SU825132A1 - Катализатор для синтеза акриловой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к катализато рам парциального окисле«и , а именно к катализаторам дл  процессов окислени  акролеина в акриловую кислоту,  в л ющуюс  ценным сырьем дл  получени  искусственных волокон, клеев, смазочных материалов, лаков и т.д. Известен окисный в.анадиймолибденовый катализатор, содержащий окислы MoO-j и в соотнощении 10Ь:(10300 ) DJДанный катализатор имеет недостаточно высокую активность - выход акри ловой кислоты не превьппает 66,9%. Известны также окисные ванадиймолибденовые катализаторы, содержащие МоО, VoOy, в соотношении 100: :(1-100):() и добавки окислов Си, Fe, и, Ва, Si, Аи, Se, Со, Ti, Sr, Ag, Mg, В, Sn, XW , Pb, As Г21. Однако эти катализаторы имеют недостаточно высокую активность (выход акриловой кислоты 86,1-95,6%, который снижаетс  при широкой вариации услови проведени  процесса). Кроме того, высокое содержание активного компонента увеличивает стоимость катализатора. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  каталшзатор, содержащий окиси молибдена; ванади  и меди на носителе - двуокиси кремни . Дл  катализатора с атомным отношением, V:Mo:Cu 55:80:3 при и составе реакционной смеси, об.%: акролеин 3,8; кислород 5,8; вод ной пар 59,3; азот остальное , выход акриловой кислоты составл ет 84,3% Гз. Недостатком известного катализатора  вл етс  сравнительно невысокий выход акриловой кислоты. Цель изобретени  - повышение активности катализатора. Дп  достижени  цепи катализатор дополнительно содержит окись теллура при следующемсодержании компонентов , вес.%: Окись молибдена 22,6-26,3 П тиокись ванади  3,3- 3,7 382 Окись меди 0,16-2,8 Окись теллура 0,16-2,7 Двуокись кремни  Остальное Методика получени  катализатора заключаетс  в следующем. Рассчитанное количество метаванада та аммони , парамолибдата аммони  и азотнокислой меди раствор ют в дистил лированной воде при нагревании, добавл ют раствор окиси теллура в концентрированной азотной кислоте и в полученный раствор при перемешивании внос т носитель. Суспензию сушат в распылительной сушилке. Порошок катализатора таблетируют, сушат при |175 С в течение 18 ч и прокаливают , в течение 4 ч при 300°С в тЪке азот « После этого катализатор подвергаетс  активации в течение 2 ч при в реакционной смеси состава, об.%: акро леин 4, кислород 7, вод ной пар 20, азот остальное. П.р и ме р 1. 4,75 г и 32,64 г {NHj) раствор ют при нагревании в дистиллированной воде . В полученный раствор при перемеши вании внос т 70 г аэросила марки А-175 (SiOxj). Суспензию сушат в распылительной сушилке. Порошок катализатора таблетируют, сушат при 175С и затем прокаливают в течение 4 ч при в токе азота. Полученный катализатор содержит 3,65 вес.% 26,35 вес.% MoOg; носитель остальное Пример 2. Катализатор состава , вес.%: 3,6; ИоО 26,2 и СиО 0,16; носитель остальное, получают растворением в дистршлированной воде 4,63 г 32,1 г (,. 70 г азросила марки А-175 и 0,48 г Cu(N02 )1- ЗН-0. Далее обработку провод т аналогично примеру 1 . Пример 3. Катализатор, содержащий , нес.%: 3,6; MoOj 26,2 и ,16; носитель остальное, получают растворением в дистиллированной воде 4,63 г 32,1 г (NN4)6 07О24 20 и 70 г аэросила. 0,16 г ТеО2 раствор ют в концентриро ванной азотной кислоте. Полученную суспензию обрабатывают аналогичнопр меру I . Пример 4. Дл  получени  катализатора , содержащего, вес.%: 3,6; МоО 26,1; СиО 0,16 и ТеО 0,16 носитель остальное, получают суспензию при растворении в воде 4,55 г NH4V03; 31,8 г (тJ).f.; 0,48 г Cu(NOj). 70 г аэросила марки А-175 и 0,16 г Т.еО/ в концентрированной азотной кислоте. Дальнейшую обработку провод т по примеру 1. Пример 5. Дл  получени  катализатора , содержащего, вес.%: 3,5; МоОз 24,7; СиО 1,52; ТеО 0,3; носитель остальное, получают суспензию при растворении в воде 4,5 г 30,7 г (m)f,. 4,67 г Си(КОэ)2. ЗНдО; 70 г аэросила и 0,3 г ТеО/2. в концентрированной азотной кислоте. Дальнейшую обработку осуществл ют по примеру 1. Пример 6. Дл  получени  катализатора , содержащего, вес.%: g3 ,4; МоОз 23,3, СиО 2,8; TeOxj 0,8, носитель остальное, получают суспензию при растворении в воде 4,42 г 28,6 г (NH4)Mo-yO 8,7 г Си(ЫОз)2- , 70 г аэросила и 0,8 г ТеО в концентрированной азотной кислоте. Дальнейшую, обработку i осуществл ют по примеру 1. Пример 7. Дл  получени  катализатора , содержащего вес.%: g 3,3; MoOj 22,6; CuO 1,4; TeOj 2,7, носитель остальное, получают суспензию при растворении в воде 4,26 г NH4.V03; 28,02 г (NN4)6 07-924 2° 4,24 г Cu(NOj)2- N.0; 70 г аэросила и 2,73 г TeO/j в концентрированной азотной кислоте. Дальнейшую обработку провод т по примеру 1. Катализаторы по примерам 1-7 испытывают в реакции получени  акриловой кислоты окислением акролеина в смеси с кислородом в проточно-циркул ционной установке в режиме идеального смешени . Услови  испытани : температура реакции , состав реакционной смеси, об.%: акролеин 4, кислород 7; вод ной пар 20; азот остальное. Пример 8. Катализатор по примеру 7 испытывают при заданной конверсии акролеина X 98,4% в услови х , аналогичных испытани м по примерам 1-7. В табл. 1 приведены результаты испытаний катализаторов в реакци х окислени  акролеина до акриловой кислоты, выход которой приводитс  в режиме идеального смешени  (полученный экспериментально ) и расчетный - в режиме идеального вытеснени  дл  сравнени . Активность оценивают условной величиной Х/С, характеризующей активность единицы объема катализатора.

 )

cr

s с ю «

н 78 Как видно из табл. 1, предлагаемые катализаторы по сравнению с известными значительно выше по выходу акриловой кислоты, В табл. 2 дл  сравнени  по активности с известными катализаторами , (пример 8 приведены результаты испыташш катализатора, полученного по примеру 7, при конверсии, близкой к услови м испытаний известных каталиТаблица 2 28 заторов. Из табл. 2 следует, что на предлагаемом катализаторе достигаетс  та же сама  конверси  при более низком времени контакта или температуре , т.е. катализатор более активен, Х/Ь выше на 20-50%. При увеличении содержани  активного компонента в катализаторе выход акриловой кислоты возрастает до 98,5%

Предлагаемый

.З; МоОз 22,6; СиО 1 ,tO; ТеО 2,70

(вес. i;

V iOj-tMoOgrCuOrAlO 10:100:7:3

V:Mo:Cu 15-80:3

98,4

Предхшгаемый

В табл. 3 приведены результаты испытаний образцов с разным содержанием носител  и при посто нном соот300

2,6

300

3.6

310

3,0

Продолжение табл. 2

95,5 38,0

84,0

Claims (3)

1. ношении компонентов в активной массе Mo02:V2p5.:CuO:Te02 9:1:1:1 (как в примере 7). Как видно из табл. 1-3, предлага емый катализатор при минимальном со держании активной массы вьше из вестных катализаторов по активности . Формула изобретени  Катализатор дл  синтеза акриловой кислоты окислением акролеина, включаю щий п тиокись ванади , окись молибдена , окись меди и носитель..двуокись кремни , отличающийс  тем что, с целью повышени  активности катализатора , он дополнительно содержит

   Таблица 3 окись теллура при следующем содержании компонентов, вес.%: Окись молибдена 22,6-26,3 П тиокись ванади  3,3-3,7 Окись меди 0,16-2,8 Окись теллура 0,16-2,7 Двуокись кремни  Остальное Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе 1.Патент США № 3439028, кл.260-530, опублик. 1969.
2. 2.Патент США № 3567772, кл. 260-530, опублик. 1971.
3. 3.Патент США № 37363354, кл. С 07 С 57/26, опублик. 1973 (прототип).