Способ приготовления катализатора для получения метакролеина
(72) Авторы изобретения
В. М. Жизневский, В. А. Кожарский и Д-. К. Тол
Львовский ордена Ленина политехнический инсти им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРОЛЕИНА
1 . Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для получения метакриловой кислоты, которая является ценным мономером в производстве полимеров, например, метилметакрилата. Метакриловую кислоту можно получать окислением. метакролеина в жидкой или газовой фазе.
Известен способ приготовления катализатора для окисления олефинов, содержащий окисные соединения хрома, молибдена, теллура и фосфора, заключающийся в смешении водных растворов парамолибдата аммония, теллуровой кислоты и фосфорнокислого аммония с .окисью хрома с последующей термообработкой при 625-650 С $1).
Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления катализатора для получения метакролеина на основе окисных соединений железа, теллура и молибдена, заключающийся в смешении раствора хлорида железа с
2 теллуровой кислотой с последующим д0бавлением раствора пара-молибдата аммония. Полученный раствор наносят на носитель, упаривают на водяной бане. сушат и подвергают высокотемпературной обработке в токе воздуха при о
400 С в течение 8 ч с последующей активацией в токе воздушно-изо-бутиле. новой смеси P2).
Однако известный способ характеризуется получением катализатора с недостаточно высокой активностью - при окислении изо-бутилена выход метакролеина не превышает 49,63 на пропу.щенный олефин, а при окислении трет15 бутилового спирта выход метакролеина не превышает 30,73
Цель изобретения - получение катализатора с повышенной активностью.
Поставленная цель достигается согласно способу приготовления катализа.тора для получения метакролеина íà ос нове окисных соединений железа, молибдена и теллура, заключающемуся в
Объем- Окисляемое ная ско соединение рость, ч- . рН при добавле нии соли железа
Температура реа ции оС
Степень превращения углеводорода или спир.та,3
Селективность по метакроле ину, Катализатор
Выход метак- ролеина, а
»
82,0
22,1
2900 изо-Бутилен 27,0
ГГ
68,4
860 трет-Бутанол 100
1100 100
425
Известный
49,6
72,5
425
«l Г»
30,7
30,7
400
l l»
50,4
50,4
420 (.для срав нения ) 420
69,0
83,2
57,4
«ГГ»
3000
425
92,4
83,5
«ГГ»
1500
77,2
ГГ
86,0
65,0
«I 1
3000
55,9
«I1»
Предлагаемый 1
425
83,8
78,7
1500
93,9
425
84,8
67,0
ГГ
56,2
3000
400
860 трет-Бутанол 100
75,5
75,5
3 1003 смешении пара-молибдата аммония с, теллуровой кислотой и дальнейшим добавлением при рН1-6 нитрата железа с последующими сушкой и прокаливанием. 5
Способ осуществляют следующим образом.
Горячий раствор пара-молибдата аммония вносят в теллуровую кислоту, на гревают и перемешивают до полного растб ворения, выдерживают 1 ч при 60 С, затем при рН=1-6 добавляют. нитрат железа. Полученный раствор упаривают досуха на водяной бане, сушат в сушильном шкафу и прокаливают. 1S
Предлагаемый катализатор используют как для окисления изо-бутилена, так и продуктов, дающих изо-бутилен, например, таких как трет-бутиловый или изо-бутиловый спирты, которые в 20 некоторых производствах являются побочными продуктами и не находят целесообразного применения. Непосред». ственное .окисление спиртов вместо олефинов исключает из технологичес- 2S кого процесса стадию дегидратации спйрта, что повышает экономическую эффективность процесса. Кроме этого, спирт легче транспортировать к месту производства. 30
886 4
Пример 1. Растворяют при нагревании в 50 см дистиллированной воды 14,8 г (ННф)6 Мо ОГ 4Н О и туда же добавляют 16,4 г Н Те04 2Н О, перемешивают t ч при 6(PC и при рй1 постепенно добавляют раствор 33,6 г
Fe(М0 )> 9Н О в 50 см воды. Раствор упаривают при перемешивании на водяной бане, сушат при 120 С, далее температуру поднимают за 4 ч до
200 С, переносят в чуфельную печь и прока-. ливают 5 ч при 450 С.Получают катализатор с атомным соотношением Fe:ТегМо
1:0,85: I. Его дробят, отбирают фракцию 1-3 мм и испытывают в трубчатом реакторе проточного типа. Условия испытаний и полученные результаты приведены в таблице.
Пример 2. Sce аналогично примеру t, но азотно-кислое железо прибавляют. при рН=3.
Пример 3. Все аналогично примеру 1, но рН раствора при добавлении соли железа поддерживают равным 1.
S таблице представлены каталитические свойства катализаторов, полученных известным и предлагаемым способами ( в реакции окисления изо-бутилена, трет-бутилового и изо-бутилового спир= тов.
Продолжение табл, 1003886.
420
«1!
73,2 73,2
75,0 75,0
«I l»
100
1100
«11»
1680.
«I1»
100
1180
«l1
81.5
81,5
425
11»
100
1680
76,5
76,5
»I I
100
3 . "25
3 400
1 370
«I I»
100.82,0 . 82,0
58,2 58,2
1680
1 l «
«I I»
1680 изо-Бутанол 100
1 370
6 370
6 370
57,0
66,6
61 3
530
«I 1»
«l l»
» l l»
57,0
66,6
61 3
100
«l l
«11
Формула изобретения
Составитель Н. Путова
Редактор Т. Митрович Техред К.Иыцьо Корректор С.Шекмар
Заказ 1645/6 Тираж 535 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4, Как видно из приведенных в таблице результатов испытания катализаторов, на катализаторе, полученном пред лагаемым способом, степень превращения спиртов равна 1001, а изо-бутилена приближается к 1003, следовательно, использование этого катализатора исключает стадию рециркуляции непрореагировавшего исходного олефина или 30 спирта, которая обязательна при применении катализатора-прототипа, так как в этом случае степень превращения иэо-бутилена при высоком времени контакта составляет 68,4i.
3S
Катализатор, полученный предлагаемым способом, позволяет получить метакролеин с выходом до 78,7i на пропущенный олефин при окислении иэобутилена.
При окислении трет-бутилового спирта выход метакролеина удается повысить от 30,7Ф до 75,54 при объемной скорости 860 ч и температуре 400 С.
Способ приготовления катализатора для получения метакролеина на основе окисных соединений железа, молибдена и теллура, включающий смешение пара-молибдата аммония, теллуровой кислоты и соли железа, сушку и прокаливание, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, смешивают сначала пара-молибдат аммония с теллуровой кислотой, а затем при рН=1-6 добавляют нитрат железа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 648258, кл. В 01 У 37/04, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
М 194798, кл. С 07 С 47/22, 1965 (прототип) .
