SU441701A1 - The method of producing acrolein - Google Patents

The method of producing acrolein

Info

Publication number
SU441701A1
SU441701A1 SU1732048A SU1732048A SU441701A1 SU 441701 A1 SU441701 A1 SU 441701A1 SU 1732048 A SU1732048 A SU 1732048A SU 1732048 A SU1732048 A SU 1732048A SU 441701 A1 SU441701 A1 SU 441701A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
propylene
selectivity
acrolein
acrylic acid
Prior art date
Application number
SU1732048A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
SU441701A3 (en
Inventor
Есихиса Ватонабе
Тосиюки Сугихара
Кендзи Такаги
Макото Иманари
Наохиро Нодзири
Original Assignee
Мицубиси Петрокемикал Компани Лимитед (Фирма)
Filing date
Publication date
Application filed by Мицубиси Петрокемикал Компани Лимитед (Фирма) filed Critical Мицубиси Петрокемикал Компани Лимитед (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU441701A1 publication Critical patent/SU441701A1/en
Publication of SU441701A3 publication Critical patent/SU441701A3/en

Links

Description

1one

Изобретение относитс  к способу получени  акролеина,  вл ющегос  важным полупродуктом и сырьем дл  получени  акриловой кислоты .The invention relates to a method for producing acrolein, which is an important intermediate and raw material for the production of acrylic acid.

Известен способ получени  акролеина окислением пропилена кислородом в газовой фазе при 250-550°С в присутствии окисного катализатора , в частности висмутмолибденового катализатора.A method of producing acrolein by oxidation of propylene with oxygen in the gas phase at 250-550 ° C in the presence of an oxide catalyst, in particular a bismuth molybdenum catalyst, is known.

В известном способе катализаторы, содержащие висмут и молибден, а также различные промоторы, обеспечивают высокую конверсию пропилена лишь при повышенных температурах или при продолжительном контакте газовой смеси с катализатором. В обоих случа х существенную роль играют побочные реакции окислени  пропилена, в частности привод щие к образованию акриловой кислоты и окислов углерода.In the known method, catalysts containing bismuth and molybdenum, as well as various promoters, provide a high conversion of propylene only at elevated temperatures or with prolonged contact of the gas mixture with the catalyst. In both cases, side reactions of propylene oxidation play a significant role, in particular leading to the formation of acrylic acid and carbon oxides.

Цель предлагаемого изобретени  - повышение выхода акролеина при высоких копверси х пропилена путем использовани  более активного катализатора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рассматриваемом процессе примен ют катализатор общей формулы The purpose of the present invention is to increase the yield of acrolein at high propylene reverses by using a more active catalyst. The goal is achieved by using a catalyst of the general formula

MoaBibCocNidFeeO/BgXftSnjSijMoaBibCocNidFeeO / BgXftSnjSij

в которой X - обозначает натрий или марганец ,in which X - denotes sodium or manganese,

,,

/7 0,1 - 10,/ 7 0.1 - 10,

, , ,l -15, е 0,05-8,,, l -15, e 0.05-8,

/ 25-120, ,01-2, /1 0-2, g-f/i :0,01-4,/ 25-120, 01-2, / 1 0-2, g-f / i: 0.01-4,

,,

/ 0-40./ 0-40.

В соответствии с предлагаемым изобрегением дл  более длительной службы и большей избирательности, катализатор должен употребл тьс  при возможно более низкой температуре . Применение катализаторов указанного выше состава позвол ет получать акролеин с достаточно высоким выходом в сравнительно м гких услови х.In accordance with the proposed image for longer life and greater selectivity, the catalyst should be used at the lowest possible temperature. The use of catalysts of the above composition makes it possible to obtain acrolein with a sufficiently high yield in relatively mild conditions.

Весьма важно, чтобы борат, прибавл емый к катализатору, имеющему приведенный выше состав, находилс  в форме натриевой или марганцевой соли. Так, например, борат кали  не дает желательных результатов.It is very important that the borate added to the catalyst having the above composition be in the form of a sodium or manganese salt. For example, potassium borate does not give the desired results.

Катализаторы, удовлетвор ющие приведенным выше услови м, и пригодные дл  получени  акролеина в соответствии с предлагаемым изобретением, могут быть подразделены на отдельные классы.Catalysts that satisfy the above conditions and are suitable for the preparation of acrolein in accordance with the invention can be divided into separate classes.

Класс А. Катализатор содержит молибден , висмут, никель и железо в таком атомном соотнощении, которое соответствует значени м а,12; 6 4-7; ,05-0,5; (нредночтительно 1-7,5); Со 0-10 (предпочтительно 1-7,5); Co+Ni 0,l -15 (предпочтительно 1,5-10) при введении в него бората натри  или марганца в количестве от 0,0:1 до 2 (предпочтительно 0,05-1,5) в пересчете на число атомов бора, и при числе атомов натри  или марганца в интервале 0,01-2.Class A. The catalyst contains molybdenum, bismuth, nickel and iron in an atomic ratio that corresponds to a, 12; 6 4-7; , 05-0,5; (slightly 1-7.5); Co 0-10 (preferably 1-7.5); Co + Ni 0, l -15 (preferably 1.5-10) with the introduction of sodium borate or manganese in it in an amount of from 0.0: 1 to 2 (preferably 0.05-1.5) in terms of the number of boron atoms and when the number of sodium or manganese atoms is in the range of 0.01-2.

Катализатор, содержащий молибден, висмут , никель, железо и кремний в атомном соотношении , равном 12:5:4:0,4:12,5 (30% на сс-оксиалюмини ), например, обеспечивает при температуре реакций 380°С 88,8%-ную степень превращени  пропилена и 89,3%-ную избирательность по отношению к акролеину и акриловой кислоте. При последующем введении буры (тетраборат натри ) в количестве, соответствующем значению g 0,1, этот катализатор позвол ет при существенно более низкой температуре (примерно 350°С) осуществить 93,1%-ную степень превращени  пропилена при 90%-ной избирательности но отношению к суммарному количеству акролеина и акриловой кислоты.A catalyst containing molybdenum, bismuth, nickel, iron and silicon in an atomic ratio of 12: 5: 4: 0.4: 12.5 (30% on ss-hydroxyaluminium), for example, provides at a reaction temperature of 380 ° С 88, 8% conversion of propylene and 89.3% selectivity for acrolein and acrylic acid. With the subsequent introduction of borax (sodium tetraborate) in an amount corresponding to a value of g 0.1, this catalyst allows for a significantly lower temperature (about 350 ° C) to carry out a 93.1% conversion of propylene at 90% selectivity but relation to the total amount of acrolein and acrylic acid.

Класс В. Катализатор, относ щийс  к классу В, содержит молиб; ен, висмут, кобальт, никель , железо, олово, кремний и кислород в таком атомном соотношении, которое соответствует значени м: , ,1-4; с 0-10; d 0-10; -15; е 0,1-2,5; j 0-2; / 0-5-40 (предпочтительно 3-25); g 30-120; /г 0,01-2 (в приведенной формуле ). На катализаторе, состо щем из молибдена , висмута, кобальта, никел , железа, кремни  и буры при атомном соотношении 12 : 1 : 4 :4 : 0,4 : 6 :0,1 (содержание бората выражали числом атомов бора), нанесенного в количестве 20% на а-окись алюмини , при температуре равной 350°С, была достигнута степень превращени  пропилена, равна  97,5% и 95,4%-на  избирательность из расчета на суммарное содержание акролеина и акриловой кислоты. Катализаторы, содержащие приведенные выше компоненты, соотношение которых выходит за рамки предлагаемого изобретени , или катализаторы, в которых отсутствуют какие-либо элементы, указанные выше, не дают удовлетворительных результатов.Class B. Class B catalyst contains molyb; ene, bismuth, cobalt, nickel, iron, tin, silicon and oxygen in an atomic ratio that corresponds to the values:,, 1-4; c 0-10; d 0-10; -15; e 0.1-2.5; j 0-2; / 0-5-40 (preferably 3-25); g 30-120; / g 0.01-2 (in the above formula). On a catalyst consisting of molybdenum, bismuth, cobalt, nickel, iron, silicon and borax at an atomic ratio of 12: 1: 4: 4: 0.4: 6: 0.1 (the content of borate was expressed by the number of boron atoms) deposited in the amount of 20% on a-alumina, at a temperature of 350 ° C, the degree of conversion of propylene was reached, equal to 97.5% and 95.4% to selectivity based on the total content of acrolein and acrylic acid. Catalysts containing the above components, the ratio of which is beyond the scope of the invention, or catalysts in which any of the elements mentioned above are absent, do not give satisfactory results.

Класс С. Катализаторы этого класса содержат молибден, висмут, кобальт, никель, железо и олово, в таком атомном соотношении , которое соответствует значени м , Ь 4-7, (предпочтительно О-7,5); (предпочтительно О-7,5); 1-15 (предпочтительно 1 -10); е 0,1-8Class C. Catalysts of this class contain molybdenum, bismuth, cobalt, nickel, iron and tin, in such an atomic ratio that corresponds to the values L 4-7, (preferably O-7.5); (preferably O-7.5); 1-15 (preferably 1-10); e 0.1-8

(предпочтительно 0,5-3); г 0,1-2; g 0,01-2.(preferably 0.5-3); g 0.1-2; g 0.01-2.

Так, в случае применени  катализатора, содержащего молибден, висмут, никель, железо, олово и буру (тетраборат натри ) в атомномThus, in the case of the use of a catalyst containing molybdenum, bismuth, nickel, iron, tin and borax (sodium tetraborate) in atomic

соотношении, равном 5 : 1 : 4 : 0,4 : 0,2 : 0,1 (содержание буры приводитс  из расчета на число атомов бора), нанесенного в количестве 31,6% на а-окнсь алюмини  при температуре реакции около 350°С, степень превращени a ratio of 5: 1: 4: 0.4: 0.2: 0.1 (the content of borax is based on the number of boron atoms) deposited in an amount of 31.6% on a-oxide of aluminum at a reaction temperature of about 350 ° C, degree of conversion

пропилена 95,6%, выход акролеина и акриловой кислоты за один проход 88,9%. Эти результаты значительно превосход т результаты (77,3% степени нревращени  пропилена и выход 72,0% акролеина и акриловой кислоты заpropylene 95.6%, the yield of acrolein and acrylic acid in a single pass 88.9%. These results far outperformed the results (77.3% of the degree of conversion of propylene and the yield of 72.0% of acrolein and acrylic acid for

один проход), достигнутые в тех же услови х при использовании катализатора, содержащего молибден, висмут, никель и железо в атомном соотношении, соответствующем 12:5:4: : О : 4. Приготовление катализатора в соответствии с предлагаемым изобретением может быть осуществлено любым способом, обычно примен емом при приготовлении сходных окисных катализаторов. Обычно соединени  указанных металлов, способные под действиемone pass) achieved under the same conditions using a catalyst containing molybdenum, bismuth, nickel and iron in an atomic ratio corresponding to 12: 5: 4:: O: 4. Preparation of the catalyst in accordance with the invention can be carried out by any method commonly used in the preparation of similar oxide catalysts. Typically, compounds of these metals are capable of

нагрева разлагатьс  до соответствующих окислов, или соединени  металлов, способные превращатьс  в окиси под действием пагрева в атмосфере молекул рного кислорода, прокаливают . Папример, растворы исходных соединений , растворимых в воде, нснользуют дл heating decomposes to the corresponding oxides, or metal compounds capable of being converted to oxides by pagrev in an atmosphere of molecular oxygen, are calcined. For example, solutions of starting compounds soluble in water are not used for

пропитки подход щих материалов-носителей.impregnation of suitable carrier materials.

В качестве носител  примен ют, в частности,As a carrier, in particular,

карбид крем ПИЯ или а-окись алюмини .PIA carbide cream or a-alumina.

Дл  приготовлени  катализатора предлагаемым способом можно сначала приготовить водный раствор соединени  молибдена, к которому прибавл ют подход щее соединение висмута, железа, никел  и (или) кобальта, и, если это желательно, олова. Полученную суспензию затем смешивают с боратом и окисью кремни . После тщательного диспергировани  суспензии ее высушивают. Полученный осадок нодвергают термическому разложению при температуре 270-500°С. Образовавшиес To prepare the catalyst by the method of the present invention, it is possible to first prepare an aqueous solution of the molybdenum compound, to which a suitable compound of bismuth, iron, nickel and / or cobalt is added, and, if desired, tin. The resulting suspension is then mixed with borate and silica. After the dispersion is thoroughly dispersed, it is dried. The precipitate is subjected to thermal decomposition at a temperature of 270-500 ° C. Formed

окислы подвергают формованию дл  получени  частиц желае.мой формы путем применени  таких известных методов, как непрерывное выдавливание и компрессионное прессование . После последующей термической обработки при температуре 450-650°С продукт может быть использован в качестве катализатора .The oxides are molded to obtain particles of the desired shape. By using such well-known methods as continuous extrusion and compression pressing. After subsequent heat treatment at a temperature of 450-650 ° C, the product can be used as a catalyst.

Желательно полученные окиси, образующиес  при термическом разложении осадка, тщательно измельчить. Их нанос т в количестве 10-40% (предпочтительно 20-35 вес.%) на инертный пористый носитель, такой, как кар-бид кремни  или а-окнсь алюмини  и подвергают термической обработке в интервалеPreferably, the resulting oxides, which are formed during the thermal decomposition of the precipitate, should be thoroughly ground. They are applied in an amount of 10-40% (preferably 20-35 wt.%) On an inert porous carrier, such as silicon carbide or a-oxide of aluminum, and are heat treated in the range

450-650°С, предпочтительно 500-600°С. В соответствии с предлагаемым изобретением, процесс осуществл ют при 250-450°С, предпочтительно 250-400°С. Газообразпа  смесь, используема  дл  осуществлени  реакции должна содержать пропилен в количестве - 10 мол.% и молекул рный кислород 5- 30 мол.%. В качестве источника кислорода обычно используют воздух. Дл  установлени  приведенных выше концентраций пропилена и молекул рного кислорода , газообразную смесь, такую, как например , смесь пропилена и кислорода или пропилена и воздуха, разбавл ют инертным газом, такнм, как азот, двуокись углерода, аргон, вод ной пар или каким-либо другим газом,  вл ющимс  инертным в услови х реакции. Рекомендуетс  использовать вод ной пар как составную часть инертного газа и вводить его в количестве от 2 до 55%. Врем  контакта газовой смеси с выбранным катализатором может находитьс  в интервале между примерно 0,2 и 20 сек, нредпочтительно в пределах между 2 и 15 сек, при нормальном давлении, хот  может измен тьс  в зависимости от условий реакции, то есть в зависимости от давлени  и температуры реакции. Примеры 1, 2. По приведенной ниже методике приготовлены катализаторы, содержащие различные бораты. 53 г молибдата аммони  раствор ют в 75 мл воды. Отдельно расТаблица 1 твор ют 4 г азотнокислого железа, 29,1 г азотнокислого никел  и 60,5 г нитрита висмута в дестиллированной воде, подкисленной азотной кислотой, и прибавл ют к водному раствору молибдата аммони . В полученный таким способом раствор ввод т 0,24 г буры, растворенной в 10 мл воды и 9,4 г гранулированной двуокиси кремни  марки «карплекс. выпаривают досуха и затем высущивают при температуре 300°С в течение 1 часа дл  получени  норощкообразной смесн окислов. 40 г  -окиси алюмини  в форме пористых сферических частиц, кажда  из которых имела диаметр около 4 мм (изделие фирмы «Фуджими Канамазаи Когайо К. К. Япони ), прибавл ют к 21,6 г порощкообразной смеси окислов и полученный продукт подвергают термической обработке при температруе 500°С в течение 3 час. Аналогнчный катализатор приготовлен по сходной методике , за исключением того, что 0,24 г буры заменены 2,2 г бората марганца. 25 мл одного из катализаторов, приготовление которых описано выше, загружают в реактор , представл ющий собой трубку из нержавеющей стали с внутренним диаметром 15 мм. Газовую смесь, содержащую 4,5% пропилена, 53% воздуха и 42,5% вод ного пара, пропускают через трубку (врем  контакта 9 сек). Полученные данные приведены в табл. I.450-650 ° C, preferably 500-600 ° C. In accordance with the invention, the process is carried out at 250-450 ° C, preferably 250-400 ° C. The gaseous mixture used to carry out the reaction should contain propylene in an amount of - 10 mol.% And molecular oxygen 5-30 mol.%. Air is commonly used as an oxygen source. To establish the above concentrations of propylene and molecular oxygen, a gaseous mixture, such as, for example, a mixture of propylene and oxygen or propylene and air, is diluted with an inert gas, such as nitrogen, carbon dioxide, argon, water vapor, or any other gas. another gas which is inert under the reaction conditions. It is recommended to use water vapor as an integral part of the inert gas and introduce it in an amount of from 2 to 55%. The contact time of the gas mixture with the selected catalyst may be between about 0.2 and 20 seconds, but preferably between 2 and 15 seconds, at normal pressure, although it may vary depending on the reaction conditions, i.e., depending on the pressure and reaction temperatures. Examples 1, 2. According to the method below, catalysts containing various borates were prepared. 53 g of ammonium molybdate are dissolved in 75 ml of water. Separately, Table 1 created 4 g of iron nitrate, 29.1 g of nickel nitrate and 60.5 g of bismuth nitrite in distilled water acidified with nitric acid, and added to an aqueous solution of ammonium molybdate. 0.24 g of borax dissolved in 10 ml of water and 9.4 g of granular carplex. evaporated to dryness and then dried at 300 ° C for 1 hour to obtain a non-powdered mixture of oxides. 40 g of alumina in the form of porous spherical particles, each of which had a diameter of about 4 mm (manufactured by Fujimi Kanamazai Kogayo KK Japani), is added to 21.6 g of the powdered oxide mixture and the resulting product is heat treated temperature of 500 ° C for 3 hours. The analogous catalyst was prepared according to a similar procedure, with the exception that 0.24 g of borax was replaced with 2.2 g of manganese borate. 25 ml of one of the catalysts, the preparation of which is described above, is loaded into the reactor, which is a stainless steel tube with an inner diameter of 15 mm. A gas mixture containing 4.5% propylene, 53% air and 42.5% water vapor, is passed through a tube (contact time 9 sec.). The data obtained are given in table. I.

При.мечание. Сз - пропилен. Побочными продукта.ми  вл ютс  двуокись углерода.Note. Sz - propylene. By-products are carbon dioxide.

Примечание. Сз-пропилен. Побочными продуктами  вл ютс  ацетальдегид, уксусна  кислота , окись углерода, двуокись углерода.Note. Sz-propylene By-products are acetaldehyde, acetic acid, carbon monoxide, carbon dioxide.

Примечание. Сз пропилен; Акр.-акролен; АА--акрилова  кислота. Примечание. Сз - пропилен; Акр. - акро- 35 леин; АА - акрилова  кислота,Note. Sz is propylene; Acre-Acrolene; AA - acrylic acid. Note. Sz - propylene; Acre. - acro 35 lein; AA - acrylic acid,

Пример 3. Катализатор, полученный по примеру 1, использован при различных температурах реакции. Результаты приведены в табл. 2.Example 3. The catalyst obtained in example 1 was used at various reaction temperatures. The results are shown in Table. 2

Таблица 2 ацетальдегид, уксусна  кислота, окись углерода, Пример 5. 5 мл катализатора того же соства , что и катализатор по примеру 1, используют дл  реакции газовой смеси, имеющей тот же состав, что и смесь примера 1, при температуре реакции 380°С и времени контакта 2,3 сек.Table 2: acetaldehyde, acetic acid, carbon monoxide, Example 5. 5 ml of the catalyst of the same composition as the catalyst of example 1 are used for the reaction of a gas mixture having the same composition as the mixture of example 1, at a reaction temperature of 380 ° C and contact time 2.3 seconds.

Степень превращени  пропилена 55,2%. Избирательность дл  акролеина 86,0%. Избирательность дл  акриловой кислоты 5,8%.The conversion of propylene is 55.2%. The selectivity for acrolein is 86.0%. The selectivity for acrylic acid is 5.8%.

Пример 6. Тот же катализатор, при тех же реакционных услови х, что и в примере 5 использован дл  выполнени  реакции с газовой смесью, состава 9% пропилена, 51% воздуха и 40% вод ного пара. Услови  проведенного опыта те же.Example 6. The same catalyst, under the same reaction conditions as in Example 5, was used to perform the reaction with a gas mixture of 9% propylene, 51% air and 40% water vapor. The conditions of the experiment are the same.

Степень превращени  пропилена 48,2%. Избирательность дл  акролеина 88,5%. Избирательность дл  акриловой кислоты 3,5%.The conversion rate of propylene is 48.2%. The selectivity for acrolein is 88.5%. The selectivity for acrylic acid is 3.5%.

Пример 7. Порошкообразную смесь, приготовленную в соответствии со способом, описанным в примере 1, подвергают термической обработке при 300°С (продолжительность нагрева 1 час) и формуют в виде таблеток диаметром 4 мм. После термической обработки в течение 3 час при 500°С 30 мл катализатора ввод т в трубчатый реактор, изготовленный из нержавеющей стали с внутренним диаметром 20 мм. После этого поступают, как описано в примере 1, за исключением того, что температуру реакции устанавливают 290°С.Example 7. The powder mixture prepared in accordance with the method described in example 1, is subjected to heat treatment at 300 ° C (heating time 1 hour) and molded into tablets with a diameter of 4 mm. After heat treatment for 3 hours at 500 ° C, 30 ml of catalyst are introduced into a tubular reactor made of stainless steel with an inner diameter of 20 mm. Then proceed as described in example 1, except that the reaction temperature set 290 ° C.

Степень превращени  пропилена 80,5%. Избирательность дл  акролиена 82,7%. Избирательность дл  акриловой кислоты 5,7%. Выход акролеина и акриловой кислоты за один проход 70,3%.The conversion of propylene is 80.5%. The selectivity for acroliene is 82.7%. The selectivity for acrylic acid is 5.7%. The output of acrolein and acrylic acid in a single pass of 70.3%.

Пример 8. 53 г га-молибдата аммони  (МН4)бМо7О24-4Н2О раствор ют в 75 мл теплой воды, и в полученном растворе тщательно диспергируют 9,4 г гранулированной двуокиси кремни  марки «аэрозил 200. Отдельно готов т второй раствор, содержащий 3 мл концентрированной азотной кислоты, 60 мл дистиллированной воды и 12,1 г нитрата висмута Bi(N63). Затем в этом растворе раствор ют 29,1 г азотнокислого кобальта Co(NO3)2-6n2O, 32,7 г азотнокислого никел  Ni(NO3)2-6H2O и 4 г нитрата трехвалентного железа Ре(ЫОз)з-9Н20. Третий раствор получают растворением 0,24 г тетрабората натри  Na2B4O7-10Н2О в 10 мл дистиллированной воды. Первый раствор иостепенно смешивают при перемешивании со вторым раствором, а затем с третьим раствором, при этом происходит образование осадка. Полученную смесь выпаривают досуха, и остаток подвергают разложению в течение I час нагреванием при 300°С и затем еще в течение 1 час при 400°С. 21,5 г полученной смеси окислов диспергируют в небольщом количестве дистиллированной воды, нанос т на 40 г а-окиси алюмини , имеющей форму гранул диаметром около 5 мм, и подвергают термической обработке при 530°С в течение 3 час в атмосфере воздуха.Example 8. 53 g of hectare ammonium molybdate (MH4) bMo7O24-4H2O are dissolved in 75 ml of warm water, and 9.4 g of granulated aerosil 200 granulated silica are carefully dispersed in the resulting solution. A second solution containing 3 ml is separately prepared. concentrated nitric acid, 60 ml of distilled water and 12.1 g of Bi (N63) bismuth nitrate. Then, 29.1 g of cobalt nitrate of Co (NO3) 2-6n2O, 32.7 g of nickel nitrate Ni (NO3) 2-6H2O and 4 g of ferric nitrate Fe (LiO3) H-9H20 are dissolved in this solution. The third solution is prepared by dissolving 0.24 g of sodium tetraborate Na2B4O7-10H2O in 10 ml of distilled water. The first solution is gradually mixed with stirring with the second solution, and then with the third solution, and a precipitate is formed. The resulting mixture is evaporated to dryness, and the residue is subjected to decomposition for I hour by heating at 300 ° C and then for another 1 hour at 400 ° C. 21.5 g of the obtained mixture of oxides are dispersed in a small amount of distilled water, applied to 40 g of a-alumina, having the form of granules with a diameter of about 5 mm, and subjected to heat treatment at 530 ° C for 3 hours in an atmosphere of air.

Полученный описанным способом катализатор , на долю которого приходилось 22% по весу из расчета на общее количество продукта , по полученным данным содержит молибден , висмут, железо, кобальт, пикель, кремний , бор и натрий в следующем атомном соогношении: 12 : 1 : 0,4 : 4 : 4:-.4,5 : 6,3 : 0,1 : 0,05.The catalyst obtained by the method described above, which accounted for 22% by weight of the total amount of the product, according to the obtained data contains molybdenum, bismuth, iron, cobalt, pickel, silicon, boron and sodium in the following atomic ratio: 12: 1: 0, 4: 4: 4: -. 4,5: 6,3: 0,1: 0,05.

Примерно 20 мл катализатора по.мещают а трубчатый реактор с внутренним диаметром 15 мм, изготовленный из нержавеющей стали. Газообразную смесь, содержащую 4,5об.% пропилена, 53 об.% воздуха, 42,5 об.% вод пого пара, пропускают над катализатором при 350°С и продолжительности контакта 9 сек.Approximately 20 ml of catalyst was placed in a stainless steel tubular reactor with an internal diameter of 15 mm. A gaseous mixture containing 4.5% by volume of propylene, 53% by volume of air, 42.5% by volume of water vapor, is passed over the catalyst at 350 ° C and a contact time of 9 seconds.

Степень превращени  пропилена 99.4%. Избирательность дл  акролеина 81,4%. Избирательность дл  акриловой кислоты 13,6%. Выход (Акр.+АА) за один проход 94,4%.The conversion rate of propylene is 99.4%. The selectivity for acrolein is 81.4%. The selectivity for acrylic acid is 13.6%. Output (Acre. + AA) in a single pass 94.4%.

Пример 9. Над катализатором, приготовление которого описано в примере 8, пропускают ту же газовую смесь, и в тех же услови х , что и в примере 8, за исключением того,Example 9. Above the catalyst, the preparation of which is described in Example 8, the same gas mixture is passed through, and under the same conditions as in Example 8, except

что температуру реакпии устанавливают 320°С. Степень превращени  пропилена 95,7%. Избирательность дл  акролеина 89,7%. Избирательность дл  акриловой кислоты 6,4%. Выход (Акр.+АЛ) за один проход 91,9%.that the temperature of the reaction is set to 320 ° C. The conversion rate of propylene is 95.7%. The selectivity for acrolein is 89.7%. The selectivity for acrylic acid is 6.4%. Output (Ac. + AL) in a single pass 91.9%.

Пример 10. Катализатор получают тем же способом, что и в примере 8, за исключением того, что двуокись кремни  замен ют на 92 г зол  двуокиси кремни , содержащего 20% двуокиси кремни  («Сноутекс N). НижеExample 10. The catalyst was prepared in the same manner as in Example 8, except that silica was replaced with 92 g of silica sol containing 20% silica ("Snoutex N). Below

приведены соли, примен вшиес  дл  изготовлени  катализатора и их весовые количества , г:Salts used for the manufacture of the catalyst and their weight amounts are given, g:

 -Молибдат аммони 53Ammonium molybdate 53

Азотнокислый висмут12,1Bismuth nitrate 12,1

Азотнокислое железо10,1Iron nitrate 10,1

Азотнокислый кобальт58,2Cobalt nitrate58,2

Татраборат натри 0,24Sodium tatraborate 0.24

Полученный катализатор, на долю которого приходитс  33% по весу из расчета на общееThe resulting catalyst, which accounts for 33% by weight of the total

количество продукта, содержит молибден, висмут , железо, кобальт, кремний, бор и натрий в атомном соотношении, равном 12: 1 : 1 :8- 12,5:0,1:0,05. Через этот катализатор пропускают газовую смесь того же состава и приthe amount of product contains molybdenum, bismuth, iron, cobalt, silicon, boron and sodium in an atomic ratio of 12: 1: 1: 8-12.5: 0.1: 0.05. A gas mixture of the same composition is passed through this catalyst and

тех же услови х, как описано в примере 8.the same conditions as described in example 8.

Степень превращени  пропилена 98,9%. Избирательность дл  акролеина 79,0%. Избирательность дл  акриловой кислоты 13,7%. Выход (Акр.-f АА) за один проход 91,9%.The conversion rate of propylene is 98.9%. The selectivity for acrolein is 79.0%. The selectivity for acrylic acid is 13.7%. Output (Acre-f AA) in one pass 91.9%.

Пример 11. 53 г л-молибдата аммони  (ЫН4)бМс57О24-4Н2О раствор ют в 75 мл дистиллироваппой воды. К этому раствору последовательно прибавл ют при перемешивании раствор 32,7 г нитрата никел  Ы1(КЮз)26Н2О в 30 мл дистиллированной воды, раствор 29,1 г нитрата кобальта Со(КЮз)2-6П2О в 30 мл дистиллированной воды, раствор 4 г нитрата железа Ре(ЫОз)з-ЗН2О в 10 мл дистиллированной воды, раствор 12,1 г нитрата висмута в водном растворе, содержащем 1,2 мл концентрированной азотной кислоты, раствор 0,24 г тетрабората натри  Na2B4O7ЮНаО в 10 мл дистиллированной воды и 92 г зол  двуокиси кремни , содержащего Example 11. 53 g of ammonium l-molybdate (LH4) bms57O24-4H2O are dissolved in 75 ml of distilled water. To this solution, a solution of 32.7 g of nickel N1 (CUy) 26 H2O in 30 ml of distilled water, a solution of 29.1 g of cobalt nitrate Co (CUz) 2-6P2O in 30 ml of distilled water, a solution of 4 g of nitrate Fe (Fe) 3-ZN2O in 10 ml of distilled water, a solution of 12.1 g of bismuth nitrate in an aqueous solution containing 1.2 ml of concentrated nitric acid, a solution of 0.24 g of sodium tetraborate Na2B4O7UNOHO in 10 ml of distilled water and 92 g evils silica containing

20% двуокиси кремни  («Сноутекс N). После20% silica (Snoutex N). After

перемешивани  всех компоне1 тов смесь выпаривают досуха и остаток нагревают в электрической печи при 300°С в течение 1 час. 21,5 г полученного таким образом порошка растирают с небольшим количеством воды, после чего продукт нанос т па 40 г а-окиси алюмини  с диаметром гранул 4,6 мм марки «макропорт и прокаливают в течение 3 час на воздухе при 500°С.stirring all the components, the mixture is evaporated to dryness and the residue is heated in an electric oven at 300 ° C for 1 hour. 21.5 g of the powder thus obtained is triturated with a small amount of water, after which the product is applied with 40 g of a-alumina with a diameter of granules 4.6 mm of the “macroport” grade and calcined for 3 hours in air at 500 ° C.

Полученный таким способом катализатор содержит молибден, висмут, кобальт, никель, железо, кремний, бор и натрий в атомном соотношении , равном 12:1:4:4,5:0,4:12,5: : 0,1: 0,05.The catalyst thus obtained contains molybdenum, bismuth, cobalt, nickel, iron, silicon, boron and sodium in an atomic ratio of 12: 1: 4: 4.5: 0.4: 12.5:: 0.1: 0, 05

20 мл этого катализатора загружают в тог же трубчатый реактор, который описан в примере 8, и пропускают через него при температуре 350°С и продолжительности контакта 9 сек газовую смесь, содержаш,ую 4,5 об.%, 53 об.%, воздуха, 42,5 об.% вод ного пара.20 ml of this catalyst are loaded into the same tubular reactor, which is described in Example 8, and passed through it at a temperature of 350 ° C and a contact duration of 9 seconds, the gas mixture containing 4.5% by volume, 53% by volume, of air , 42.5% by volume of water vapor.

Степень превраш,ени  пропилена 97,9%. Избирательность дл  акролеина 81,8%. ИзбираПример 25. Катализатор, нанесенный в количестве 29% на гранулы а-окиси алюмини  диаметром 5 мм, получают, как описано в 25 примере 11. Катализатор,.содержащий молибден , висмут, железо, кобальт, никель, бор иThe degree of conversion, propane is 97.9%. The selectivity for acrolein is 81.8%. Electoral Example 25. A catalyst deposited in an amount of 29% on α-alumina granules with a diameter of 5 mm is prepared as described in Example 25 25. The catalyst containing molybdenum, bismuth, iron, cobalt, nickel, boron and

тельность дл  акриловой кислоты 11,1%. Выход за один проход (Акр.+АА) 90,9%.The strength for acrylic acid is 11.1%. Single pass rate (Ac. + AA) 90.9%.

Ир им ер 12. Порошкообразную смесь, полученную как описано в примере 11, формуют в виде таблеток диаметром около 4 мм и затем подвергают термической обработке в течение 3 час в атмосфере воздуха при 500°С.Ir imper 12. The powdery mixture obtained as described in Example 11 is formed into tablets with a diameter of about 4 mm and then subjected to heat treatment for 3 hours in an atmosphere of air at 500 ° C.

5 мл полученного таким образом катализатора помеш,ают в реактор и пропускают через него при 350°С и продолжительности контакта 2,3 сек газообразную смесь, имеюш,ую тот же состав, что и в примере 11. Степень превраш .ени  пропилена 93,5%.5 ml of the catalyst thus obtained are stirred into the reactor and the gaseous mixture is passed through it at 350 ° C and a contact duration of 2.3 sec. It has the same composition as in Example 11. Propylene prophesy 93.5 %

Избирательностьдл  акролеина 55,8%. Избирательность дл  акриловой кислоты 27,9%. Выход (Акр.+АА) за один проход 78,3%.Acrolein selectivity is 55.8%. The selectivity for acrylic acid is 27.9%. Output (Acre + AA) in one pass 78.3%.

Пример 13. Различные катализаторы, нанесенные в количестве 28% на а-окись алюмини  получают, как описано в примере 11. В реактор ввод т газовую смесь того же состава и при тех же услови х, что и в примере И. Результаты опытов приведены в табл.3.Example 13. Various catalysts deposited in an amount of 28% on a-alumina are prepared as described in Example 11. A gas mixture of the same composition and under the same conditions as in Example I is introduced into the reactor. The results of the experiments are given in table.3.

Таблица 3 натрий в атомном соотношении, равном 12:1:1:4:4:5:0:1: 0,05, предварительно подвергают различной термической обработке, Далее катализатор помещают в реактор и поступают как описано в примере 11. Полученные результаты приведены в табл. 4. Таблица 4Table 3 Sodium in an atomic ratio of 12: 1: 1: 4: 4: 5: 0: 1: 0.05 is preliminarily subjected to various heat treatments. Next, the catalyst is placed in a reactor and fed as described in Example 11. The results are shown in tab. 4. Table 4

11eleven

Пример 29. Катализаторы, описанные в примерах 25-28, формуют в виде таблеток диаметром 4 мм и подвергают термической обработке при 54б°С в течение 3 час в атмосфере воздуха. 20 мл обработанного таким образом катализатора помещают в реактор и далее поступают, как описано в примере 11, за исключением того, что температуру реакции устанавливают 323°С.Example 29. The catalysts described in examples 25-28, formed into tablets with a diameter of 4 mm and subjected to heat treatment at 54b ° C for 3 hours in an atmosphere of air. 20 ml of the catalyst thus treated are placed in a reactor and then proceed as described in Example 11, except that the reaction temperature is set to 323 ° C.

Степень превращени  пропилена 96,0%. Избирательность дл  акролеина 84,9%. Избирательность дл  акриловой кислоты 8,0%. Выход (Акр.+АА) на один проход 89,0%.The conversion of propylene is 96.0%. The selectivity for acrolein is 84.9%. The selectivity for acrylic acid is 8.0%. Output (Ac. + AA) per pass 89.0%.

Пример 30. 53 г п-молибдата аммони  раствор ют в 75 мл теплой воды и диспергируют в растворе 92 г зол  двуокиси кремни , содержащего 20% двуокиси кремни .При перемешивании к смеси последовательно прибавл ют 12,1 г азотнокислого висмута В1(1ЧОз)з5Н20 , растворенного в смеси 1,2 мл концентрированной азотной кислоты и 9 мл дистиллированной воды, 43,7 г нитрата кобальта Со(ЫОз)2-6Н2О, растворенного в 60 мл дистиллированной воды, 18,2 г нитрата никел  Ni(NO3)2-6H2O, 4 г азотнокислого железа Ре(МОз)з), 1,1 г хлорида олова SnCl2-H2O и 0,24 г буры Ыа2Е4От ЮНгО. После перемешивани  смесь выпаривают.Example 30. 53 g of ammonium p-molybdate are dissolved in 75 ml of warm water and dispersed in a solution of 92 g of silica sol containing 20% silica. 12.1 g of bismuth nitrate B1 (1 × O3) H5H20 are added to the mixture with stirring dissolved in a mixture of 1.2 ml of concentrated nitric acid and 9 ml of distilled water, 43.7 g of cobalt nitrate Co (NO) 2-6H2O dissolved in 60 ml of distilled water, 18.2 g of nickel Ni (NO3) 2- 6H2O, 4 g of iron nitrate Fe (MOh) 3), 1.1 g of tin chloride SnCl2-H2O and 0.24 g of borax Na2E4From UNGO. After stirring, the mixture is evaporated.

Пример 37. Катализатор готов т, как описано в примере 11, за исключением того, что буру замен ют на 0,1 г соединени  МпВлОувНгО . Реакцию осуществл ют, как описано в примере 11.Example 37. The catalyst was prepared as described in example 11, except that the borax was replaced with 0.1 g of the compound MpBlOvNgO. The reaction is carried out as described in Example 11.

Степень превращени  пропилена 98,9%. Избирательность дл  акролеина 77,7%. Избирательность дл  акриловой кислоты 14,0%. Выход (Акр.-f АА) за один проход 90,7%.The conversion rate of propylene is 98.9%. The selectivity for acrolein is 77.7%. The selectivity for acrylic acid is 14.0%. Output (Acre-f AA) in a single pass 90.7%.

Пр им ер 38. К 9,4 г тонкогранулированной двуокиси кремни , марки «карплекс прибавл ют 53 г /г-молибдата аммони  (ЫП4)бМо7О24 4Н2О, растворенного в 75 мл теплой воды.Example 38. To 9.4 g of thin-granulated silica, Karplex brand, add 53 g / g of ammonium molybdate (LP4) bMo7O24 4H2O dissolved in 75 ml of warm water.

Второй раствор готов т растворением следующих соединений в 70 мл дистиллированной воды, содержащей 8 мл азотной кислоты: 60,5 г нитрат висмута В1(КОз)з-5Н2О, 29,1 г нитрата никел  М1(ЫОз), 4,0 г нитрата железа Ре()з-9Н2О и 1,1 г хлоридаThe second solution is prepared by dissolving the following compounds in 70 ml of distilled water containing 8 ml of nitric acid: 60.5 g of bismuth nitrate B1 (Koz) s-5H2O, 29.1 g of nickel nitrate M1 (NO3), 4.0 g of iron nitrate Re () C-9H2O and 1.1 g of chloride

1212

остаток перевод т в тонкоизмельченное состо ние и подвергают термическому разложению до образовани  окислов при температуре около 3560°С в течение 1 час. К 17,1 гthe residue is transferred to a finely divided state and thermally decomposed to form oxides at a temperature of about 3560 ° C for 1 hour. K 17.1 g

полученного порошка прибавл ют небольшое количество воды, влажный порошок растирают, нанос т на 40 г пористой сс-окиси алюмини  и подвергают термической обработке при температуре 530°С в течение 3 час в атмосфере воздуха. Полученный катализатор содержит Мо, Bi, Со, Ni, Fe, Si, В, Na и Sn в атомном соотношении 12 : 1 : 0,4 : : 6:2,5: 12,5:0,1 : 0,05: 0,2. 20 мл полученного таким образом катализатора по.мешают вthe obtained powder is added a small amount of water, the wet powder is ground, applied to 40 g of porous cs-alumina and subjected to heat treatment at a temperature of 530 ° C for 3 hours in an atmosphere of air. The resulting catalyst contains Mo, Bi, Co, Ni, Fe, Si, B, Na and Sn in an atomic ratio of 12: 1: 0.4: 6: 2.5: 12.5: 0.1: 0.05: 0.2. 20 ml of the catalyst thus prepared are mixed in

трубчатый реактор, имеющий внутренний диаметр 15 мм. Процесс ведут при 320°С и продолжительности контактировани  9 сек, примен   газовую смесь, содержащую 4,5 об.% пропилена, 53 об.% воздуха, и 42,5 об.% сод ного пара..tubular reactor having an internal diameter of 15 mm. The process is carried out at 320 ° C and a contact time of 9 seconds using a gas mixture containing 4.5% by volume of propylene, 53% by volume of air, and 42.5% by volume of steam.

Степень превращени  пропилена 95,8%. Избирательность дл  акролеина 86,4%. Избирательность дл  акриловой кислоты 8,6%. Выход (Акр.-j-AA) за один проход 91,1%.The conversion rate of propylene is 95.8%. The selectivity for acrolein is 86.4%. The selectivity for acrylic acid is 8.6%. Output (Acre-j-AA) in a single pass 91.1%.

Пример 31. Катализаторы различного состава готов т, как описано в примере 30, измен   температуру реакции. Полученные данные приведены в табл. 5.Example 31. Catalysts of different composition are prepared as described in Example 30 by varying the reaction temperature. The data obtained are given in table. five.

Таблица 5Table 5

олова SnCl2-2H2O. Второй раствор смешивают с первым и затем прибавл ют к смеси 0,24 г буры Na2B407-ЮНгО, растворенной в 10 мл дистиллированной воды. Полученный раствор выпаривают досуха при перемешивании . Остаток подвергают термическому разложению при температуре около 300°С в течение I час в электрической печи. Затем к твердому продукту прибавл ют небольшое количество Воды и 21,5 г полученной смеси нанос т на 40 г гранулированной альфаокиси алюмини  с диаметром гранул 5 мм. Далее продукт подвергают дальнейшей термической обработке в электрической печи при температуре около 550°С в течение 3 час. Приготовленный таким образом катализатор, на долю которого приходитс  31,6% от общего веса продукта, содержит молибден, висмут, железо, никель, олово, кремний, бор и натрий в атомном соотношении , равном 12 : 5 : 0,4 : 4 : 0,2 : 6,3 : :0,1:0,05. 20 мл этого катализатора помещают в трубчатый реактор с внутренним диаметром равным 15 мм, изготовленный из нержавеющей стали и пропускают через него при 350°С и продолжительности контактировани  9 сек -газовую смесь, содержащую 4,5% об.% пропилена , 53 об.% воздуха и 42,5 об.% вод ного пара. Степень превращени  пропилена 95,6%. Избирательность-дл  акролеина 82,5%- Избирательность дл  акриловой кислоты 10,5%. Выход (Акр.+АА) за один проход 88,9%. Предмет изобретени  Способ получени  акролеина газофазным каталитическим окислением пропилена молекул рным кислородом над окисным катализатором при температуре 250-450°С с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода конечно ют катализатор общей dFeeO/BgXhSniSi; ачает натрий или марга6 0,1 - 10, , , 0,l-15, ,05-8, / 25-120, ,01-2, /I -0-2, A 0,OI-4, , / 0-40.tin SnCl2-2H2O. The second solution is mixed with the first and then 0.24 g of borax Na2B407-UNgO dissolved in 10 ml of distilled water is added to the mixture. The resulting solution is evaporated to dryness with stirring. The residue is subjected to thermal decomposition at a temperature of about 300 ° C for I hour in an electric furnace. Then a small amount of water is added to the solid product and 21.5 g of the mixture obtained is applied to 40 g of granulated aluminum alpha oxide with a granule diameter of 5 mm. Next, the product is subjected to further heat treatment in an electric oven at a temperature of about 550 ° C for 3 hours. The catalyst thus prepared, which accounts for 31.6% of the total weight of the product, contains molybdenum, bismuth, iron, nickel, tin, silicon, boron and sodium in an atomic ratio of 12: 5: 0.4: 4: 0 , 2: 6.3:: 0.1: 0.05. 20 ml of this catalyst is placed in a tubular reactor with an inner diameter of 15 mm, made of stainless steel and passed through it at 350 ° C and a contact time of 9 s - a gas mixture containing 4.5% by volume of propylene, 53% by volume air and 42.5% by volume of water vapor. The conversion rate of propylene is 95.6%. Selectivity-for acrolein 82.5% - Selectivity for acrylic acid 10.5%. Output (Acre. + AA) in a single pass 88.9%. The subject of the invention is a method for producing acrolein by gas-phase catalytic oxidation of propylene with molecular oxygen over an oxide catalyst at a temperature of 250-450 ° C, followed by separation of the target product by known methods, characterized in that, in order to increase the yield, the catalyst is dFeeO / BgXhSniSi; Sodium or margar6 0.1 - 10,,, 0, l-15,, 05-8, / 25-120,, 01-2, / I -0-2, A 0, OI-4,, / 0 -40

SU1732048A 1970-12-29 1971-12-28 The method of producing acrolein SU441701A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12123570 1970-12-29
JP12123870 1970-12-29
JP12123970 1970-12-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SU441701A1 true SU441701A1 (en) 1974-08-30
SU441701A3 SU441701A3 (en) 1974-08-30

Family

ID=27314213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1732048A SU441701A3 (en) 1970-12-29 1971-12-28 The method of producing acrolein

Country Status (6)

Country Link
BR (1) BR7108662D0 (en)
DE (1) DE2165335B2 (en)
FR (1) FR2124685A5 (en)
GB (1) GB1373304A (en)
IT (1) IT951683B (en)
SU (1) SU441701A3 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523772A (en) * 1974-07-22 1978-09-06 Standard Oil Co Oxidation catalysts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890000834B1 (en) Catalyst for oxidation of propylene
US3773692A (en) Catalysts for the oxidation of alpha,beta-unsaturated aldehydes to alpha,beta-unsaturated carboxylic acids and process for their preparation
US5780664A (en) Ammoxidation catalyst composition
US3954856A (en) Method for vapor-phase catalytic oxidation of tert.-butyl alcohol
US4000088A (en) Oxidation catalyst for the manufacture of methacrylic acid
US3903149A (en) Process for production of acrylic acid
EP0340909B1 (en) Process for the production of hydrogen cyanide by the vapour phase catalytic ammoxidation of methanol
JPH03109943A (en) Preparation of catalyst for production of methacrolein and methacylic acid
US4264476A (en) Catalyst for producing acrylonitrile in a fluidized bed reactor
US3118928A (en) Acrylonitrile production
JP2522929B2 (en) Process for producing vanadium / antimony-containing oxide catalyst for nitrile production
SU441701A1 (en) The method of producing acrolein
CA1139319A (en) Dehydrocoupling of toluene
US4035410A (en) Catalysts and processes for the preparation of unsaturated nitriles
EP0558028A1 (en) Process for producing catalysts for synthesis of unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JPH0824652A (en) Preparation of oxide catalyst containing molybdenum, bismuth, and iron
US4456563A (en) Process for producing malononitrile
US3894091A (en) Process for production of acrolein
JP2003164763A (en) Method for manufacturing composite oxide catalyst for oxidizing propylene
JPH05293389A (en) Preparation of catalyst for production of acrolein and acrylic acid
US2670381A (en) Oxidation of olefines
US3660480A (en) Catalyst for the oxidation of olefins to unsaturated aldehydes and unsaturated acids
JPH04208239A (en) Production of acrolein and acrylic acid
JP3251641B2 (en) Process for producing catalyst for producing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JPS5939413B2 (en) Method for producing methacrolein and methacrylic acid