UA51701C2

UA51701C2 - Каталізатор амоксидування та спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу

Info

Publication number: UA51701C2
Application number: UA98105382A
Authority: UA
Inventors: Сатору Комада; Казуюкі Хамада
Original assignee: Асахі Касеі Когіо Кабусікі Кайся
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2002-12-16
Also published as: DE19847656A1; ID21155A; US6043186A; DE19847656B4; HK1018947A1; CN1088398C; CN1216721A; SA98190657B1

Abstract

Винахід стосується каталізатора амоксидування, який використовується для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі. Зокрема, даний винахід стосується каталізатора амоксидування, до складу якого входить складний оксид, який в специфічних атомних відношеннях містить молібден, ванадій, ніобій, принаймні один елемент, який вибирається з телуру та сурми, і принаймні один елемент, який вибирається з ітербію, диспрозію, ербію, неодиму, самарію, лантану, празеодиму, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію та скандію. Завдяки використанню каталізатора амоксидування згідно з даним винаходом вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу з аміаку може бути значною мірою збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану. Таким чином, в амоксидуванні пропану або ізобутану сировинний аміак може бути ефективно утилізований, за рахунок чого досягають ефективної утилізації пропану або ізобутану.

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується каталізатора амоксидування, який використовується для одержання акрилонітрилу 2 або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі. Зокрема, даний винахід стосується каталізатора амоксидування, до складу якого входить складний оксид, який в специфічних атомних відношеннях містить молібден; ванадій; ніобій; принаймні один елемент, який вибирається з телуру та сурми; і принаймні один елемент, який вибирається з ітербію, диспрозію, ербію, неодиму, самарію, лантану, празеодиму, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію та скандію. Завдяки використанню каталізатора 70 амоксидування згідно з даним винаходом вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу з аміаку може бути значною мірою збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану. Інакше кажучи, завдяки даному винаходу можна досягти ефективної утилізації сировинного аміаку в амоксидуванні пропану або ізобутану, і, відповідно, ефективної утилізації пропану або ізобутану. Даний винахід також стосується способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з використанням такого каталізатора 72 амоксидування.

Добре відомим на сьогодні є спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу амоксидуванням пропілену або ізобутилену. Нещодавно було звернено увагу на спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу каталітичним амоксидуванням пропану або ізобутану у газовій фазі, а саме каталітичною реакцією пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем в газовій фазі, як на альтернативу до способу, в'якому використовують пропілен або ізобутилен.

В амоксидуванні пропану або ізобутану стехіометрична молярна кількість прореагованого аміаку дорівнює молярній кількості прореагованого пропану або ізобутану, тобто стехіометричне відношення молярної кількості прореагованого аміаку до прореагованого пропану або ізобутану дорівнює одиниці (1). Проте, як правило, у процесі амоксидування, аміак, який є одним із газоподібних сировинних матеріалів, що використовуються в с амоксидуванні, не лише перетворюється у субпродукти (такі як ацетонітрил і ціанистоводнева кислота) та Ге) акрилонітрил або метакрилонітрил як цільовий продукт, але й розкладається до азоту за рахунок окиснення |див.

Аррієд Саїаіувзів А (зепега! (т. 157, стор. 143-172, 1997)! Тобто використання відомих каталізаторів, призначених для амоксидування пропану або ізобутану, зумовлює труднощі, які полягають у тому, що в процесі амоксидування має місце значна конверсія аміаку у субпродукти і його розклад до азоту, що призводить до -- зниження у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу не лише у випадку виходу за пропаном або ізобутаном, «3 але й у випадку виходу за аміаком (далі вихід акрилонітрулу або метакрилонітрилу з вихідного пропану або ізобутану часто називається "вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном", а вихід в акрилонітрулу або метакрилонітрилу з вихідного аміаку часто називається "вихід акрилонітрилу або «-- метакрилонітрилу за аміаком"). 3о Вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном може бути збільшений завдяки о застосуванню способу, в якому сировинний аміак подають у кількості, більшій від молярної кількості вихідного пропану або ізобутану, тобто молярне відношення вихідного аміаку до вихідного пропану або ізобутану збільшують до числа, більшого від 1. «

Однак, не кажучи вже про те, що у цьому способі, в якому аміак подається у надлишковій кількості, вихід З акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком далі знижується, відповідно, далі знижується утилізація с сировинного аміаку. У зв'язку з цим слід зауважити, що вартість аміаку звичайно майже дорівнює вартості

Із» пропану або ізобутану. Як наслідок, коли в амоксидуванні пропану або ізобутану збільшують кількість вихідного аміаку, загальна вартість виробництва акрилонітрилу або метакрилонітрилу амоксидуванням небажано зростає.

З іншого боку, коли зменшують кількість вихідного аміаку, вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за 42 аміаком може бути збільшений. Проте, при використанні відомих каталізаторів постає проблема, яка полягає у і-й тому, що зменшення кількості вихідного аміаку неминуче призводить до значного зменшення у виході - акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном. Тобто, умовно кажучи, вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком не може бути збільшений без зумовлення значного зменшення у їх виході за і пропаном або ізобутаном. о 20 Таким чином, для ефективного та економічного одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану амоксидуванням, дуже бажано, щоб конверсія аміаку у субпродукти і його розклад до азоту в та процесі амоксидування були зведені до мінімуму з метою підвищення у такий спосіб виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком без зниження у їх виході за пропаном або ізобутаном.

Щодо каталізаторів та способів використання в амоксидуванні пропану або ізобутану, було зроблено ряд 29 пропозицій.

ГФ) Наприклад, як каталізатор, що використовується для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, відомі окисні каталізатори, які містять молібден, ванадій, ніобій о і телур. Такі окисні каталізатори описуються в патенті США Мо. 5,049,692, патенті США Мо. 5,231,214, патенті

США Мо. 5,472,925, нерозглянутій заявці на патент Японії, викладений опис Мо. 7-144132, нерозглянутій заявці 60 на патент Японії, викладений опис Мо. 8-57319 і нерозглянутій заявці на патент Японії, викладений опис Мо. 8-141401.

Крім того, в опублікованій європейській заявці на патент Мо. 767 164 А1 описується окисний каталізатор, який містить молібден, ванадій, сурму та Х, де Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ніобію, танталу, вольфраму, титану, цирконію, хрому, марганцю, заліза, рутенію, кобальту, бо родію, нікелю, паладію, платини, бору, індію, церію, лужних металів і лужноземельних металів.

У вищезгаданих раніше відомих документах, зокрема, у патенті США Мо. 5,049,692, нерозглянутій заявці на патент Японії, викладений опис Мо. 7-144132, нерозглянутій заявці на патент Японії, викладений опис Мо. 8-57319 і нерозглянутій заявці на патент Японії, викладений опис Мо. 8-141401, також описуються окисні каталізатори, які, крім молібдену, містять ванадій, ніобій і телур, інші елементи. Проте, в жодному із вищеназваних відомих документів не наводиться відповідний приклад амоксидування пропану або ізобутану, яке здійснюють з використанням таких окисних каталізаторіс, які, крім молібдену, містять ванадій, ніобій і телур, інші елементи.

Крім того, у патенті США Мо. 5,231,214 описується окисний каталізатор, який містить молібден, ванадій, 70 ніобій, телур і принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з магнію, кальцію, стронцію, барію, алюмінію, галію, талію, індію, титану, цирконію, гафнію, танталу, хрому, марганцю, вольфраму, заліза, рутенію, кобальту, родію, нікелю, паладію, платини, цинку, олова, свинцю, миш'яку, сурми, вісмуту, лантану і церію. Проте, у випадку згаданих вище елементів замість молібдену, ванадію, ніобію і телуру в каталізаторах, одержаних за препаративними прикладами, наведеними у відомих документах, використовуються лише /5 марганець, нікель, магній, залізо, олово, кобальт, алюміній, кальцій, барій, сурма, вісмут, цинк, тантал, вольфрам, хром, титан і паладій.

Недоліки окисних каталізаторів, описаних у всіх раніше відомих джерелах, полягають не лише у неможливості досягнення задовільного рівня виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном, але також у незадовільності виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком.

З іншого боку, у патенті США Мо. 5,472,925 описуються два види каталізаторів. Зокрема, одним видом каталізатора є окисний каталізатор |далі часто згадуваний як "каталізатор (А)"Ї, який містить складний оксид, до складу якого входить молібден, ванадій, телур та Х (де Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ніобію, танталу, вольфраму, титану, алюмінію, цирконію, хрому, марганцю, заліза, рутенію, кобальту, родію, нікелю, паладію, платини, сурми, вісмуту, бору і церію). Другим видом каталізатора сч рф Є окисний каталізатор |далі часто згадуваний як "каталізатор (В)"), який одержують з використанням способу, в якому до складного оксиду згаданого каталізатора (А) додають і змішують з ним склад, який містить принаймні (8) один елемент, що вибирається з групи, яка складається з сурми, вісмуту, церію, бору, марганцю, хрому, галію, германію, ітрію і свинцю.

У цьому документі з рівня техніки описується амоксидування пропану або ізобутану з використанням «-

Зо ОКИСНОГО каталізатора, який містить молібден, ванадій, ніобій і телур, в якості згаданого каталізатора (А).

Завдяки застосуванню відомої технології, в якій молярне відношення вихідного аміаку до вихідного пропану або о ізобутану (далі часто згадуваний як "молярне відношення (аміак"пропан або ізобутані") становить 1 і менше, М вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком покращується. Проте, недоліки цієї технології полягають не лише у тому, що покращення у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком недостатнє, алейу "7 зв тому, що, коли молярне відношення (аміак:"пропан або ізобутан) становить 1 і менше, вихід акрилонітрилу або ю метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном помітно знижується.

В зазначених вище відомих джерелах також описуються реакції амоксидування пропану або ізобутану з використанням в якості згаданого вище каталізатора (В) каталізатора, який містить суміш тетраоксиду дисурми (565204) і складний оксид, до складу якого входить молібден, ванадій, телур і ніобій. В деяких з цих реакцій « амоксидування, навіть якщо молярне відношення |аміак"пропан або ізобутан| становить 1 і менше, вихід з с акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном покращується. В деяких таких реакціях амоксидування, коли молярне відношення (аміак"пропан або ізобутані| становить 1 і менше, незважаючи на те, ;» що має місце зниження у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном, вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком помітно покращується.

Проте, ця відома з рівня техніки технологія має недоліки, які полягають у тому, що для одержання с згаданого каталізатора (В) необхідним є використання складної і утрудненої виробничої технології. Зокрема, спосіб одержання каталізатора передбачає: одержання складного оксиду, до складу якого входить молібден, - ванадій, телур і ніобій; таблетування одержаного складного оксиду; піддавання одержаної таблетки дробленню -І та просіюванню з метою одержання складного оксиду у вигляді частинок; кальцинування цього складного оксиду

У вигляді частинок в потоці газоподібного азоту; подрібнення складного оксиду у вигляді частинок, який є о продуктом кальцинації, з допомогою дробилки з метою одержання порошкоподібного складного оксиду;

Кк додавання тетраоксиду дисурми (565204;) до порошкоподібного складного оксиду з метою одержання у такий спосіб суміші; таблетування одержаної суміші; піддавання одержаної таблетки дробленню та просіюванню з метою одержання у такий спосіб попередника каталізатора у вигляді частинок; і піддавання одержаного ов попередника каталізатора кальцинуванню у потоці газоподібного азоту з метою одержання у такий спосіб каталізатора (В). Відповідно, такий каталізатор (В), що вимагає настільки ускладненого способу виробництва,

Ф) має недоліки з комерційної точки зору. ка Таким чином, дуже бажаним було створення каталізатора амоксидування з покращеними властивостями, який має переваги не лише в тому, що вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком може бути значною бо Мірою збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном, але також у тому, що каталізатор може бути легко одержаний і, відповідно, має переваги з комерційної точки зору.

Короткий виклад суті винаходу

У даному випадку винахідниками були проведені всебічні інтенсивні дослідження, спрямовані на одержання каталізатора з покращеними властивостями, який використовується для одержання акрилонітрилу або 65 Метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі, який може бути легко одержаний, а також має значні переваги у тому, що вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком може бути збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном, тобто дає можливість одночасного досягнення як ефективної утилізації сировинного аміаку, так і ефективної утилізації сировинного пропану або ізобутану. В результаті несподівано було виявлено, що вищевказана задача може бути

Вирішена за рахунок каталізатора амоксидування, до складу якого входить складний оксид, який в специфічних атомних відношеннях містить молібден; ванадій; ніобій; принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; і принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію, ербію, неодимію, самарію, лантану, празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію. Даний винахід був здійснений на основі вищезгаданих нових рішень. 70 Відповідно, в основу даного винаходу поставлена задача одержання каталізатора амоксидування, який використовується для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі, який може бути легко одержаний і також має значні переваги у тому, що вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу за аміаком може бути збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу за пропаном або ізобутаном, тобто це дає можливість одночасного досягнення як ефективної /5 утилізації сировинного аміаку, так і ефективної утилізації сировинного пропану або ізобутану.

Ще однією задачею даного винаходу є створення способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану амоксидуванням з використанням такого каталізатора, який має ряд переваг.

Вищезгадана та інші задачі, риси та переваги даного винаходу будуть зрозумілими для фахівців у даній галузі техніки з детального опису винаходу, який наводиться далі разом із супровідними кресленнями, а також з доданої формули винаходу.

На кресленні:

Фіг.1 - графік, на якому показано співвідношення між виходом акрилонітрилу за пропаном ГМ(С 3з)| (90) і виходом акрилонітрилу за аміаком ГМ(МН»з)| (95), які мають місце в процесі амоксидування, описаного у

Прикладі 1 і Порівняльному Прикладі 1. сч

Опис позицій

А, В, С: Точки відповідно одержують нанесенням величин У(МН з) (ордината) співвідносно величин ХУ(Сз) і) (абсцис), які стосуються амоксидування, описаного у Прикладі 1.

А", В, С1: Точки відповідно одержують нанесенням величин У(МН з) (ордината) співвідносно величин У(Сз) (абсцис), які стосуються амоксидування, описаного у Порівняльному Прикладі 1. «- зо Одним із аспектів даного винаходу є каталізатор амоксидування, який використовується для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі, який містить о складний оксид, представлений наступною формулою (1): М

Мо1.оМаМЬьХоаБеОп (1) «-

ІС в) де:

Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію;

Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодимію, самарію, лантану, « дю празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію, скандію; і | | - а, Б, с, д, е і п означають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену, с де: :з» 01 «хах1.0; 001 «р 1.0; 001 «с 1.0; с Осахол1;

Оскехо01; т 0.001 «а же - І п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших елементів у складному оксиді формули (1) о 50 і узгоджується з валентністю цих елементів.

Іншим аспектом даного винаходу є спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу, який передбачає - й введення у взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем в газовій фазі у присутності описаного вище каталізатора.

Для легшого розуміння суттєві риси та різні варіанти втілення винаходу, яким надається перевага, були пронумеровані у вказаній нижче послідовності. 1. Каталізатор амоксидування, який використовується для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з о пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі, який містить складний оксид, представлений іме) наступною формулою (1): 60 Мої омМамььХогаЕеОп (1) де:

Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію; 65 Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодимію, самарію, лантану, празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію; і а, Б, с, д, е і п означають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену, де: 01 хах1.0; 001 «р 1.0; 0.01 «с «1.0;

Охахол1;

Осе«01; 0001хажехол;і п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших елементів у складному оксиді формули (1) і узгоджується з валентністю цих елементів. 2. Каталізатор згідно з п. 1, де Х у формулі (1) означає телур. 3. Каталізатор згідно з п. 1 або 2, де а у формулі (1) задовольняє наступне відношення: 0.001 «а « 0.1. 4. Каталізатор згідно з будь-яким з п.п. 1 - 3, де 7 у формулі (1) означає ітербій. 5. Каталізатор згідно з будь-яким з п.п. 1 - 4, який додатково містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості від 20 до бОваг.9о з розрахунку на 5іО» від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія. 6. Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу, який передбачає введення у взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем в газовій фазі у присутності каталізатора амоксидування, який містить складний оксид, представлений наступною формулою (1):

Мо1.оМаМЬьХоаБеОп (1) де: с

Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; (5) 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію;

Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодимію, самарію, лантану, празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію; і а, Б, с, д, е і позначають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену, де: - 01хках1.0; о 001 «р 1.0; 0.01 «с « 1.0; -

Охахол1; «-

Оскехо01;

О001«ажечомі о п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших елементів у складному оксиді формули (1) і узгоджується з валентністю цих елементів. 7. Спосіб згідно з п. 6, де Х у формулі (1) означає телур. « 8. Спосіб згідно з п. 6 або 7, де 4 у формулі (1) задовольняє наступне відношення: 0.001 « а « 0.1. з то 9. Спосіб згідно з будь-яким з п.п. 6 - 8, де 7 у формулі (1) означає ітербій. с 10. Спосіб згідно з будь-яким з п.п. 6 - 9, де каталізатор додатково містить кремнієвий носій, на який :з» нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості від 20 до бОваг.9о з розрахунку на 50» від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія. 15 Нижче винахід буде описаний більш детально. сл Характерною рисою каталізатора амоксидування згідно з даним винаходом є те, що він містить складний оксид, представлений наступною формулою (1): - -І Мої оМаМмбьХотаЕеОп (1) о де: а Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; "7 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію;

Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодимію, самарію, лантану, празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію; і 52 а, Б, с, д, е і п означають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену,

ГФ) де: юю 01 хах1.0, переважно 0.2 «а х 0.6; 00156 «1.0, бо переважно 0.05-:55 « 0.5;

О01«се1.0, переважно 0.05 « с « 0.5;

Охахол1, 65 переважно 0.001 «а « 0.1, більш бажано 0.005 « а « 0.05;

Охе«01, переважно 0.001 «ех 01, більш бажано 0.005 « е « 0.05; 0001хажехо1, переважно 0.005 са же «0.05; і п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших присутніх елементів.

Перевага надається каталізатору амоксидування згідно з даним винаходом, в якому Х у формулі (1) означає телур, і 7 у формулі (1) означає ітербій.

Каталізатор амоксидування згідно з даним винаходом додатково може містити кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид. Коли каталізатор згідно з даним винаходом використовується на кремнієвому носії, він виявляє високу механічну стійкість, завдяки якій він може використовуватися для амоксидування переважно у реакторі із псевдозрідженим шаром. Кремнієвий носій переважно присутній у кількості від 20 до бОваг.9о з розрахунку на ЗіО», більш бажано від 20 до 4Оваг.9о з розрахунку на 5іО» від загальної ваги складного оксиду 715 та кремнієвого носія.

Каталізатор згідно з даним винаходом може необов'язково додатково містити (С) принаймні один елемент, відмінний від згаданих вище компонентів, що входять до складу каталізатора за даним винаходом. Наприклад, каталізатор за даним винаходом може додатково містити в якості необов'язкового компонента С) принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з вольфраму, хрому, танталу, титану, цирконію, гафнію, марганцю, ренію, заліза, рутенію, кобальту, родію, нікелю, паладію, платини, срібла, цинку, бору, алюмінію, галію, індію, германію, олова, свинцю, фосфору, вісмуту і лужноземельних металів. У випадку, коли каталізатор згідно з даним винаходом містить необов'язковий складовий елемент ОС, бажано, щоб кількість складового елемента О в його атомному відношенні до молібдену становила 0,1 або менше.

Щодо джерел кожного складового елемента для каталізатора амоксидування згідно з даним винаходом не с існує певних обмежень. Типовими прикладами джерел складових елементів для каталізатора амоксидування о згідно з даним винаходом є гептамолібдат амонію (МН.)6Мо7054 . 4Н20І як джерело молібдену; метаванадат амонію (МНАМО»з) як джерело ванадію; ніобієва кислота, ніобієва сіль неорганічної кислоти або ніобієва сіль органічної кислоти як джерело ніобію; телурова кислота (НТеОб) як джерело телуру (складовий елемент Х); і триоксид дисурми (562503) як джерело сурми (складовий елемент Х). --

Щодо джерела ніобію, бажано використовувати ніобієву кислоту. "Ніобієва кислота" є гідратованою сполукою, о представленою наступною формулою: МрБоОв . пНоО, яка також відома як "гідроксид ніобію" або "оксигідрат ніобію". Особливо бажано використовувати ніобій-вмісний водний розчин, описаний в європейській заявці на - патент Мо. 98 114 580.8, який містить воду, в якій розчинено дикарбонову кислоту, ніобієву сполуку і - необов'язково аміак, в якому молярне відношення дикарбонова кислота/ніобій становить від 1 до 4, і молярне

Зо відношення аміак/ніобій становить від 0 до 2. що)

Прикладами джерел складового елемента 7 (напр., ітербію, диспрозію і/або ербію) і складового елемента Е (напр., неодимію, самарію, лантану, празеодимію, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і/або скандію) є солі органічних кислот, нітрати і галогеніди елементів. Серед них перевага надається ацетатам і « нітратам елементів.

Прикладами джерел необов'язкових складових елементів С) є нітрати, оксалати, ацетати, гідроксиди, оксиди, в с солі амонію і карбонати елементів. "» Каталізатор амоксидування згідно з даним винаходом може бути одержаний відомим способом. Наприклад, " каталізатор може бути одержаний з використанням способу, який передбачає стадії (1) одержання сировинної суміші (наприклад, сировинної суспензії), (2) осушення сировинної суміші, одержаної на стадії (1), з метою одержання сухого попередника каталізатора, і (3) піддавання сухого попередника каталізатора, одержаного на о стадії (2), кальцинуванню. -к Далі даються пояснення стосовно кращого варіанта вищеназваного способу одержання каталізатора амоксидування згідно з даним винаходом, який включає згадані стадії (1), (2) і (3). ш- На стадії (1) одержують сировинну суміш. о 50 Спочатку одержують водну суміш розчиненням гептамолібдату амонію, метаванадату амонію і телурової кислоти у воді (цю водну суміш позначають як "суміш А"). ть Альтернативно, коли в якості складового елемента використовують сурму, спочатку одержують водну суміш з використанням способу, в якому порошкоподібний триоксид дисурми диспергують у водному розчині метаванадату амонію з метою одержання у такий спосіб дисперсії, і одержану дисперсію нагрівають зі зворотним холодильником з метою одержання розчину або суспензії, після чого до одержаного розчину або суспензії з

ГФ) метою одержання водної суміші (цю водну суміш позначають як "суміш А") додають гептамолібдат амонію і необов'язково телурову кислоту. ді З іншого боку, з метою одержання водної суміші (цю водну суміш позначають як "суміш В") при нагріванні і перемішуванні у воді розчиняють щавелеву і ніобієву кислоту. 60 Сировину для складового елемента 7 і/або складового елемента Е складного оксиду, таку як ацетат ітербію, розчиняють у воді з метою одержання водної суміші (цю водну суміш позначають як "суміш С.

Крім того, коли каталізатор амоксидування згідно з даним винаходом містить вищезгаданий необов'язковий складовий елемент 0), нітрат, оксалат, ацетат, гідроксид, оксид, сіль амонію, карбонат або подібний необов'язковий складовий елемент ОО розчиняють у воді з метою одержання водної суміші (цю водну суміш бо позначають як "суміш 0").

До суміші А або А" послідовно додають суміш В, суміш С і необов'язково суміш 0, з метою одержання у такий спосіб сировинної суміші.

Коли каталізатор амоксидування згідно з даним винаходом додатково містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, одержують сировинну суміш, яка також містить кремнієвий розчин. Додавання кремнієвого розчину може здійснюватися у будь-який час під час описаних вище процедур одержання сировинної суміші, які включають приготування суміші А або А' і сумішей В і С і необов'язково суміші ЮО та змішування цих сумішей А або А1 і сумішей В і С і необов'язково суміші О.

Відповідно, одержана сировинна суміш може бути або у вигляді розчину, або у вигляді суспензії. Проте, 7/0 бировинну суміш, як правило, одержують у вигляді суспензії.

На стадії (2) сировинну суміш, одержану на стадії (1), піддають осушенню розпиленням. Осушення розпиленням сировинної суміші загалом може проводитися з допомогою центрифугування, двофазовим методом витратомірного сопла або методом високонапірного сопла з метою одержання сухого попередника каталізатора у вигляді частинок. У даному випадку як джерело тепла для осушення бажано використовувати /5 повітря, нагріте парою, електронагрівачем і т. ін. Бажано, щоб температура у розпилювальній сушарці на вході до сушильної секції становила від 150 до З00"С.

На стадії (3) сухий попередник каталізатора у вигляді частинок, одержаний на стадії (2), кальцинують з метою одержання у такий спосіб каталізатора. Сухий каталізатор у вигляді частинок кальцинують в атмосфері інертного газу, такого як газоподібний азот, газоподібний аргон або газоподібний гелій, який, по суті, є Вільним від кисню, переважно у потоці інертного газу, при температурі 500 - 700"С, переважно 550 - 6507С, протягом від 0,5 до 20 годин, переважно протягом 1 - 8 годин.

Для кальцинування може застосовуватися піч для випалу, така як барабанна піч, тунельна піч, муфельна піч і піч з киплячим шаром. Кальцинування каталізатора може проводитися повторно.

Перед кальцинуванням на стадії (3) сухий попередник каталізатора може піддаватися попередньому сч ов Ккальцинуванню. Тобто перед кальцинуванням на стадії (3) сухий попередник каталізатора, одержаний на стадії (2), може попередньо кальцинуватись в атмосфері повітря або у потоці повітря при температурі від 200 до 4007С і) протягом 1 - 5 годин.

Акрилонітрил або метакрилонітрил може бути одержаний введенням у взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем в газовій фазі у присутності каталізатора даного винаходу. «- зо Відповідно, як згадувалося вище, в іншому аспекті даного винаходу було розроблено спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу, який передбачає введення у взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і о молекулярним киснем в газовій фазі у присутності описаного вище каталізатора. М

Немає потреби у тому, щоб пропан або ізобутан і аміак, які використовуються у способі згідно з даним винаходом, мали високий ступінь чистоти, але вони можуть відповідати комерційному стандарту. -- 35 Прикладами джерел молекулярного кисню є повітря, збагачене киснем повітря, і чистий кисень. Крім того, ю таке джерело молекулярного кисню може бути розведеним гелієм, аргоном, азотом, діоксидом вуглецю, водяною парою або под.

У способі згідно з винаходом молярне відношення аміаку до пропану або ізобутану, яке використовується для амоксидування, може загалом знаходитися в межах від 0.3 до 1.5, переважно від 0.8 до 1.0. Завдяки « 40 використанню каталізатора за винаходом, амоксидування пропану або ізобутану може проводитися в умовах, в с при яких молярне відношення аміаку до пропану або ізобутану незначне порівняно з величиною, необхідною у випадку способу, в якому використовують традиційний каталізатор амоксидування. ;» Молярне відношення молекулярного кисню до пропану або ізобутану, яке використовується для амоксидування, може загалом знаходитися в межах від 0.1 до 6, переважно від 0.5 до 4. 45 У способі згідно з даним винаходом температура амоксидування загалом становить від 350 до 5002С, с переважно від 380 до 47070.

У способі згідно з даним винаходом тиск амоксидування загалом становить від 0.5 до батм., переважно від - атмосферного тиску до Затм. -І Тривалість контакту між газоподібною сировиною і каталізатором загалом становить від 0.1 до 10с-г/см7, о 50 переважно від 0.5 до Бс-г/см?. У способі згідно з даним винаходом тривалість контакту в процесі амоксидування пропану або ізобутану визначають згідно з наступною формулою: "6 Тривалість контакту (с-г/сму) - (К/Еух- (2731) де:

ГФ) М позначає вагу (г) каталізатора, який міститься у реакторі; 7 Е позначає швидкість потоку (Несм3/с) газової сировини |Нсм? означає см?, визначений при нормальній температурі та тиску (О"СЛатм.)|; і Т позначає температуру амоксидування ("С).

Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу амоксидуванням пропану або ізобутану в газовій бо фазі згідно з даним винаходом може проводитися у традиційному реакторі, такому як реактор з нерухомим шаром, реактор із псевдозрідженим шаром або реактор з рухомим шаром. З метою полегшення відводу реакційного тепла, яке виділяється в процесі амоксидування, перевага надається реактору із псевдо зрідженим шаром. в Реакція, використовувана у способі згідно з даним винаходом, може здійснюватися або без рециркуляції, або з рециркуляцією.

Далі даний винахід буде більш детально описано з посиланням на наступні приклади і порівняльні приклади, які не носять обмежувального характеру щодо об'єму заявленого винаходу.

В наведених далі Прикладах і Порівняльних Прикладах відношення сировинного аміаку до сировинного пропану (далі часто згадуваний як молярне відношення "аміак/пропан") (К) визначається таким чином: в- (моль сировинного аміаку) (моль сировинного пропану)

Крім того, вихід акрилонітрилу за пропаном |К(Сз)) (о) і вихід акрилонітрилу за аміаком Г(М(МН»)) (до), кожен з яких використовують для оцінки результатів амоксидування пропану, визначаються таким чином: 70 Вихід акрилонітрилу за пропаном (М(С3)) (90) - (моль одержаного акрилонітрилу) (моль сировинного пропану) х 100

Вихід акрилонітрилу за аміаком Г(М(МН»)) (0) - моль одержаного акрилонітрил ' (моль сировинного змівку) ? х100

Приклад 1 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою:

Мо. оМо за Мбо 14 Гео 247 50.01ЕеОп одержували таким чином. 374.12г гептамолібдату амонію ((МНА)М7О24 " 4НьЬО, 84.5б6г метаванадату амонію (МНАМО»з) і 117.11г телурової кислоти (НеТеОб) розчиняли в 1,700 г води приблизно при 60"С при перемішуванні, після чого охолоджували приблизно до З0"С з метою одержання у такий спосіб суміші А-1 (яка відповідає описаній вище сч ов суміші А). 51.11г ніобієвої кислоти (МБО " пНьс) (вміст МБ»ОБб : 76.бваг.9Уо ) і 100.29г щавелевої кислоти (Н2С»Оу " і) 2Н29) розчиняли в 500 г води приблизно при 60"С при перемішуванні, після чого охолоджували приблизно до

З0"С з метою одержання у такий спосіб суміші В-1 (яка відповідає описаній вище суміші В). 8.89г ацетату ітербію (У(СНіЗСОО)3г:4Н50І розчиняли в 280г води приблизно при 60"С при перемішуванні, «- зо після чого охолоджували приблизно до З0"С, з метою одержання у такий спосіб суміші С-1 (яка відповідає описаній вище суміші С). о

До раніше одержаної суміші А-1 послідовно при перемішуванні додавали суміш В-1 і суміш С-1, з метою М. одержання у такий спосіб сировинної суміші.

Одержану сировинну суміш піддавали розпилювальному осушенню, використовуючи розпилювальну (87

Зз5 Сушилку типу пристрою для центрифугування в умовах, при яких температура на вході до пристрою становила ю 2407"С, а температура на виході з пристрою становила 145"С, з метою одержання у такий спосіб сухого попередника каталізатора у вигляді сферичних частинок.

Одержаний попередник каталізатора попередньо кальцинували при 2757С протягом 2 годин в атмосфері повітря з метою одержання оксиду. 85г одержаного оксиду засипали у трубку з нержавіючої сталі (505 «

Відповідає промисловим стандартам Японії) із внутрішнім діаметром 1 дюйм, після чого кальцинували при 6007 0 нь) с протягом 2 годин у потоці газоподібного азоту при швидкості потоку 150Нсм З/хв. з метою одержання у такий ц спосіб каталізатора. "» (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, амоксидування пропану послідовно здійснювали таким чином. 1 1.Ог одержаного каталізатора засипали у реакційну трубку з нерухомим шаром із внутрішнім діаметром 1Омм. з В реакційній трубці, яка містить каталізатор, амоксидування пропану проводили в умовах, при яких тривалість контакту між каталізатором ігазовою сировинною сумішшю (напр., газовою сумішшю пропану, аміаку, -і молекулярного кисню і гелію) становив 1,0ст/см?, молярне відношення |(пропан:аміак:молекулярний кисеньтелій о 50 у газовій сировинній суміші становило 1.0 : 1.2 .: 2.8 : 12.0 (молярне відношення аміак/лропан К - 1.2), температура амоксидування становила 440"С, а тиск в процесі амоксидування дорівнював атмосферному. -. й Частину одержаного газоподібного продукту реакції, який витікає з реакційної трубки (де продукт реакції одержували із газової сировинної суміші, яка має молярне відношення аміак/пропан К - 1.2), аналізували з метою визначення виходу акрилонітрилу за пропаном (Ж(С)1(95) і виходу акрилонітрилу за аміаком (М(МНз)Коо). 22 Після цього склад газової сировинної суміші змінювали таким чином, щоб молярне відношення

Ге! (пропан:аміак:молекулярний кисеньтелій)| становило 1.0 : 1.0 : 2.8 : 12.0 (молярне відношення аміак/пропан К - 1.0). Потім амоксидування пропану проводили за тих самих умов, що були описані вище, щоправда молярне де відношення аміак/пропан (К) становило 1.0. Частину одержаного газоподібного продукту реакції, який витікає з реакційної трубки (де продукт реакції одержували із газової сировинної суміші, яка має молярне відношення 60 аміак/пропан К - 1.0), аналізували з метою визначення виходу акрилонітрилу за пропаном ГУ(С3)|(90) і виходу акрилонітрилу за аміаком (М(МНз)1( о).

Після цього склад газової сировинної суміші змінювали таким чином, щоб молярне відношення (пропан:аміак:молекулярний кисеньтелій)| становило 1.0 : 0.8 : 2.8 : 12.0 (молярне відношення аміак/пропан К - 0.8). Потім амоксидування пропану проводили за тих самих умов, що були описані вище, щоправда молярне 65 відношення аміак/пропан (К) становило 0.8. Частину одержаного газоподібного продукту реакції, який витікає з реакційної трубки (де продукт реакції одержували із газової сировинної суміші, яка має молярне відношення аміак/пропан К - 0.8), аналізували з метою визначення виходу акрилонітрилу за пропаном ГУ(С 3))(Уо) і вихід акрилонітрилу (М(МНз1)( о) за аміаком.

Результати описаного вище амоксидування наведені у Таблиці 1.

Порівняльний Приклад 1 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мо. оМо за МбБо 14 Тео 24Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда не використовували ацетат ітербію

ІУБ(СНЗСОО)» »" 4Н»ОІ. 70 (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, послідовно здійснювали амоксидування пропану, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 1. Результати амоксидування наведені у Таблиці 1.

Відношення між У(Сз) і М(МНз) у Прикладі 1 і Порівняльному Прикладі 1 показане на Фіг 1, де величини 7/5. Х(МНЗ) (ордината) нанесені співвідносно величин ХУ(Сз) (абсциса).

Приклад 2 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мо оМо за МБо 14 Гео 240У0.015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4Н2ЬОЇ використовували 13.01г ацетату диспрозію (Ру(СНЗСОО)» " 4Н»ЦІ. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, послідовно здійснювали амоксидування пропану, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 17, щоправда склад газових сч ов сировинних сумішей змінювали таким чином, щоб молярне відношення аміак/пропан (К) становило 1.0 і 0.8.

Результати амоксидування наведені у Таблиці 2. і)

Приклад З (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: «- зо Мої оМо.заМБо.14 Гео .24Его.015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію о

ІУБ(СНЗСОО)3-4Н20) використовували 13.16г ацетату ербію (ЕКСНЗСОО)» " 4Н2О)І. М (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які 87 описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у ю

Таблиці 2.

Приклад 4 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: «

Мої оМо.заМБо.14 Гео .24Мао о13Оп - с одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4Н2ЬОЇ використовували 9.29г ацетату неодимію |МЯ(СНУЗСОО)» » НО. ;» (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у с Таблиці 2.

Приклад 5 - (Одержання каталізатора амоксидування) -І Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою:

Мої оМо.заМбБо 14 Гео.2451т0,013Оп о одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з як "« 4НЬОЇ використовували 10.94 г ацетату самарію |(Зт(СНзЗСО)3"4Н201І. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які ов описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2. (Ф) Приклад 6 ка (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: во Мої оМо.заМбо,14 Гео 24Ї-а0.01Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4НЬОЇ використовували 7.40г ацетату лантану (а(сНазсСоОо)»з3» пн») (вміст І а»2О3: 46.Зваг.9о ). (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які 65 описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2.

Приклад 7 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мо оМо за МБо 14 Тео 24Р го.011Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4Н2ЬОЇ використовували 8.20г ацетату празеодимію (РІИСНУСОО)»32"2НьЬОІ. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які 7/0 описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2.

Приклад 8 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мої оМо.заЇМбБо.14 Гео .24ЕМо,012Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4НЬОІ використовували 9.68г ацетату європію (ЕЩСНУЗСОО)» " 4Н20)І (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2.

Приклад 9 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: с

Мої оМо.заЇМбо 14 Гео.240590,015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з і) "« АНЬОЇ використовували 12.84г ацетату гадолінію |(СаснНзСОО)» " 4Н20І. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, Які де зо описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2. о

Приклад 10 М (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: --

Мо оМо за МБо 14 Гео .24 ГВо.012Оп ю одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з "« 4Н2ОЇ використовували 10.32г ацетату тербію |(ТЬ(СНЗСОО) з г 4Н2ЦІЇ. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які « описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у з с Таблиці 2.

Приклад 11 ;» (Одержання каталізатора амоксидування)

Мої оМо.заМБо.14 Гео.24Но0,011Оп с одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з " АН2ОЇ) використовували 9.59г ацетату гольмію |(НО(СНУСОО)» " 4Н2ЦІЇ. - (Амоксидування пропану) -І З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які 5р описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у о Таблиці 2. шк Приклад 12 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мої оМо.заМбБо 14 Ге0.24 Гто.012Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з

Ф) а АН2ОЇЇ використовували 10.57г ацетату тулію ППт(СНзСОО)» " 4НЬО). ка (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які бо описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2.

Приклад 13 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: 65 Мо оМо за МБо 14 Гео 241-00.013Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з

" АН2ОЇ) використовували 11.12г ацетату лютецію | щ(СНУЗСОО)» » 4НьОІ. (Амоксидування пропану)

Таблиці 2.

Приклад 14 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить складний оксид, представлений формулою: 70 Мої оМо.заМБо.14 Гео.245с0.005Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда замість ацетату ітербію (УБ(СНзЗСООТ)з " АН2ОЇ) використовували 3.19г нітрату скандію (54(МОз3)3"4Н201І. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, амоксидування пропану послідовно здійснювали, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 2. Результати амоксидування наведені у Таблиці 2.

Порівняльний приклад 2 (Одержання каталізатора амоксидування)

Мо оМо за МБо 14 Тео 247 Бо 20Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 1, щоправда використовували водну суміш, одержану розчиненням 177,86 г ацетату ітербію в 3,600г води, замість суміші С-1, одержаної розчиненням 8.89 г ацетату ітербію (УБ(СНЗСОО)» " 4Н2ОІ в 280г води. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які с ов описані у Прикладі 2, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 2. і)

Приклад 15 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому «- зо кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.Уо з розрахунку на 5іО»о від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою: о

Мої оМо.заЇМбБо 14 Гео.24 и Бо015Оп М одержували таким чином. 521.60г гептамолібдату амонію КМНА)Мо7О»54"4НьОЇ, 117.90г метаванадату амонію (МНАМОз) і 163.28г. 7-7 телурової кислоти (НеТеОб) розчиняли в 2,400г води приблизно при 60"С при перемішуванні, після чого ю охолоджували приблизно до 3З0"С, з метою одержання у такий спосіб суміші А-2 (яка відповідає описаній вище суміші А). 71.26г ніобієвої кислоти (МбБоОве"пН2С) (вміст Мр»Об : 76.бваг.5) і 165.73г щавелевої кислоти (Н»еС»Оуг"2Н»О) розчиняли в 680 г води приблизно при 60"С при перемішуванні, після чого охолоджували приблизно до ЗО0"С, з «

Метою одержання у такий спосіб суміші В-2 (яка відповідає описаній вище суміші В). з с 18.99г нітрату ітербію (МБ(МО3)3"4Н201 розчиняли в 50г води приблизно при 60"С при перемішуванні, після чого охолоджували приблизно до З0"С, з метою одержання у такий спосіб суміші С-2 (яка відповідає описаній ;» вище суміші С).

До суміші А-2, одержаної описаним вище способом, при перемішуванні послідовно додавали суміші В-2 і С-2 та 1,000 г кремнієвого розчину, який має вміст БІО 5 ЗОваг.у56, з метою одержання у такий спосіб сировинної с суміші.

Одержану сировинну суміш піддавали сушці розпиленням, попередньому кальцинуванню та кальцинуванню, - які здійснювали у той самий спосіб, що і у Прикладі 1, з метою одержання у такий спосіб каталізатора. -І (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, послідовно здійснювали о амоксидування пропану так, як описано нижче. як 45.0г одержаного каталізатора засипали у скляну реакційну трубку із псевдозрідженим шаром Мусог, яка має внутрішній діаметр 25мм. В реакційній трубці, яка містить каталізатор, амоксидування пропану проводили в умовах, при яких тривалість контакту між каталізатором і газовою сировинною сумішшю (напр., газовою сумішшю пропану, аміаку, молекулярного кисню і гелію) становив 3.0с «с/см?, о молярне відношення

І(пропан:аміакомолекулярний кисеньтелій| у газовій сировинній суміші становило 1.0: 1.0: 2.8 : 12.0 (тобто

Ф, молярне відношення аміак/пропан К - 1.0), температура амоксидування становила 440"С, а тиск в процесі ко амоксидування дорівнював атмосферному. Частину одержаного газоподібного продукту реакції, який витікає з реакційної трубки (де продукт реакції одержували із газової сировинної суміші, яка має молярне відношення бо аміак/пропан К - 1.0), аналізували з метою визначення виходу акрилонітрилу за пропаном ((С3))(90) і виходу акрилонітрилу за аміаком (М(МНз)1( о).

Після цього склад газової сировинної суміші змінювали таким чином, щоб молярне відношення (пропан:аміак:молекулярний кисеньтелій)| становило 1.0 : 0.8 : 2.8 : 12.0 (молярне відношення аміак/пропан К - 0.8). Потім амоксидування пропану проводили за тих самих умов, що були описані вище, щоправда молярне 65 Відношення аміак/пропан К становило 0.8. Частину одержаного газоподібного продукту реакції, який витікає з реакційної трубки (де продукт реакції одержували із газової сировинної суміші, яка має молярне відношення аміак/пропан К - 0.8), аналізували з метою визначення виходу акрилонітрилу за пропаном (М(С3))/У0) і виходу акрилонітрилу за аміаком (М(МНз)1( о).

Результати описаного вище амоксидування наведені у Таблиці 3.

Порівняльний приклад З (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.Уо з розрахунку на 5іО»о від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою: 70 Мо. оМо за МбБо 14 Тео 24Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда нітрат ітербію (МБ(СНЗСОО)» " 4Н50) не використовувався. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які /5 описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 3.

Приклад 16 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому 2о Ккремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.7о з розрахунку на 5іОо від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою:

Мо оМо за МБо 14 Тео 247 Бо.02Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда використовували 25.32г нітрату ітербію (МБ(МО»з)з " 4Н2О) (замість 18.99Г). сч (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які і) описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 3.

Приклад 17 «- зо (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому о кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.7о з розрахунку на ЗіОо від загальної ваги складного оксиду та М. кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою:

Мо оМо за МБо 14 Гео 240У0.015Оп - одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда замість нітрату ітербію ю

ГЇМЬ(МО3)3"4Н2О1І використовували 19.32г нітрату диспрозію |(СУ(МО»з3)3"5Н»ОІ. (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у « 70 Таблиці 3. в с Приклад 18 (Одержання каталізатора амоксидування) ;» Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.Уо з розрахунку на 5іО»о від загальної ваги складного оксиду та Ккремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою: с Мої оМо заМбо 14 Гео 24Его015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда замість нітрату ітербію - ГУБ(МО3)3"4Н201| використовували 19.53г нітрату ербію (ЕГМО»з3)3"4Н2ОІ. -І (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які о описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у шк Таблиці 3.

Приклад 19 (Одержання каталізатора амоксидування) 5Б Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.Уо з розрахунку на 5іО»о від загальної ваги складного оксиду та (Ф, кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою: то Мо оМо за Мбо 14 Тео 24Мао 015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда замість нітрату ітербію во Г/Б(МОз3)3"4Н20) використовували 19.31г нітрату неодимію (Ма(МО»з3)3"4Н2О). (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 3. 65 Приклад 20 (Одержання каталізатора амоксидування)

Каталізатор амоксидування, який містить кремнієвий носій, на який нанесено складний оксид, в якому кремнієвий носій присутній у кількості ЗОваг.Уо з розрахунку на 5іО»о від загальної ваги складного оксиду та кремнієвого носія, і в якому складний оксид представлений формулою:

Мої оМозаМБо 14Тео.24510.015Оп одержували по суті тим самим способом, що і у Прикладі 15, щоправда замість нітрату ітербію

ГЇМЬ(МО3)3"4Н2 І) використовували 19.58г нітрату самарію (Зт(МОз3)3"4Н59)/ (Амоксидування пропану)

З використанням каталізатора, одержаного згідно з описаним вище способом, по суті, за тих самих умов, які 7/0 описані у Прикладі 15, послідовно здійснювали амоксидування пропану. Результати амоксидування наведені у

Таблиці 3. в | ПИ рою; ожротеужротюа тю

Примітка: Пор. прикл. 1: температура - 4402С; тиск - атмосферному тиску; час взаємодії - Теег/см З; молярне відношення |пропан: аміак:кисень:гелій) - 1 :(1.2,1.010.8):2.8:12 о 3). о

Складкаталізатораамокидування 00000000 битої 00000000 во "МИ Пн попи нос вс НО 300000 Мо омозмятюмтосвюх 00005630000000056300000055999 Й - зв ю « і щі я :» з сл ч ння

Примітка: (2-14 і Пор. прикл. 2: -І температура - 4402С; тиск - атмосферному тиску; час взаємодії - 1с г г/смЗ ; молярне відношення (пропан: аміак:кисень:гелій) -1:(1010.8):2.8:12 а" й :

Ф) юю

Оклад каталізатора амоксидування. 7) уро юю жу тв побльз 00000 Мопоуозямомтеомоувоя 000050800000000508000000487/00000609 бо Пр. 18 Мо1 оМо.34МБо.14 Тео.24 Его 015Оп/8102 521 521 511 64.3

М вн

Примітка: - 20 і Пор. прикл. 3: температура - 4402С; тиск - атмосферному тиску; час взаємодії - 3.Осег/см3; молярне відношення (пропан: аміак:кисеньтелій) - 1:(1010.8):2.8:12 "

Каталізатор амоксидування згідно з даним винаходом може бути легко одержаний, також він має значні переваги у тому, що вихід акрилонітрилу або метакрилонітрилу з аміаку може бути збільшений без втрат у виході акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану, завдяки чому можливим є одночасне досягнення як ефективної утилізації сировинного аміаку, так і ефективної утилізації сировинного пропану або ізобутану.

Claims

Формула винаходу

1. Каталізатор амоксидування, який використовують для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з сч ов пропану або ізобутану шляхом амоксидування в газовій фазі, який містить складний оксид, що представлений наступною формулою (1): (о) Мої оМаМВьХогаЕЄеОв , (1) в якій: Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; «- зо 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію; Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодиму, самарію, лантану, о празеодиму, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію; і чн а, Б, с, д, е і п означають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену, -- де: ? одках10, ви п 01хЬ:10; 001 ес, « пах, - с Ппхехопї й ПОП анех ОТ ни п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших елементів у складному оксиді формули (1) і узгоджується з валентністю цих елементів.

2. Каталізатор згідно з п. 1, який відрізняється тим, що Х у формулі (1) означає телур.

о З. Каталізатор згідно з п. 1 або 2, який відрізняється тим, що а у формулі (1) задовольняє наступне - відношення: й, 00154501.

- 4. Каталізатор згідно з будь-яким з пп. 1 - 3, який відрізняється тим, що 7 у формулі (1) означає ітербій.

5. Каталізатор згідно з будь-яким з пп. 1 - 4, який відрізняється тим, що додатково містить кремнієвий носій, (ав) 20 на який нанесений складний оксид, причому кремнієвий носій присутній у кількості від 20 до 60 мас. 95 з ще розрахунку на 510» від загальної ваги складного оксиду і кремнієвого носія.

6. Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу, який включає введення у взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем в газовій фазі у присутності каталізатора амоксидування, який містить складний оксид, що представлений наступною формулою (1): 29 Мо омаМроХочЕеОр (1) ГФ) у якій: ГФ Х означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з телуру і сурми; 7 означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з ітербію, диспрозію і ербію; Е означає принаймні один елемент, який вибирається з групи, що складається з неодиму, самарію, лантану, бо празеодиму, європію, гадолінію, тербію, гольмію, тулію, лютецію і скандію; і а, Б, с, д, е і п означають, відповідно, атомні відношення ванадію, ніобію, Х, 7, Е і кисню до молібдену, де: О1ха1 де ВО1хЬк10;

001 ес, пах, Ппхехопї 2 оО001хажекоі п означає число, яке визначається вимогами до валентності інших елементів у складному оксиді формули (1) і узгоджується з валентністю цих елементів.

7. Спосіб згідно з п. 6, який відрізняється тим, що Х у формулі (1) означає телур. 70 8. Спосіб згідно з п. б або 7, який відрізняється тим, що 4 у формулі (1) задовольняє наступне відношення: пОо0154х01.

9. Спосіб згідно з будь-яким з пп. 6 - 8, який відрізняється тим, що 7 у формулі (1) означає ітербій.

10. Спосіб згідно з будь-яким з пп. б - 9, який відрізняється тим, що каталізатор додатково містить кремнієвий носій, на який нанесений складний оксид, причому кремнієвий носій присутній у кількості від 20 до

75. 60 мас. 95 з розрахунку на 5іО» від загальної ваги складного оксиду і кремнієвого носія. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 12, 15.12.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) «- «в) ї- «- ІС в) -

с . и? 1 - -І о 50 - Ф) іме) 60 б5