SK279333B6 - Katalyzátor na výrobu aldehydov - Google Patents

Katalyzátor na výrobu aldehydov Download PDF

Info

Publication number
SK279333B6
SK279333B6 SK4968-90A SK496890A SK279333B6 SK 279333 B6 SK279333 B6 SK 279333B6 SK 496890 A SK496890 A SK 496890A SK 279333 B6 SK279333 B6 SK 279333B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
catalyst
alcohol
monolithic
partial oxidation
reactor
Prior art date
Application number
SK4968-90A
Other languages
English (en)
Other versions
SK496890A3 (en
Inventor
Bent Sarup
Poul E. H. Nielsen
Viggo L. Hansen
Keld Johansen
Original Assignee
Haldor Topsoe A/S
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 DK513989A external-priority patent/DK513989A/da
Priority claimed from DK609389A external-priority patent/DK609389A/da
Application filed by Haldor Topsoe A/S filed Critical Haldor Topsoe A/S
Publication of SK496890A3 publication Critical patent/SK496890A3/sk
Publication of SK279333B6 publication Critical patent/SK279333B6/sk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • 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
    • C07C45/37Preparation 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 >C—O—functional groups to >C=O groups
    • C07C45/38Preparation 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 >C—O—functional groups to >C=O groups being a primary hydroxyl group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/28Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/887Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8878Chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58Fabrics or filaments
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka katalyzátora na výrobu aldehydov a jeho použitia na parciálnu oxidáciu alkoholov na zodpovedajúce aldehydy.
Doterajší stav techniky
Široko používaným postupom na výrobu formaldehydu v priemyselnom meradle je oxidácia metanolu na formaldehyd. Tento postup sa zvyčajne vykonáva tak, že sa plyn s obsahom metanolu nechá prechádzať cez katalyzátor oxidácie v časticovej forme.
Vzhľadom na teplo, ktoré sa vyvíja v priebehu oxidácie metanolu, je postup zvyčajne vykonávaný v trubicovom reaktore, sú chladené.
Dôležitou vlastnosťou postupu je výkonnosť katalyzátora a reaktora, ktorá sa meria ako optimálny výťažok formaldehydu, prepočítané na molámy pomer získaného formaldehydu k metanolu, privádzanému do reaktora.
Katalyzátory, ktoré môžu zaistiť vysokú selektivitu v priebehu oxidácie metanolu na formaldehyd, sú známe katalyzátory, používané bez nosiča, na báze oxidov železa a molybdénu, napríklad typu Fe2 (ΜοΟ^-ΜοΟβ, tento katalyzátor bol opísaný v US patentovom spise č. 1 913 405, používané sú tiež katalyzátory na báze oxidov chrómu, zvyčajne v stabilizovanom stave, ide napríklad o katalyzátory na báze oxidu železitého a oxidu molybdénu bez nosiča, ktoré boli opísané v US patentovom spise č. 3 194 771.
Je dobre známe, že selektivita časticových katalyzátorov oxidácie klesá so zvyšujúcou sa premenou na aldehyd, výsledkom tohto javu je hranica optimálneho výťažku, ktorý· je možné dosiahnuť. Napríklad pri premene metanolu v rozmedzí 98 až 99 % klesá selektivita so zvyšujúcou sa premenou metanolu, takže maximálny dosiahnuteľný výťažok formaldehydu je 92 až 93 %. Aby bolo možné selektivitu zvýšiť, používa sa katalyzátor vo forme malých častíc, ktoré je možné uložiť na nosič, ako je navrhované v US patentových spisoch č. 4 181 629 a 4 471 141 a v US patentovom spise č. 1 028 353. Takto upravené katalyzátory je možné použiť vo vírivej vrstve.
Vážnou nevýhodou známych časticových katalyzátorov oxidácie je však obmedzenie tlakového poklesu, ktorý je spôsobený malými časticami vo zvyčajnom reaktore s fixovanou vrstvou katalyzátora. Malé častice katalyzátora na nosiči totiž až doteraz neboli s úspechom použité v reaktoroch s vírivou vrstvou v priemyselnom meradle v dôsledku nedostatočnej odolnosti častíc katalyzátora proti oteru.
V súčasnosti sa zistilo, že katalyzátory na báze molybdénu, uložené na monolitickom nosiči môžu poskytnúť katalyzátor oxidácie so zlepšenou výkonnosťou v priebehu premeny alkoholu na zodpovedajúce aldehydy, súčasne sa znižuje tlakový pokles v porovnaní s použitím vrstvy časticového katalyzátora. Ďalej bolo zistené, že v prípade, že sa katalyzátor na monolitickom nosiči použije v adiabatickom reaktore, zaradenom za reaktorom s chladenými stenami, je možné znížiť tvorbu vedľajších produktov, napríklad kyseliny mravčej a dimetyléteru.
Podstata vynálezu
Predmetom vynálezu je katalyzátor na výrobu aldehydov premenou alkoholu na zodpovedajúci aldehyd parciálnou oxidáciou alkoholu, pričom katalyzátor je tvorený aktívnym katalytickým materiálom zo zmesných oxidov molybdénu a ďalšou zložkou M, zvolenou z oxidov chrómu, vanádu, hliníka, železa, wolfrámu, mangánu a zmesou týchto látok pri molárnom pomere Mo : M v rozmedzí 1 až 5, zlepšenie spočíva v tom, že katalytický aktívny materiál je uložený na inertnom nosiči s monolitickou štruktúrou.
Vo výhodnom vyhotovení vynálezu je monolitický nosič spevnený spojivom, naneseným na nosič.
Množstvo účinnej zložky na monolitickom nosiči sa môže meniť v rozmedzí 1 až 90 % hmotnostných, vzťahujúc na celkové množstvo účinnej zložky, nosiča a spojiva.
Výhodne tvorí aktívny materiál na nosiči 80 až 90 % hmotnostných, vzťahujúc na celkové množstvo aktívneho materiálu, nosiča a spojiva.
Podstatu vynálezu tvorí rovnako použitie zlepšeného katalyzátora uvedeného typu na oxidáciu alkoholov na zodpovedajúce aldehydy, výhodne na oxidáciu metanolu na formaldehyd.
Zlepšený katalyzátor podľa vynálezu je možné pripraviť nasledujúcim postupom, ktorý spočíva v tom, že sa listy vláknitého inertného nosiča zvlnia, zvlnené listy sa opatria povlakom zo suspenzie, obsahujúcej aktívny katalytický materiál a prípadne spojivo, suspenzia sa usuší a zvlnené a povlečené listy výsledného materiálu sa podrobia kalcinácii.
Vhodným vláknitým nosným materiálom na účely vynálezu je akýkoľvek materiál odolný proti pôsobeniu tepla a inertného za podmienok premeny alkoholov na aldehydy, napríklad vláknité plošné útvary z oxidu kremičitého so stredným priemerom vlákien v rozmedzí 50 až 250 mikrometrov a s priemernou dĺžkou vlákien 2 až 30 mm.
Vláknité plošné útvary sa zvlnia na bežnom zariadení na tieto účely a spracujú sa na monolitický štruktúrny útvar tak, že sa jednotlivé zvlnené plošné útvary stočia na valcové útvary s obsahom priamych kanálikov. Výhodne sa monolitický štruktúrny útvar spracuje na štruktúru s priečnymi prepážkami tak, že sa na seba uloží väčší počet zvlnených plošných útvarov za vzniku rovnobežných vrstiev s rôznou orientáciou zvlnenia medzi jednotlivými vrstvami.
Vo všetkých prípadoch sa na tento monolitický útvar nanesie ponorením alebo natrením vodnou suspenziou obsahujúcou katalytický aktívny materiál a prípadne spojivo na stabilizáciu celej štruktúry.
Katalytický aktívny materiál na účely vynálezu je možné získať súčasným zrážaním z vodného roztoku, ktorý’ obsahuje rozpustné zlúčeniny molybdénu a zložku má v molámom pomere Mo : M v rozmedzí 1 až 5, výhodne 1, 5 až
3. Zrazenina sa suší a kalcinuje na prevedenie zložiek na účinnú oxidovanú formu. Je tiež možné postupovať tak, že sa oxidy molybdénu a zložka M spoločne melú a kalcinujú. V každom z týchto prípadov má získaný katalytický aktívny materiál špecifický povrch 1 až 7 m^/g.
Vhodným spojivom na spevnenie nosičov s monolitickou štruktúrou sú akékoľvek známe spojivové materiály, ktoré sú inertné za podmienok oxidácie alkoholu, napríklad oxid kremičitý, oxid titaničitý a podobne.
Takto získaný katalyzátor s monolitickou štruktúrou je možné použiť v adiabatických a chladených reaktoroch na parciálnu oxidáciu alkoholu, obsiahnutého v privádzanom plyne na zodpovedajúci aldehyd.
Parciálna oxidácia napríklad metanolu na formaldehyd môže byť vykonávaná v rade adiabatických vrstiev katalyzátora, ktoré obsahujú monolitický katalyzátor podľa vynálezu a sú zapojené do série, pričom chladenie a vstrekovanie metanolu sa uskutoční medzi týmito vrstvami.
Vynález bude ďalej opísaný v nasledujúcich príkladoch, ktoré majú slúžiť na podrobné osvetlenie výhodných vyhotovení vynálezu.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Príklad 1
160 ml vodného roztoku s obsahom 130 g Fe(NO3)3. .9H2O a 43 g Cr(NO3)3 . 9H2O a 140 ml vodného roztoku s obsahom 96 ml 25 % hydroxidu amónneho a 131 g oxidu molybdénového sa zmieša za miešania v reakčnej nádobe. Zmiešaný roztok sa odparí do sucha a potom sa podrobí tepelnému rozkladu pri teplote 250 až 300 °C kvôli odstráneniu dusičnanu amónneho. Získaná pevná látka sa 1 hodinu kalcinuje pri teplote 525 °C a potom sa melie v gulôčkovom mlyne.
Príklad 2
1377 ml vodného roztoku s obsahom 772 g A1(NO3)3.9H2O a 768 g Cr(NC>3)3 . 9H2O sa zmieša s 2150 ml vodného roztoku s obsahom 869 ml 25 % amoniaku a 873 g oxidu molybdénového.
Zmiešaný roztok sa sfiltruje a získaná pevná látka sa premyje destilovanou vodou kvôli odstráneniu dusičnanu amónneho.
Príklad 3
Tento príklad ilustruje spôsob výroby katalyzátora s obsahom molybdenanu železa a chrómu s monolitickou štruktúrou a s obsahom priamych kanálikov v monolitickej štruktúre podľa vynálezu na použitie pri parciálnej oxidácii metanolu na formaldehyd.
List papiera s obsahom oxidu kremičitého, odolného proti pôsobeniu tepla, s hrúbkou 0,25 mm, tvoreného vláknami oxidu kremičitého s priemerom približne 250 mikrometrov a dĺžkou približne 2 mm sa zvlní na bežnom zariadení na tento účel za vzniku zvlneného plošného útvaru s výškou vlniek približne 2,5 mm. Zvlnený plošný útvar sa potom zvinie na monolitický útvar s priamymi kanálikmi, s vonkajším priemerom 50 mm a výškou rovnako 50 mm.
Suspenzia na ponorenie takto vytvoreného monolitu sa pripraví zmiešaním 1 200 g katalytický účinného materiálu, pripraveného spôsobom podľa príkladu 1 a 845 g spojiva s obsahom stabilizovaného oxidu kremičitého a amoniaku Syton T40 (Monsanto Co., Ruabon, Veľká Británia) a 250 g demineralizovanej vody.
Suspenzia sa melie 24 hodín v gulôčkovom mlyne pri teplote miestnosti a potom sa do suspenzie opakovane ponorí monolitický nosič, ktorý sa potom suší pri teplote miestnosti, postup sa vykonáva tak dlho, až konečný obsah katalytický aktívneho materiálu a spojiva dosiahne 90 % hmotnostných, vzťahujúc na celkové množstvo aktívneho materiálu, spojiva a monolitického nosiča. Monolitický nosič sa potom suší 24 hodín pri teplote 20 °C a kalcinuje sa 2 hodiny pri teplote 450 °C.
Príklad 4
Tento príklad popisuje výrobu monolitického katalyzátora s priamymi kanálikmi podľa vynálezu na báze molybdenanu hlinitého.
Suspenzia na ponorenie takto získaného monolitického katalyzátora sa pripraví tak, že sa zmieša 360 g katalytický aktívneho materiálu, pripraveného spôsobom podľa príkladu 2 a 90 g spojiva s obsahom stabilizovaného oxidu kremičitého a amoniaku Syton T40 (Monsanto Co., Ruabon, Veľká Británia) a 818 g demineralizovanej vody.
Suspenzia sa melie 24 hodín na gulôčkovom mlyne pri teplote miestnosti, potom sa do získanej suspenzie ponorí monolitický katalyzátor, ktorý sa potom suší pri teplote miestnosti a potom kalcinuje 30 minút pri teplote 420 °C. Tento postup sa dvakrát opakuje, čím sa získa nosič s obsahom katalytický aktívneho materiálu a spojiva 77 % hmotnostných, vzťahujúc na celkové množstvo aktívneho materiálu, spojiva a monolitu. Monolitický katalyzátor sa nakoniec kalcinuje 90 minút pri teplote 600 °C.
Príklad 5
Tento príklad osvetľuje výrobu monolitického katalyzátora podľa vynálezu s priečnymi priečkami na použitie pri oxidácii metanolu na formaldehyd.
Väčší počet zvlnených plošných útvarov, opísaných v príklade 3, z ktorých každý je opatrený plochou podložkou z toho istého materiálu, sa uloží na seba vo forme paralelných vrstiev tak, žc zvlnenie medzi jednotlivými vrstvami je uložené v pravom uhle, čím sa získa monolitický nosič s vnútornými priečkami.
Takto vytvorený monolit sa raz premyje suspenziou, pripravenou spôsobom podľa príkladu 3 a obsahujúcou aktívny materiál spojivo, potom sa suší 24 hodín pri teplote 20 °C a kalcinuje 2 hodiny pri teplote 450 °C.
Z takto vytvoreného monolitu sa oddelia valcové telieska s priemerom 21 mm a výškou 50 mm.
Takto získané telieska sa znova premyjú tou istou suspenziou tak, aby konečný obsah aktívneho materiálu bol 80 % hmotnostných, vzťahujúc na celkové množstvo aktívneho materiálu, spojiva a monolitu.
Takto získaný katalyzátor na monolitickom nosiči sa nakoniec suší a potom kalcinuje uvedeným spôsobom.
Príklad 6
Tento príklad sa vykonáva so vzorkou katalyzátora na zvlnenom monolitickom nosiči, ktorý bol pripravený spôsobom podľa príkladu 5.
Monolitický katalyzátor vo forme valcového telieska sa uloží do trubicového reaktora s vnútorným priemerom 21 mm a výškou 1200 mm. Výška, vyplnená monolitickým katalyzátorom, je 900 mm.
Stena trubicového reaktora sa udržiava pomocou chladiaceho kúpeľa na teplote 271 °C. Trubicovým reaktorom sa nechá prechádzať plyn, ktorý obsahuje 6,5 % objemových metanolu, 19,6 % objemových kyslíka a 74,2 % objemových dusíka pri priestorovej rýchlosti 6000 h’l.
Priechodom cez monolitický katalyzátor sa premení 99,3 % metanolu v privádzanom plyne na formaldehyd, selektivita je 96,2 %. Výťažok formaldehydu je teda 95,6 %.
Príklad 7
Porovnávacia výkonnosť peliet a monolitického katalyzátora
Tri kusy monolitického katalyzátora podľa príkladu 5 s vonkajším priemerom 50 mm a výškou 50 mm s celkovým množstvom 77 g aktívneho materiálu sa uložia do adiabatického reaktora s vnútorným priemerom 50 mm.
Adiabatický reaktor sa pripojí na výstup reaktora s chladenými stenami tak, ako bol opísaný v príklade 6 s tým rozdielom, že do reaktora s chladenými stenami sa uloží 177 g drvených peliet bežného katalyzátora na výrobu formaldehydu (Haldor Topsoe, Lyngby, Dánsko), katalyzátor je tvorený molybdenanom železitým a oxidom molybdénovým a chrómom ako promótorom.
Reaktorom s chladenými stenami sa nechá prechádzať plyn, ktorý obsahuje 8 % objemových metanolu, 9 % objemových kyslíka, zvyšok tvorí dusík. Plyn sa privádza rýchlosťou 1 900 Nl/h, pri teplote 271 °C dôjde k premene 95,5 % metanolu. Plyn, vystupujúci z chladeného reaktora, sa nechá ďalej prechádzať monolitickým katalyzátorom, uloženým v adiabatickom reaktore.
Vstupná teplota plynu privádzaného do diabatického reaktora sa mení tak, aby teplota výstupu plynu z reaktora bola 300, 350 a 400 °C. Výsledky, získané pri tomto pokuse sú znázornené v nasledujúcej tabuľke 1. Pokles tlaku pri priechode monolitickým katalyzátorom je 4 kPa.
Pri ďalšom pokuse bola porovnávaná výkonnosť monolitického katalyzátora s výkonnosťou bežného katalyzátora na výrobu formaldehydu tak, ako bol opísaný. Monolitický katalyzátor v adiabatickom reaktore bol nahradený 77 g bežného katalyzátora, drveného na veľkosť častíc v rozmedzí 1,0 až 1,7 mm.
Pri rovnakom zložení privádzaného plynu a za porovnateľných podmienok ako pri vykonávaní prvého pokusu bolo možné dosiahnuť porovnateľné premeny metanolu a porovnateľné selektivity až na to, že pokles tlaku pri použití bežného časticového katalyzátora bol vyšší o 20 % v porovnaní s použitím monolitického katalyzátora a stúpol na 5 kPa. Výsledky pokusu budú ďalej uvedené v tabuľke
2.
Tabuľka 1
Výkonnosť monolitického katalyzátora na výrobu formaldehydu v adiabatickom reaktore, zaradenom za chladeným reaktorom
Premena % HCHO C% V ý r CO C% a ž o DME C% k ΔΤ ’C ΔρΠ kPa
COj C% HCOOH ppm*)
Výstup z chladeného 95.6 91 8 1.8 1.9 0.1 226
reaktora
Výstup z adiabatického reaktora °C
300 'C 99.1 94,2 2.5 1.8 o.e 150 23 4
350 C 99.6 93.Θ 3.7 1.5 o.e 105 34 4
400 ’C 99.5 91.9 5.3 1.5 0.9 95 52 42
*) Údaje sú uvedené ako ppm HCOOH vo vodnom roztoku s obsahom HCHO 37 % hmotnostných.
**) Vrátane poklesu tlaku približne 3 kPa v prázdnom reaktorovom systéme.
Tabuľka 2
Výkonnosť bežného katalyzátora na výrobu formaldehydu, drveného na častice s priemerom 1 až 1,7 mm v adiabatickom reaktore, zaradenom za chladeným reaktorom
Premena Výťažok ΔΤ Δρ”) % HCHO CO DME CO2 HCOOH ‘C kPa C% C% C% C% ppm*)
95.6 91.9 2.2
1.4 0.1
220
Výstup z chladeného reaktora
Výstup Z adiabatického reaktora ’C
300’C 99.3 94.4 2.7 1.6 0.5 152 18 5
350 “C 99.8 93.8 3.9 1.5 0.7 103 24 5
400 ‘C 99.9 93.0 4.3 1.3 1.3 94 35 5.S
*) Údaje sú uvedené ako ppm HCOOH vo vodnom roztoku s obsahom HCHO 37 % hmotnostných.
**) Vrátane poklesu tlaku približne 3 kPa v prázdnom reaktorovom systéme.
Príklad 8
Monolitický katalyzátor z príkladu 4 s priamymi kanálikmi bol skúšaný v priebehu výroby formaldehydu parciálnou oxidáciou metanolu v postupe, podobnom postupu z príkladu 7. Do adiabatického rektora s vnútorným priemerom 50 mm boli uložené tri kusy monolitického katalyzátora z príkladu 4 s vonkajším priemerom 50 mm a s výškou rovnako 50 mm, použitých bolo celkovo 72 g aktívneho katalytického materiálu.
Premena bola vykonávaná pri priestorovej rýchlosti 6700 h'1, pri výstupnej teplote z adiabatického reaktora 350 °C stúpla premena metanolu na formaldehyd z 95 % na výstupe reaktora s chladenými stenami na 99,3 % vo výstupe z adiabatického reaktora, takže výťažok formaldehydu bol 92,5 %. Pokles tlaku pri použití monolitického katalyzátora bol približne 4 kPa vrátane poklesu tlaku približne 3 kPa v prázdnom reaktorovom systéme.
Príklad 9
V tomto príklade bol podrobený monolitický katalyzátor s priamymi kanálikmi, opísanými v príklade 3 pri simulovanom postupe parciálnej oxidácii metanolu na formaldehyd skúškam na výkonnosť. Parciálna oxidácia metanolu bola vykonávaná v štyroch adiabatických vrstvách katalyzátora, zapojených do série za súčasného chladenia pri vstrekovaní metanolu medzi vrstvy. Bolo použitých 12 500 NrrA'h plynu s obsahom 9,1 % objemových metanolu a 10 % objemových kyslíka, zvyšok tvoril dusík. Tento plyn bol zmiešaný a privádzaný rýchlosťou 336 Nnú/h prj celkovej rýchlosti prietoku 12 836 Nml/h k prvej vrstve katalyzátora. Na výstupe z vrstiev 1 a 2 bolo vždy pridaných ďalších 336 Nm^/h plynu s obsahom metanolu pred vstupom plynu do ďalšej vrstvy. Za výstupom z vrstvy 3 bolo pridaných ďalších 247 Nnú/h plynu s obsahom metanolu pred vstupom do vrstvy 4.
Teplota na vstupe do každej vrstvy katalyzátora sa upraví výmenou tepla na približne 250 °C. Obsah účinného katalytického materiálu je uvedený v nasledujúcej tabuľke 3 spolu s parametrami celého postupu. Celková premena metanolu na výstupe z vrstvy 4 katalyzátora bola 98,4 %.
Tabuľka 3
Vrstva katalyzátora Celkový prietok na vstupe % obj. metanolu v pridanom plyne Teplota “C na vstupe Katalytický aktívny materiál kg
1 12 836 2.6 250 410
2 13 338 2.5 249 480
3 13 837 2.6 251 480
4 14 229 2.2 248 780
Pri lineárnej rýchlosti 0,27 Nm/s pri poklese tlaku približne 5,8 kPa je tento pokles prepočítaný pri použití 8,5 katalyzátora pri sypnej hustote 0,27 g/cnA
Aby bolo možné dosiahnuť premenu metanolu 98,4 % tak, ako to bolo v prípade pokusu s vrstvami monolitického katalyzátora, bolo by nutné použiť celkom 2,2 m3 bežného drveného katalyzátora na výrobu formaldehydu so stredným priemerom častíc 1,5 mm a sypnou hustotou 1 g/cm3, čo by spôsobilo pokles tlaku pri priechode katalyzátorom približne sedemkrát vyšší a pokles by teda mal pri ekvivalentnej lineárnej rýchlosti hodnotu približne 42 kPa.
Vynález bol opísaný v súvislosti s niektorými výhodnými vyhotoveniami, je však zrejmé, že by bolo možné navrhnúť ešte ďalšie vyhotovenia a zmeny, ktoré by rovnako spadali do rozsahu vynálezu. Nie je teda možné vynález obmedziť na jeho opísané vyhotovenia.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Katalyzátor na výrobu aldehydov premenou alkoholu na zodpovedajúci aldehyd parciálnou oxidáciou alkoholu, pričom katalyzátor je tvorený aktívnym katalytickým materiálom zo zmesných oxidov molybdénu a ďalšou zložkou M, zvolenou z oxidov chrómu, vanádu, hliníka, železa, wolfrámu, mangánu a zmesou tých látok pri molámom pomere Mo : M v rozmedzí 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že katalytický aktívny materiál je uložený na inertnom nosiči s monolitickou štruktúrou.
  2. 2. Katalyzátor podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že monolitický nosič obsahuje vo svojej štruktúre priame kanáliky.
  3. 3. Katalyzátor podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že monolitický nosič má priečne zvlnenú štruktúru.
  4. 4. Katalyzátor podľa nároku 2 alebo 3, v y z n a čujúci sa tým, že monolitický nosič je tvorený vláknitým materiálom, bohatým na oxid kremičitý, so stredným priemerom vlákien v rozmedzí 50 až 250 mikrometrov a s priemernou dĺžkou vlákien v rozmedzí 2 až 30 mm.
  5. 5. Katalyzátor podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že monolitický nosič je zosilnený spojivom.
  6. 6. Katalyzátor podľa nárokov laž 5, vyznačujúci sa tým, že obsahuje 1 až 90, výhodne 80 až 90 % hmotnostných aktívneho katalytického materiálu vzťahujúc na celkové množstvo aktívneho materiálu, spojiva a monolitického nosiča.
  7. 7. Použitie katalyzátora podľa ľubovoľného z predchádzajúcich nárokov 1 až 6 na parciálnu oxidáciu plynu s obsahom alkoholu na zodpovedajúci aldehyd.
  8. 8. Použitie podľa nároku 7, pri ktorom plyn s obsahom alkoholu obsahuje metanol.
  9. 9. Použitie podľa nároku 8, pri ktorom metanol tvorí 3 až 10 % objemových plynu s obsahom alkoholu.
  10. 10. Použitie podľa nároku 7, pri ktorom sa parciálna oxidácia vykonáva v reaktore s chladeným plášťom.
  11. 11. Použitie podľa nároku 7, pri ktorom sa parciálna oxidácia vykonáva v adiabatickom reaktore.
  12. 12. Použitie podľa nároku 7, pri ktorom sa parciálna oxidácia vykonáva v reaktore s chladeným plášťom napojeným na adiabatický reaktor.
  13. 13. Použitie podľa nároku 7 a 11, pri ktorom sa parciálna oxidácia vykonáva v prinajmenšom dvoch adiabatických reaktoroch zapojených do série.
  14. 14. Použitie podľa nároku 13, pri ktorom sa plyn obsahujúci alkohol pridáva ešte medzi reaktory.
SK4968-90A 1989-10-16 1990-10-12 Katalyzátor na výrobu aldehydov SK279333B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK513989A DK513989A (da) 1989-10-16 1989-10-16 Aldehyd katalysator
DK609389A DK609389A (da) 1989-12-04 1989-12-04 Aldehyd katalysator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK496890A3 SK496890A3 (en) 1998-10-07
SK279333B6 true SK279333B6 (sk) 1998-10-07

Family

ID=26067754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK4968-90A SK279333B6 (sk) 1989-10-16 1990-10-12 Katalyzátor na výrobu aldehydov

Country Status (13)

Country Link
US (2) US5118868A (sk)
EP (1) EP0423692B1 (sk)
JP (1) JPH075501B2 (sk)
KR (1) KR930004039B1 (sk)
AT (1) ATE141185T1 (sk)
CA (1) CA2027621C (sk)
CZ (1) CZ286616B6 (sk)
DE (1) DE69028062T2 (sk)
DK (1) DK0423692T3 (sk)
ES (1) ES2093007T3 (sk)
FI (1) FI102249B1 (sk)
NO (1) NO300310B1 (sk)
SK (1) SK279333B6 (sk)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1044339C (zh) * 1993-09-24 1999-07-28 化学工业部北京化工研究院 用于甲醇氧化制甲醛的催化剂的制法
US6331503B1 (en) * 1998-04-15 2001-12-18 Lehigh University In-situ formation of metal-molybdate catalysts
DE19844758C1 (de) * 1998-09-29 2000-07-06 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorkörpers
US6417376B1 (en) * 1998-10-09 2002-07-09 Abb Lummus Global Inc. Selective oxidation process and catalyst therefor
AU2001290754A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-26 Lehigh University Dual catalyst bed reactor for methanol oxidation
US6552233B2 (en) 2000-09-14 2003-04-22 Lehigh University Vanadia-titania/metal-molybdate dual catalyst bed system and process using the same for methanol oxidation to formaldehyde
US6518463B2 (en) 2000-09-14 2003-02-11 Lehigh University Metal molybdate/iron-molybdate dual catalyst bed system and process using the same for methanol oxidation to formaldehyde
US20020085975A1 (en) * 2001-01-04 2002-07-04 Wambaugh James Allen Method to equalize heat distribution in reactor tube
AU2002360681A1 (en) * 2001-12-20 2003-07-09 Lehigh University Methanol oxidation over bulk metal vanadate catalysts
US20050142049A1 (en) * 2003-12-31 2005-06-30 Amsden Jeffrey M. Multi-tubular reactors with monolithic catalysts
JP4781642B2 (ja) * 2004-06-07 2011-09-28 花王株式会社 アルデヒドの製造方法
ITMI20042456A1 (it) * 2004-12-22 2005-03-22 Sued Chemie Mt Srl Catalizzatori per l'ossidazione del metanolo a formaldeide
EP1792651A1 (de) * 2005-11-23 2007-06-06 Süd-Chemie Ag Schalenkatalysator, insbesondere zur Oxidation von Methanol zu Formaldehyd sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DK1965911T3 (da) * 2005-11-23 2013-09-16 Sued Chemie Ip Gmbh & Co Kg Skal-katalysator, især til oxidation af methanol til formaldehyd, og fremgangsmåde til produktion deraf
DE102008048698A1 (de) 2008-09-24 2010-04-08 Süd-Chemie AG Katalysator zur Oxidation von Methanol zu Formaldehyd
DE102008052712A1 (de) 2008-10-22 2010-05-20 Süd-Chemie AG Verfahren zur Aktivierung eines Katalysators
DE102009014541A1 (de) 2009-03-24 2010-09-30 Süd-Chemie AG Katalysatoranordnung zur Oxidation von Methanol zu Formaldehyd
DE102011083079A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Wacker Chemie Ag Vanadium-Antimon-Mischoxid Katalysator seine Herstellung und Verfahren zur Partialoxidation von Alkoholen zu Aldehyden
DE102014204628A1 (de) 2014-03-13 2015-09-17 Technische Universität Darmstadt Vanadium-Antimon-Mischoxid Katalysator seine Herstellung und Verfahren zur Partialoxidation von Alkoholen zu Aldehyden
CN112619657A (zh) * 2019-10-08 2021-04-09 中国石油化工股份有限公司 一种甲醇制甲醛的催化剂、制备方法和应用
CN113457690A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 中石化南京化工研究院有限公司 用于甲醇氧化制甲醛的催化剂及其制备方法和应用
CN112827496B (zh) * 2020-12-29 2022-04-12 上海华谊新材料有限公司 负载型复合氧化物催化剂及其制备和应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1693092A (en) * 1927-08-17 1928-11-27 Accurate Gasoline Recording Co Recording and sales-check mechanism for fluid-dispensing pumps
US2320253A (en) * 1940-03-08 1943-05-25 Du Pont Process for the production of formaldehyde
US2504402A (en) * 1945-10-27 1950-04-18 Du Pont Formaldehyde synthesis
JPS5069012A (sk) * 1973-10-26 1975-06-09
IT1001979B (it) * 1973-11-28 1976-04-30 Sir Soc Italiana Resine Spa Procedimento per la produzione di formaldeide mediante ossidazione catalitica del metanolo
JPS52122293A (en) * 1976-04-08 1977-10-14 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Catalyst for purifying nox
DE2630928A1 (de) * 1976-07-09 1978-01-19 Basf Ag Verfahren zur herstellung von formaldehyd
GB1603821A (en) * 1977-04-15 1981-12-02 Johnson Matthey Co Ltd Catalysts for the production of formaldehyde
DE2747581A1 (de) * 1977-10-24 1979-04-26 Basf Ag Verfahren zur herstellung von formaldehyd
JPS55159842A (en) * 1979-06-01 1980-12-12 Nichias Corp Denitrification catalyst structure body and production thereof
JPS5915028B2 (ja) * 1980-03-26 1984-04-07 ニチアス株式会社 触媒担体の製造法
US4421938A (en) * 1982-04-05 1983-12-20 Uop Inc. Preparation of aldehydes
CH653917A5 (de) * 1982-04-07 1986-01-31 Alusuisse Katalysatortraeger und seine verwendung.
US4471141A (en) 1983-02-22 1984-09-11 Uop Inc. Preparation of aldehydes
IT1214489B (it) * 1985-04-24 1990-01-18 Ausind Spa Catalizzatori ad alta resa e ad elevata resistenza meccanica, particolarmente adatto perl'ossidazione del metanolo a formaldeide.
JPS63240948A (ja) * 1987-03-26 1988-10-06 Asahi Chem Ind Co Ltd ホルムアルデヒド製造触媒の再生方法
DE3737248A1 (de) * 1987-11-03 1989-05-18 Basf Ag Monolithischer katalysatorkoerper
NZ228084A (en) * 1988-02-24 1990-11-27 Kawasaki Steel Co Catalysts and their use in catalytic production of pyromellitic dianhydride

Also Published As

Publication number Publication date
EP0423692B1 (en) 1996-08-14
FI102249B (fi) 1998-11-13
NO300310B1 (no) 1997-05-12
DE69028062T2 (de) 1996-12-19
CZ496890A3 (cs) 1999-08-11
CA2027621A1 (en) 1991-04-17
DE69028062D1 (de) 1996-09-19
EP0423692A1 (en) 1991-04-24
JPH075501B2 (ja) 1995-01-25
KR910007571A (ko) 1991-05-30
CA2027621C (en) 2000-04-11
US5217936A (en) 1993-06-08
SK496890A3 (en) 1998-10-07
ES2093007T3 (es) 1996-12-16
CZ286616B6 (cs) 2000-05-17
NO904438D0 (no) 1990-10-15
NO904438L (no) 1991-04-17
US5118868A (en) 1992-06-02
FI102249B1 (fi) 1998-11-13
ATE141185T1 (de) 1996-08-15
JPH03137936A (ja) 1991-06-12
DK0423692T3 (da) 1996-09-09
KR930004039B1 (ko) 1993-05-19
FI905064A0 (fi) 1990-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK279333B6 (sk) Katalyzátor na výrobu aldehydov
RU1792344C (ru) Способ приготовлени катализатора дл газофазного окислени пропилена, изобутилена или третичного бутанола
Wachs et al. Redox properties of niobium oxide catalysts
US6878847B2 (en) Catalyst for preparation of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
US7414008B2 (en) Catalyst for synthesis of unsaturated aldehyde, production process for said catalyst, and production process for unsaturated aldehyde using said catalyst
EP1052017B1 (en) Process for producing a catalyst containing Mo, Bi, Fe, Ce and Zr for use in the production of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
US4859642A (en) Fixed-bed catalyst structure obtained using honeycomb elements
EP1452227B1 (en) Process for production of acrylic acid using a composite oxide catalyst
US5506273A (en) Catalyst for hydrogenation and method for hydrogenation therewith
US7351866B2 (en) Method for manufacturing tertiary amine
GB1600857A (en) Process for producing unsaturated aldehydes
EP2329880B1 (en) Catalyst for producing acrolein and/or acrylic acid and process for producing acrolein and/or acrylic acid using the catalyst
JP2005342675A (ja) アルデヒドの製造方法
US9073845B2 (en) Method for producing acrolein and acrylic acid with a fixed-bed multitubular reactor
EP1951650A1 (de) Verfahren zur herstellung von acrolein, oder acrylsäure, oder deren gemisch aus propan
EP2647429B1 (en) Catalyst for producing unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic acid production method using said catalyst
EP2347823B1 (en) Catalyst for producing acrylic acid and process for producing acrylic acid using the catalyst
DE19533665A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkylphenolen
US20050261520A1 (en) Process for producing catalyst for production of unsaturated carboxylic acid
CN100577285C (zh) 包括将丙烷部分氧化成丙烯的制备丙烯酸的方法
US20230271910A1 (en) Process for formaldehyde manufacture
JP2022155470A (ja) アクロレインおよびアクリル酸製造用触媒の製造方法ならびに該触媒を用いたアクロレインおよびアクリル酸の製造方法
JP2509049C (sk)

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Expiry date: 20101012