Способ приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту
Изобретение касается каталитической химии, в частности способа приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту. Цель - получение более селективно действующего катализатора. Процесс ведут смешением суспензии оксикарбоната никеля с трехокисью сурьмы, при необходимости в смесь добавляют двуокись кремния или α-окись алюминия, сушат ее и кальцинируют при 800°С, причем компоненты берут в соотношении, обеспечивающем получение композиции эмпирической формулы SB<SB POS="POST">10</SB>NI<SB POS="POST">4,3</SB>J<SB POS="POST">0-8</SB>O<SB POS="POST">28,6-44,6</SB>, где J - кремний или алюминий. Затем к полученной композиции добавляют раствор, содержащий соединения молибдена, ванадия, меди, вольфрама или ниобия, сушат ее, таблетируют остаток с добавлением графита и прокаливают при 400°С. Способ позволяет получать катализатор с селективностью по акриловой кислоте 97,3-98,3% против 94,8-96,2% для известного катализатора.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 37/04, 23/88
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К.ПАТЕНТУ (21) 4202061/23-04 (22) 26.02.87 (31) 56716/1986 (32) 14.03.86 (33) JP (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Мицубиси Петрокесикал Компани Лимитед (J Р) (72) Кохей Сарумару, Еити Исии и Исаму
Кобаяси (J Р) (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент США М 4075727, кл. В 01 J 23/84, опублик. 1978. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АКРОЛЕИНА В
АКРИЛОВУЮ КИСЛОТУ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности способа приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту. Цел ь — получение более
Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для окисления ненасыщенных альдегидов в ненасыщенные кислоты, в частности к способу приготовления окисного катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту.
Целью изобретения является получение катализатора с повышенной селективностью.
Цель достигается путем использования в качестве соединения никеля оксикарбона- та никеля в виде суспензии, добавления при необходимости двуокиси кремния или аокиси алюминия и определенного соотношения компонентов, обеспечивающего получение композиции следующей эмпирической формулы Sb10Ni4,э10-6028,6-44,6; где!— кремний или алюминий, Ж» 1598857 АЗ селективно действующего катализатора.
Процесс ведут смешением суспензии оксикарбоната никеля с трехокисью сурьмы, при необходимости в смесь добавляют двуокись кремния или а-окись алюминия, сушат ее и кальцинируют при 800 С, причем компоненты берут в соотношении,обеспечивающем получение композиции эмпиричеСкай фОрмулы ЯЬ10Г4!4,З!0-8028,6-44,6, гдЕ !— кремний или алюминий. Затем к полученной композиции добавляют раствор, содержащий соединения молибдена, ванадия, меди, вольфрама или ниобия, сушат ее, таблетируют остаток с добавлением графита и прокаливают при 400 С. Способ позволяет получать катализатор с селективностью по акриловой кислоте 97.3 — 98,3% против 94,8—
96,2ф, для известного катализатора, Пример 1. В 300 мл чистой воды диспергируют 228 r основного карбоната никеля (NiCOg 2Ni(OH)2 .4НгО). К этой смеси добавляют 50 г двуокиси кремния и
150 г триоксида сурьмы и тщательно перемешивают. Суспензию нагревают, концентрируют и сушат. Полученный таким образом твердый продукт кальцинируют в муфельной печи при 800 С в течение 3 ч. Кальцицинированный продукт Sb10 - N14.3 — - Sia - 044,6 измельчают таким образом, что частицы проходят сквозь сито 60 меш.
540 мл чистой воды нагревают приблизительно до 80 С и последовательно добавляют и растворяют 8,1 г паравольфрамата сурьмы, 63,9 г парамолибдата аммония, 8,4 r метаванадата аммония и 2,8 г хлористой меди. Затем добавляют порошок
1598857
Sb1o - М!а,з - Sls - О аа,6 к этому раствору и тщательно перемешивают, Полученную взвесь нагревают до температуры 80 — 100 С, концентрируют и сушат. Высушенный продукт измельчают таким образом, что частицы проходят через сито 24 меш., и добавляют 1,5 мас. графита, перемешивают. Затем полученную смесь загружают в таблетирующую установку небольшого размера и получают таблетки размером 5 х 4 мм (по высоте). Полученные таблетки кальцинируют в муфельной печи при 400 С в течение 5 ч до получения катализатора.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, представленный следующими атомными соотношениями:
S b: Ni: S i: M o: V:W: Cu: O=, 100:43:80:35;7:3:3:58 с размером пор 9000 А.
50 мл катализатора загружают в реакционную трубку из нержавеющей стали, снабженную рубашкой для нитратной нэгревающей среды, и проводят реакцию каталитического окисления а кролеина.
Сырьевой газ содержит 4 акролеина, 46 пара и 50 воздуха, его пропускают через трубчатый реактор с объемной скоростью
870 ч при 0 С. При температуре нитрата
250 С конверсия акролеина 99,3 выход акриловой кислоты 97,6,селективность акриловой кислоты 98,3 .
Пример, В 400 мл чистой воды диспергируют 228 г основного карбоната никеля. К этой смеси добавляют 150 гтриоксида сурьмы и 11,1 г а-окиси алюминия при перемешивании. Полученную суспенэию нагревают, концентрируют и сушат. Затем полученный твердый продукт кальцинируют в муфельной печи при 800 С в течение 2 ч.
Кальцинированный продукт
$Ь1о -ИИ,з - Ala - Оз1,6 измельчают так, что частицы проходят через сито 60 меш.
Чистую воду (540 мл) нагревают до 80 С, последовательно добавляют и перемешивают 63,9 г парамолибдата аммония, 8,4 r метаванадата аммония, 4,6 г гидроокиси ниобия и 21,2 г сульфата меди. Затем полученный порошок Sbio- К!а,з - Alz - Оэ,в медленно добавляют к полученному раствору и тщательно перемешивают. Катализатор получают аналогично примеру 1.
Полученный таким образом катализатор имеет состав, представленный следующими атомными соотношениями:
Sb:Ni:Al:Mo:V:Nb:Cu:0= 100;43;20:35:7:3:9:445 с размером пор 8000 А.
Такую же реакцию, как в примере 1, проводят с использованием этого катализатора. При этом конверсия акролеина
1О
99,7, выход акриловой кислоты 97, селективность акриловой кислоты составляет
97,3 при температуре реакции 250 С.
Пример 3. В 300 мл чистой воды диспергируют 228 r основного кэрбоната никеля. К этой смеси при перемешивании добавляют 150 г триоксида сурьмы. Затем полученную взвесь нагревают, концентрируют и сушат. Полученное твердое вещество кальцинируют в муфельной печи при 800 С в течение 3 ч.
Кальцинированный . продукт
$Ью - N14,3 - Oza,6 измельчают до такой степени, что частицы проходят сквозь сито 60 меш.
По способу примера 2 получают катализатор следующего состава:
$ЬЮ:Mo:V:Nb:Ñu:0 = 100:43:35:7:3:9:415 с размером пор 9000 А.
Реакцию проводят таким же образом, как и в примере 1, используя этот катализатор. При этом конверсия акролеина 99,4, выход акриловой кислоты 97,4 и селективность акриловой кислоты 98,0 при температуре реакции 250 С.
П р и M е р 4. (сравнительный). Катализатор такого состава,что и в примере 1, получают аналогично примеру 1, за исключением того, что используют 136 r нитрата никеля, растворенного в 90 мл теплой воды, вместо карбоната никеля в качестве исходного сырья при получении
Sb Конверсия акролеина 98 4, выход акриловой кислоты 94,7, селективность для акриловой кислоты 96,2 при температуре реакции 250 С. Пример 5 (сравнительный), Катализатор такого состава, что и в примере 3, получают аналогично примеру 3, за исключением того, что 136 г нитрата никеля, растворенного в 90 мл теплой воды, используют вместо карбоната никеля в качестве исходного сырья Ni при получении Sb>o - Ni<,з028,6 в примере 3, а реакционную способность оценивают в тех же условиях, что и ранее, катализатор получают с размером пор 500 А, Конверсия акролеина 98,1, выход акриловой кислоты 94,8 при температуре реакции 250 С. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить катализатор с селективностью по акриловой кислоте 97,3-98,3 при 250 С, что превышает селективность катализатора, полученного известным способом,94,8-96,2 при 250 С. 1598857 Составитель Н, Путова Редактор О. Головач Техред M,Moðãåíòàë Корректор Т. Палий Заказ 3075 Тираж 409 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Способ приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту на основе окисн ых соединений сурьмы, никеля, молибдена, ванадия, меди, вольфрама или ниобия, включающий получение композиции, содержащей никель и сурьму, путем смешения раствора соединения никеля с трехокисью сурьмы, сушки и кальцинирования при 800 С, добавления к полученной композиции раствора, содержащего соединения молибдена, ванадия, меди, вольфрама или ниобия, сушки, таблетирования с добавлением графита и прокаливания при400 С,отл ичающи йс ятем, что, с целью получения катализатора с повышенной селективностью, в качестве соеди5 нения никеля используют оксикарбонат никеля в виде суспензии, при необходимости добавляют двуокись кремния или а-окись алюминия и компоненты берут в соотношении, обеспечивающем пол10 учение композиции следующей эмпириче с кой формул ы $ Ь10Й14,310-8028,6-44,6, где! — кремний или алюминий.
