SU682105A3 - Катализатор дл получени акриловой кислоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к производству катализаторов дл  получени  ненасыщенных КИСЛОТ, в частности катализаторов ДЛЯ получени  акриловой ИЛИ метакриловой кислоты.

Известен катализатор дл  получени  ненасыщенных алифатических кислот окислением соответствующих альдегидов , содержащий окислы мблибдена, ванади  и железа при атомном соотношении молибден: ванадий: железо 12:0,1-10:0, 1-6 1 .

Известен также катализатор дл  получени  акриловой кислоты, содержащий ОКИСЛЫ молибдена и ванади  с добавками одного из элементов группы, включающей германий, уран, марганецу медь, ЗОЛОТО, барий, или группы, включающей селен, кобальт, свинец, серебро, магний, бор, вольфрам, хром кальций, цинк и кадмий 2.

Ближайшим к предлагаемом  вл етс  катализатор 3 дл  получени  ненасыщенных КИСЛОТ, например акриловой , содержащий окислы молибдена, вольфрама и ванади , состав которого отвечает следующей эмпирическоп фор.муле:

Vfa W,

d,

Мо,

где а 12;

b г 0,5-12; с 0,1-6; d 37-84.

Известный катализатор обладает недостаточно высокими активностью и селективностью. При конверсии акролеина 96-98% селективность по акриловой кислоте составл ет 87-90,8%.

Целью изобретени   вл етс  повышение активности и селективности катализатора .

Предлагаемый катализатор, содержащий вольфрам, молибден, ванадий и кислород, дополнительно включает церий , состав его соответствует следующей эмпирической формуле:

Сеь «с Vd МО,2 СЧ , где b 0,5-3;

с 1,1-1,2; d 3;

X - капичество атомов кислорода, необходимое дл  насыщени  валентности других компонентов катализатора.

С целью повышени  активности и селективности катализатора при низких температурах, желательно в состав катализатора допо.пнительно вводить также кобальт, медь или олово, состав катализатора соответствует сл дующей Э1мпирической формуле: AQ се, We v Mo 1де А - кобальт, медь или олово; а 0,5-2; Ь 0,5-3; с 1,1--1,2; d 3 X имеет указанное значение. Предлагаемый катализатор облада высокими активностью и селективнос выход акриловой кислоты возрастает до 96% при селективности 86-96%. Катализаторы получают путем смешени  каталитических компонентов в соответствующих количествах в виде водной смеси, сушки конечного водно го шлама и обжига продукта, В качес ве компонентов, которые вход т в со став приготовл егиых катализаторов, могут быть использованы окислы, гал гениды, нитраты или другие соли кон ретного добавл емого элемента. В сл чае применени  носител  в состав ка тализатора одновременно с другими KONsnoHeHTaMM обычно ввод т материал который включает в себ  носитель. После взаимодействи  между собой ко понентов катализатора с образование водного шлама последний выпаривают до сухого состо ни , а полученный твердый сухой материал нагревают в присутствии воздуха при приблизител но 200-600°С, Эту операцию можно пр водить вне каталитического реакцион ното аппарата 1. 62% Се W.2 Пример О)4 и 38% кремнезема В 750 f/ji гор чей дистиллированной раствор ют 14,62 г метаванадат агАмониЯр 8 7,,8 г моли б дат а аммони  и 13р48 г вольфрамата аммони . Отдель но в 100 мл во.ды раствор ют 45,68 г ( Се {NOj|)6 с после чего второй расттзсда добавл ют к первому раствору При этом получают желтый осадок По истечении приблизительно 15 после этой операции добавл ют 168,8 40%-ного силкказол  Жидкость выпаривают до образовани  густого пастообразного продукта,. Эту пасту зают в течение ночи при 110 С, получают светло-оранжевый материал. Катализатор подвергают обжигу на воздухе при в т.ечение 2 ч. Пример 2„ Се (2 В 500 fv-m дистиллированной воды готов т чшам 72,0 г трехокиси молибдена , 11,36 г п тиокиси ванади , 9,19- г металлического вольфрама и 21,51 г двуокиси цери  с последую1аим кип чением шлама с обратным холодиль ником в течение 2 ч. Окраска жидкости измен етс  до темно-голубой. Этот шлам далее выпаривают и высушивают в течение ночи при с получением серо-зеленого твердого вещества. Катализатор подвергают обжигу аналогич но примеру 1в Пример 3. CeWf,2 V. 3 Аналогично примеру 2 готов т и подвергают кип чению с обратным холодильником шлам, но при этом не добавл ют никакого соединений цери . Отдельно 43,03 г ацетата цери  раствор ют в 400 мл добавл ют в шлам после кип чени  с обратным холодильником . Объединенную смесь кип т т с обратным холодильником в течение еще 1 ч. Продукт сушат и подвергают обжигу. Пример 4. CeW V, . Катализатор готов т аналогично примеру 2, но в данном случае используют 14,34 г ацетата цери . 5- Сео,5 W,i Пример Этот катализатор готов т аналогично примеру 4, но в данном случае используют 7,17 г ацетата цери . Пример 6. СоСвцК г з Руг х Поступают аналогично примеру 2, но в данном случае используют 14,34г двуокиси цери . Готов т шлам, который далее подвергают кип чению с обратным холодильником в течение 2 ч. Отдельно в теплой воде раствор ют 10,38 г ацетата кобальта и после кип чени  с обратным холодильником этот раствор добавл ют в шлам. Смесь выпаривают и подвергают обжигу. Пример 7, CUjCe W. -АКатализатор готов т аналогично, но в данном случае вместо ацетата кобальта используют 16,64 г ацетата меди , растворенного в 150 мл воды. Пример 8. 30% CUgCe W V MOfaOs и 70% алунда. Частицы катализатора из примера 7, размер которых составл ет менее ЗОмеш, в общем количестве 10,71 г обрабатывают дл  нанесени  покрыти  на частицы алунда, размеры которых равны 20- 30 меш, путем накатки влажных частиц алуНда в массе порошкообразного катализатора в цилиндрическом сосуде. В результате этого получают плотно прилегающее покрытие из каталитических компонентов на поверхности частиц алунда. Каталитические частицы сушат с последующим их обжигом. Пример 9 ., и С использованием 500 мл воды готов т шлам 72,0 г трехокиси молибдена, 11,36 г п тиокиси ванади , 3,13 г двуокиси олова, 9,19 г металлического вольфрама и 14,34 г двуокиси цери  с последующим кип чением с обратным холодильником в течение 2 ч. Этот шлам выпаривают, а катализатор высушивают и подвергают обжигу.-v Пример lO.. Катализатор готов т в соответствии с описанным в примере 9, но в данном случае используют 21,51 г двуокиси цери . Катализаторы,приготовленные по примерам 1-10, помещают в реакционный

аппарат, который выполнен в виде трубки из нержавеющей стали с внутренним .диаметром 1,0 см, объем реакционной зоны авен 20 мл. Этот аппарат нагревают в деструкционной блочной печи. В реакционный аппарат ввовыход за один цикл пропускани 

, число молей прореагировавшего акролеина

конверси 

число молей введенного акролеина

число молей выделенного акролеина

селективность

число молей прореагировавшего акролеина

д т смесь акролеин (воздух) вод ной пар в мал рном соотношении соответственно 1/10/6. Температура окружающего блока, кажуща с  продолжительность контактировани  и полученные результаты приведены в таблице, где

число молей выделенного продукта

X 100, число молей исходного акролеина

X 100,

X 100.