SU957763A3

SU957763A3 - Способ получени акрилонитрила

Info

Publication number: SU957763A3
Application number: SU792820049A
Authority: SU
Inventors: Умемура Сумио; Охдан Киедзи; Матсузаки Токуо; Асада Хироюки; Цуруока Масао
Original assignee: Убе Индастриз Лтд (Фирма)
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1982-09-07
Also published as: JPS5538330A; MX150969A; FR2436135B1; ES484125A1; FR2436135A1; JPS575221B2; US4278614A; GB2031878B; GB2031878A

Description

Изобретение относитс к способу получени акрилонитрила, который находит применение особенно в производстве высокомолекул рных соединений, например, бутадиеннитрильного каучука .

Акрилонитрил примен етс как про .межуточный продукт при синтезе эфиров акриловой кислоты.

Известен способ получени акрилонитрила путем обработки пропилена аммиаком и кислородсодержащим газом при 300-500С в присутствии катализатора Mo-Bi-Fe-Co-W-Ca-TiO l .

Однако в услови х этого способа целевой продукт получают с выходе не более 80% при продолжительности до 20 с. Кроме того, имеет место образование нежелательного акролеина, который полимеризуетс и осаждаетс на внутренней поверхности аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс способ получени акрилонйтрила, зак.пю чающийс в том, что пропилен обрабаты вают аммиаком и молекул рным кислоро-дом или воздухом в присутствии вод ного пара при 330-470с на катсшизг;торе типа

MoqCo,FegBia XeOf ,

где X - ванадий или теллур или их омесь, а 10; b 3-10; с 1-7; d 0,1-0,7; е 0,01-1;

10

- число атомов кислорода, определенное ч , суммой, г валентностей остальных элементов катализатора; .

a:f 10:34,6-54,.

15 Процесс ведут при мол руом соотношении пропилен:NH3:02 1:0,5-2:0,1-5.

Данный способ позвол ет получить сравнительно высокие показатели по выходу, конверсии и селективности,

20 которые соответственно равны 78,982 ,9%, 92,2-99,2%, 81-7-85,6%.

Однако в услови х указанного способа имеет место образование до 3,8% 25 побочного акролеина. Катализатор, кроме того, имеет низкую механическую прочность.

Целью изобретени вл етс снижение образовани побочного продукта в данном процессе. Поставленна цель достигаетс тем что при осуществлении способа получе ни акрилонитрила обработкой пропиле на аммиаком и воздухом при 39р-430-с в присутствии катализатора формулы MOoYbFe BieXjTi«Oni. где Y - Со и/или Ni . X - V и/или Те а 10; b 2-14; d 1-7; с ,0,08-0,3; f 0,01-0,5; . g 1-15, n - число, удовлетвор ющее средней валентности соответствующих металлов, при мол рном соотношении пропиле1н:аммиак: ;ВОЗДУХ}вод ной пар, соответ ственно равном lsl-1,5:8-18: :0,5-6, в качестве катализатора используют к тализатор.; соответствующий эмпиричес кой формуле MOttY Fe BieXiTicOd где Y - Со или Со Ni . X - V и/или Те . а 10; . b 2-15; d 1-7; с 0,08-0,3; f 0,01-0,5; g 1-15; n - число, удовлетвор ющее средней валентности соотззетствующих металлов, при мол рном соотношении пропилен:аммиак г воздухгвод ной пар, соответ ственно равном 1:1-1,5:8-18 :0,5-6 и процесс ведут при указанной температуре , Предложенный способ позвол ет сни зить образование побочного акролеина до 1%. Процесс ведут в течение 1,7-2 с. В.услови х предложенного способа после работы на указанном катализато ре в течение.500 ч основные показатели процесса не измен ютс . Произво дительность процесса достигает 280 г/л катализатора в час. Пример 1. Приготавливают раствор путем растворени 166,1 тетрагидрата молибдата аммони (ЫН З Мо-т-ОгА HjO в 200 мл гор чей вЪ ды при . В этом растворе суспенз . руют 1,5 двухокиси теллура (TeOj.) и 37,6 двухокиси титана (TiOj) при одновременном перемешивании, в результате получают систему водный pacTBOpi - суспензи . Водный раствор приготовленный путем растворени 136,9 г нитрата кобальта (CoCNO) бНгО) , , 8 г; нитрата никел (NiCNOg)- ) и 76,1 г нитрата трехвсшентного железа (Fe(. 9HjO в 250 мл гор чей воды при , и раствор 9,12 г нитрата висмута (Bi(N05)jSH20) в 10 мл в 15%-ном водном растворе азотной кислоты добавл ют каждый в отдельности по капл м в приготовленную, как yKa3aHOj систему водный раствор - суспензи , в результате чего получают суспензионную смесь.. Эту суспензионную смесь высушивают при при одновременном перемешивании , в результате чего она превращаетс в внсушенную твердую ,смесь. Образующуюс твердую смесь измельчают до порошкообразного состо ни , и этот порошок формуют Ё таблетки , кажда из которых имеет диаметр 5 мм и толщину 5 мм, формование осуществл ют с помощью прессующей машины. Таблетки обжигают при в атмосфере воздуха 5 ч. Эти таблетки подвергают испытанию на определение прочности на раздавливание . Испытание осущест вл ют путем помещени таблетки между пластинами. Давление, действующее на таблетку, увеличиваетс до тех пор, пока таблетка не разрушаетс . Прочность на раздавливание испытываемой таблетки выражаетс в единицах давлени , при котором таблетка paзpyI Jaeтc . Такое измерение повтор етс дл п тидес ти .. таблеток, и прочность на раздавливание катализатора выражаетс как средн величина прочностей на раздавливание п тидес ти таблеток. Катализа:тор, используемый в данном примере, имеет прочность на раздавли-j вание 7,4 кг/табл. Указанные таблетки катализатора в количестве 8 мл помещают в U-образную стекл нную реакционную трубку, имеющую внутренний диаметр 8 мм. Исходный продукт реакции, содержащий пропилен , аммиак, воздух и вод ной .пар в мол рном отношении 1:1:11:2, пропускают через эту реакционную трубку со скоростью потока 282 мл/мин при при атмосферном давлении. Продолжительность контактировани исходного продукта с катализатором составл ет 1,7 с. Указанную операцию продолжают в течение двух часов. В результате протекающей реакции получают акрилонитрил с конверсией пропилена равной 97,4%, с активностью по акрилонитрилу , равной 85,7%, с выходом акрилонитрила равным 83,5% и с высоким процентом выхода акрилонитрила за один проход в единицу времени на единицу объема контактного пространства, равным 279 г/л катализатора в час. Выход акролеина очень небольшой - 0,7%. Атомное отношение элементов в катализаторе представлено в табл. 1. Примеры 2-15, Осуществл ют те же операции, что и в примере 1.

Атомное отношение элементов в приготовленном катализаторе и показатели процесса представлены в табл. 1.

Сопоставительные п р и м еры 1-7. Осущестрл гот процесс по примеру 1. Атомное отношение элементов используемого катализатора и показатели проМесса представлены в табл. 2. ,

Данные табл. 2 свидетельствуют, что использование катализатора с -атомным отношением элементов, выхо:д щим за пределы, указанные в форму ле изобретени , отрицательно сказываетс на основных показател х процесса .

Примеры 16-20 и с о п о с тавительные примеры 8-10. В каждом из примеров 16-18 осуществл ют процесс, как и в примере 1, но вместо двуокиси теллура использу- ют метаванадат аммони .

В примере 19 осуществл ют те же операции, что описаны в примере 1, прчем нар ду с двуокисью теллура используют метаванадат .аммони .

В примере 20 осуь1ествл ют те же операции, что описаны .в примере 1. Причем 143 мл водного зол , содержащего 30 вес.% двуокиси кремни , ввод т в суспензионную смесь, приготовленный катализатор нанос т на двуокись кремни (носитель) в количестве 20 вес.%.

В сопоставительных примерах 8-10 осуществл ют те же.операций, что и в примере 1, но вместо двуокиси теллура используют метаванадат аммони .

Атомное отношение элементов в приготовленном катализаторе и показатели процесса представлены в табл.

П р и м е р 21. Процесс провод т таким же образом, как описано в примере 1, в течение 500 ч с использованием такого же катализатора ( CojNij Fcj Bio., Tiy) , что описан в примере 1. Снижени каталитической активности катализатора не наблюдаетс . После завершени 500-часового процесса найдено, что конверси пропилена 97,8%, селективность в акрилонитрил 85,9%,,выход акрилонитрила 84,0% и выход акролеина 0,6%.

Примеры 22-24. Процесс провод т по- примеру 1.

Мол рное отношение пропилена, аммиака , воздуха и пара-в реакционной смеси и показатели процесса показаны в табл. 4. ,

Примеры 25 и 26 исравни тельные пример ы 11-14 Процесс провод т по примеру 1.

Атомное отношение элементов в примен емом катализаторе и показатели процесса показаны в табл. 5.

Примеры 27-31. Процесс осуществл ют по примеру 1.

Атомное отношение элементов в катализаторе и показатели процесса представлены в табл. 6.

Примеры 32-34. Процесс еюуществл ют как в примере 1.

Мол рное отношение между пропиленом , аммиаком, воздухом и паром в реакционной смеси и показатели процесса приведены в табл. 7.

.ооооооооооооооо

(()r lrv|tNC4.tNr4inol

CMC l 4Cvl S NM fMnot-- NrM{N

in 1Л IT) 1Л in in N VOr 00 If) 1Л 1Л

O.OOOOOOOOOOOOOO гЦчНтНг- гНгНгНт-1тЧгНгН гН Н Ч

т-нгчптгшчог ооелогнгчмт ш

t4 тН тН гН гН Н i

h- O

CTi О

гН 00

(N CO

Lf . CO

CN 00

00

OO tN

00 00 en СЛ

in r

тН и гН

о о о о

см 04 (N Ч

о о о о

СЧ N CN d СЧ

s с: cs «s CM

m in in in 1Л

о о о о о

Н г- тН гН гЧ

«J

1Л

t

ч

ъ

м.

к

n

о

м

«

СП

гVO

1Л

гЧ 00

оо

in со

г |

in оо

о оо м

Г Г

оо о

оч. о о CTi оо г

о

о. (N in

in in

гН Н

о

000

о о

т-1 и гН

о о о

см CS N

о о о

(М (Ч М

«N О1 гН

ш in тч

о о о

n

gf

сг

о л 00

N

о

с f

гЛ

(U

8

н

Таблица 4

Таблица

lO

tf

t;

Ю

Id

E

17 95776318

Claims

Формула изобретени d 1-7;

Способ получени акрилонитрила пу- 0,01-0,5;

тем обработки пропилена аммиаком ип - число/ удовлетвор ющее средвоздухом при повышенной температуреней валентности соответствув присутствии вод ного пара и катали- 5югшх металлов;

затора, включающего молибден, железо,g 1-15, при мол рном соотношевисмут , кобальт, кислород, о т л и-нии пропилеи;аммиак:воздух;

чающийс тем, что, с 1елью: вод ной пар, соответственснижени образовани побочных продук-но равном 1;1,5:18:0,5-6,

тов, в качестве катализатора исполь- Юи процесс ведут при 390-430 С.

зуют катализатор, соответствующий Источники информации,

эмпирической формуле прин тые во внимание при экспертизе

MOgYj Fe jBicXfTigOn.1. Патент Лнглии 1-436475,

где Y - Со или Со .+ Ni;кл. С 2 С, опублик. 19.05.76.

X - V и/или Те; ,52. Патент CllA 4070390,

а 10;кл. 260-465,3, опублик, 24.01.76

b 2-15; (прототип).

с 0,08-0,3;