UA79643C2 - Catalyst based on mixed metal oxides and process for producing acetic acid - Google Patents

Catalyst based on mixed metal oxides and process for producing acetic acid Download PDF

Info

Publication number
UA79643C2
UA79643C2 UAA200504372A UA2005004372A UA79643C2 UA 79643 C2 UA79643 C2 UA 79643C2 UA A200504372 A UAA200504372 A UA A200504372A UA 2005004372 A UA2005004372 A UA 2005004372A UA 79643 C2 UA79643 C2 UA 79643C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
catalytic composition
composition according
differs
oxygen
acetic acid
Prior art date
Application number
UAA200504372A
Other languages
English (en)
Inventor
Brian Ellis
Original Assignee
Bp Chem Int Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bp Chem Int Ltd filed Critical Bp Chem Int Ltd
Publication of UA79643C2 publication Critical patent/UA79643C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • B01J23/68Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • B01J23/68Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/683Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/686Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten with molybdenum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/215Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of saturated hydrocarbyl groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до каталізатора селективного окислення етану до оцтової кислоти і/або 2 селективного окислення етилену до оцтової кислоти та до способу одержання оцтової кислоти з використанням вищезгаданого каталізатора.
Каталізатори, що включають молібден, ванадій та ніобій у сполученні з киснем, призначені для застосування в процесах одержання оцтової кислоти окисленням етану та етилену, в даній області техніки відомі, наприклад, з (05 4250346, ЕР-А-1043064, МО 99/20592 та ОЕ 19630832. 70 У (5 Мо 4250346) описано окисне дегідрування етану до етилену в ході проведення газофазної реакції з відносно високими ступенем перетворення, селективністю та продуктивністю при температурі нижче приблизно 55022 з застосуванням як каталізатор композиції, що включає як елементи молібден, Х та У у співвідношенні
МодХьМХо, у якому Х означає Ст, Мп, МБ, Та, Ті, М і/або МУ, та бажано Мп, МЬ, М і/або МУ; У означає Ві, Се,
Со, Си, Ре, К, Ма, Мі, Р, РЬ, 565, 5і, Зп, ТІ і/або О, та бажаніше 50, Се і/або у, а означає 1, 5 означає 15 число від 0,05 до 1,0, с означає число від 0 до 2, та краще від 0,05 до 1,0, за умови, що загальне значення с для Со, Мі і/або Ре становить менш ніж 0,5.
МО 99/205921 відноситься до способу селективного одержання оцтової кислоти з етану, етилену або їх сумішей та кисню при високій температурі в присутності каталізатора, що відповідає формулі МодРаьХом а, У якій Х означає один або декілька наступних елементів: Ст, Мп, МБ, Та, Ті, М, Те та МУ; У означає один або 20 декілька наступних елементів: В, АїЇ, ба, Іп, Рі, 2п, Са, Ві, Се, Со, КИ, Іг, Си, А9, А!М, Ре, Ки, Ов, К, КБ,
Св, Ма, Са, 5г, Ва, МБ, 2, НЕ Мі, Р, РБ, Б, 5і, Зп, ТІ та М, а означає 1, Б означає число від 0,0001 до 0,01, с означає число від 0,4 до 1, та а означає число від 0,005 до 1.
ІОЕ-АТ 19630832 відноситься до аналогічної каталітичної композиції, у якій а означає 1, 65 20,20, аа означає число від 0 до 2. У кращому варіанті а означає 1, Б означає число від 0,0001 від 0,5, с означає число с 25 від 0,1 до 1,0, а а означає число від 0 до 1,0. Ге)
Для дії каталізаторів відповідно до обох |публікацій МУО 99/20592 та ОЕ 196308321 необхідна присутність палладію.
У Г(ЕР-А 1043064) описана каталітична композиція для окислення етану до етилену і/або оцтової кислоти або для окислення етилену до оцтової кислоти; ця композиція включає в сполученні з киснем елементи о 30 молібден, ванадій, ніобій та золото у відсутності палладію відповідно до емпіричної формули: чЕ
МоамьАнсМамь ему (І) со . й й що й Ге) у якій У означає один або декілька елементів, що вибрані із групи, яка включає Сг, Мп, Та, Ті, В, АЇї, Са,
Зо |п, Рі, 7п, Са, Ві, Се, Со, ВН, Іг, Си, Аа, Бе, Ки, О5, К, КБ, Св, Мо, Са, 5г, Ва, 7, НІ, Мі, Р, РБ, 5Б, 8і, о
Зп, ТІ, У, Ке, Те та! а; а, Б, с, д, е та ї означають такі грам-атомні співвідношення елементів, при яких 0 «кас1; 0-01 та а-р-1; 105«о«0,02; О«ка«2; О«кес1 та Осіс2.
Зберігається потреба в створенні каталізатора окислення етану і/або етилену до оцтової кислоти та « й розробці способу одержання оцтової кислоти з застосуванням такого каталізатора, при здійсненні якого -о каталізатор дає можливість досягти високої селективності перетворення в оцтову кислоту. с Несподівано було встановлено, що з використанням каталізатора, який у сполученні з киснем включає з молібден, ванадій, ніобій та золото у відсутності палладію, де молібден, ванадій, ніобій та золото містяться в особливих кількостях, етан і/або етилен може бути окислений до оцтової кислоти при підвищеній селективності відносно оцтової кислоти. Більш того, була встановлена можливість використання каталізаторів за даним -1 15 винаходом для досягнення високої селективності відносно оцтової кислоти при зниженій селективності відносно етилену. (се) Відповідно, у даному винаході пропонується каталітична композиція для окислення етану і/або етилену до б» оцтової кислоти, причому ця композиція в сполученні з киснем включає елементи молібден, ванадій, ніобій та золото у відсутності палладію відповідно до емпіричної формули: їз 50
Моам/ьАнсМамь ет (І)
Фе у якій М означає один або декілька елементів, що вибрані із групи, яка включає Сг, Мп, Та, Ті, В, АТ, ба,
Іп, РІ, 2пи, Са, Ві, Се, Со, КИ, Іг, Си, Ад, Бе, Ки, О5, К, КБ, Св, Мао, Са, 5г, Ва, 2т, НЕ, Мі, Р, РБ, 56, 5і, 22 Зп, ТІ, М, Бе, Те та! а;
ГФ) а, Б, с, д, е та Гозначають такі грам-атомні співвідношення елементів, при яких
О«кас1; О-ре1 і анр-1; ко -5 . «с«0,02; 04хасо,865; 0,135сес0,23; 0, 5Бсанесі1; бо
О-їс2.
Каталізатори, що описуються формулою (І), включають:
МодУМьАцсМамМье
МодзА,йсМамМье м 65 МодУмьАисМамье
МодАцеМаМьь.
Приклади прийнятних каталізаторів, що відповідають формулі (І), включають: М 4 ооМо 455ІМБо гооАЧо осовОу;
Мо. ооМо, 547 Мбо твзАМо оооеОу та Моч ооМо,вв1МБо 17420 0009Оу, де у означає число, що відповідає валентностям елементів у композиції для кисню.
У кращому варіанті а20,01, а найбільш краще, якщо а-1.
У кращому варіанті с»0,0001, а найбільш краще, якщо с»0,0005.
У кращому варіанті с«0,002, а найбільш краще, якщо с « 0,001.
У кращому варіанті а»0,425, зокрема 450,45, а найбільш краще, якщо 420,5.
У кращому варіанті ас0,8, а найбільш краще, якщо 40,7.
У кращому варіанті е»0,14, найбільш краще, якщо е»0,15.
У більш кращому варіанті е«0,20, а найбільш краще, якщо ес0,18.
У кращому варіанті дне»»0,6, зокрема ане»О,7.
У найбільш кращому варіанті ане»0,8.
У кращому варіанті аднес0,95, більш краще, якщо авес«0,9, 12 У кращому варіанті 150,2, а найбільш краще, якщо ї«0,02.
У кращому варіанті а»0,01, О,0001«сс0,002, 0,425«ха:0,8, 0,14се«0,20, 0, бханех0,95, а 10,2; де більш краще, якщо 0,0005«с-0,001, О45скасо,, е»0,15, днесО,9, а 150,02; краще де 4а»0,5, ес0,18, а дне»0,7, зокрема дне»0,8.
У цьому кращому варіанті найбільш краще, якщо а-1.
У, коли він є, у кращому варіанті вибирають із групи, що включає Зп, ЗБ, Си, РІ, Ад, Ре та Ке.
Перевага каталітичних композицій відповідно до даного винаходу полягає в тому, що вони можуть бути більш активними та селективними при перетворенні етану і/або етилену в оцтову кислоту, ніж композиції, що не відповідають даному винаходу. При використанні каталітичних композицій за даним винаходом може бути досягнута селективність відносно оцтової кислоти як правило щонайменше 55 мольних 905. У більш кращому сч ре варіанті може бути досягнута селективність відносно оцтової кислоти вище ніж 6095, зокрема селективність, що перевищує 70905. (о)
Так, зокрема, з використанням каталітичних композицій за даним винаходом висока селективність відносно оцтової кислоти може бути досягнута в сполученні з низькою селективністю відносно етилену, якщо вона взагалі проявляється. с
При застосуванні каталітичних композицій за даним винаходом селективність відносно етилену становить як правило менш ніж 30 мольних 95, краще менш ніж 20 мольних 95, а найбільш краще менш ніж 10 мольних 905. «І
У кращому варіанті при застосуванні каталітичних композицій за даним винаходом селективність відносно с оцтової кислоти становить щонайменше 70 мольних 95, а селективність відносно етилену становить менш ніж 10 мольних 95. (22) з В тому значенні, у якому воно використано в даному описі, поняття "селективність" відноситься до М вираженої у відсотках частки, що відбиває кількість одержуваної як продукт цільової оцтової кислоти в порівнянні з загальною кількістю вуглецю в продуктах, що утворюються: селективність, 90-100"число молів одержуваної оцтової кислоти/5 де 5 означає суму молярних еквівалентів кислоти (на вуглецевій основі) всіх вуглецевмісних продуктів, за « 20 винятком алканів, у потоці, що відходить. -в
Ці каталітичні композиції можуть бути приготовлені за будь-яким з методів, які звичайно застосовуються с при одержанні каталізаторів. Такий каталізатор може бути успішно приготовлений з розчину розчинних сполук :з» або комплексів, або сполук кожного з металів. У кращому варіанті розчин являє собою водну систему, значення рнН якої знаходиться в інтервалі від 1 до 12, краще від 2 до 8, при температурі від 20 до 10026.
Звичайно суміші сполук, що містять такі елементи, готують розчиненням достатніх кількостей розчинних - сполук та диспергуванням усіх нерозчинних сполук для того, щоб досягти необхідного грам-атомного співвідношення елементів у каталітичній композиції. Надалі каталітична композиція може бути приготовлена ре) видаленням із суміші розчинника. Каталізатор можна кальцинувати нагріванням до температури від 200 до б 5502С, доцільно на повітрі або в кисні, протягом часу від їхв. до 24год. У кращому варіанті повітря або 5р кисень являє собою потік, що повільно рухається. т- Каталізатор можна використовувати не нанесеним або нанесеним на носій. Прийнятні носії включають се» діоксид кремнію, оксид алюмінію, діоксид цирконію, діоксид титану, карбід кремнію та суміші двох або декількох з них.
Додаткові подробиці прийнятного методу готування каталітичної композиції можна знайти, наприклад, у (ЕР-А 0166438).
Каталізатор можна використовувати у формі нерухомого або псевдозрідженого шару.
Ф) В іншому варіанті об'єктом даного винаходу є спосіб селективного одержання оцтової кислоти з газоподібної ко суміші, що містить етан і/або етилен, причому цей спосіб включає введення газоподібної суміші в контакт з газом, що містить молекулярний кисень при підвищеній температурі в присутності каталітичної композиції, що бо представлена в даному описі вище.
Вихідний газ включає етан і/або етилен, краще етан.
Як етан, так і/або етилен може бути використаний по суті в чистому виді або змішаним з однією або декількома такими речовинами, як азот, метан, діоксид вуглецю та вода у формі водяної пари, що можуть міститися у великих кількостях, наприклад, більш ніж 5об.95, або з однією або декількома з таких речовин, як 65 Водень, монооксид вуглецю, Сз/Слалкани та алкени, що можуть міститися в невеликих кількостях, наприклад, менш ніж Боб.об.
Газом, що містить молекулярний кисень, може бути повітря або газ, що містить більше або менше молекулярного кисню ніж повітря, наприклад, кисень. Прийнятним газом може бути, наприклад, кисень, розведений придатним розріджувачем, наприклад, азотом.
У кращому варіанті, на додаток до етану і/або етилену та газу, що містить молекулярний кисень, у вихідний матеріал додають воду (водяну пару), оскільки це може поліпшити селективність відносно оцтової кислоти.
Прийнятна підвищена температура знаходиться в інтервалі від 200 до 5002С, краще від 200 до 40026.
Прийнятний тиск є атмосферним або підвищеним, наприклад, в інтервалі від 1 до 50бар, краще від 1 до
ЗОбар. 70 У кращому варіанті перед використанням у способі за винаходом каталітичну композицію кальцинують.
Прийнятне кальцинування може бути здійснено витримуванням при підвищеній температурі, бажано в інтервалі від 250 до 5002С, у присутності кисневмісного газу, наприклад, повітря.
Робочі умови та іншу інформацію, що може бути використана для виконання винаходу, можна почерпнути з вищезгаданої літератури, що присвячена даній області техніки, наприклад, з (05 Мо42503461.
Спосіб відповідно до винаходу далі додатково проілюстрований з посиланням на наступні приклади.
Приготування каталізатора
Приклади відповідно до даного винаходу
Каталізатор А (Мої ооМо а55ІМБо гооАЧо обов Оу)
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0369г тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 702 готували розчин А". Розчиненням з перемішуванням 6,652г ванадату амонію в 150мл дистильованої води при 702С готували розчин "Б. Розчиненням з перемішуванням 6,704г пентахлориду ніобію та 7,821г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів
А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом. СМ 1Бхв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/«В залишали Ге) перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до Ше тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0О0,2мм. Далі одержаний з «т порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002С впродовж 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі: ї-о
Мо. ооМо455ІМБо гооАМо обовОу. б
Каталізатор Б (Мо. ооМо ват Мбо 163йцо, 0009 Оу) | | | м
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0359г тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 7092С готували розчин "А". Розчиненням з перемішуванням 6,555г ванадату амонію в 150мл дистильованої води при 702С готували розчин "Б. Розчиненням з перемішуванням 5,134г пентахлориду ніобію та 5,992г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів «
А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім -о с з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом й 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали и"? перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для -І додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до с тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002С впродовж (о) 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі: їз 7 Мо. ооМо, 547 Мбо твзАцо обоз Оу.
Каталізатор В (Мо ооМо вв1 Мо 174Аво 0009 Оу) со Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0382г тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 7092С готували розчин "А". Розчиненням з перемішуванням 8,005г ванадату амонію в 150мл дистильованої води при 702С готували розчин "Б. Розчиненням з перемішуванням 5,488г пентахлориду 29 ніобію та 6,404г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів (ФІ А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом по 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення бо випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з 65 порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002 впродовж 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі:
Мо» ооМо,вв1 Мбо,174Ан0 о009Оу.
Приклади, що не відповідають винаходу
Порівняльний приклад 1 (Мо. ооМо 423МБо 11540 обовОу)
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0345г тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "А". Розчиненням з перемішуванням 6,220г ванадату амонію в 150мл дистильованої води при 702С готували розчин "Б. Розчиненням з перемішуванням 3,918г пентахлориду ніобію та 4,570г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів
А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім 70 з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для 75 додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002С впродовж 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі:
Мої ооМо 423 МбБо 115400 обовОу.
Порівняльний приклад 2 (Мої ооМо 529МБо 124Ачо о0о8Оу)
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0411г тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 702 готували розчин "А". Розчиненням з перемішуванням 7,741г ванадату амонію в 150мл дистильованої води при 702С готували розчин "Б. Розчиненням з перемішуванням 4,189г пентахлориду ніобію та 4,889г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів сч
А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім (о) з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення со зо випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для в додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до Ге) тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002С впродовж о 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі: їч-
Мо» ооМо, 529 МБО, 124А но обов Оу.
Порівняльний приклад З (Мої ооМо взвіМбо 13з3АМо 0009 Оу)
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0395г тетрахлораурату амонію в 100мл « дистильованої води при 7092 готували розчин А". Розчиненням з перемішуванням 9,356бг ванадату амонію в 15Омл дистильованої води при 702С готували розчин Б". Розчиненням з перемішуванням 4,487г пентахлориду - с ніобію та 5,234г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів "» А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім " з перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого се утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до
Ф тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з
ЧК» 50 порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002С впродовж сю» 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі:
Мо» ооМо,взв Мбо,1з3Ано 0009Оу.
Порівняльний приклад 4 (Мої ооМо,зв2МБо 143Ачо о0овОу)
Розчиненням з перемішуванням 22,070г молібдату амонію та 0,0336бг тетрахлораурату амонію в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "А". Розчиненням з перемішуванням 5,281г ванадату амонію в (Ф) 15О0мл дистильованої води при 702С готували розчин Б". Розчиненням з перемішуванням 4,828г пентахлориду ко ніобію та 5,632г щавлевої кислоти в 100мл дистильованої води при 702С готували розчин "В'. Кожний з розчинів
А, Б та В залишали стояти протягом 15хв., щоб досягти максимально можливої солюбілізації компонентів. Потім бо З перемішуванням при 702С розчин В швидко вводили в розчин Б. Змішаний розчин Б/В перемішували протягом 15хв. при 709С, після чого швидко вводили в розчин А. Кінцевий змішаний розчин А/Б/В залишали перемішуватися при 7023 впродовж додаткових 15хв., після чого розчин нагрівали до кипіння для полегшення випарювання води. Повного випарювання суміші реагентів досягали протягом 1,5год., у результаті чого утворювалася суха паста. Потім хімічну склянку з висушеною пастою переносили в сушильну шафу для 65 додаткового сушіння при 1202 впродовж 2год. Після сушіння каталітичний попередник подрібнювали до тонкодисперсного порошку, а потім просівали через сито з розмірами комірок 0,2мм. Далі одержаний з порошкоподібного каталізатора пиріг кальцинували в нерухомому повітрі в сушильній шафі при 4002 впродовж 4год. Приготовлений оксидний каталізатор відповідав наступній номінальній формулі:
Мо» ооМо,зв2 МБО 143: но обов Оу.
Загальний спосіб проведення реакції окислення етану
Як правило, 5мл порошкоподібного каталізатора змішували з 15мл скляного бісеру з діаметром кульок 04мм, одержуючи шар розведеного каталізатора об'ємом 20мл. Далі цей розведений каталізатор завантажували в реактор з нерухомим шаром, що виконаний із сплаву "Хастелой" (НавзіейЙсу), з внутрішнім діаметром 12мм та довжиною 40см. Каталізатор утримували в центрі реактора за допомогою кварцових настінних штирів разом з 70 інертним насадним матеріалом поверх шару каталізатора та під ним. Далі для перевірки на наявність витоку реактор випробовували під тиском гелію 20бар. Після цього в гелії під тиском 1ббар каталізатор активували нагріванням до 2202 із швидкістю 52С/хв і витримуванням протягом 1год., щоб гарантувати повне розкладання каталітичних попередників.
Потім у реактор вводили потоки етану, етилену, 2095 кисню в гелії та води, необхідні для гарантії 75 створення необхідної вхідної композиції. Ця композиція включала 5206.95 етану, 6,706.96 кисню, 1006.95 етилену,
Боб. води, а решта - гелій. Загальну витрату вихідних матеріалів підтримували на такому рівні, при якому гарантувалася СШПГ 3200/год. Після встановлення рівноваги протягом боОхв. із потоку, що відходить, відбирали проби газу для ГХ системи (пісат моделі 4400), з метою кількісного визначення етану, етилену, кисню та гелію.
Для кожного з каталізаторів від А до В у реакторі підтримували температуру 3002С, щоб полегшити пряме порівняння. По завершенні ще одного періоду встановлення рівноваги протягом бохв. починали збирати рідкий продукт, і цей процес, як правило, продовжували протягом 18год. Протягом періоду експерименту склад газу, що відходить, визначали ГХ аналізом (РгоссС, Опісат). Об'єм газу, що відходить, у період всього експерименту вимірювали витратоміром для води/газу. Після періоду експерименту рідкі продукти збирали та зважували.
Склад рідких продуктів визначали газохроматографічним аналізом |прилади Опісат моделей 4400 та 4200, «С оснащені відповідно термокондуктометричним детектором (ТКД) та полум'яно-іонізаційним детектором (ПІД). о
За даними аналізу швидкостей потоків та складу вихідних матеріалів і продуктів розраховували наступні параметри: ступінь перетворення етану-(число моль етану на вході-число моль етану на виході)/число моль етану на входіх100 со кисню-(число моль кисню на вході-число моль кисню на виході)/число моль кисню на входіх100 « селективність відносно оцтової кислоти (С, мольних 95)-(число моль оцтової кислоти на виходіх2)(число моль етилену на Ф виходіх2-число моль етилену на входіх2)уючисло моль СО на виходієчисло моль СО5» на виходіючисло моль Ф оцтової кислоти на виходіх2)х100
Зо відносно етилену (С, мольних 905)-:(число моль етилену на виходіх2)/(число моль етилену на виходіх2-число в моль етилену на входіх2)нчисло моль СО на виходії число моль СО» на виходінкчисло моль оцтової кислоти на виходіх2)х100 відносно СО (С, мольних 95)-(число моль СО на виходіу(число моль етилену на виходіх2-ч-исло моль « 20 етилену на входіх2)ункчисло моль СО на виходікчисло моль СО» на виходікчисло моль оцтової кислоти на з с виходіх2)х100 й відносно СО» (С, мольних 95)-(число моль СО» на виході)(число моль етилену на виходіх2-ч-исло моль и"? етилену на входіх2)ункчисло моль СО на виходікчисло моль СО» на виходікчисло моль оцтової кислоти на виходіх2) х100 відносно СО,-селективність відносно СО (С, мольних 905) нселективність відносно СО» (С, мольних 9б) -і ОПР (об'ємна продуктивність), 90-(г оцтової кислоти)/кг каталітичного шару/год. с Встановлено, що масовий баланс та вуглецевий баланс для реакції, як правило, був рівним 100-596.
Експерименти А-В та порівняльні приклади 1-4 (о) При здійсненні вищеописаного загального способу проведення реакції використовували кожний каталізатор. ї» 50 Результати наведені в таблиці. Кожний каталізатор оцінювали в звичайних умовах, що зазначені у таблиці 1. с» 1 вежею йон со со сою зв о З(орвняльнию 89003270 5800258 155. т а(орівняльний 72382 889634 80. во 51111176 90 м5 845 вв. в 7777771771лял оо вов ля) ав во
Умови: 52о06.95 етану, 6,60о6.95 кисню, 1006.95 етилену, 506.95 води, решта - гелій, температура: 3002С, СШПГ: 3200год 7, манометричний тиск: 16бар. бо Наведені в таблиці дані показують, що при зіставленні з каталізаторами порівняльних прикладів профіль селективності Мо-М-Мр-Аи! каталізаторів, що відповідають даному винаходу, несподівано змінюється в напрямку утворення АсОНнН за рахунок витрати етилену.

Claims (14)

2 Формула винаходу
1. Каталітична композиція для окислення етану і/або етилену до оцтової кислоти, яка відрізняється тим, що містить в сполученні з киснем елементи: молібден, ванадій, ніобій та золото за відсутності паладію відповідно
/0. Во емпіричної формули: МодАцоМаМЬе (І), у якій а, с, 4 означають такі грам-атомні співвідношення елементів, при яких Оса; 1075 с «0,02; 0,4 «ах 0,865; 0,135 «е х 0,23; та 0,55 « де «|.
2. Каталітична композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить у сполученні з киснем вольфрам у грам-атомному співвідношенні Б, яке знаходиться у діапазоні між більш ніж 0 та менш ніж 1, причому ань-1.
3. Каталітична композиція за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що додатково містить у сполученні з киснем елемент У, який означає один або декілька елементів, що вибрані з групи, яка включає: Ст, Мп, Та, Ті, В, АЇ, Са, Іп, РЕ, 7п, Са, Ві, Се, Со, КИ, Іг, Си, А9, Ре, Ки, О5, К, КБ, Св, Ма, Са, 5г, Ва, 2, НЕ, Мі, Р, РБ, 56, зі, Зп, ТІ, О, Ке, Те та Га, причому У присутній у грам-атомному співвідношенні ї, яке знаходиться у діапазоні 0 «
ї-2.
4. Каталітична композиція за п. 2, яка відрізняється тим, що відповідає формулі МодУУьАцеМаМье У сполученні з киснем. Ге
5. Каталітична композиція за п. З, яка відрізняється тим, що відповідає формулі МозУмьАцеМаМьЬох,; або о МодАчцеМамМьех, у сполученні з киснем.
6. Каталітична композиція за п. З, яка відрізняється тим, що а » 0,01, 0,0001 « с « 0,002,0425:ха4:0,8, 0,14 « е«020,06б«хатжех0,95таїх 0,2.
7. Каталітична композиція за п. 6, яка відрізняється тим, що 0,0005«с-«0,001,045«х:а«:07, е»015 акне о 09 тах 0,02. «
8. Каталітична композиція за п. 7, яка відрізняється тим, що й х0,5,е«018тайнех» 0,7.
9. Каталітична композиція за п. 8,яка відрізняється тим, що й тех» 0,8. іш
10. Каталітична композиція за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що а - 1. (о)
11. Каталітична композиція за будь-яким з пп. 3-10, яка відрізняється тим, що У має значення, що вибране із і - групи, яка включає Зп, 560, Си, РІ, Ад, ГРе та Ке.
12. Каталітична композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що відповідає формулі, що вибрана із групи, яка включає: Мої ооМо 455450 200АМо ооо8Оу; Мої ооМо 547 МБо 1взАМососеОу та Моч осоМо,вв1 МБО 174АМооооеОу, де У означає число, що відповідає валентностям елементів у композиції для кисню. « дю
13. Спосіб селективного одержання оцтової кислоти з газоподібної суміші, що містить етан і/або етилен, - який відрізняється тим, що включає контактування вказаної газоподібної суміші з газом, що містить с молекулярний кисень при температурі у діапазоні 200-500 С в присутності каталітичної композиції за :з» будь-яким з попередніх пунктів.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що каталітичну композицію використовують у формі псевдозрідженого шару. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних се) мікросхем", 2007, М 10, 10.07.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і о науки України. їз 50 сю Ф) іме) 60 б5
UAA200504372A 2002-10-10 2003-09-23 Catalyst based on mixed metal oxides and process for producing acetic acid UA79643C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0223681.8A GB0223681D0 (en) 2002-10-10 2002-10-10 Catalyst and process
PCT/GB2003/004060 WO2004033090A1 (en) 2002-10-10 2003-09-23 Mixed metal oxide catalyst and process for production of acetic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA79643C2 true UA79643C2 (en) 2007-07-10

Family

ID=9945751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200504372A UA79643C2 (en) 2002-10-10 2003-09-23 Catalyst based on mixed metal oxides and process for producing acetic acid

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20070185349A1 (uk)
EP (1) EP1549432B1 (uk)
JP (1) JP2006501993A (uk)
KR (1) KR100978775B1 (uk)
CN (1) CN100352543C (uk)
AT (1) ATE521410T1 (uk)
AU (1) AU2003267593A1 (uk)
BR (1) BR0315236B1 (uk)
CA (1) CA2501050C (uk)
GB (1) GB0223681D0 (uk)
MY (1) MY145211A (uk)
NO (1) NO20052174L (uk)
RS (1) RS20050277A (uk)
RU (1) RU2350385C2 (uk)
SG (1) SG157227A1 (uk)
TW (1) TW200408446A (uk)
UA (1) UA79643C2 (uk)
WO (1) WO2004033090A1 (uk)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871064B (zh) * 2003-08-21 2015-04-01 英国石油化学品有限公司 催化剂组合物及其在乙烷氧化中的用途
RU2462307C1 (ru) * 2011-05-30 2012-09-27 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Катализатор и способ получения уксусной кислоты или смеси уксусной кислоты и этилацетата
DE102011109816B4 (de) * 2011-08-09 2017-04-06 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Katalysatormaterial für die Oxidation von Kohlenwasserstoffen
DE102011109774B4 (de) 2011-08-09 2017-04-20 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Katalysatormaterial für die Oxidation von Kohlenwasserstoffen
US20150119622A1 (en) * 2012-05-04 2015-04-30 Shell Oil Company Catalyst for alkane oxidative dehydrogenation and/or alkene oxidation
CN104649894B (zh) * 2013-11-19 2017-06-06 中国石油天然气股份有限公司 丙烯醛选择性氧化制备丙烯酸的方法
CN104649893B (zh) * 2013-11-19 2016-07-13 中国石油天然气股份有限公司 一种制备不饱和酸的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9807142D0 (en) * 1998-04-02 1998-06-03 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process utilising the catalyst
DE19823052A1 (de) * 1998-05-22 1999-11-25 Consortium Elektrochem Ind Schalenkatalysator zur Herstellung von Essigsäure durch Gasphasenoxidation von gesättigten und/oder ungesättigten C4-Kohlenwasserstoffen
GB9819221D0 (en) * 1998-09-04 1998-10-28 Bp Chem Int Ltd Process for the production of acetic acid
GB9907704D0 (en) * 1999-04-01 1999-05-26 Bp Chem Int Ltd Catalyst and process utilising the catalyst
JP2001033149A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Fujitsu General Ltd 冷蔵庫
DE10024437A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-29 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Verfahren zur selektiven Herstellung von Essigsäure durch katalytische Oxidation von Ethan
US6407280B1 (en) * 2000-09-28 2002-06-18 Rohm And Haas Company Promoted multi-metal oxide catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003267593A1 (en) 2004-05-04
MY145211A (en) 2012-01-13
GB0223681D0 (en) 2002-11-20
BR0315236B1 (pt) 2013-02-05
CN100352543C (zh) 2007-12-05
RU2005114479A (ru) 2006-01-20
CA2501050C (en) 2011-06-14
WO2004033090A1 (en) 2004-04-22
CN1688389A (zh) 2005-10-26
EP1549432B1 (en) 2011-08-24
ATE521410T1 (de) 2011-09-15
BR0315236A (pt) 2005-08-23
EP1549432A1 (en) 2005-07-06
TW200408446A (en) 2004-06-01
RU2350385C2 (ru) 2009-03-27
US20070185349A1 (en) 2007-08-09
RS20050277A (en) 2007-06-04
JP2006501993A (ja) 2006-01-19
NO20052174L (no) 2005-05-03
KR20050049527A (ko) 2005-05-25
CA2501050A1 (en) 2004-04-22
KR100978775B1 (ko) 2010-08-30
SG157227A1 (en) 2009-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000071428A (ko) 산화촉매 및 상기 촉매의 이용방법
RU2266884C2 (ru) Способ получения углеводородов и катализатор для его осуществления
UA79643C2 (en) Catalyst based on mixed metal oxides and process for producing acetic acid
UA79540C2 (uk) Каталітична композиція окиснення, її одержання та спосіб селективного окиснення
RU2387478C2 (ru) Катализатор окисления этана и способ, в котором используют этот катализатор
JP2005320331A (ja) アクロレインおよび/またはアクリル酸を製造する方法
UA82367C2 (uk) Композиція каталізатора для окислення етану і/або етилену до оцтової кислоти, спосіб її приготування та спосіб одержання оцтової кислоти
CN111790454A (zh) 一种仿生铁基催化剂、制备方法及应用
CN113926467B (zh) 一种不饱和醛催化剂及其制备方法和应用
UA80099C2 (en) Catalyst composition for oxidation of ethane and/or of ethylene to acetic acid and method for producing acetic acid
JP4180317B2 (ja) 酸化反応触媒の製造方法
JP2899634B2 (ja) エチレンを製造する方法
JP2003170044A (ja) 触媒の調製方法
JP2001347165A (ja) 金属酸化物触媒の製造方法
JP2903073B2 (ja) エチレンの製造方法
JP2002177777A (ja) 触媒およびこの触媒を用いた不飽和ニトリルの製造方法
JP2884082B1 (ja) 低級炭化水素の酸化的縮合反応用触媒およびそれを用いる低級炭化水素の酸化的縮合方法
KR20230057253A (ko) 메탄 개질용 촉매 및 이의 제조방법
SU1326330A1 (ru) Катализатор дл окислени хлористого водорода в хлор и способ получени хлора
CN116745028A (zh) 用于甲烷重整的催化剂和制备其的方法
JPS5835971B2 (ja) アクロレインの製造方法
JP4610128B2 (ja) 酸化反応触媒の製造方法
JPH10114688A (ja) イソブチレンおよびメタクロレインの製造方法
JP2000342969A (ja) 水素の選択的酸化触媒、水素の選択的酸化方法及び炭化水素の脱水素方法
JPH07223812A (ja) シアン化水素の製造方法