst is loaded into the annular gap between them. To carry out dehydrogenation in adiabatic mode, the metal shell should be provided with thermal insulation.

В качестве катализаторов дегидрирования пропана до сравнительно ограниченной глубины его превращения, достигаемой при однократном проходе через реактор, пригодны, в частности, катализаторы, описанные в немецкой заявке на патент DE-A 19937107, прежде всего, приведенные в немецкой заявке на патент DE-A 19937107, прежде всего, приведенные в соответствующих примерах.As catalysts for the dehydrogenation of propane to a relatively limited depth of its conversion, achieved by a single pass through the reactor, in particular, the catalysts described in German patent application DE-A 19937107, especially those described in German patent application DE-A 19937107, are suitable , first of all, given in the corresponding examples.

После продолжительной эксплуатации данные катализаторы могут быть регенерированы простым способом, согласно которому на первой стадии, осуществляемой при температуре от 300 до 600°С, в частности от 400 до 500°С, через слой катализатора пропускают разбавленный азотом воздух. Нагрузка регенерирующей газовой смеси на катализатор может составлять, например, от 50 до 10000 час-1, а содержание кислорода от 0,5 до 20 об.%.After prolonged use, these catalysts can be regenerated in a simple way, according to which in the first stage, carried out at a temperature of from 300 to 600 ° C, in particular from 400 to 500 ° C, air diluted with nitrogen is passed through the catalyst bed. The load of the regenerating gas mixture on the catalyst can be, for example, from 50 to 10,000 h -1 , and the oxygen content is from 0.5 to 20 vol.%.

Следующую стадию регенерации осуществляют в аналогичных условиях, но в качестве регенерирующего газа используют воздух. С технологической точки зрения целесообразно перед регенерацией продуть катализатор инертным газом, например азотом.The next stage of regeneration is carried out under similar conditions, but air is used as the regenerating gas. From a technological point of view, it is advisable to purge the catalyst with an inert gas, such as nitrogen, before regeneration.

В заключение, как правило, рекомендуется произвести окончательную регенерацию катализатора, пропуская через него чистый молекулярный водород или разбавленный инертным газом молекулярный водород (содержание водорода должно быть больше или равно 1 об.%), при этом остальные условия регенерации сохраняются неизменными.In conclusion, it is generally recommended that the final regeneration of the catalyst be carried out by passing pure molecular hydrogen or molecular hydrogen diluted with an inert gas (the hydrogen content must be greater than or equal to 1 vol.%), While the remaining regeneration conditions remain unchanged.

Дегидрирование пропана до сравнительно небольшой глубины превращения (меньше или равно 30 мол.%) во всех случаях можно осуществлять при соблюдении тех же нагрузок на катализатор (касающихся как общего реакционного газа, так и содержащегося в нем пропана), как и в вариантах с высокой степенью превращения (более 30 мол.%). Нагрузка реакционного газа на катализатор может составлять, например, от 100 до 10000 час-1, в частности от 100 до 3000 час-1, то есть часто составляет от 100 до 2000 час-1.Dehydrogenation of propane to a relatively small conversion depth (less than or equal to 30 mol.%) In all cases can be carried out subject to the same catalyst loads (regarding both the total reaction gas and the propane contained in it), as well as in variants with a high degree of transformations (more than 30 mol.%). The load of the reaction gas on the catalyst can be, for example, from 100 to 10,000 h -1 , in particular from 100 to 3,000 h -1 , that is, often from 100 to 2,000 h -1 .

Особенно привлекательным является осуществление способа дегидрирования пропана до сравнительно небольшой глубины превращения в хордовом реакторе.Particularly attractive is the implementation of the method of dehydrogenation of propane to a relatively small depth of conversion in a chordal reactor.

В хордовый реактор помещают несколько последовательно располагаемых предпочтительно в радиальном или аксиальном направлении слоев катализатора дегидрирования, количество которых может составлять от 1 до 20, целесообразно от 2 до 8, а также от 3 до 6. С технологической точки зрения в хордовых реакторах целесообразно использовать неподвижные слои катализатора.In a chordal reactor, several layers of dehydrogenation catalyst are preferably arranged in series, preferably in the radial or axial direction, the number of which can be from 1 to 20, preferably from 2 to 8, and also from 3 to 6. From a technological point of view, it is advisable to use fixed layers in chord reactors catalyst.

В наиболее простом случае слои неподвижного катализатора расположены в шахтовой печи аксиально или в кольцевых зазорах между коаксиально вставленными друг в друга цилиндрическими колосниковыми решетками. Возможен также вариант, согласно которому катализатор помещают в сегменты кольцевых зазоров, расположенные на разных уровнях, и подаваемый в радиальном направлении газ поступает из одного сегмента в другой, расположенный ниже или выше первого.In the simplest case, the fixed catalyst layers are located axially in the shaft furnace or in the annular gaps between the cylindrical grate grates coaxially inserted into each other. It is also possible that the catalyst is placed in segments of annular gaps located at different levels, and the gas supplied in the radial direction flows from one segment to another, located lower or higher than the first.

Целесообразным является промежуточный подогрев смеси реакционных газов в хордовом реакторе, для чего на пути от одного слоя катализатора к следующему эту смесь пропускают, например, через обогреваемый горячими газами ребристый теплообменник или через трубу, обогреваемую горячими горючими газами.It is advisable to preheat the mixture of reaction gases in a chord reactor, for which, on the way from one catalyst bed to the next, this mixture is passed, for example, through a finned heat exchanger heated by hot gases or through a pipe heated by hot combustible gases.

Если хордовый реактор эксплуатируют в адиабатическом режиме, для желаемой степени превращения пропана (меньшей или равной 30 об.%), осуществляемого, в частности, с использованием катализаторов, описанных в немецкой заявке на патент DE-A 19937107, в частности, в вариантах исполнения, представленных в соответствующих примерах, достаточно ввести в хордовый реактор предварительно нагретую до 450-550°С смесь реакционных газов и поддерживать внутри него эту температуру. Таким образом, дегидрирование пропана может быть осуществлено при чрезвычайно низких температурах, что обеспечивает особенно продолжительный срок службы неподвижных слоев катализатора между двумя последовательно осуществляемыми циклами регенерации.If the chordal reactor is operated in adiabatic mode, for the desired degree of propane conversion (less than or equal to 30 vol.%), Carried out, in particular, using the catalysts described in German patent application DE-A 19937107, in particular, in embodiments, presented in the corresponding examples, it is enough to introduce into the chord reactor a mixture of reaction gases preheated to 450-550 ° C and maintain this temperature inside it. Thus, propane dehydrogenation can be carried out at extremely low temperatures, which ensures a particularly long service life of the fixed catalyst beds between two successive regeneration cycles.

Более эффективным является непосредственное промежуточное нагревание реакционных газов (автотермический способ нагревания). Согласно данному способу к смеси реакционных газов, выходящих из первого слоя катализатора и/или проходящих между последующими слоями, добавляют небольшое количество молекулярного кислорода. В зависимости от особенностей используемого для дегидрирования катализатора это приводит к ограниченному сгоранию содержащихся в смеси реакционных газов, а также, при необходимости, уже образовавшихся на поверхности катализатора отложений угля или углеподобных соединений и/или водорода, образующегося в процессе дегидрирования пропана и/или вводимого в состав смеси реакционных газов. С технологической точки зрения может оказаться целесообразным введение в хордовый реактор слоев дополнительного катализатора, способствующего специфическому (селективному) горению водорода (и/или углеводородов). О таких дополнительных катализаторах сообщается, например, в патентах США US-A 4788371, US-A 4886928, US-A 5430209, US-A 5530171, US-A 5527979 и US-A 5563314. Например, образованные ими слои могут чередоваться в хордовом реакторе со слоями катализатора дегидрирования. Тепло, выделяемое благодаря использованию квазиавтотермического способа, позволяет осуществлять гетерогенное каталитическое дегидрирование пропана практически в изотермическом режиме. При этом с увеличением времени пребывания реакционного газа в слое катализатора становится возможным дегидрирование пропана при снижающейся или преимущественно постоянной температуре, что позволяет обеспечить особенно продолжительный период эксплуатации катализатора между двумя последовательно осуществляемыми циклами регенерации.More effective is the direct intermediate heating of the reaction gases (autothermal heating method). According to this method, a small amount of molecular oxygen is added to the mixture of reaction gases leaving the first catalyst bed and / or passing between subsequent layers. Depending on the characteristics of the catalyst used for dehydrogenation, this leads to limited combustion of the reaction gases contained in the mixture, as well as, if necessary, deposits of coal or carbon-like compounds and / or hydrogen formed on the catalyst surface during the dehydrogenation of propane and / or introduced into the composition of the mixture of reaction gases. From a technological point of view, it may be appropriate to introduce additional catalyst layers into the chordal reactor, which contribute to the specific (selective) combustion of hydrogen (and / or hydrocarbons). Such additional catalysts are reported, for example, in US patents US-A 4788371, US-A 4886928, US-A 5430209, US-A 5530171, US-A 5527979 and US-A 5563314. For example, the layers formed by them can alternate in chord reactor with dehydrogenation catalyst beds. The heat generated through the use of the quasi-autothermal method allows heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane in almost isothermal mode. Moreover, with an increase in the residence time of the reaction gas in the catalyst bed, it becomes possible to dehydrogenate propane at a decreasing or predominantly constant temperature, which allows for a particularly long period of operation of the catalyst between two successive regeneration cycles.

Указанную выше подпитку кислородом следует осуществлять, как правило, таким образом, чтобы содержание кислорода в смеси реакционных газов составляло от 0,5 до 10 об.% по отношению к входящим в состав этой смеси пропану и пропену. Источником кислорода может быть как чистый молекулярный кислород, так и кислород, разбавленный инертными газами, например монооксидом углерода, диоксидом углерода, азотом, благородными газами, и, в частности, воздух. Образующиеся при горении газы, как правило, играют роль дополнительных разбавителей, благодаря чему они способствуют протеканию гетерогенного каталитического дегидрирования пропана.The aforementioned oxygen replenishment should be carried out, as a rule, so that the oxygen content in the mixture of reaction gases is from 0.5 to 10 vol.% With respect to the propane and propene contained in this mixture. The oxygen source can be either pure molecular oxygen or oxygen diluted with inert gases, for example carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, noble gases, and in particular air. The gases generated during combustion, as a rule, play the role of additional diluents, due to which they contribute to the occurrence of heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane.

Более полное приближение к изотермическому режиму при гетерогенном каталитическом дегидрировании пропана можно обеспечить, помещая в хордовый реактор, а именно в свободное пространство между слоями катализатора, замкнутые, при необходимости, предварительно эвакуированные, а, возможно, и неэвакуированные внутренние элементы, например, в виде труб. Такие элементы могут быть помещены также непосредственно в слой катализатора. Они содержат соответствующим образом подобранные твердые или жидкие вещества, которые при определенной температуре испаряются или плавятся, на что расходуется соответствующая тепловая энергия, а там, где температура ниже точки испарения или плавления, происходит сопровождаемая выделением тепла конденсация этих веществ.A more complete approximation to the isothermal regime during heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane can be achieved by placing in a chord reactor, namely in the free space between the catalyst layers, closed, if necessary, previously evacuated, and, possibly, unevacuated internal elements, for example, in the form of pipes . Such elements can also be placed directly in the catalyst bed. They contain suitably selected solid or liquid substances that evaporate or melt at a certain temperature, which consumes the corresponding thermal energy, and where the temperature is below the point of evaporation or melting, condensation of these substances is accompanied by heat.

Другая возможность нагревания смеси реакционных газов состоит в сжигании определенной части содержащегося в ней пропана и/или водорода благодаря добавлению необходимого для этого количества молекулярного кислорода (например, путем простого перепуска и/или пропускания реакционных газов через обладающие специфическим действием катализаторы горения) и использовании выделяющейся в результате сжигании тепловой энергии для нагревания газа до желаемой температуры. Возникающие при горении продукты, в частности диоксид углерода, вода, а также азот, при необходимости, подаваемый вместе с используемым для сжигания молекулярным кислородом, играют роль предпочтительно инертных газообразных разбавителей.Another possibility of heating the reaction gas mixture is to burn a certain part of the propane and / or hydrogen contained therein by adding the necessary amount of molecular oxygen (for example, by simply passing and / or passing the reaction gases through specific combustion catalysts) and using the result of burning thermal energy to heat the gas to the desired temperature. Products arising from combustion, in particular carbon dioxide, water, as well as nitrogen, if necessary, supplied together with molecular oxygen used for combustion, play the role of preferably inert gaseous diluents.

Согласно изобретению непревращенный на стадии (с) пропан (при необходимости, вместе с пропеном) после выделения целевых продуктов (акролеина и/или акриловой кислоты) может быть подвергнут дегидрированию, осуществляемому, как описано выше, и получаемую в результате этого смесь газообразных продуктов подвергают переработке на стадии (а).According to the invention, propane not converted in step (c) (if necessary, together with propene) after isolation of the desired products (acrolein and / or acrylic acid) can be subjected to dehydrogenation, carried out as described above, and the resulting mixture of gaseous products is processed at stage (a).

В общем случае непревращенный при дегидрировании пропан играет на стадии (с) роль газообразного разбавителя.In the general case, propane that is not converted during dehydrogenation plays the role of a gaseous diluent in stage (c).

Кроме того, если, в частности, производят дегидрирование пропана, существует возможность добавления к подаваемому на стадию (с) газу В чистого пропана и/или пропена.In addition, if, in particular, propane is dehydrogenated, it is possible to add pure propane and / or propene to the gas B fed to step (c).

Если стадия (с) заключается в превращении пропена в акриловую кислоту, то соответствующий абгаз наряду с непревращенными в процессе окисления компонентами, а именно пропаном, азотом и остаточным кислородом, содержит также способные окисляться побочные компоненты, например монооксид углерода, муравьиную кислоту, формальдегид, уксусную кислоту, а также небольшие количества акриловой кислоты. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения эти побочные продукты перед дегидрированием пропана могут быть подвергнуты каталитическому окислению остаточным кислородом и, при необходимости, дополнительным количеством молекулярного кислорода, чтобы нагреть газ, подаваемый на дегидрирование. Окисление побочных продуктов может быть осуществлено в присутствии катализатора дожигания, в частности палладия, нанесенного на подложку из оксида алюминия, например катализатора RO-20/13 или RO-20/25 (BASF).If stage (c) is the conversion of propene to acrylic acid, the corresponding gas, along with the components not converted during the oxidation process, namely propane, nitrogen, and residual oxygen, also contains side components capable of oxidizing, for example, carbon monoxide, formic acid, formaldehyde, acetic acid, as well as small amounts of acrylic acid. According to a particularly preferred embodiment of the invention, these by-products can be subjected to catalytic oxidation by residual oxygen and, if necessary, additional molecular oxygen before dehydrogenation of propane to heat the gas supplied to the dehydrogenation. The oxidation of by-products can be carried out in the presence of an afterburning catalyst, in particular palladium supported on an alumina support, for example, an RO-20/13 or RO-20/25 (BASF) catalyst.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены на фиг.1-7, которые более подробно поясняют изобретение, не ограничивая его объем.Preferred embodiments of the invention are presented in figures 1-7, which in more detail explain the invention, without limiting its scope.

На фиг.1-5 схематически изображены предпочтительные способы, причем для простоты не показаны все подводимые и отводимые потоки. На фиг.1 приведены следующие стадии технологического процесса: 1 - абсорбция и десорбция, 2 - окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты и 3 - выделение. На стадии 1 из смеси, содержащей пропан, пропен, водород, монооксид и диоксид углерода, а также, возможно, азот и другие углеводороды, путем абсорбции соответствующим абсорбентом выделяют пропан и пропен, которые затем десорбируют путем отпаривания воздухом. Благодаря осуществлению этой стадии удаляют водород, оксиды углерода, другие углеводороды и азот. Затем газовый поток, содержащий пропен и, при необходимости, пропан, направляют на стадию окисления 2, где пропен окисляют до акролеина и/или акриловой кислоты. Полученный на стадии 2 продукт направляют для переработки на стадию 3, где из него выделяют акролеин или акриловую кислоту в качестве целевых продуктов. Непревращенный пропен, а также пропан, оксиды углерода и, при необходимости, остаточный азот и кислород направляют на стадию абсорбции и десорбции 1.Figure 1-5 schematically depicts the preferred methods, and for simplicity not shown all inlet and outlet flows. Figure 1 shows the following stages of the process: 1 - absorption and desorption, 2 - oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid, and 3 - allocation. In step 1, from a mixture containing propane, propene, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, as well as possibly nitrogen and other hydrocarbons, propane and propene are isolated by absorption with a suitable absorbent, which are then stripped by stripping with air. By carrying out this step, hydrogen, carbon oxides, other hydrocarbons and nitrogen are removed. Then the gas stream containing propene and, if necessary, propane, is sent to oxidation stage 2, where propene is oxidized to acrolein and / or acrylic acid. The product obtained in stage 2 is sent for processing to stage 3, where acrolein or acrylic acid is isolated from it as the target products. Unconverted propene, as well as propane, carbon oxides and, if necessary, residual nitrogen and oxygen are sent to the absorption and desorption stage 1.

Цифры, приведенные на остальных чертежах, означают то же, что и на фиг.1.The numbers given in the remaining drawings mean the same as in figure 1.

В отличие от фиг.1 на фиг.2 приведена стадия дегидрирования пропана 4, которое может быть осуществлено с подачей кислорода или без нее. Газовую смесь, полученную при дегидрировании пропана и содержащую наряду с пропаном и пропеном водород, оксиды углерода и возможные остаточные количества азота и углеводородов, направляют на стадию абсорбции/десорбции 1.In contrast to figure 1, figure 2 shows the stage of dehydrogenation of propane 4, which can be carried out with or without oxygen supply. The gas mixture obtained by the dehydrogenation of propane and containing along with propane and propene hydrogen, carbon oxides and possible residual amounts of nitrogen and hydrocarbons is sent to the absorption / desorption stage 1.

В отличие от фиг.1 на фиг.3 вместо стадии окисления пропена 2 представлена стадия 22, на которой осуществляют окисление пропана до акролеина и/или акриловой кислоты.In contrast to FIG. 1, in FIG. 3, instead of the propene oxidation step 2, step 22 is presented, in which the propane is oxidized to acrolein and / or acrylic acid.

Согласно фиг.4 продукты, выделенные на стадии 3, направляют на стадию дегидрирования пропана 4, которое осуществляют с подачей кислорода или без нее, и образующуюся на этой стадии газовую смесь подают на стадию абсорбции/десорбции 1.According to Fig. 4, the products isolated in stage 3 are sent to the propane 4 dehydrogenation stage, which is carried out with or without oxygen supply, and the gas mixture formed at this stage is fed to the absorption / desorption stage 1.

На фиг.5 показан другой предпочтительный вариант осуществления изобретения, согласно которому после стадии абсорбции и десорбции 1 осуществляют дегидрирование пропана 5 с подачей кислорода.Figure 5 shows another preferred embodiment of the invention, according to which, after the stage of absorption and desorption 1 carry out the dehydrogenation of propane 5 with the supply of oxygen.

На фиг.6 и 7 показаны другие предпочтительные способы. Способу, изображенному на фиг.6, соответствует технологическая схема, представленная на фиг.4. Как видно из приведенной на фиг.6 схемы, для осуществления дегидрирования пропана (стадии 4) используют три реактора, в первом из которых перед дегидрированием пропана (PDH) осуществляют дожигание монооксида углерода (CO-NV), а в двух следующих реакторах перед дегидрированием пропана (PDH) дожигают водород (Н2-NV). Благодаря дожиганию указанных продуктов получают необходимую для дегидрирования пропана тепловую энергию. Количество реакторов, предназначенных для дегидрирования пропана, не ограничивают тремя. Пропан подают на стадию дегидрирования 4 по трубопроводу (30), а по трубопроводу (6) может поступать воздух. Полученную в результате дегидрирования пропана газовую смесь подают через теплообменник W и компрессор V на абсорбционную колонну К1 и десорбционную колонну К2. Абсорбент после десорбции в колонне К2 возвращают на абсорбционную колонну К1. Не поглощенный абсорбентом газ удаляют из процесса в виде абгаза (33), при необходимости, предварительно пропускаемого через устройство для дожигания Е. Газовый поток, содержащий выделенный пропан и/или пропен, поступает на стадию окисления 2, в состав которой входят четыре реактора. Количество предназначенных для окисления реакторов, однако, не ограничивается четырьмя. После этого на стадии 3 выделяют акролеин и/или акриловую кислоту в качестве целевых продуктов и отводят их через трубопровод (31). Непревращенные пропан и/или пропен в виде рециркуляционного газа возвращают по трубопроводу (32) на стадию дегидрирования 4 вместе с другими, не выделенными абсорбцией газообразными составными частями.6 and 7 show other preferred methods. The method depicted in FIG. 6 corresponds to the flow chart shown in FIG. 4. As can be seen from the diagram in Fig. 6, three reactors are used to carry out propane dehydrogenation (stage 4), in the first of which carbon monoxide (CO-NV) is burned before propane dehydrogenation, and in the next two reactors before propane dehydrogenation (PDH) post-burn hydrogen (H 2 -NV). Due to the afterburning of these products, the thermal energy necessary for dehydrogenation of propane is obtained. The number of reactors designed for dehydrogenation of propane is not limited to three. Propane is fed to the dehydrogenation stage 4 via a pipeline (30), and air can flow through a pipeline (6). The gas mixture resulting from the propane dehydrogenation is fed through a heat exchanger W and compressor V to an absorption column K1 and a desorption column K2. The adsorbent after desorption in the column K2 is returned to the absorption column K1. Gas not absorbed by the absorbent is removed from the process in the form of gas (33), if necessary, previously passed through the afterburner E. The gas stream containing the separated propane and / or propene enters oxidation stage 2, which includes four reactors. The number of reactors intended for oxidation, however, is not limited to four. After that, at stage 3, acrolein and / or acrylic acid are isolated as the target products and they are removed through a pipeline (31). Non-converted propane and / or propene in the form of recycle gas is returned via pipeline (32) to the dehydrogenation stage 4 together with other gaseous components not selected by absorption.

Как показано на фиг.7, рециркуляционный газ (1), выходящий со стадии выделения 3 при температуре от 10 до 90°С и давлении от 0,8 до 5 бар, который может быть подвергнут дополнительному сжатию, например, посредством компрессора VO до давления от 2 до 10 бар, нагревают до температуры от 100 до 650°С, пропуская через теплообменник W1, в который противотоком подают реакционный газ (2), полученный в результате дегидрирования пропана (PDH) на стадии 4. Здесь и в дальнейшем описании приведенной на фиг.7 схемы значения давления указываются в абсолютных единицах.As shown in Fig. 7, the recycle gas (1) leaving the recovery stage 3 at a temperature of from 10 to 90 ° C and a pressure of from 0.8 to 5 bar, which can be subjected to additional compression, for example, by means of a compressor VO to pressure from 2 to 10 bar, heated to a temperature of from 100 to 650 ° C, passing through a heat exchanger W1, into which countercurrent reaction gas (2), obtained by dehydrogenation of propane (PDH) in stage 4, is supplied. Here and in the further description given on Fig. 7 diagrams of pressure value are indicated in absolute units.

Сжатие газовых смесей может осуществляться посредством любых пригодных для этой цели, известных специалистам компрессоров, конструктивное исполнение которых будет описано ниже более подробно.Compression of gas mixtures can be carried out by any suitable compressor known to those skilled in the art, the design of which will be described in more detail below.

Рециркуляционный газовый поток (1) содержит от 40 до 80 об.% азота, от 1 до 5 об.% диоксида углерода, от 0,1 до 2 об.% монооксида углерода, от 2 до 5 об.% кислорода, от 0,5 до 25 об.% влаги, другие побочные продукты окисления, от 5 до 40 об.% непревращенного пропана и от 0,1 до 3 об.% непревращенного пропена. До или после нагревания этот газовый поток смешивают со свежим пропаном (3) и предпочтительно водой и водяным паром (4), прежде чем направить его на стадию дегидрирования пропана 4. В качестве источника свежего пропана пригодны любые доступные газы или жидкости, содержащие пропан. Предпочтительным источником свежего пропана является, однако, технический пропан (содержание основного продукта более 90%, в частности более 95%, особенно предпочтительно более 98% при ограниченном содержании C4+) или чистый пропан (содержание основного продукта более 99%). Мольное отношение воды или водяного пара к пропану в газовом потоке составляет от 0,05:1 до 5:1, предпочтительно от 0,1:1 до 2:1. Благоприятную роль может сыграть дополнительное введение в состав этого газового потока водорода (5), воздуха (6) или кислородсодержащего газа, а также других компонентов, превращающихся в процессе дегидрирования пропана с экзотермическим эффектом, например, монооксида углерода или его смесей с водородом, в частности синтез-газа. К степени чистоты этих газов не предъявляется никаких претензий. Экзотермичность окисления горючих компонентов в процессе дегидрирования пропана позволяет скомпенсировать эндотермический эффект, сопровождающий дегидрирование, поэтому может оказаться необходимым подведение извне лишь ограниченного количества тепловой энергии, а в наиболее оптимальной ситуации оно может не потребоваться вовсе.The recycle gas stream (1) contains from 40 to 80 vol.% Nitrogen, from 1 to 5 vol.% Carbon dioxide, from 0.1 to 2 vol.% Carbon monoxide, from 2 to 5 vol.% Oxygen, from 0, 5 to 25 vol.% Moisture, other oxidation by-products, from 5 to 40 vol.% Unconverted propane and from 0.1 to 3 vol.% Unconverted propene. Before or after heating, this gas stream is mixed with fresh propane (3) and preferably water and steam (4) before being directed to the propane dehydrogenation step 4. Any available gases or liquids containing propane are suitable as a source of fresh propane. The preferred source of fresh propane is, however, technical propane (the main product content of more than 90%, in particular more than 95%, particularly preferably more than 98% at the limited content of C 4 +) or pure propane (the main product content greater than 99%). The molar ratio of water or water vapor to propane in the gas stream is from 0.05: 1 to 5: 1, preferably from 0.1: 1 to 2: 1. A favorable role can be played by the additional introduction of hydrogen (5), air (6) or an oxygen-containing gas into the composition of this gas stream, as well as other components that are converted during the dehydrogenation of propane with an exothermic effect, for example, carbon monoxide or its mixtures with hydrogen, in particular synthesis gas. No claims are made regarding the purity of these gases. The exothermic oxidation of combustible components in the process of propane dehydrogenation compensates for the endothermic effect accompanying dehydrogenation, so it may be necessary to supply only a limited amount of thermal energy from the outside, and in the most optimal situation it may not be necessary at all.

Давление при дегидрировании пропана составляет от 0,3 до 10 бар, предпочтительно от 1 до 5 бар, температура от 350 до 700°С, предпочтительно от 400 до 600°С. Для дегидрирования пропана могут использоваться реакторы любого, известного специалистам конструктивного типа, например аппараты с аксиальным направлением газового потока, в частности хордовые реакторы, а также аппараты с несколькими, упорядоченными в виде полых цилиндров слоями катализатора и радиальным направлением газового потока или несколько отдельных аппаратов, например, имеющих форму колонн, тортов (Tortenform) или сфер. Количество используемых для дегидрирования пропана реакторов не ограничивается тремя. Несколько отдельных аппаратов используют потому, что это обеспечивает простоту промежуточной подачи дополнительных газов. Кроме того, это позволяет в ходе технологического процесса осуществлять обработку находящегося в том или ином реакторе катализатора, например его регенерацию, независимо от того, что происходит в других реакторах. Для этого, например, реактор с подлежащим регенерации катализатором изолируют от основного газового потока посредством соответствующих запорных органов, например заслонок, вентилей или клапанов, расположенных на соединяющих отдельные реакторы трубопроводах, пропускают через слой катализатора необходимые для его регенерации газы, например азот, водород, обедненный кислородом воздух или обогащенные воздухом или кислородом газы и удаляют образовавшиеся на поверхности катализатора отложения. В остальные реакторы, общее количество которых может составлять от 1 до 20, предпочтительно от 2 до 5, продолжают подавать основной газовый поток, получая в качестве целевого продукта пропен.The propane dehydrogenation pressure is from 0.3 to 10 bar, preferably from 1 to 5 bar, temperature from 350 to 700 ° C, preferably from 400 to 600 ° C. For propane dehydrogenation, reactors of any design type known to those skilled in the art can be used, for example, apparatuses with axial direction of gas flow, in particular chord reactors, as well as apparatuses with several catalyst layers arranged in the form of hollow cylinders and radial direction of gas flow, or several separate apparatuses, for example in the form of columns, cakes (Tortenform) or spheres. The number of reactors used for dehydrogenation of propane is not limited to three. Several separate devices are used because it provides the simplicity of the intermediate supply of additional gases. In addition, this allows during the process to carry out the processing of the catalyst in a particular reactor, for example, its regeneration, regardless of what happens in other reactors. For this, for example, the reactor with the catalyst to be regenerated is isolated from the main gas stream by means of corresponding shutoff bodies, for example, dampers, valves or valves located on pipelines connecting separate reactors, the gases necessary for its regeneration, for example nitrogen, depleted in nitrogen, are passed through the catalyst bed oxygen air or enriched air or oxygen gases and remove deposits formed on the surface of the catalyst. The remaining reactors, the total number of which can be from 1 to 20, preferably from 2 to 5, continue to supply the main gas stream, receiving as the target product propene.

В предназначенных для дегидрирования пропана реакторах слои катализатора могут быть уложены на решетки, сыпучие массы из инертного материала или иные, известные специалистам опорные устройства. Частицы катализатора могут обладать любой формой без каких-либо ограничений, включая, например, раздробленные частицы, сферы, короткие стержни, кольца, цилиндры, а также структурированные насадки или монолиты. Предпочтительными являются геометрические параметры, которым соответствует минимальная потеря напора.In reactors intended for dehydrogenation of propane, the catalyst layers can be laid on gratings, granular masses from an inert material, or other support devices known to those skilled in the art. The catalyst particles can be of any shape without any restrictions, including, for example, crushed particles, spheres, short rods, rings, cylinders, as well as structured packing or monoliths. Preferred are geometric parameters, which correspond to a minimum pressure loss.

Для равномерного распределения подводимого к катализатору газа могут использоваться известные специалистам устройства, например сетчатые тарелки, кольцевые или трубчатые распределители газа, а также беспорядочные засыпки или структурированные насадки, например статические смесители.Devices known to those skilled in the art can be used to evenly distribute the gas supplied to the catalyst, for example, mesh plates, ring or tube gas distributors, as well as random fillings or structured nozzles, such as static mixers.

В реакторы, предназначенные для дегидрирования пропана, может быть помещено несколько слоев катализатора, каждый из которых выполняет особую функцию. Если используют несколько таких слоев, то перед слоем катализатора дегидрирования предпочтительно помещают один или несколько слоев, состоящих из катализаторов, под влиянием которых может происходить окисление веществ, не являющихся пропаном или пропеном, например водорода (катализатор Н2-NV), монооксида углерода (катализатор CO-NV) и/или другого, способного окисляться компонента. Однако если эти функции выполняет сам катализатор дегидрирования пропана или потери пропана в результате его окисления являются экономически оправданными, следует, по возможности, отказаться от использования дополнительных катализаторов.In reactors designed for dehydrogenation of propane, several layers of catalyst can be placed, each of which performs a specific function. If several such layers are used, then one or more layers consisting of catalysts are preferably placed in front of the dehydrogenation catalyst layer, under the influence of which the oxidation of substances other than propane or propene, for example hydrogen (H 2 -NV catalyst), carbon monoxide (catalyst CO-NV) and / or another oxidizable component. However, if these functions are performed by the propane dehydrogenation catalyst itself or the loss of propane as a result of its oxidation is economically viable, the use of additional catalysts should be abandoned, if possible.

Удельная производительность катализаторов дегидрирования пропана может составлять от 100 до 20000 нормальных литров (нл) пропана на литр катализатора в час. Предпочтительно этот показатель находится в интервале от 500 до 10000, более предпочтительно от 1000 до 10000. Удельная производительность катализаторов, преимущественно окисляющих, например монооксид углерода или водород при одновременном незначительном окислении пропана или пропена, обычно находится в интервале от 5000 до 30000 нл на литр катализатора в час.The specific productivity of propane dehydrogenation catalysts can be from 100 to 20,000 normal liters (nl) of propane per liter of catalyst per hour. Preferably, this indicator is in the range from 500 to 10,000, more preferably from 1,000 to 10,000. The specific productivity of the catalysts, mainly oxidizing, for example, carbon monoxide or hydrogen, while slightly oxidizing propane or propene, is usually in the range from 5,000 to 30,000 nl per liter of catalyst in hour.

Степень превращения пропана при дегидрировании составляет от 10 до 60%, предпочтительно от 20 до 50%, в частности от 88 до 96%. Предпочтительным является полное превращение вводимых в реактор газообразных монооксида углерода, водорода или других горючих газов. Степень превращения водорода, образующегося в процессе дегидрирования пропана, в зависимости от степени превращения самого пропана составляет от 1 до 99%, чаще всего от 10 до 80%, в частности от 30 до 70%.The degree of conversion of propane during dehydrogenation is from 10 to 60%, preferably from 20 to 50%, in particular from 88 to 96%. The complete conversion of gaseous carbon monoxide, hydrogen or other combustible gases introduced into the reactor is preferred. The degree of conversion of hydrogen generated in the process of propane dehydrogenation, depending on the degree of conversion of propane itself, is from 1 to 99%, most often from 10 to 80%, in particular from 30 to 70%.

Реакционный газ (2), образующийся в результате дегидрирования пропана, содержит от 20 до 60 об.% азота, от 1 до 5 об.% диоксида углерода, от 0,5 до 45 об.% воды, от 5 до 45 об.% пропана, от 1 до 20 об.% пропена от 1 до 20 об.% водорода, а также другие побочные продукты, например этан, этен, метан и С4+.The reaction gas (2) resulting from the propane dehydrogenation contains from 20 to 60 vol.% Nitrogen, from 1 to 5 vol.% Carbon dioxide, from 0.5 to 45 vol.% Water, from 5 to 45 vol.% propane, from 1 to 20 vol.% propene from 1 to 20 vol.% hydrogen, as well as other by-products, for example ethane, ethene, methane and C 4 + .

Образующийся при дегидрировании пропана реакционный газ (2) обладает температурой от 400 до 650°С, более предпочтительно от 450 до 600°С, и давлением от 0,3 до 10 бар, более предпочтительно от 1 до 5 бар. Газ (2) благодаря теплообмену в противоточном теплообменнике W1 с рециркуляционным газом (1) охлаждается до температуры, по меньшей мере, на 5°С, лучше, по меньшей мере, на 50°С и предпочтительно, по меньшей мере, на 100°С более высокой, чем температура рециркуляционного газа (1) на входе в теплообменник. Затем газовый поток (3) в зависимости от температуры на выходе из противоточного теплообменника W1 подвергается дополнительному охлаждению на 10-60°С, осуществляемому в одну или несколько ступеней. При использовании нескольких ступеней в зависимости от уровня температуры охлаждение в теплообменнике W2 может происходить за счет генерирования пара или подачи охлаждающего воздуха, а охлаждение в теплообменнике W3 за счет подачи охлаждающего воздуха, воды или рассола. При этом в зависимости от давления, температуры и влагосодержания газовых потоков (3)-(5) происходит конденсация влаги, которую отделяют от газового потока (5) в сепараторе А1. Сепаратор может иметь любое, известное специалистам и пригодное для отделения газа конструктивное исполнение.The reaction gas (2) formed during the dehydrogenation of propane has a temperature of from 400 to 650 ° C, more preferably from 450 to 600 ° C, and a pressure of from 0.3 to 10 bar, more preferably from 1 to 5 bar. Gas (2) due to heat exchange in a counterflow heat exchanger W1 with recirculation gas (1) is cooled to a temperature of at least 5 ° C, better at least 50 ° C and preferably at least 100 ° C higher than the temperature of the recirculation gas (1) at the inlet to the heat exchanger. Then, the gas stream (3), depending on the temperature at the outlet of the countercurrent heat exchanger W1, is subjected to additional cooling of 10-60 ° C, carried out in one or several stages. When using several stages, depending on the temperature level, cooling in the heat exchanger W2 can occur by generating steam or supplying cooling air, and cooling in the heat exchanger W3 can be achieved by supplying cooling air, water or brine. Moreover, depending on the pressure, temperature and moisture content of the gas streams (3) - (5), moisture condensation occurs, which is separated from the gas stream (5) in the separator A1. The separator may be of any design known to those skilled in the art and suitable for gas separation.

Затем охлажденный и, при необходимости, частично обезвоженный газовый поток (6) подвергают сжатию, причем степень сжатия находится в интервале, ограниченном величиной давления газа на выходе из сепаратора А1, с одной стороны, и 50 барами, с другой. Сжатие может осуществляться посредством одноступенчатого или многоступенчатого компрессора с промежуточным охлаждением или без него. Компрессор V1 может иметь любое, известное специалистам конструктивное исполнение. Например, можно использовать поршневые, ротационные, винтовые, мембранные, пластинчатые, турбинные и центробежные компрессоры, а также ротационные и центробежные воздуходувки, причем предпочтительными являются турбинные и центробежные компрессоры. Критериями при выборе типа компрессора служат степень сжатия и количество подвергаемого сжатию газа. При многоступенчатом сжатии с промежуточным охлаждением происходит конденсация влаги и, при необходимости, других, способных конденсироваться компонентов, которые могут быть выделены из газового потока, как описано выше, после промежуточного охлаждения или во время его осуществления, прежде чем направить газовый поток на следующую ступень сжатия. Сжатый до необходимого конечного давления газовый поток (7) может быть подвернут одно- или многоступенчатому охлаждению, как описано выше, причем влага и, при необходимости, другие, способные конденсироваться компоненты могут быть отделены от газовых потоков (7)-(9).Then, the cooled and, if necessary, partially dehydrated gas stream (6) is subjected to compression, the compression ratio being in the range limited by the gas pressure at the outlet of the separator A1, on the one hand, and 50 bars, on the other. Compression can be carried out by means of a single-stage or multi-stage compressor with or without intermediate cooling. Compressor V1 can have any design known to those skilled in the art. For example, piston, rotary, screw, diaphragm, vane, turbine and centrifugal compressors, as well as rotary and centrifugal blowers, can be used, with turbine and centrifugal compressors being preferred. The criteria for choosing the type of compressor are the degree of compression and the amount of gas to be compressed. In multi-stage compression with intermediate cooling, condensation occurs of moisture and, if necessary, other condensable components that can be extracted from the gas stream, as described above, after intermediate cooling or during its implementation, before directing the gas stream to the next compression stage . Compressed to the required final pressure, the gas stream (7) can be subjected to single or multi-stage cooling, as described above, moreover, moisture and, if necessary, other condensable components can be separated from the gas flows (7) - (9).

В качестве привода компрессора V1 могут использоваться электродвигатели, а также паро- или газотурбинные установки. Выбор типа привода зависит от производственной инфраструктуры, однако чаще всего в качестве привода используют паровые турбины, отличающиеся наиболее высокой экономичностью.As the drive of the compressor V1, electric motors can be used, as well as steam or gas turbine units. The choice of drive type depends on the production infrastructure, but most often steam turbines are used as the drive, which are characterized by the highest cost-effectiveness.

Если необходимо повысить отношение воды к подаваемому на дегидрирование пропану, совокупность конденсированных потоков, например потока (11) (после повышения давления) и потока (12) возвращают на стадию дегидрирования пропана, а остаток шлюзуют и, при необходимости, сжигают. Поток конденсата (13) перед рециркуляцией или шлюзованием испаряют или подвергают какой-либо другой обработке, например очистке.If it is necessary to increase the ratio of water to the propane supplied for dehydrogenation, the combination of condensed streams, for example, stream (11) (after increasing the pressure) and stream (12), is returned to the propane dehydrogenation stage, and the residue is blocked and, if necessary, burned. The condensate stream (13) is evaporated or subjected to any other treatment, for example, purification, before recirculation or sludging.

Газовый поток (10) направляют в абсорбционную колонну К1, где контактируемый с ним абсорбент поглощает С3-углеводороды (пропан и/или пропен) и, при необходимости, другие компоненты. В качестве абсорбента используют любые, известные специалистам вещества, причем предпочтительными являются указанные выше абсорбенты. Предпочтительным является многоступенчатое противоточное контактирование газового потока (10) с абсорбентом. Температура абсорбции может составлять от 10 до 150°С, лучше от 20 до 80°С, предпочтительно от 30 до 60°С, а давление от 1 до 50 бар, лучше от 3 до 30 бар, предпочтительно от 5 до 20 бар.The gas stream (10) is sent to the absorption column K1, where the absorbent in contact absorbs C 3 hydrocarbons (propane and / or propene) and, if necessary, other components. As the absorbent material, any substances known to those skilled in the art are used, the above absorbents being preferred. Preferred is multi-stage countercurrent contacting of the gas stream (10) with the absorbent. The absorption temperature may be from 10 to 150 ° C, preferably from 20 to 80 ° C, preferably from 30 to 60 ° C, and the pressure from 1 to 50 bar, preferably from 3 to 30 bar, preferably from 5 to 20 bar.

Пригодными являются известные специалистам конструктивные варианты исполнения абсорбера К1, например, описанные в «Thermische Trennver-fahren», Klaus Sattel, VCH, 1988, (ISBN 3-527-28636-5). Предпочтительными являются колонны с внутренними элементами также известного специалистам конструктивного исполнения, например, абсорберы с сетчатыми тарелками, тарелками с двойным потоком, колпачковыми, туннельными, решетчатыми или клапанными тарелками, абсорберы с беспорядочной засыпкой, например, колец Рашига, колец Паля, седел типа Intalox, седел Берли, седел типа Super или Torus, внутренних насадочных тел или колец из металлической ткани, а также абсорберы со структурированной насадкой (например, типа Sulzer-Kerapak, Sulzer-Packung BX или CY, или, например, насадками фирмы Montz и других изготовителей). Особенно пригодной является насадка Ralu-Pak 250. YC фирмы Raschig. При этом к предпочтительным относятся встроенные элементы, которые позволяют эксплуатировать абсорбер с повышенным расходом жидкости (высокой плотностью орошения), например неструктурированные засыпки или структурированные насадки. В предпочтительном варианте плотность орошения должна составлять более 50 м3, еще лучше более 80 м3 жидкости в расчете на квадратный метр свободной поверхности в час. Встроенные элементы могут быть выполнены из металла и керамики, а также из полимеров или сочетаний нескольких материалов. Основным принципом при выборе материала, пригодного для использования в качестве засыпки или насадки, является хорошее смачивание абсорбентом.Suitable constructions of the K1 absorber known to those skilled in the art are suitable, for example, those described in Thermische Trennver-fahren, Klaus Sattel, VCH, 1988, (ISBN 3-527-28636-5). Preferred are columns with internal elements also known to those skilled in the art, for example, absorbers with mesh plates, double-flow plates, cap, tunnel, trellised or valve plates, absorbers with random filling, for example, Raschig rings, Pale rings, Intalox seats, Burley saddles, Super or Torus saddles, inner bodies or rings made of metal fabric, and absorbers with a structured nozzle (for example, Sulzer-Kerapak, Sulzer-Packung BX or CY, or, for example, nozzles from Montz and other manufacturers). Especially suitable is the Ralu-Pak 250 nozzle. YC from Raschig. At the same time, the built-in elements that allow the absorber to be operated with an increased liquid flow rate (high irrigation density), for example, unstructured filling or structured nozzles, are preferred. In a preferred embodiment, the irrigation density should be more than 50 m 3 , more preferably more than 80 m 3 of liquid per square meter of free surface per hour. Built-in elements can be made of metal and ceramic, as well as polymers or combinations of several materials. The basic principle when choosing a material suitable for use as a backfill or nozzle is good wetting with an absorbent.

Соотношение между потоками подаваемого в абсорбер абсорбента (24) и газа (10) устанавливают на основании соответствующих требований термодинамики. Оно зависит от количества ступеней выделения, температуры, давления, поглощающей способности абсорбента и требуемой степени выделения абсорбируемого продукта. Указанное соотношение обычно составляет от 1:1 до 50:1, в частности от 1:1 до 30:1, предпочтительно от 1:1 до 20:1 (кг/кг) при числе теоретических ступеней от 1 до 40, в частности от 2 до 30, предпочтительно от 5 до 20. Теоретическое число ступеней может быть рассчитано, используя специальную литературу, например «Thermische Trennverfahren», Klaus Sattel, VCH, 1988 (ISBN 3-527-28636-5).The ratio between the flows of absorbent (24) and gas (10) supplied to the absorber is established based on the relevant requirements of thermodynamics. It depends on the number of stages of selection, temperature, pressure, absorption capacity of the absorbent and the desired degree of separation of the absorbed product. The specified ratio is usually from 1: 1 to 50: 1, in particular from 1: 1 to 30: 1, preferably from 1: 1 to 20: 1 (kg / kg) with the number of theoretical stages from 1 to 40, in particular from 2 to 30, preferably 5 to 20. The theoretical number of steps can be calculated using specialized literature, for example, Thermische Trennverfahren, Klaus Sattel, VCH, 1988 (ISBN 3-527-28636-5).

Чтобы, при необходимости, сократить потери абсорбента, освобожденный от пропана и/или пропена газовый поток (14) может быть направлен на стадию закалки. Соответствующий принцип более подробно объясняется при нижеследующем описании стадии десорбции.In order to reduce the loss of absorbent, if necessary, the gas stream (14) freed from propane and / or propene can be directed to the hardening stage. The corresponding principle is explained in more detail in the following description of the desorption step.

После возможной закалки газовый поток (14) может быть подвергнут декомпрессии, которая может быть осуществлена путем одно- или многоступенчатого дросселирования без регенерации энергии или путем одно- или многоступенчатой регенерации механической энергии в газовой турбине Т1. В последнем случае газовый поток (14) перед подачей в турбину иногда бывает необходимо нагреть. Нагревание может быть осуществлено непосредственно путем катализируемого или некатализируемого окисления содержащихся в составе этого газового потока или вводимых извне горючих и окисляющихся компонентов или путем косвенного подвода тепла посредством пара или наружного огневого отопления. Получаемая в результате декомпрессии механическая энергия может быть использована для приведения в действие привода одного из компрессоров, предпочтительно компрессора V1 в качестве дополнительного или основного источника энергии и/или для выработки электрического тока.After possible quenching, the gas stream (14) can be decompressed, which can be accomplished by single or multi-stage throttling without energy recovery or by single or multi-stage regeneration of mechanical energy in a T1 gas turbine. In the latter case, the gas stream (14) sometimes needs to be heated before being fed into the turbine. The heating can be carried out directly by catalyzed or non-catalyzed oxidation of the combustible and oxidizable components contained in this gas stream or introduced externally, or by indirectly supplying heat by means of steam or external fire heating. The mechanical energy resulting from decompression can be used to drive the drive of one of the compressors, preferably compressor V1, as an additional or main source of energy and / or to generate electric current.

В зависимости от степени чистоты получаемый в результате декомпрессии поток абгаза (15) может быть направлен на катализируемое или некатализируемое сжигание или сброшен в атмосферу.Depending on the degree of purity, the decompression stream obtained from decompression (15) can be directed to catalyzed or non-catalyzed combustion or discharged into the atmosphere.

Поток абсорбента (16), преимущественно состоящий из пропана (от 2 до 30 об.%) и/или пропена (от 2 до 30 об.%) и, при необходимости, содержащий другие компоненты (например, диоксид углерода, С2-, С4+, воду), при необходимости, подвергают декомпрессии, после чего направляют в десорбционную колонну К2. Декомпрессия абсорбента может быть осуществлена без регенерации механической энергии путем одно- или многоступенчатого дросселирования, а также с регенерацией механической энергии, например, в турбине или во вращающемся в обратном направлении центробежном насосе. Может возникнуть необходимость нагревания абсорбента (16) перед десорбцией, которое предпочтительно осуществляют благодаря теплообмену в противоточном теплообменнике W6 с потоком (17). Не исключается необходимость дополнительного нагревания потока (16), выходящего из этого теплообменника.The absorbent stream (16), mainly consisting of propane (from 2 to 30 vol.%) And / or propene (from 2 to 30 vol.%) And, if necessary, containing other components (for example, carbon dioxide, C 2 - , C 4 + , water), if necessary, subjected to decompression, and then sent to the desorption column K2. Decompression of the absorbent can be carried out without regeneration of mechanical energy by single or multi-stage throttling, as well as with the regeneration of mechanical energy, for example, in a turbine or in a centrifugal pump rotating in the opposite direction. It may be necessary to heat the absorbent (16) before desorption, which is preferably effected by heat exchange in a counterflow heat exchanger W6 with a stream (17). The need for additional heating of the stream (16) emerging from this heat exchanger is not ruled out.

Десорбция пропана и/или пропена в десорбере К2 может быть реализована путем дистилляции (однократного простого испарения) или отпаривания, причем десорбции способствует снижение давления до 0,1-10 бар, в частности до 1-5 бар, предпочтительно до 1,5-3 бар.The desorption of propane and / or propene in the K2 stripper can be realized by distillation (single simple evaporation) or by evaporation, and desorption is promoted by pressure reduction to 0.1-10 bar, in particular to 1-5 bar, preferably to 1.5-3 bar.

Если речь идет о десорбции путем дистилляции, она может быть осуществлена любым, известным специалистам способом. Особенно простой формой осуществления десорбции является одноступенчатое простое (мгновенное) испарение абсорбента в предназначенном для этого аппарате. Перед данной операцией целесообразно нагреть поток (16) до температуры от 20 до 300°С, в частности от 40 до 200°С, предпочтительно от 50 до 150°С. Соответствующий аппарат должен иметь конструкцию, позволяющую обеспечить надлежащие термодинамические условия выделения пропана или пропена из абсорбента и надлежащие гидродинамические условия отделения газа от жидкости. В частности, аппарат может иметь форму цилиндра или сферы, а также иную, известную специалистам конструктивную форму. Если он обладает цилиндрической формой, его можно расположить как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Подводящая линия, как правило, находится между штуцерами, предназначенными для отвода, соответственно, газа и жидкости. В простейшем случае в аппарате отсутствуют какие-либо дополнительные встроенные элементы. Для создания оптимальных термодинамических условий десорбции внутри аппарата могут быть смонтированы встроенные элементы, обычно используемые в технике дистилляции, абсорбции и отпаривания, в частности элементы, приведенные выше при описании абсорбции. Для обеспечения оптимальных гидродинамических условий отделения газа от жидкости внутри аппарата могут быть интегрированы соответствующие, известные специалистам дополнительные встроенные элементы, например проволочная ткань, перегородки, изменяющие направление движения, или аналогичные элементы. Кроме того, в состав аппарата могут быть включены устройства, обеспечивающие подведение тепла, например нагреваемые змеевики или экраны.When it comes to desorption by distillation, it can be carried out by any method known to those skilled in the art. A particularly simple form of desorption is a single-stage simple (instantaneous) evaporation of the absorbent in an apparatus designed for this purpose. Before this operation, it is advisable to heat the stream (16) to a temperature of from 20 to 300 ° C, in particular from 40 to 200 ° C, preferably from 50 to 150 ° C. The appropriate apparatus should be designed to provide the proper thermodynamic conditions for the separation of propane or propene from the absorbent and the proper hydrodynamic conditions for the separation of gas from the liquid. In particular, the apparatus may take the form of a cylinder or a sphere, as well as another structural form known to specialists. If it has a cylindrical shape, it can be placed both vertically and horizontally. The supply line, as a rule, is located between the fittings designed to drain, respectively, gas and liquid. In the simplest case, the device does not have any additional built-in elements. In order to create optimal thermodynamic conditions for desorption, integrated elements commonly used in the distillation, absorption and stripping techniques, in particular the elements described above in the description of absorption, can be mounted inside the apparatus. To ensure optimal hydrodynamic conditions for the separation of gas from the liquid inside the apparatus, appropriate built-in elements known to those skilled in the art can be integrated, for example wire fabric, direction-changing partitions, or similar elements. In addition, devices that provide heat supply, such as heated coils or screens, can be included in the apparatus.

Если в рассматриваемом случае в распоряжении имеется воздух или аналогичная отпаривающая среда, например водяной пар, азот, свежий пропан или другой, необходимый для использования в технологическом процессе газ, целесообразно воспользоваться ими для поддержания процесса мгновенного испарения абсорбента.If in this case air or a similar stripping medium is available, for example water vapor, nitrogen, fresh propane or another gas necessary for use in the technological process, it is advisable to use them to support the process of instant evaporation of the absorbent.

При этом особой формой осуществления процесса является многоступенчатое отпаривание летучих компонентов (пропана и/или пропена) посредством исходного газового потока (25), предназначенного для окисления (в этом случае, как и при одноступенчатом отпаривании, происходит одновременное отпаривание из потока (10) всех дополнительно абсорбированных компонентов, а также других веществ, которые могли образоваться благодаря их летучести). В простейшем случае исходным газовым потоком (25) является воздух, необходимый для окисления пропана до акролеина или акриловой кислоты. При этом сжатие воздуха или исходного газового потока может осуществляться как перед десорбцией, так и после нее. Исходный газовый поток (25) наряду с воздухом может содержать также рециркуляционный газ со стадии получения акриловой кислоты, а также водяной пар, свежий пропан или другие инертизированные газообразные компоненты. Особенно благоприятным для процесса десорбции является противоток или перекрестный ток исходного газового потока (25) по отношению к жидкому абсорбенту. В случае противотока десорбер может быть выполнен аналогично описанной выше абсорбционной колонне.In this case, a special form of the process is the multi-stage evaporation of volatile components (propane and / or propene) by means of an initial gas stream (25) intended for oxidation (in this case, as with single-stage evaporation, all additionally stripped from the stream (10) absorbed components, as well as other substances that could be formed due to their volatility). In the simplest case, the source gas stream (25) is the air necessary for the oxidation of propane to acrolein or acrylic acid. In this case, the compression of air or the initial gas stream can be carried out both before desorption and after it. The source gas stream (25) along with air may also contain recirculation gas from the stage of acrylic acid production, as well as water vapor, fresh propane or other inert gas components. Especially favorable for the desorption process is a countercurrent or a cross current of the feed gas stream (25) with respect to the liquid absorbent. In the case of a counterflow, the stripper can be made similar to the absorption column described above.

Перекрестный ток целесообразно использовать, если в процессе десорбции переходят границу области взрыва. Такая ситуация возникает в том случае, если с точки зрения склонности к воспламенению исходный газовый поток (25) представляет собой «тощую» газовую смесь, а выходящий из десорбера, содержащий пропан и/или пропен газовый поток (18) является «жирной» газовой смесью. Газовую смесь называют «тощей», если она содержит слишком мало горючих веществ, чтобы обладать способностью к воспламенению, а «жирной», если она содержит слишком много горючих веществ, чтобы обладать такой способностью.It is advisable to use the cross current if the boundary of the explosion region is crossed during the desorption process. This situation arises if, from the point of view of a tendency to ignite, the source gas stream (25) is a “lean” gas mixture, and the gas stream (18) leaving the stripper containing propane and / or propene is a “greasy” gas mixture . A gas mixture is called “lean” if it contains too few flammable substances to have the ability to ignite, and “greasy” if it contains too many flammable substances to have such ability.

При использовании перекрестного тока общий газовый поток подают не в куб десорбционной колонны, а в виде отдельных потоков вводят в несколько расположенных вдоль нее точек таким образом, чтобы ни в одной части десорбера не присутствовала способная к воспламенению газовая смесь. При этом десорбер может быть расположен как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.When using cross current, the total gas stream is not supplied to the cube of the desorption column, but is introduced as separate streams into several points located along it so that no flammable gas mixture is present in any part of the stripper. In this case, the stripper can be located both in the vertical and in the horizontal plane.

Другая возможность решения проблемы взрывоопасности при десорбции способных к воспламенению компонентов, входящих в состав кислородсодержащих газовых потоков, заключается в смешивании исходного газового потока перед входом в десорбционную колонну с веществом (например, пропаном, пропеном, метаном, этаном, бутаном, водой и так далее), благодаря присутствию которого подаваемая в десорбер газовая смесь становится «жирной». Существует также возможность разделить исходный газовый поток и вводить в куб десорбционной колонны исходный газ, не содержащий пропана или пропена, чтобы обеспечить максимально низкое содержание пропана и/или пропена в потоке абсорбента (17), а исходный газ, «жирность» которого повышена, например, благодаря добавлению пропана и/или пропена, подавать в ту часть десорбционной колонны, где может образоваться способная к воспламенению газовая смесь.Another way to solve the problem of explosion hazard during the desorption of flammable components of oxygen-containing gas streams is to mix the initial gas stream before entering the desorption column with a substance (for example, propane, propene, methane, ethane, butane, water and so on) due to the presence of which the gas mixture supplied to the stripper becomes “greasy”. It is also possible to separate the feed gas stream and introduce into the cube of the desorption column feed gas not containing propane or propene in order to ensure the lowest possible content of propane and / or propene in the absorbent stream (17), and the feed gas, the “fat content” of which is increased, for example due to the addition of propane and / or propene, feed to that part of the stripping column where a combustible gas mixture may form.

Поток абсорбента (17) с низким содержанием пропана и/или пропена после возможного пропускания через противоточный теплообменник W6 и повышения давления, осуществляемого посредством насоса Р1, может быть подвергнут дополнительному одно- или многоступенчатому охлаждению (например, в теплообменнике W7) и через трубопровод (24) вновь направлен в абсорбер К1.The flow of absorbent (17) with a low content of propane and / or propene after possible passing through counterflow heat exchanger W6 and increasing the pressure carried out by pump P1 can be subjected to additional single or multi-stage cooling (for example, in heat exchanger W7) and through a pipeline (24 ) again sent to the absorber K1.

В общем случае многоступенчатую десорбцию можно осуществлять при любых давлениях и температурах. Предпочтительными, однако, являются более низкие давления и более высокие температуры по сравнению с абсорбцией. В рассматриваемом случае давление составляет от 1 до 5 бар, в частности от 2 до 3 бар, температура от 20 до 200°С, в частности от 30 до 100°С, особенно предпочтительно от 35 до 70°С.In the general case, multi-stage desorption can be carried out at any pressure and temperature. Preferred, however, are lower pressures and higher temperatures than absorption. In this case, the pressure is from 1 to 5 bar, in particular from 2 to 3 bar, temperature from 20 to 200 ° C, in particular from 30 to 100 ° C, particularly preferably from 35 to 70 ° C.

Отношение потока абсорбента (17) к потоку исходного газа (25) должно соответствовать требованиям термодинамики, и оно зависит от количества ступеней разделения, температуры, давления, способности абсорбента десорбировать поглощенные вещества и требуемой степени разделения. Обычно оно составляет от 1:1 до 50:1, в частности от 5:1 до 40:1, предпочтительно от 10:1 до 30:1 (кг/кг) при теоретическом количестве ступеней разделения от 1 до 20, в частности от 2 до 15, предпочтительно от 3 до 10.The ratio of the absorbent stream (17) to the source gas stream (25) must meet the requirements of thermodynamics, and it depends on the number of stages of separation, temperature, pressure, the ability of the absorbent to desorb absorbed substances and the required degree of separation. Usually it is from 1: 1 to 50: 1, in particular from 5: 1 to 40: 1, preferably from 10: 1 to 30: 1 (kg / kg) with a theoretical number of stages of separation from 1 to 20, in particular from 2 to 15, preferably from 3 to 10.

В общем случае исходный, содержащий пропан и/или пропен газовый поток без дополнительной обработки может быть направлен на стадию окисления 2. Однако может оказаться целесообразным направить его перед окислением на дополнительную технологическую стадию, например, с целью сокращения потерь отпаренного абсорбента. Абсорбент может быть отделен от подаваемого на окисление газового потока любыми, известными специалистам способами, одним из которых является резкое охлаждение (закалка) газового потока водой. Водную промывку (закалку) можно производить в верхней части десорбционной колонны над улавливающей жидкость тарелкой или в отдельном аппарате. Для усиления эффекта разделения внутри устройства для закалки могут быть смонтированы встроенные элементы, аналогичные обычно используемым при дистилляции, абсорбции и десорбции и указанные выше при описании абсорбции. То же относится и к отдельному аппарату для закалки.In the general case, the initial gas stream containing propane and / or propene without additional processing can be directed to oxidation stage 2. However, it may be advisable to direct it to an additional technological stage before oxidation, for example, in order to reduce losses of the stripped absorbent. The absorbent can be separated from the gas stream supplied for oxidation by any methods known to those skilled in the art, one of which is abrupt cooling (quenching) of the gas stream by water. Water flushing (quenching) can be performed in the upper part of the desorption column above the liquid trapping plate or in a separate apparatus. To enhance the separation effect inside the quenching device, built-in elements similar to those commonly used in distillation, absorption and desorption and described above in the description of absorption can be mounted. The same applies to a separate quenching apparatus.

Смесь воды и абсорбента, образующаяся в результате выделения абсорбента из содержащего пропан и/или пропен газового потока путем промывки водой (19), может быть подвергнута фазовому разделению в устройстве D1, и освобожденный от воды газовый поток (18) после возможного подогрева направляют на стадию окисления пропана (2).The mixture of water and absorbent resulting from the separation of the absorbent from the propane and / or propene gas stream by washing with water (19) can be phase separated in device D1, and the gas stream freed from water (18) after possible heating is sent to the stage oxidation of propane (2).

Разделение фаз может быть реализовано в любой, известной специалистам форме, например, путем жидкостной экстракции. В наиболее простом случае органический абсорбент отделяют от использованной для закалки воды в горизонтально или вертикально установленных аппаратах продолговатой формы, снабженных встроенными элементами или без них. Отношение диаметра таких аппаратов к длине может составлять от 1:1 до 1:100, в частности от 1:1 до 1:10, предпочтительно от 1:1 до 1:3. Аппарат может быть полностью заполнен жидкостью или в нем может находиться газовая подушка. Для лучшего отделения органической фазы его можно оснастить куполом, из которого может производиться слив абсорбента. Более качественному разделению фаз может способствовать использование известных специалистам встроенных элементов, например проволочных тканей, свечей с обмоткой (Wickelkerzen) или перегородок, изменяющих направление движения. Для разделения фаз могут использоваться также вращающиеся аппараты, например центрифуги.Phase separation can be implemented in any form known to those skilled in the art, for example, by liquid extraction. In the simplest case, the organic absorbent is separated from the water used for quenching in horizontally or vertically mounted devices of elongated shape, equipped with built-in elements or without them. The ratio of the diameter of such devices to the length can be from 1: 1 to 1: 100, in particular from 1: 1 to 1:10, preferably from 1: 1 to 1: 3. The device may be completely filled with liquid or may contain a gas cushion. For better separation of the organic phase, it can be equipped with a dome from which absorbent can be drained. Better phase separation can be facilitated by the use of built-in elements known to those skilled in the art, such as wire fabrics, Wickelkerzen candles, or baffles that change direction. Rotating devices, such as centrifuges, can also be used to separate phases.

Полученный в результате разделения фаз абсорбент (20) может быть возвращен в десорбер. Закалочная вода перед возвращением в закалочный аппарат, при необходимости, может быть охлаждена или подогрета в теплообменнике W9. Большие количества закалочной воды более предпочтительно перекачивать соответствующим насосом Р2. Плотность орошения в закалочном аппарате превышает 30 м3, в частности 50 м3, предпочтительно 80 м3, однако составляет менее 1000 м3, в частности менее 500 м3, предпочтительно менее 300 м3 воды на квадратный метр площади свободного поперечного сечения закалочного аппарата в час.The absorbent (20) resulting from the phase separation can be returned to the stripper. Quenching water before returning to the quenching apparatus, if necessary, can be cooled or heated in the heat exchanger W9. Large quantities of quenching water are more preferably pumped with a suitable pump P2. The irrigation density in the quenching apparatus exceeds 30 m 3 , in particular 50 m 3 , preferably 80 m 3 , but is less than 1000 m 3 , in particular less than 500 m 3 , preferably less than 300 m 3 of water per square meter of free cross-sectional area of the quenching apparatus in hour.

Потери воды при закалке могут быть компенсированы подачей водного конденсата (21) или содержащей кислоту воды (22), образующейся на стадии получения акриловой кислоты. Чтобы избежать переполнения, часть оборотной закалочной воды шлюзуют в виде очищающего потока (23) и направляют на установку для сжигания или устраняют иным способом (например, направляют на установку для очистки сточных вод).Losses of water during quenching can be compensated by the supply of aqueous condensate (21) or acid-containing water (22) generated during the acrylic acid production step. To avoid overflow, part of the reverse quenching water is sluice in the form of a cleaning stream (23) and sent to the incinerator or eliminated in another way (for example, sent to the wastewater treatment plant).

Если подаваемый на стадию окисления 2 газовый поток (18) обладает температурой ниже 90°С, в частности ниже 70°С, и давлением от 1 до 3 бар, то к нему целесообразно добавить воду, что осуществляют путем его смешивания с водяным паром или насыщения водой в сатураторе известного специалистам конструктивного типа.If the gas stream (18) supplied to oxidation stage 2 has a temperature below 90 ° C, in particular below 70 ° C, and a pressure of 1 to 3 bar, then it is advisable to add water, which is carried out by mixing it with water vapor or saturation water in a saturator known to specialists of the structural type.

Газовый поток (18) содержит от 30 до 70 об.% азота, от 5 до 20 об.% кислорода, от 2 до 15 об.% пропена, от 2 до 40 об.% пропана, от 0,5 до 25 об.% воды и другие компоненты, в частности диоксид углерода, метан, этан, этен, C4+. Он может быть направлен на стадию окисления 2, осуществляемую, как описано выше, или известными из патентной литературы способами. Окисление пропена или акролеина может быть осуществлено в реакторах согласно уровню техники с солевой баней, например, производства судостроительного завода Деггендорфера или в реакторах другого типа. Между первой (получение акролеина) и второй (получение акриловой кислоты) ступенями окисления может быть осуществлена дополнительная подпитка реакционного газа воздухом или водяным паром. Повышенное содержание С3-углеводородов в подаваемом на стадию окисления 2 газовом потоке (18) в любом случае способствует отводу тепла реакции из реакционного объема. Пригодной является подача пропена в количестве от 50 до 350, в частности от 90 до 300, предпочтительно от 100 до 250, нл на литр катализатора в час.The gas stream (18) contains from 30 to 70 vol.% Nitrogen, from 5 to 20 vol.% Oxygen, from 2 to 15 vol.% Propene, from 2 to 40 vol.% Propane, from 0.5 to 25 vol. % water and other components, in particular carbon dioxide, methane, ethane, ethene, C 4 + . It can be directed to oxidation stage 2, carried out as described above, or by methods known from the patent literature. The oxidation of propene or acrolein can be carried out in reactors according to the prior art with a salt bath, for example, the production of a shipyard Deggendorfer or in reactors of another type. Between the first (production of acrolein) and the second (production of acrylic acid) oxidation steps, additional feeding of the reaction gas with air or steam can be carried out. The increased content of C 3 hydrocarbons in the gas stream supplied to oxidation stage 2 (18) in any case contributes to the removal of the reaction heat from the reaction volume. Suitable is the supply of propene in an amount of from 50 to 350, in particular from 90 to 300, preferably from 100 to 250, nl per liter of catalyst per hour.

Выделение на стадии 3 акриловой кислоты из реакционного газа (26), поступающего со стадии окисления 2, может быть осуществлено, как описано выше, например, используя высококипящие растворители, в частности смесь дифила с диметилфталатом, а также путем абсорбции водой или фракционированной конденсации.The separation of acrylic acid in stage 3 from the reaction gas (26) coming from oxidation stage 2 can be carried out as described above, for example, using high boiling solvents, in particular a mixture of diphyl and dimethyl phthalate, as well as by water absorption or fractional condensation.

Акриловая кислота может быть очищена от примесей отпариванием и дистилляцией, азеотропной дистилляцией или кристаллизацией.Acrylic acid can be purified from impurities by steam and distillation, azeotropic distillation or crystallization.

Способ, осуществляемый в соответствии с изображенной на фиг.7 технологической схемой, пригоден как для переоснащения любых существующих установок, предназначенных для получения акролеина и/или акриловой кислоты, так и для комбинирования с новыми установками синтеза акриловой кислоты.The method, carried out in accordance with the flowchart shown in Fig. 7, is suitable both for re-equipment of any existing plants intended for the production of acrolein and / or acrylic acid, and for combination with new plants for the synthesis of acrylic acid.

Неожиданно было обнаружено, что, как правило, ожидаемое присутствие остатков абсорбента в составе газа В не приводит к какому-либо отрицательному воздействию на процесс окисления и свойства используемого для его осуществления катализатора. Не наблюдалось также никаких проблем, обусловленных, при необходимости, происходящим на стадии окисления пропана и/или пропена образованием каких-либо продуктов окисления абсорбента. Если все же и возникали какие-либо проблемы, связанные с наличием остатков абсорбента, которых, как правило, удается избежать при использовании в качестве абсорбентов высококипящих углеводородов, в частности парафинов, то такие проблемы могут быть решены благодаря использованию водной закалки или адсорбции.It was unexpectedly discovered that, as a rule, the expected presence of absorbent residues in the composition of gas B does not lead to any negative effect on the oxidation process and the properties of the catalyst used for its implementation. There were also no problems due, if necessary, to occur at the stage of oxidation of propane and / or propene to the formation of any oxidation products of the absorbent. If, nevertheless, there were any problems associated with the presence of absorbent residues, which, as a rule, can be avoided when using high-boiling hydrocarbons, in particular paraffins, as absorbents, such problems can be solved by using water quenching or adsorption.

Таким образом, неожиданно оказалось, что в способе согласно изобретению может быть использована абсорбция. В отличие от адсорбции, используемой в соответствии с японской заявкой на патент JP-A-1036311, абсорбция пропана и/или пропена согласно настоящему изобретению предоставляет возможность гораздо более легкого и экономичного управления.Thus, it was unexpectedly found that absorption can be used in the method according to the invention. In contrast to the adsorption used in accordance with Japanese patent application JP-A-1036311, the absorption of propane and / or propene according to the present invention allows much easier and more economical control.

Кроме того, преимущество настоящего изобретения состоит в том, что установки, на которых в качестве исходного продукта для получения акролеина и/или акриловой кислоты используют пропен, могут быть удобным способом переоборудованы с целью использования в качестве исходного сырья более дешевого пропана.In addition, an advantage of the present invention is that plants where propene is used as the starting material for the production of acrolein and / or acrylic acid can be conveniently converted to use cheaper propane as the starting material.

Изобретение поясняет приведенный ниже пример, касающийся предпочтительного варианта осуществления способа согласно изобретению.The invention explains the example below regarding a preferred embodiment of the method according to the invention.

ПримерExample

Акриловую кислоту получают способом, схематически изображенным на фиг.7, поэтому ниже используются те же цифровые обозначения, что и на фиг.7.Acrylic acid is obtained by the method schematically depicted in FIG. 7, therefore, the same numerals are used below as in FIG. 7.

2090 нл/час рециркуляционного газа (1) после технологической стадии 3, обладающего температурой 30°С и давлением 1,2 бар, подают на компрессор VO, где его подвергают сжатию до 2,0 бар, и далее в противоточный теплообменник W1, в котором его нагревают до температуры 450°С за счет теплообмена с реакционным газом (2), поступающим со стадии дегидрирования пропана. В данном случае и при нижеследующем описании примера указывается абсолютная величина давления в барах.2090 nl / h of recirculation gas (1) after process stage 3, with a temperature of 30 ° C and a pressure of 1.2 bar, is fed to a VO compressor, where it is compressed to 2.0 bar, and then to a counterflow heat exchanger W1, in which it is heated to a temperature of 450 ° C due to heat exchange with the reaction gas (2) coming from the propane dehydrogenation stage. In this case, and with the following description of the example, the absolute value of pressure in bars is indicated.

Рециркуляционный газ (1) содержит 60,3 об.% азота, 1,2 об.% диоксида углерода, 0,5 об.% монооксида углерода, 3,4 об.% кислорода, 1,9 об.% воды, 32,2 об.% пропана и 0,4 об.% пропена, а также побочные продукты окисления. Перед поступлением в теплообменник рециркуляционный газ смешивают со свежим пропаном (3), подаваемым в количестве 170 нл/час, и водяным паром (4). В качестве свежего пропана используют технический пропан с содержанием основного продукта более 98% и C4+, равным 100 млн.-1 Мольное отношение водяного пара к пропану в подаваемом на дегидрирование газовом потоке составляет 0,5:1.Recirculation gas (1) contains 60.3 vol.% Nitrogen, 1.2 vol.% Carbon dioxide, 0.5 vol.% Carbon monoxide, 3.4 vol.% Oxygen, 1.9 vol.% Water, 32, 2 vol.% Propane and 0.4 vol.% Propene, as well as by-products of oxidation. Before entering the heat exchanger, the recirculation gas is mixed with fresh propane (3) supplied in an amount of 170 nl / h and water vapor (4). 1: 0.5 is used as fresh propane technical propane to the major product over 98% and the C 4 + equal to 100 million -1 molar ratio of steam to propane fed to the dehydrogenation in the gas stream..

Газовую смесь вводят в первый из четырех реакторов, внутренний диаметр которых составляет 50 мм. Конструкция реакторов допускает возможность их эксплуатации в автотермическом режиме. В каждом реакторе содержится слой катализатора высотой 110 мм. Катализатор представляет собой короткие стержни диаметром 3 мм и высотой 5 мм.The gas mixture is introduced into the first of four reactors with an internal diameter of 50 mm. The design of the reactors allows the possibility of their operation in autothermal mode. Each reactor contains a catalyst bed 110 mm high. The catalyst is a short rods with a diameter of 3 mm and a height of 5 mm.

Степень превращения пропана в четырех реакторах составляет 20% при селективности образования пропена 92%.The propane conversion in the four reactors is 20% with a propene selectivity of 92%.

Выходящий из реакторов дегидрирования газ (2) содержит 44,9 об.% азота, 2,7 об.% диоксида углерода, 16,9 об.% воды, 24,0 об.% пропана, 5,8 об.% пропена, 5,5 об.% водорода, а также небольшое количество побочных продуктов, в частности этана, этена, метана и С4+.The gas leaving the dehydrogenation reactors (2) contains 44.9 vol.% Nitrogen, 2.7 vol.% Carbon dioxide, 16.9 vol.% Water, 24.0 vol.% Propane, 5.8 vol.% Propene, 5.5 vol.% Hydrogen, as well as a small amount of by-products, in particular ethane, ethene, methane and C 4 +.

Реакционный газ (2) после дегидрирования с температурой 520°С и давлением 1,5 бар охлаждают до 30°С. Охлаждение газа сопровождается конденсацией около 350 г/час воды (11).The reaction gas (2) after dehydrogenation with a temperature of 520 ° C and a pressure of 1.5 bar is cooled to 30 ° C. Gas cooling is accompanied by condensation of about 350 g / h of water (11).

Охлажденный газовый поток (6) подвергают одноступенчатому сжатию поршневым компрессором до 7,5 бар, после чего вновь охлаждают до 30°С.Образующийся при охлаждении водный конденсат (12) объединяют с конденсатом (11), частично испаряют и смешивают с рециркуляционным потоком (1). Другую часть конденсата (21) направляют в устройство для закалки, а остаток подвергают шлюзованию.The cooled gas stream (6) is subjected to single-stage compression by a piston compressor to 7.5 bar, and then again cooled to 30 ° C. The water condensate formed during cooling (12) is combined with the condensate (11), partially evaporated and mixed with the recirculation stream (1 ) The other part of the condensate (21) is sent to the quenching device, and the remainder is subjected to lockout.

2340 нл/час газового потока (10) подают в куб абсорбционной колонны К1 (металлический корпус, внутренний диаметр 80 мм, длина 3 м). Внутренний объем абсорбера на 60% заполнен насадочными элементами фирмы Montz (Montz-Pak, тип В1).2340 nl / h of gas flow (10) is fed into the cube of the absorption column K1 (metal casing, internal diameter 80 mm, length 3 m). The internal volume of the absorber is 60% filled with Montz packing elements (Montz-Pak, type B1).

Газовый поток (10) содержит 53,9 об.% азота, 3,3 об.% диоксида углерода, 0,4 об.% воды, 28,8 об.% пропана, 7,0 об.% пропена, 6, 6 об.% водорода и небольшие количества других побочных продуктов, в частности этана, этена, метана и C4+.The gas stream (10) contains 53.9 vol.% Nitrogen, 3.3 vol.% Carbon dioxide, 0.4 vol.% Water, 28.8 vol.% Propane, 7.0 vol.% Propene, 6, 6 vol.% hydrogen and small amounts of other by-products, in particular ethane, ethene, methane and C 4 + .

В верхнюю часть абсорбционной колонны К1 из десорбера К2 подают 35 кг/час тетрадекана (24), обладающего температурой 30°С и содержащего небольшое количество С3-углеводородов.35 kg / h of tetradecane (24) having a temperature of 30 ° C and containing a small amount of C 3 hydrocarbons are fed to the upper part of the absorption column K1 from the stripper K2.

Абгаз (14), содержащий 1150 млн.-1 об. пропана и 750 млн.-1 об. пропена, пропускают через поддерживающий напор клапан для снижения температуры и давления до соответствующих атмосферных значений, после чего сжигают.Abgaz (14) containing 1150 million -1 vol. propane and 750 million -1 vol. propene, passed through a pressure-supporting valve to reduce temperature and pressure to the corresponding atmospheric values, and then burned.

Поток абсорбента (16) из куба колонны К1 пропускают через поддерживающий напор клапан, снижая давление до 2,4 бар, и подают в верхнюю часть десорбционной колонный К2.The flow of absorbent (16) from the bottom of the K1 column is passed through a pressure-supporting valve, reducing the pressure to 2.4 bar, and fed to the top of the desorption column K2.

Размеры десорбционной колонны К2 и тип заполняющей ее насадки аналогичны абсорбционной колонне К1.The dimensions of the K2 desorption column and the type of nozzle filling it are similar to the K1 absorption column.

В куб десорбционной колонны подают 1310 нл/час сжатого до 2,45 бар воздуха с температурой 30°С. Колонну термостатируют при температуре 40°С.1310 nl / hr of compressed air up to 2.45 bar with a temperature of 30 ° C is fed into the cube of the desorption column. The column is thermostated at a temperature of 40 ° C.

Абгаз, выходящий из десорбционной колонны (2190 нл/час) и содержащий 30,7 об.% пропана, 7,4 об.% пропена, 12,3 об.% кислорода, 46,4 об.% азота, 1,5 об.% воды, 1,6 об.% диоксида углерода и незначительное количество тетрадекана, направляют в закалочный аппарат, находящийся в верхней части десорбционной колонны К2.Abgas leaving the desorption column (2190 nl / hr) and containing 30.7 vol.% Propane, 7.4 vol.% Propene, 12.3 vol.% Oxygen, 46.4 vol.% Nitrogen, 1.5 vol. % water, 1.6% vol. carbon dioxide and a small amount of tetradecane, sent to the quenching apparatus located in the upper part of the desorption column K2.

Абсорбент из куба десорбционной колонны К2 насосом Р1 подают в теплообменник W7 и далее в верхнюю часть абсорбционной колонны К1.The absorbent from the bottom of the K2 desorption column is pumped by pump P1 to the heat exchanger W7 and then to the upper part of the absorption column K1.

Закалочный аппарат представляет собой металлическую колонну с внутренним диаметром 80 мм, подобно абсорбционной колонне К1 содержащую встроенные элементы. Закалку водой осуществляют при температуре 30°С, расход орошающей воды составляет 120 л/час. Отбираемую из куба закалочного аппарата двухфазную жидкую смесь направляют в устройство для разделения фаз D1, которое представляет собой находящийся в горизонтальном положении резервуар диаметром 200 мм и длиной 500 мм, первая треть внутреннего объема которого (в направлении перемещения потока) заполнена особым образом расположенной тонкой проволочной тканью. Водная фаза, выделенная в устройстве D1, подается насосом в верхнюю часть закалочного аппарата, а выделенный тетрадекан (его среднее количество составляет около 1 г/час) направляют в соответствующий сборник. Потеря воды при закалке восполняется за счет добавления водного конденсата (21).The quenching apparatus is a metal column with an internal diameter of 80 mm, similar to an absorption column K1 containing built-in elements. Water quenching is carried out at a temperature of 30 ° C, the flow rate of irrigating water is 120 l / h. The two-phase liquid mixture taken from the cube of the quenching apparatus is sent to a phase separation device D1, which is a horizontal reservoir with a diameter of 200 mm and a length of 500 mm, the first third of the internal volume of which (in the direction of flow movement) is filled with a specially arranged thin wire cloth . The aqueous phase separated in device D1 is pumped to the upper part of the quenching apparatus, and the isolated tetradecane (its average amount is about 1 g / h) is sent to the corresponding collection. The loss of water during quenching is compensated for by adding water condensate (21).

Абгаз из аппарата для закалки подогревают до температуры 200°С и направляют на двухступенчатое окисление.The gas from the quenching apparatus is heated to a temperature of 200 ° C and sent to a two-stage oxidation.

Окисление осуществляют в моделирующих трубках длиной 4 м с внутренним диаметром 26 мм. 2,7 м первой моделирующей трубки заполнены катализатором, описанным в европейской заявке на патент ЕР-А-0575879, а 3,0 м второй моделирующей трубки катализатором, описанным в европейской заявке на патент ЕР-А-0017000. Между первой и второй ступенями окисления подают дополнительный воздух в количестве 315 нл/час.The oxidation is carried out in modeling tubes 4 m long with an inner diameter of 26 mm. 2.7 m of the first modeling tube is filled with the catalyst described in European patent application EP-A-0575879, and 3.0 m of the second modeling tube is filled with the catalyst described in European patent application EP-A-0017000. Between the first and second stages of oxidation serves additional air in the amount of 315 nl / hour.

Выделение акриловой кислоты из реакционного газа (26), получаемого в результате окисления, и ее очистку от примесей осуществляют в соответствии с европейской заявкой на патент ЕР-А-0982289.The selection of acrylic acid from the reaction gas (26) resulting from oxidation, and its purification from impurities is carried out in accordance with European patent application EP-A-0982289.

Согласно данному способу в среднем получают 440 г/час сырой акриловой кислоты (27) с содержанием основного продукта более 99,5%.According to this method, an average of 440 g / h of crude acrylic acid (27) is obtained with a main product content of more than 99.5%.

Claims (16)

1. Способ получения акролеина и/или акриловой кислоты из пропана и/или пропена, включающий следующие стадии:1. The method of producing acrolein and / or acrylic acid from propane and / or propene, comprising the following stages: a) выделение пропана и/или пропена из содержащей пропан и/или пропен газовой смеси А путем их поглощения абсорбентом,a) the allocation of propane and / or propene from the propane and / or propene-containing gas mixture A by absorbing them with an absorbent, b) выделение пропана и/или пропена из абсорбента с получением содержащего пропан и/или пропен газа В иb) recovering propane and / or propene from the absorbent to produce propane and / or propene-containing gas B and c) использование полученного на стадии (b) газа В для окисления пропана и/или пропена до акролеина и/или акриловой кислоты,c) using the gas B obtained in step (b) to oxidize propane and / or propene to acrolein and / or acrylic acid, причем между стадиями (b) и (с) не осуществляют гетерогенное каталитическое дегидрирование пропана без подачи кислорода.moreover, between stages (b) and (c) do not carry out heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane without oxygen. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадию (а) подают газовую смесь А, содержащую наряду с пропаном и/или пропеном, по меньшей мере, один дополнительный компонент, выбранный из водорода, азота или оксидов углерода.2. The method according to claim 1, characterized in that at the stage (a) serves a gas mixture And containing along with propane and / or propene, at least one additional component selected from hydrogen, nitrogen or carbon oxides. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (а) в качестве абсорбента используют, по меньшей мере, один алкан с 8-20 атомами углерода или алкен с 8-20 атомами углерода.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that at the stage (a) at least one alkane with 8-20 carbon atoms or an alkene with 8-20 carbon atoms is used as absorbent. 4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что выделение пропана и/или пропена из абсорбента на стадии (b) осуществляют путем отпаривания, мгновенного испарения и/или дистилляции.4. The method according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that the separation of propane and / or propene from the absorbent in stage (b) is carried out by steaming, flash evaporation and / or distillation. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (с) осуществляют окисление пропена до акролеина и/или акриловой кислоты.5. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that at the stage (C) carry out the oxidation of propene to acrolein and / or acrylic acid. 6. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что на стадии (с) осуществляют окисление пропана до акролеина и/или акриловой кислоты.6. The method according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that in stage (C) carry out the oxidation of propane to acrolein and / or acrylic acid. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве катализатора окисления пропана на стадии (с) используют смесь оксидов металлов формулы (I)7. The method according to claim 6, characterized in that as a catalyst for the oxidation of propane in stage (C) using a mixture of metal oxides of the formula (I)
Figure 00000003
Figure 00000003
в которой М1 является теллуром (Те) и/или сурьмой (Sb);in which M 1 is tellurium (Te) and / or antimony (Sb); М2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей ниобий (Nb), тантал (Та), вольфрам (W), титан (Ti), алюминий (Al), цирконий (Zr), хром (Cr), марганец (Mn), галлий (Ga), железо (Fe), рутений (Ru), кобальт (Со), рений (Rh), никель (Ni), палладий (Pd), платину (Pt), лантан (La), висмут (Bi), бор (В), цезий (Cs), олово (Sn), цинк (Zn), кремний (Si) и индий (In);M 2 is at least one element from the group consisting of niobium (Nb), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), aluminum (Al), zirconium (Zr), chromium (Cr), manganese (Mn), gallium (Ga), iron (Fe), ruthenium (Ru), cobalt (Co), rhenium (Rh), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), lanthanum (La), bismuth (Bi), boron (B), cesium (Cs), tin (Sn), zinc (Zn), silicon (Si) and indium (In); b равно от 0,01 до 1;b is from 0.01 to 1; с равно от больше 0 до 1;c is equal to greater than 0 to 1; d равно от больше 0 до 1;d is from greater than 0 to 1; n является числом, определяемым валентностью и повторяемостью отличающихся от кислорода элементов в формуле (I).n is a number determined by the valency and repeatability of the elements that are different from oxygen in the formula (I).
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что непревращенные после проведения стадии (с) пропан и/или пропен выделяют на стадиях (а) и (b) и возвращают на стадию (с).8. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the non-converted after stage (c) propane and / or propene is isolated in stages (a) and (b) and returned to stage (c). 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что состав используемой на стадии (а) газовой смеси А аналогичен составу газовой смеси, которую получают путем гомогенного и/или гетерогенного каталитического дегидрирования пропана и/или пропена.9. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the composition used in stage (a) of the gas mixture A is similar to the composition of the gas mixture, which is obtained by homogeneous and / or heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane and / or propene. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что дегидрирование пропана осуществляют с добавлением кислорода.10. The method according to claim 9, characterized in that the propane dehydrogenation is carried out with the addition of oxygen. 11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что непревращенный после проведения стадии (с) пропан и, при необходимости, пропен направляют на стадию дегидрирования пропана и полученную смесь продуктов вновь подвергают переработке на стадии (а).11. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the propane that is not converted after carrying out step (c) and, if necessary, propene is sent to the propane dehydrogenation step and the resulting product mixture is again processed in step (a). 12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стадию (с) осуществляют непосредственно после стадии (b).12. The method according to one of the preceding paragraphs, characterized in that stage (c) is carried out immediately after stage (b). 13. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что после стадии (b) и перед стадией (с) осуществляют водную закалку для выделения абсорбента.13. The method according to one of paragraphs. 1-11, characterized in that after stage (b) and before stage (c), water quenching is performed to isolate the absorbent. Приоритет по пунктам и признакам:Priority on points and signs: 20.06.2000 - п.7, кроме признака «М2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей галлий (Ga), лантан (La), олово (Sn), цинк (Zn), кремний (Si) и индий (In)»;06/20/2000 - p. 7, except for the sign “M 2 is at least one element from the group including gallium (Ga), lanthanum (La), tin (Sn), zinc (Zn), silicon (Si) and indium (In) "; 07.07.2000 - признак «М2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей галлий (Ga)»;07/07/2000 - the sign "M 2 is at least one element from the group comprising gallium (Ga)"; 17.04.2001 - признак «М2 является, по меньшей мере, одним элементом из группы, включающей лантан (La), олово (Sn), цинк (Zn), кремний (Si) и индий (In)».04/17/2001 - the sign "M 2 is at least one element from the group comprising lanthanum (La), tin (Sn), zinc (Zn), silicon (Si) and indium (In)".
RU2003100833/04A 2000-06-20 2001-06-13 Method for preparing acrolein and/or acrylic acid RU2285690C2 (en)

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10028582.1 2000-06-14
DE10029338.7 2000-06-20
DE2000129338 DE10029338A1 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Production of acrolein or acrylic acid involves absorption of propane and propene from a gas mixture followed by desorption and oxidation, with no catalytic dehydrogenation of propane and no added oxygen
DE2000133121 DE10033121A1 (en) 2000-07-07 2000-07-07 Production of acrolein or acrylic acid involves absorption of propane and propene from a gas mixture followed by desorption and oxidation, with no catalytic dehydrogenation of propane and no added oxygen
DE10033121.1 2000-07-07
DE10034825.4 2000-07-18
DE10046672.9 2000-09-20
DE10051419.7 2000-10-17
DE10118814.5 2001-04-17
DE10119933.3 2001-04-23
DE10121592.4 2001-05-03
DE10122027.8 2001-05-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003100833A RU2003100833A (en) 2004-08-10
RU2285690C2 true RU2285690C2 (en) 2006-10-20

Family

ID=26006081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003100833/04A RU2285690C2 (en) 2000-06-20 2001-06-13 Method for preparing acrolein and/or acrylic acid

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001274105A1 (en)
RU (1) RU2285690C2 (en)
WO (1) WO2001098246A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479569C2 (en) * 2007-04-24 2013-04-20 Басф Се Method of using partial gas-phase oxidation of acrolein into acrylic acid or methacrolein into methacrylic acid on heterogeneous catalyst
RU2489203C2 (en) * 2008-03-31 2013-08-10 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Plate-type reactors, methods of their production and method of producing reaction product using plate-type reactor
RU2491122C2 (en) * 2007-03-01 2013-08-27 Эвоник Дегусса Гмбх Mixed oxide catalysts in form of hollow bodies
RU2495719C2 (en) * 2008-09-12 2013-10-20 Басф Се Method of making catalytically active geometric moulded articles
RU2495718C2 (en) * 2008-09-12 2013-10-20 Басф Се Method of making catalytically active geometric moulded articles
RU2551854C2 (en) * 2009-10-16 2015-05-27 Басф Се Process for starting up separating process for purificative removal of acrylic acid crystals from suspension s of crystals thereof in mother liquor
RU2559315C2 (en) * 2010-11-05 2015-08-10 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Oxide catalyst, method of obtaining oxide catalyst, method of obtaining unsaturated acid and method of obtaining unsaturated nitrile
RU2621033C2 (en) * 2011-12-02 2017-05-31 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Bifunctional catalyst of partial oxidation to turn propane to acrylic acid and its production method
RU2660132C2 (en) * 2013-02-04 2018-07-10 Адиссео Франс С.А.С. Method for producing olefin by catalytic conversion of at least one alcohol
RU2715605C1 (en) * 2016-07-25 2020-03-03 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Catalyst, method of producing acrylic acid and method of producing catalyst

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262235A3 (en) 2001-05-23 2003-04-16 Rohm And Haas Company Mixed-metal oxide catalysts containing molybdenum and vanadium and processes for preparing the same
EP1407819A3 (en) 2002-10-01 2004-06-23 Rohm And Haas Company Hydrothermally synthesized Mo-V-M-Nb-X oxide catalysts for the selective oxidation of hydrocarbons
EP1411043A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-21 Rohm And Haas Company Preparation of unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic acid esters from alkanes and/or alkenes
JP4155034B2 (en) 2003-01-21 2008-09-24 東亞合成株式会社 Method for producing metal oxide catalyst
US7229946B2 (en) 2003-03-24 2007-06-12 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst composition for the selective conversion of alkanes to unsaturated carboxylic acids, method of making and method of using thereof
JP4155087B2 (en) * 2003-04-16 2008-09-24 東亞合成株式会社 Method for producing metal oxide catalyst
DE102006029319A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Röhm Gmbh Process for the purification of polymerizable compounds
DE102007004961A1 (en) 2007-01-26 2008-07-31 Basf Se Preparing a catalyst molded body, useful e.g. to prepare catalyst for gas phase partial oxidation of an organic compound, comprises molding a precursor mixture to a desired geometry, using graphite, and thermally treating the molded body
DE102008040094A1 (en) 2008-07-02 2009-01-29 Basf Se Production of an oxidic geometric molded body used as a catalyst in a heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation comprises mechanically compressing a powdered material inserted into a filling chamber of a die
DE102008040093A1 (en) 2008-07-02 2008-12-18 Basf Se Producing a ring like oxidic mold, useful e.g. in partial gas phase oxidation of e.g. an organic compound, comprising mechanical packing of a powdery material which is brought into the fill space of a die made of a metal compound
CN103193617B (en) * 2013-03-25 2016-08-10 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 Exhaust gas circulation process in the production of propane one-step method acrylic acid

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2271397A1 (en) * 1998-05-21 1999-11-21 Rohm And Haas Company A process for preparing a catalyst
JP2000143244A (en) * 1998-07-24 2000-05-23 Mitsubishi Chemicals Corp Production of multiple metal oxide

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491122C2 (en) * 2007-03-01 2013-08-27 Эвоник Дегусса Гмбх Mixed oxide catalysts in form of hollow bodies
RU2479569C2 (en) * 2007-04-24 2013-04-20 Басф Се Method of using partial gas-phase oxidation of acrolein into acrylic acid or methacrolein into methacrylic acid on heterogeneous catalyst
RU2489203C2 (en) * 2008-03-31 2013-08-10 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Plate-type reactors, methods of their production and method of producing reaction product using plate-type reactor
RU2495719C2 (en) * 2008-09-12 2013-10-20 Басф Се Method of making catalytically active geometric moulded articles
RU2495718C2 (en) * 2008-09-12 2013-10-20 Басф Се Method of making catalytically active geometric moulded articles
RU2551854C2 (en) * 2009-10-16 2015-05-27 Басф Се Process for starting up separating process for purificative removal of acrylic acid crystals from suspension s of crystals thereof in mother liquor
RU2655384C2 (en) * 2009-10-16 2018-05-28 Басф Се Method of launching the process of clearing of acrylic acid crystals from suspension s with its crystals in the mother liquor
RU2559315C2 (en) * 2010-11-05 2015-08-10 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Oxide catalyst, method of obtaining oxide catalyst, method of obtaining unsaturated acid and method of obtaining unsaturated nitrile
RU2621033C2 (en) * 2011-12-02 2017-05-31 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Bifunctional catalyst of partial oxidation to turn propane to acrylic acid and its production method
RU2660132C2 (en) * 2013-02-04 2018-07-10 Адиссео Франс С.А.С. Method for producing olefin by catalytic conversion of at least one alcohol
RU2715605C1 (en) * 2016-07-25 2020-03-03 Мицубиси Кемикал Корпорейшн Catalyst, method of producing acrylic acid and method of producing catalyst
US11084029B2 (en) 2016-07-25 2021-08-10 Mitsubishi Chemical Corporation Catalyst, acrylic acid production method, and catalyst production method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001098246A1 (en) 2001-12-27
AU2001274105A1 (en) 2002-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2285690C2 (en) Method for preparing acrolein and/or acrylic acid
US7321058B2 (en) Method for producing acrolein and/or acrylic acid
RU2346928C2 (en) Method of obtaining at least one product of partial propylene oxidation and/or ammoxidation
RU2391330C2 (en) Method of obtaining acrolein or acrylic acid or mixture thereof from propane
RU2312851C2 (en) Method for preparing acrolein or acrylic acid or their mixture from propane
JP5645401B2 (en) Method for producing acrolein, acrylic acid or mixtures thereof from propane
TWI401239B (en) Process for preparing acrolein or acrylic acid or a mixture thereof from propane
RU2415126C2 (en) Method of lowering flash point temperature of fixed catalyst bed during synthesis of acrylic acid through two-step method for heterogeneously catalysed gas-phase partial oxidation of propylene
CN101175708A (en) Process for preparing at least one target product by partial oxidation and/or ammoxidation of propylene
DE102005010111A1 (en) Preparation of acrolein or acrylic acid involves conducting starting reaction gas mixture having propylene and molecular oxygen reactants and inert molecular nitrogen and propane diluent gasses through fixed catalyst bed
JP2016525518A (en) Process for oxidative dehydrogenation of n-butene to 1,3-butadiene
US20160152530A1 (en) Method for the oxidative dehydrogenation of n-butenes to butadiene
DE102005009891A1 (en) Preparation of acrolein or acrylic acid involves conducting starting reaction gas mixture having propylene and molecular oxygen reactants and inert molecular nitrogen and propane diluent gasses through fixed catalyst bed
JP5231996B2 (en) Process for producing at least one final product by partial oxidation and / or ammoxidation of propylene
KR101259649B1 (en) Method for the production of acrolein, acrylic acid, or a mixture thereof by means of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propylene
JP4456862B2 (en) Process for producing methacrylic acid from iso-butane
JP5260300B2 (en) A process for producing acrolein from propane, acrylic acid, or a mixture thereof
JP2004530723A (en) Method for producing methacrolein from isobutane
WO2015007841A1 (en) Process for the oxidative dehydrogenation of n-butenes to 1,3-butadiene
RU2430083C9 (en) Method of producing acrylic acid from propane

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190614