SU988326A1 - Катализатор дл окислительного аммонолиза пропилена - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к катализаторам дл  окислительного аммонолиза пропилена.

Известен катализатор дл  окислительного аммднолиза пропилена, состар которого соответствует эмпиЕичес-. кой формуле

jFee,Sb,,

где X - фосфор или бор,

а, - 10,

в - 5-80,

с - 0,01-2,

и - Ог2,

ё - 22-180

Катализатор содержит в качестве носител  двуокись кремни  1.

Однако этот катализатор имеет недостаточно высокую селективность 75-79% .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  катализатор дл  окислительного аммонрлиза пропилена, содержащКй окислы железа, сурьмы и промотора, и соответствующий змпирической формуле

Ч05-1 0,

I

где М - вольфрам или молибден, X - фосфор или бор

В качестве носител  катализатор содержит двуок ись кремни . Этот катализатор обеспечивает конверсию пропилена 100%, селективность образовани  акрилонитрила 78% 1.2.

Однако у такого катализатора недостаточно высока  селективность.

Цель изобретени  - повышение селективности катализатора.

10

Указанна  цель достигаетс  тем; что катализатор дл  окислительного . аммонолиза пропилена, содержащий окись железа, окись сурьмы и промотор , в U качестве промотора содер15 жит окись элемента, выбранного из .группы, включающей фосфор, молибден, теллур, бор, cispy, и состав которого соответствует следующей формуле:

20

a PejOj-xsbjO I-bMeOj,

99,65-99,99 вес.%,

где а в 0,01-0.35 вес.% 1,4-10,

X

25

У

определ етс  высшей валентностью элемента,

Me фосфор, молибден, теллур, бор. сера. Катализатор готов т следующим

30

образом. Суспензию п тиокиси сурьмы, которую получают окислением трехокиси сурьмы 28-30% перекисью во,дорода, и азотнокислого железа сушат в рас.пылительной сушилке. Готовый продукт прокаливают в муфельной печи при 500-950 С в течение 4 ч. Фракцию катализатора пропитывают по влаг емкости раствором соли или кислоты одного из элементов Р, Мо, S, Те, В, и снова сушат и прокалившот при 500-550 С.- , Испытани , катализатооов ПРОВОДЯТ в ПРОТОЧНО-ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ установке ПРИ атмосферном давлении 450°С и следующем составе реакционной сме си: 5 об.% CjHg, 6 об.% NH.3/ остальное - воздух. Анализ всех компонентов газовой смеси провод т хроматографически . Скорость потока газово смеси равна Юл/ч, скорость циркул ции - 700-800 л/ч. Дл  испытаний используют фракцию катализатора 10 ,5 мм. Пример. Дл  приготовлени  50 г желеэосурьм ного катализатора к 40 г трехокиси сурьмы марки Ч.Д.А добавл ют 80 мл нагретой до дистиллированной воды. В нагретую суспензию приливают 50 мл 28-30% перекиси водорода. При этом трехокис сурьмы окисл етс  в п тиокись. В полyчe5 нyю суспензию добавл ют 100 мл раствора азотнокислого железа, содер жащего 10 грёцОз- Смесь сушат распылением в сушилке типа AiTh-jdro затем прокаливают в муфельной печи при 800°С в течение 4 ч. Готов т фракцию катализатора 1-0,5 мм и заливают 50 г катализатора 31,2 мл 0,035%-ной фосфорной кислотой. Затем катализато cyujaT на воздухе и прокаливают при 550°С в течени 4 ч. При этом получа ют катализатор состава 0,015% Р2% 99, 985%1.Ре20з-25Ь,,,05 котором при и составе реакционной смеси: 5 об.% CjHg, б об.% NHj, остальное воздух, выход акрилонитрила составл ет 82,1%, селективность по акрилонитрилу 84,5% .степени превращени  пропилена 97,1%. П р и м е р 2. Дл  приготовлени  5 г катализатора состава 0,007% 99,993% (Fe.jOj 2Sb2Oj готов т железосурьм ный катализатор по примеру 1,50 г катализатора заливают 31,2 мл 0,017%-ной фосфорной кисло ,той. Сушат и прокаливают при П р и м е р 3. Дл  приготовлени  50 г катализатора состава 0,15% 99,85% (Fe20 -2Sto2 05) готов т железосурьм ный катализатор по приме ру 1,50 гжелезосурьм ного катализатора заливают 31,2 мл 0,35%-ной фосфорной кислотой . Сушат на воздухе и прокаливают при 550С 4ч. П р и м е р 4. Дл  приготовлени  50 г катализатора состава 0,015% PgOy 99,985% (Fe.,5SbgOy) к 45 г трехокиси сурьмы марки ЧДА добавл ют 90 мл, нагретой до 90с дистиллированной воды. В полученную суспензию приливают 56 мл перекиси водорода, затем 50 мл раствора азотнокислого железа, содержащего 5 г РвдОд. Смесь сушат распылением в сушилке типа Anhydro, затем катализатор прокаливают при 4 ч. Готов т фракцию катализатора 1 - 0,5 мм и заливают 50 г катализаГора 31,2 мл 0,035-ной фосфорной кислотой. Затем сушат на воздухе и прокаливают в муфельной печи при 550С 4ч. П р и м е р 5. Аналогичен примеру 4,, отличие состоит в том, что содержание Р.205 составл ет 0,15%. П р и м е р 6. Катализатор состава 0,015% Р2О599,985% {FejOj 1,4 х StijOj готов т следующим образом. К 35 г трехокиси сурьмы добавл ют 70 мл дистиллированной воды, нагретой до 90С, и 44 мл 28-30% перекиси водорода. В полученную суспензию приливают 150 мл раствора азотнокислого железа, содержащего 15 г FegOj. Смесь сушат в распылительной сушилке типа И прокаливают при 4 ч. Фосфор ввод т аналогично примеРУ 1. . П р и м.е р 7., Аналогичен примеру 6, отличие состой : в том, что содержание PgOy составл ет 0,1.5%. П р и м е р 8. Дл  приготовлени  60 г катализатора состава 0,015% 99.985% FejOj10SbgO ; следует к 47,7 г трехокиси сурьмы марки ЧДА добавит 95.2 мл нагретой до дистиллированной воды. В полученную суспензию прилить 59 мл 2830% перекиси водор.ода, затем 25 мл раствора азотнокислого железа, содержащего 2.35 г FSjOj. Смесь сушат в распылительной сушилке типа ЛШчйго. затем прокаливают при 4 ч. Готов т фракцию катализатора 1-0.5 мм и.заливают 50 г катализатора 31.2 мл. 0,035%-ной фосфорной кислотой. Затем катализатор сушат на воздухе и прокаливают в муфельной печи при 550С ПримерЭ. Дл  приготовлени  катализатора состава 0,15% , 99.85% (Fe O -StjO Jготов т железосурьм ный катализатор по примеру 8,50 г готового катализатора заливают 31,2 мл 0,35%-ной фосфорной кислотой . Затем катализатор сушат и прокаливают, как в примере 8. П р и м ер 10. Дл  приготовлени  катализатора состава 0,015% S.O., 99,985% {FejOaZSb Os)готов т железосырьм ный катализатор по примеру 1,50 г готового катализатора заливают 31,2 мл 0,035%-ной серной кислотой . Затем сушат и прокаливают по -пр меру 1. Степень превращени  пропилена на этом катализаторе составл ет 91,5% выход акрилонитрила 82,1%, се лективность по акрилонитрилу 84,5%. П р и м е р 11, Дл  приготовлени ,, кахализатора состава 0,15% , ,85% ( готов т железосурьм ный катализатор по примеру 1,50 г готового катализатора заливают 31,2 мл 0,35%-ной серной кислотой , затем катализатор сушат и прокаливают, как в примере 1. Степень превращени  пропилена соответствует 97,0%, выход акрилонитрила 81,5%, селективность по акрилонитри лу 84,0%, П р им ер 12. Катализатор состава О,015% SfjOj, 99,985%(,Fe,p X X 1,4 Sb Og}готов т следующим образом . К 37 г трехокиси сурьмы доба л ют 74 мл дистиллированной воды, нагретой до 90С, и 44 мл 28-30% пе киси водорода. В полученную суспензию приливают 150 мл раствора азотнокислого железа, содержащего 13 г тРъ- Смесь сушат распылением и прокаливают при 800°С 4 ч. Серу вво д т по примеру 10. П р и м е р13. Аналогичен примеру 12, отличие состоит в том, что содержание составл ет 0,15%. Прймер14, Дл  приготовлени  50 г катализатора состава 0,015 8203,99,985% (Ре,рзХ 4,5 45 трехокиси сурьмы марки ЧДА добавл ют 90 мл нагретой до 9р°С дистиллированной воды. В суспензию приливают 56 мл 28-30% перекиси водорода , затем 50 мл раствора азотнокисл го железа, содержащего 5 г . Смесь сушат распылением, затем прокаливают при 800С 4 ч. Готов т фракцию катсшизатора 1-0,5 мм и 50 г катализатора 31,2 мл 0/035%-ной серной кисЛотой. Затем катализатор сушат на воздухе и прокаливают при 550С 4ч. Пример 15. Аналогичен приме ру 14,.отличие сострит в том, что содержание составл ет 0,15%. П р и м е р 16. Дл  приготовлени 50 г катализатора состава 0,015% ,99.985% (. следует к 47.7 г трехокиси сурьмы добавить 95,2 мл нагоетой до дистиллированной волы. В полученную суспен зию приливают 59 мл 28-30% перекиси водорода, затем 25 мл раствора азот нокислого железа, содержащего 2,35 . Смесь сушат распылением и пр каливают при 800С 4 ч. Готов т фра цию катализатора 1-0,5 мм и заливаю 50 г катализатора 31,2 мл 0,035%-но серной кислотой. Затем катализатор сушат на воздухе и прокаливают в муфельной печи при 550°С 4ч, Пример 17. Ангшогичен примеру 16, отличие состоит в том, что содержание составл ет 0,15%. II р и м е р 18, Дл  приготовлени  железосурьм ного каташизатора состава 0,01% B-jO 99,99% ( X 23Ъ2р5-)его готов т по примеру 1. Затем«его заливают 31,2 мл раствором борной кислоты, содержащим 0,0035 г BjO-, сушат и прокаливают, при 550С 4ч. Пример19. Аналогичен примеру 18, отличие состоит в том, что содержание BjOj составл ет 0,1%. П р и м е р 20. Железосурьм ный катализатор готов т по примеру 7 Б ввод т аналогично примеру 18. П р и м е р 21. Железосурьм ный . катализатор готов т по примеру 5, Бор ввод т по примеру 18. Пример 22. Железосурьм ный катализатор готов т по примеру 1. Затем его заливают 31,2 мл раствором парамолибдата аммони , содержащим 0,015 г MoOj. Катализатор cjmiaT и : прокаливают при 550°С 4ч. Пример23. Аналогичен примеру 22, отличие состоит в том, что содержание MoOj составл ет 0,3%. П р и м е р 24. Дл  приготовлени  50 г катализатора состава 0,07% TeOj 99,93% (Fe,p, х готов т по примеру 1. Затем заливают 31,2 мл раствором азотнокислого теллура , содержащего 0,035 г ТеО. Катализатор сушат и прокаливают при 550°С 4ч. П р и м е р 25. Анашогичен примеру 24, отличие состоит в том, что содержание ТеО составл ет 0,35%. Из приведенных данных видно, что приготовление железосурьм ного катализатора путем пропитки прокаленного катализатора очень небольшим количеством раствора соли и.ли кислоты элементов р да Р, МО, Те, B,S приводит к увеличению выхода акрилонитрила до dl-82%. При увеличении содержани  добавки промотирующего элемента выход акрилонитрила снижаетс . П р и м е р 26. Дл  приготовлени  50 г катализатора состава 1,5% , 98,5%(FeiO3«25tvp5)ero готов т по примеру 1. Затем 50 г ката.пизатора заливают 31,2 мл раствора 3,5%-ной фосфорной кислоты. Сушат и прокаливают при 550С 4ч. Пример 27. Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что содержание SjOg составл ет 1,5%. П РИМ е р 28. Аналогичен примеру 23, от.пичие состоит в том. что содержание МоО составл ет 2%. Катализаторы, полученные по приме рам 1-2Й, испытывают в реакции окнслительного аммонолиза пропилена при следующих услови х: температура , состав реакционной смеси: 5 об.% , 6% об. MHvj. остальное - воздух. Каталитические свойства

Основньми характерисшксЦуш эффективности катсшизатора  вл ютс  селективность и выход акрилонитрила.

Результаты испытаний представленыв таблице. катализаторов в процессе окислительного аммонолиза ПЕЮпилена

11,93% FesOj 60,52% . 0/43% MoOj 0,21% PjtOj 26,8% SiOj

Продолжение таблицы

Claims (1)

1. Формула изобретения Катализатор для окислительного аммонолиза пропилена, содержащий окись сурьмы, окись железа и промотор отличающийся тем, что_г< с целью повышения селективности катализатора, в качестве промотора он со• держит окись элемента, выбранного из группы, включающей фосфор, молибден, теллур, бор. серу и состав катализаторасоответствует следующей формуле, ВНИИПИ Заказ 10924/7 где а в

   X

   У

   Me а (Ре₂о₅ · х · Ъ ,

   - 99,65-99,99 вес.»

   - 0,01-0,35 вес.%

   - 1,4-10,

   - определяется высшей валент ностыо элемента,

   - фосфор, молибден, теллур, бор, сера.