Катализатор для окисления углеводородов при газофазном контакте, способ получения этого катализатора и способ газофазного окисления углеводородов с использованием этого катализатора

Изобретение относится к катализаторам для окисления углеводородов. Описан катализатор для окисления углеводородов при газофазном контакте, включающий смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb), представленный химической формулой 1: где a, b или c независимо представляют собой атомные молярные отношения ванадия, теллура или ниобия, при условии, что 0,01≤а≤1, 0,01≤b≤1, 0,01≤c≤1 и n представляет собой атомное молярное отношение кислорода, которое определяется валентностью и атомными молярными отношениями ванадия, теллура и ниобия, и палладий (Pd) или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов, в котором атомное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1. Описан способ получения указанного выше катализатора, включающий стадии: получения первой смеси предшественника молибдена (Мо), предшественника ванадия (V), предшественника теллура (Те), предшественника ниобия (Nb) и кислоты; получения смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb) кальцинированием первой смеси; получения второй смеси смешанного оксида металлов и предшественника палладия и кальцинирования второй смеси. Описан способ газофазного окисления углеводородов, включающий окисление углеводородов в присутствии описанного выше катализатора. Технический результат - увеличение активности и селективности катализатора. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр., 3 ср. пр.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к катализатору, используемому для окисления углеводородов при газофазном контакте, способу его получения и способу газофазного окисления углеводородов с использованием этого катализатора. Более конкретно, настоящее изобретение относится к катализатору, используемому для окисления углеводородов при газофазном контакте с улучшенным выходом и селективностью, способу его получения и способу газофазного окисления углеводородов с использованием этого катализатора.

Уровень техники

Продолжаются исследования, направленные на замену пропилена или изобутилена более дешевыми углеводородами, такими как пропан или изобутан, в качестве исходного материала для получения акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила.

Был разработан катализатор на основе смешанного оксида металлов, например катализатор на основе MoVTeNbO, для окисления углеводородов, таких как пропан или изобутан, с получением акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила. Однако катализатор на основе смешанного оксида металлов имеет низкую степень конверсии углеводородов и, например, низкую селективность по отношению к конверсии углеводородов в акриловую кислоту и т.д. Катализатор на основе смешанного оксида металлов не может обеспечить получение акриловой кислоты и т.д. с достаточно высоким выходом и селективностью.

Поэтому все еще существует потребность в катализаторе с улучшенной каталитической активностью и селективностью, однако существует предел улучшения с получением более высокой активности и селективности катализатора.

Были предприняты попытки разработать катализатор с улучшенной селективностью и активностью путем добавления другого металла к катализатору на основе смешанного оксида металлов.

Например, в патенте US 5380933 описан катализатор, включающий смешанный оксид металлов Mo-V-Te с добавлением Nb, Та, W, Ti, Al, Zr, Cr или Мn. Помимо этого, в ЕР 0767164 В1, патенте US 6036880, патенте US 5231214, патенте US 5281745 или патенте US 5472925 описан катализатор, включающий смешанный оксид металлов Mo-V-Sb (или Те) с добавлением Ti, Al, W, Та, Sn, Fe, Со или Ni.

Однако в этих катализаторах, например, смешанный оксид металлов на основе MoVTeNbO в качестве основного компонента и добавочный компонент нельзя эффективно связать, и нельзя обеспечить содержание добавочного компонента в предпочтительном отношении. Поэтому существует предел улучшения выхода реакции и селективности окисления углеводородов, таких как пропан или изобутан, в газообразной фазе. До сих пор не существует катализатора, обладающего выходом и селективностью, которые являются достаточными для применения на промышленном уровне.

Описание изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает катализатор, применяемый в реакции окисления при газофазном контакте углеводородов, таких как пропан или изобутан, где катализатор обеспечивает улучшенный выход и селективность реакции окисления.

Также настоящее изобретение обеспечивает способ получения катализатора окисления углеводородов при газофазном контакте.

Настоящее изобретение также обеспечивает способ окисления углеводородов при газофазном контакте с использованием катализатора при высоком выходе и селективности.

Подробное описание воплощений

Настоящее изобретение обеспечивает катализатор для окисления углеводородов при газофазном контакте, включающий смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb), и палладий (Pd) или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов, где атомное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1, более предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,01:1 или, наиболее предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,003:1.

Катализатор включает смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Mb), представленный химической формулой 1, и палладий (Pd) или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов

где a, b или c независимо представляют собой атомные молярные отношения ванадия, теллура или ниобия, при условии, что 0,01≤а≤1 и предпочтительно, 0,2≤а≤0,4; 0,01≤b≤1 и предпочтительно 0,1≤b≤0,3 и 0,01≤с≤1 и предпочтительно 0,05≤c≤0,2, и n представляет собой атомное молярное отношение кислорода, которое определяется валентностью и атомными молярными отношениями ванадия, теллура и ниобия.

Здесь термин «атомное молярное отношение» элемента означает отношение количества молей указанного элемента к 1 молю Мо.

Настоящее изобретение обеспечивает способ получения катализатора окисления углеводородов при газофазном контакте по п.1, включающий стадии: получения первой смеси предшественника молибдена (Мо), предшественника ванадия (V), предшественника теллура (Те), предшественника ниобия (Mb) и кислоты; получения смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb) кальцинированием первой смеси; получения второй смеси смешанного оксида металлов и предшественника палладия, и кальцинирования второй смеси.

Настоящее изобретение обеспечивает способ газофазного окисления углеводородов, включающий окисление углеводородов в присутствии катализатора в газообразной фазе.

При газофазном окислении углеводородов, содержащих пропан, изобутан или т.п., можно получить, например, акриловую кислоту, метакриловую кислоту или акрилонитрил с высоким выходом и селективностью.

Здесь и далее, катализатор, применяемый для окисления углеводородов при газофазном контакте, способ его получения и способ газофазного окисления углеводородов с использованием этого катализатора описаны более подробно в конкретных воплощениях настоящего изобретения.

В одном воплощении катализатор окисления углеводородов при газофазном контакте включает смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb), и палладий (Pd) или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов, в котором атомное молярное соотношение палладия и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1.

В катализаторе для использования в окислении углеводородов при газофазном контакте термин «присоединение» палладия или оксида палладия к смешанному оксиду металлов означает, что палладий или оксид палладия не образует химической связи с каждым из компонентов смешанного оксида металлов, такими как молибден (Мо), ванадий (V), теллур (Те) и ниобий (Nb), но лишь прикрепляется посредством нехимической или физической силы, например силы притяжения между атомами металла или силы притяжения между атомом металла и атомом кислорода. Здесь и далее, если термин не определен специально, термины «присоединение», «присоединенный» и «присоединяя» используют, как определено выше.

Кроме того, термин «окисление при газофазном контакте» или «газофазное окисление» означает любую реакцию, в которой алифатические углеводороды и, предпочтительно, алканы, включающие пропан, изобутан и т.д., окисляют в газообразной фазе с получением ненасыщенной карбоновой кислоты или ненасыщенного нитрила, таких как акриловая кислота, метакриловая кислота или акрилонитрил.

Например, термин «окисление при газофазном контакте» или «газофазное окисление» можно определить так, что он охватывает широкий круг значений, включающих «прямое окисление», когда алифатический углеводород окисляют с получением ненасыщенной карбоновой кислоты, и «аммоксидирование», когда алифатический углеводород окисляют с получением ненасыщенного нитрила. Здесь и далее, если термин не определен специально, термины «окисление при газофазном контакте» или «газофазное окисление» используют, как определено выше.

В катализаторе согласно одному воплощению палладий (Pd) или оксид палладия присоединяют посредством нехимического связывания с поверхностью смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb). В частности, атомное молярное соотношение присоединенного палладия и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1.

В результате исследования было обнаружено, что палладий (Pd) или оксид палладия присоединяется посредством нехимической или физической связи с поверхностью смешанного оксида металлов и может действовать как другой каталитический активный центр, отличный от смешанного оксида металлов как такового.

В частности, палладий (Pd) или оксид палладия присоединяют к смешанному оксиду металлов так, чтобы обеспечить конкретное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов (т.е. от 0,00001:1 до 0,02:1), таким образом придавая палладию или оксиду палладия наибольшую эффективность в качестве отдельного каталитического активного центра, при сохранении каталитической активности смешанного оксида металлов. Соответственно, катализатор, предназначенный для применения в окислении углеводородов при газофазном контакте, показывает более хорошую каталитическую активность и селективность.

Катализатор по воплощению показывает особенно хорошую каталитическую активность и селективность по сравнению с катализатором на основе только смешанного оксида металлов MoVTeNbO. Неожиданно обнаружено, что катализатор обладает еще лучшей каталитической активностью и селективностью, чем пятикомпонентный смешанный оксид, в котором палладий химически связан со смешанным оксидом металлов на основе MoVTeNbO, и чем катализатор, имеющий атомное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, за пределами диапазона от 0,00001:1 до 0,02:1.

Причина состоит в том, что палладий, химически связанный со смешанным оксидом металлов на основе MoVTeNbO, плохо работает в качестве другого каталитического активного центра. Также в случае, когда атомное молярное соотношение палладия и молибдена находится за пределами диапазона от 0,00001:1 до 0,02:1, особенно свыше 0,02:1, палладий, присоединенный к смешанному оксиду металлов, может подавлять каталитический активный центр самого смешанного оксида металла. С другой стороны, в катализаторе по воплощению палладий или оксид палладия может эффективно действовать как другой каталитический активный центр с сохранением превосходной каталитической активности самого смешанного оксида металлов, так как палладий или оксид палладия присоединен посредством нехимической или физической связи к поверхности смешанного оксида металлов на основе MoVTeNbO в определенном диапазоне атомного молярного соотношения палладия и молибдена.

Поэтому катализатор, применяемый в окислении углеводородов при газофазном контакте по воплощению, может обеспечивать селективное окисление углеводородов, таких как пропан или изобутан, с получением акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила с высоким выходом и селективностью.

При этом в катализаторе по воплощению смешанный оксид металлов может представлять собой смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Mb), представленный химической формулой 1. Палладий или оксид палладия можно присоединить к смешанному оксиду металлов

где

а, b или с независимо представляют собой атомные молярные отношения ванадия, теллура или ниобия, при условии, что 0,01≤а≤1 и предпочтительно 0,2≤а≤0,4; 0,01≤b≤1 и предпочтительно 0,1≤b≤0,3 и 0,01≤с≤1 и предпочтительно 0,05≤с≤0,2, и

n представляет собой атомное молярное отношение кислорода, которое определяется валентностью и атомными молярными отношениями ванадия, теллура и ниобия.

Молибден, ванадий, теллур и ниобий связаны химически при определенном атомном молярном отношении с образованием смешанного оксида металлов, таким образом улучшая активность смешанного оксида металлов как такового и легко образуя смешанный оксид металлов.

Более того, в катализаторе по воплощению палладий или оксид палладия присоединен к смешанному оксиду металлов так, что атомное молярное соотношение палладия и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1, более предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,01:1 или, наиболее предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,003:1.

Как описано выше, поскольку палладий или оксид палладия присоединен к смешанному оксиду металлов в определенном диапазоне, катализатор показывает превосходную каталитическую активность и селективность. Однако, когда молярное соотношение присоединенного палладия или оксида палладия и молибдену становится намного ниже 0,00001:1, катализатор показывает неулучшенную каталитическую активность и селективность, которая аналогична каталитической активности и селективности смешанного оксида металлов самого по себе, без присоединения палладия или оксида палладия. К тому же, если молярное соотношение присоединенного палладия или оксида палладия сильно превышает 0,02:1, нельзя достичь дополнительного улучшения каталитической активности и селективности, а палладий или оксид палладия может подавлять и ухудшать активность смешанного оксида металлов как такового. В частности, если катализатор включает палладий или оксид палладия при атомном молярном соотношении палладия и молибдена более 0,02:1, он показывает каталитическую активность и селективность, аналогичную смешанному оксиду металлов как таковому. Таким образом, катализатор по данному воплощению может показывать улучшенную каталитическую активность и селективность, когда молярное соотношение присоединенного палладия и молибдена составляет от 0,00001:1 до 0,02:1, более предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,01:1 и, наиболее предпочтительно, от 0,0001:1 до 0,003:1.

Так как катализатор, применяемый в окислении углеводородов при газофазном контакте обладает улучшенной каталитической активностью и селективностью, его можно предпочтительно применять для газофазного окисления углеводородов, таких как пропан, изобутан и т.д.

В частности, катализатор можно эффективно использовать для селективного получения акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила из пропана или изобутана с высоким выходом и селективностью.

В другом воплощении по данному изобретению обеспечивают способ получения катализатора для окисления углеводородов при газофазном контакте.

Способ получения катализатора включает стадии: получения первой смеси предшественника молибдена (Мо), предшественника ванадия (V), предшественника теллура (Те), предшественника ниобия (Nb) и кислоты; получения смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb) кальцинированием первой смеси; получения второй смеси смешанного оксида металлов и предшественника палладия, и кальцинирования второй смеси.

В способе, после образования смешанного оксида металлов из предшественника молибдена (Мо), предшественника ванадия (V), предшественника теллура (Те) и предшественника ниобия (Nb), его смешивают и кальцинируют с предшественником палладия для получения катализатора. В результате получают катализатор, включающий смешанный оксид металлов, и палладий или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов посредством нехимической или физической связи.

Путем использования определенного количества предшественника палладия, в воплощении обеспечивают катализатор, включающий палладий (Pd) или оксид палладия, который присоединен при определенном атомном молярном соотношении палладия и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, которое составляет от 0,00001:1 до 0,02:1. Количество предшественника палладия, которое соответствует атомному молярному соотношению, легко может определить специалист в данной области техники, учитывая количества других предшественников и условия реакции.

В способе получения катализатора предшественник молибдена (Мо), предшественник ванадия (V), предшественник теллура (Те) и предшественник ниобия (Nb) можно выбрать из предшественников металлов, которые используют для получения смешанного оксида металлов, без каких-либо ограничений.

Например, предшественник молибдена включает молибдат аммония, парамолибдат аммония, гептамолибдат аммония, оксид молибдена (МоО3 или МоO2), хлорид молибдена (MoCl5 или MoCl4), ацетилацетонат молибдена, фосфорномолибденовую кислоту и кремнемолибденовую кислоту и т.д., и более предпочтительно молибдат аммония, парамолибдат аммония и гептамолибдат аммония. Примеры предшественника ванадия включают метаванадат аммония, оксид ванадия (V2O5 или V2O3), хлорид ванадия (VCl4), ванадий, ацетилацетонат ванадила и т.д., и более предпочтительно метаванадат аммония. Примеры предшественника теллура включают теллуровую кислоту, оксид теллура (TeO2), хлорид теллура (ТеСl4), теллуровый ацетилацетонат и т.д., и более предпочтительно теллуровую кислоту. Примеры предшественника ниобия включают кислый оксалат ниобия, оксалат аммония-ниобия, оксид ниобия (Nb2O5), хлорид ниобия (NbCl5), ниобиевую кислоту, тартрат ниобия и т.д., и более предпочтительно, оксалат аммония-ниобия.

Помимо приведенных примеров предшественников металлов, любой ранее используемый предшественник молибдена (Мо), предшественник ванадия (V), предшественник теллура (Те) и предшественник ниобия (Nb) можно использовать для получения катализатора на основе смешанного оксида металлов без каких-либо ограничений.

В одном воплощении способа кислота, смешиваемая с предшественниками молибдена, ванадия, теллура и ниобия, может обеспечить регулирование pH первой смеси соответствующим образом, что способствует эффективному формированию смешанного оксида металлов молибдена, ванадия, теллура и ниобия. Кислота может представлять собой любую неорганическую кислоту, например, по меньшей мере одну кислоту, выбираемую из группы, состоящей из азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, угольной кислоты, хлорноватистой кислоты и плавиковой кислоты.

В воплощении способа кислоту смешивают с предшественниками молибдена, ванадия, теллура и ниобия для получения первой смеси, которая может представлять собой водный раствор, полученный путем растворения компонентов в водном растворителе, таком как вода. Смешанный оксид металлов можно получить из первой смеси в водном растворе согласно общей гидротермической реакции.

Смешанный оксид металлов получают кальцинированием первой смеси. Например, когда первая смесь находится в водном растворе, первую смесь можно высушить и измельчить с получением частиц определенного диаметра, а затем кальцинировать.

В способе получения смешанного оксида металлов стадию сушки, например, можно выполнять при 100-150°C в течение времени, достаточного для полной сушки первой смеси. Стадию измельчения в порошок, например, можно выполнять так, что высушенная первая смесь представляет собой частицы с диаметром 100-300 мкм, и более предпочтительно 180-250 мкм. Для получения частиц первую смесь можно измельчить и образовать из нее спрессованный порошок, и затем измельчить. Стадию кальцинирования, например, можно выполнять при 200-700°C в течение от 1 до 10 часов в воздушной или азотной атмосфере, или в вакууме. Более конкретно, стадию кальцинирования можно выполнять при 200-400°C в течение от 1 до 5 часов в воздушной атмосфере и затем повторно выполнять при 500-700°C в течение от 1 до 5 часов в азотной атмосфере.

После образования смешанного оксида металлов молибдена, ванадия, теллура и ниобия, вторую смесь получают смешиванием и кальцинированием смешанного оксида металлов и предшественника палладия для получения катализатора для использования в окислении углеводородов при газофазном контакте.

Предшественник палладия может представлять собой любой предшественник палладия, который ранее использовали для получения катализатора, включающего палладий, без каких-либо ограничений. Примеры предшественника палладия включают, но не ограничиваются этим, нитрат тетраамина палладия, ацетат палладия или сульфат палладия.

Подобно первой смеси, вторая смесь может находиться в водном растворе, который можно высушить и кальцинировать с получением катализатора, применяемого в окислении углеводородов при газофазном контакте. Стадию сушки можно выполнять при 50-150°C в течение от 0,5 до 5 часов. Стадию кальцинирования можно осуществлять при 300-700°C в течение от 1 до 5 часов в азотной атмосфере.

Согласно способу получения, описанному выше, катализатор по воплощению изобретения можно получить, когда палладий присоединяют к смешанному оксиду металлов при определенном атомном молярном соотношении.

Так как катализатор показывает улучшенную каталитическую активность и селективность, его можно надлежащим образом использовать для газофазного окисления углеводородов, включающих пропан, изобутан и т.д. для селективного получения акриловой кислоты, метакриловой кислоты, акрилонитрила и т.д.

В другом воплощении обеспечивают способ газофазного окисления углеводородов, включающий окисление углеводородов в присутствии катализатора в газообразной фазе.

При газофазном окислении применение катализатора, имеющего улучшенную каталитическую активность и селективность, обеспечивает селективное получение акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила с высоким выходом из углеводородов, включающих пропан или изобутан.

Способ газофазного окисления углеводородов можно выполнять согласно общему способу, учитывая вид реагентов (т.е. углеводородов) и продукта.

Например, когда пропан или изобутан окисляют непосредственно согласно газофазному окислению с получением акриловой кислоты или метакриловой кислоты, реакцию газофазного окисления можно выполнять при 200-600°C в атмосфере кислорода и азота. Газофазное окисление можно выполнять путем подачи пропана, кислорода и азота с объемной скоростью 500-3000 ч-1 в реактор, и реактор может представлять собой широко используемый реактор типа реактора с неподвижным слоем.

С другой стороны, когда получают акрилонитрил путем газофазного окисления пропана согласно общим условиям реакции, газофазное аммоксидирование пропана можно выполнять при 300-600°C в атмосфере кислорода и азота.

Примеры

Изобретение можно лучше понять в свете следующих примеров, которые иллюстрируют данное изобретение, но не подразумевают его ограничения.

Сравнительный пример 1

При комнатной температуре 0,232 г метаванадата аммония, 0.349 г теллуровой кислоты и 1,178 г парамолибдата аммония растворяли в 50 мл дистиллированной воды для получения раствора.

В раствор добавляли 0,238 г оксалата аммония-ниобия, растворенного в 4 мл дистиллированной воды, и затем перемешивали в течение 180 минут для получения смешанного раствора. В смешанный раствор добавляли 0,04 г азотной кислоты и перемешивали в течение 60 минут.

Затем дистиллированную воду испаряли с помощью вращающейся сушилки с пониженным давлением и полностью высушивали при 120°C. Высушенный продукт измельчали, чтобы затем получить спрессованный порошок, который опять измельчали и сортировали для получения частиц диаметром примерно от 180 до 250 мкм. Отобранные частицы кальцинировали при 200°C в течение 2 часов в воздухе и затем повторно кальцинировали при 600°C в течение 2 часов в азотной атмосфере. В результате получали смешанный оксид металлов Mo1,0V0,3Te0,23Nb0,12On.

Пример 1

2 г смешанного оксида металлов сравнительного примера 1 смешивали с 50 г дистиллированной воды, добавляли 0,00043 г раствора нитрата тетраамина палладия (10% раствор нитрата тетраамина палладия (II)) и затем перемешивали в течение 180 минут. После перемешивания полученную смесь сушили при 80°С в течение 60 минут и повторно сушили в печи при 120°C в течение 480 минут. Высушенный продукт кальцинировали при 300°C в течение 2 часов в азотной атмосфере.

В результате получали катализатор примера 1, включающий палладий или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов (Мо1,0V0,3Те0,23Мb0,12On) при атомном молярном соотношении Мо и Pd, равном 1:0,000013.

Пример 2

2 г смешанного оксида металлов сравнительного примера 1 смешивали с 50 г дистиллированной воды, добавляли 0,00073 г раствора нитрата тетраамина палладия (10% раствор нитрата тетраамина палладия (II)) и затем перемешивали в течение 180 минут. После перемешивания полученную смесь сушили при 80°C в течение 60 минут и повторно сушили в печи при 120°C в течение 480 минут. Высушенный продукт кальцинировали при 300°C в течение 2 часов в азотной атмосфере.

В результате получали катализатор примера 2, включающий палладий или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов (Mo1,0V0,3Te0,23Nb0,12On) при атомном молярном соотношении Мо и Pd, равном 1:0,000022.

Примеры 3-9

Катализаторы получали, по существу, согласно тому же способу, как и в примерах 1 и 2, за исключением того, что добавленное количество раствора нитрата тетраамина палладия было другим для достижения такого атомного молекулярного соотношения Мо и Pd, как показано в таблице 1. Катализаторы примеров 3-9 получали таким образом, чтобы они включали палладий или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов Мо1,0V0,3Те0,23Nb0,12On.

Таблица 1
Номер примера Атомное молекулярное отношение Мо к Pd (Mo:Pd)
Пример 1 1:0,000013
Пример 2 1:0,000022
Пример 3 1:0,00013
Пример 4 1:0,00022
Пример 5 1:0,00051
Пример 6 1:0,0013
Пример 7 1:0,0026
Пример 8 1:0,0051
Пример 9 1:0,011

Сравнительные примеры 2 и 3

Катализаторы получали, по существу, согласно тому же способу, как и в примерах 1 и 2, за исключением того, что добавленное количество раствора нитрата тетраамина палладия было другим для достижения такого атомного молекулярного соотношения Мо и Pd, как 1:0,025 (сравнительный пример 2) и 1:0,03 (сравнительный пример 3). Катализаторы сравнительных примеров 2 и 3 получали таким образом, чтобы они включали палладий или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов Мо1,0V0,3Те0,23Nb0,12On.

Экспериментальный пример

Реакции прямого окисления пропана с использованием катализаторов примеров 1-9 и сравнительных примеров 1-3 выполняли следующими способами.

А именно 0,1 г каждого катализатора загружали в реактор с неподвижным слоем, и затем реакционный газ, содержащий пропан, кислород, азот и воду, подавали в реактор с объемной скоростью 1000 ч-1 при 400°C. Молярное отношение пропан: кислород: азот: вода в реакционном газе составляло 8,8:14,8:39,3:37,6.

Пропан, содержащийся в реакционном газе, превращали в акриловую кислоту согласно прямому газофазному окислению. Когда примерно 45% пропана окисляли в другой материал, с получением другого материала, измеряли степень конверсии пропана до акриловой кислоты.

В таблице 2 показаны степени конверсии до акриловой кислоты в реакции прямого окисления с использованием каждого катализатора примеров 1-9 и сравнительных примеров 1-3.

Таблица 2
Номер примера Скорость превращения акриловой кислоты (при 45% окисления пропана)
Пример 1 63,3
Пример 2 64,2
Пример 3 67,8
Пример 4 68,8
Пример 5 69,3
Пример 6 69,6
Пример 7 67,4
Пример 8 64,8
Пример 9 63,8
Сравнительный пример 1 60,5
Сравнительный пример 2 62,6
Сравнительный пример 3 62,1

Как показано в таблице 2, катализаторы, содержавшие палладий или оксид палладия, присоединенный к поверхности четырехкомпонентного смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Mb) посредством нехимического связывания, в примерах 1-9, показывают лучшую каталитическую активность и селективность по сравнению с катализатором на основе четырехкомпонентного смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb), не содержащего палладий или оксид палладия, в сравнительном примере 1.

Кроме того, для катализаторов по примерам 1-9, которые соответствуют атомному молекулярному соотношению Pd и Мо (от 0,00001:1 до 0,02:1), существенно улучшались выход акриловой кислоты и селективность по сравнению с катализатором, имеющим молярное отношение присоединенного палладия за пределами диапазона сравнительных примеров 2 и 3. С другой стороны, катализаторы сравнительных примеров 2 и 3 показывали скорость превращения акриловой кислоты, аналогичную скорости для катализатора сравнительного примера 1, и таким образом в этом случае выход акриловой кислоты и селективность не улучшались.

Причина этого состоит в том, что палладий или оксид палладия в катализаторах по примерам 1-9 действует независимо, как другой каталитический активный центр, не подавляя каталитическую активность и селективность смешанного оксида металлов как такового, таким образом улучшая каталитическую активность и селективность.

В частности, катализаторы по примерам 3-6, удовлетворяющие атомному молярному соотношению Pd и Мо более низкому, чем примерно 0,003:1, обеспечивали еще более улучшенный выход акриловой кислоты и селективность.

1. Катализатор для окисления углеводородов при газофазном контакте, включающий смешанный оксид металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb), представленный химической формулой 1:

где
a, b или c независимо представляют собой атомные молярные отношения ванадия, теллура или ниобия, при условии, что 0,01≤a≤1, 0,01≤b≤1, 0,01≤c≤1 и n представляет собой атомное молярное отношение кислорода, которое определяется валентностью и атомными молярными отношениями ванадия, теллура и ниобия, и палладий (Pd) или оксид палладия, присоединенный к смешанному оксиду металлов, в котором атомное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,00001:1 до 0,02:1.

2. Катализатор для окисления при газофазном контакте по п.1, в котором атомное молярное соотношение палладия, присоединенного к смешанному оксиду металлов, и молибдена, содержащегося в смешанном оксиде металлов, составляет от 0,0001:1 до 0,003:1.

3. Катализатор для окисления при газофазном контакте по п.1, применяемый для прямого окисления или аммоксидирования углеводородов, включающих пропан или изобутан.

4. Катализатор для окисления при газофазном контакте по п.3, применяемый для прямого окисления или аммоксидирования углеводородов, включающих пропан или изобутан, с получением акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила.

5. Способ получения катализатора для окисления углеводородов при газофазном контакте по п.1, включающий стадии:
получения первой смеси предшественника молибдена (Мо), предшественника ванадия (V), предшественника теллура (Те), предшественника ниобия (Nb) и кислоты;
получения смешанного оксида металлов молибдена (Мо), ванадия (V), теллура (Те) и ниобия (Nb) кальцинированием первой смеси;
получения второй смеси смешанного оксида металлов и предшественника палладия и кальцинирования второй смеси.

6. Способ получения катализатора по п.5, в котором первая смесь и вторая смесь представляют собой водный раствор.

7. Способ получения катализатора по п.5, в котором кислота представляет собой по меньшей мере одну кислоту, выбираемую из группы, состоящей из азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, угольной кислоты, хлорноватистой кислоты и плавиковой кислоты.

8. Способ газофазного окисления углеводородов, включающий окисление углеводородов в присутствии катализатора по п.1 или 2 в газообразной фазе.

9. Способ по п.8, в котором углеводороды, включающие пропан или изобутан, окисляют путем газофазного прямого окисления или газофазного аммоксидирования в присутствии катализатора.

10. Способ по п.9, в котором пропан или изобутан окисляют путем газофазного прямого окисления или газофазного аммоксидирования для селективного получения акриловой кислоты, метакриловой кислоты или акрилонитрила.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу долговременного проведения гетерогенного каталитического частичного газофазного окисления исходного органического соединения, выбранного из пропилена, изобутена, акролеина, метакролеина, пропана или изобутана, до целевого органического соединения, при котором исходную реакционную газовую смесь, содержащую исходное органическое соединение и молекулярный кислород, проводят сначала через свежезагруженный твердый слой катализатора, засыпанный с разделением на две температурные зоны А и В, расположенные в пространстве друг за другом, температуры которых TA и TB заданы так, что разность TBA между температурой TB температурной зоны В и температурой TA температурной зоны А, рассчитанная с принятием более высокого из значений этих температур в качестве уменьшаемого, >0°С, таким образом, что исходная реакционная смесь газов протекает через температурные зоны А, В в последовательности «сначала А» и «затем В», причем температурная зона А простирается до превращения органического исходного соединения UA=15-85 мол.%, и в температурной зоне В превращение органического исходного соединения возрастает до величины U B 90 мол.%, и при котором затем при возрастании срока эксплуатации, чтобы компенсировать снижение качества твердого слоя катализатора, изменяют температуру температурных зон А, В, где с повышением длительности эксплуатации температуру той температурной зоны, которая сначала обладала более низкой температурой, повышают, а разность TBA между температурами обеих температурных зон снижают, причем при расчете разности температура той температурной зоны, что сначала характеризовалась более высокой температурой, сохраняет свое место уменьшаемого, благодаря чему достигается компенсация снижения качества твердого слоя катализатора при долгом сроке эксплуатации.

Изобретение относится к усовершенствованному способу гетерогенного каталитического газофазного парциального окисления по меньшей мере одного исходного органического соединения, выбранного из пропилена, изобутена, акролеина, метакролеина, пропана или изобутана, молекулярным кислородом на свежевнесенном в реакционное пространство неподвижном слое катализатора, в котором с целью парциального окисления реакционную газовую смесь, содержащую по меньшей мере одно исходное органическое соединение и молекулярный кислород, пропускают через неподвижный слой катализатора, а также отводят тепло реакции посредством непрямого теплообмена с направляемым вне реакционного пространства жидким теплоносителем, а затем, когда с увеличением продолжительности работы происходит нарастающее снижение качества неподвижного слоя катализатора, то для восстановления качества неподвижного слоя катализатора не весь, а лишь часть неподвижного слоя катализатора заменяют частью заменяющего неподвижного слоя катализатора, причем удельно-объемная активность заменяющей части неподвижного слоя катализатора ниже, чем удельно-объемная активность заменяемой части неподвижного слоя катализатора в его свежевнесенном состоянии.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акриловой кислоты из пропана, в соответствии с которым А) в первую реакционную зону А вводят по меньшей мере два образующих реакционный газ А, содержащих пропан газообразных исходных потока, по меньшей мере один из которых содержит свежий пропан, реакционный газ А пропускают по меньшей мере через один слой катализатора реакционной зоны А, в котором вследствие частичного гетерогенно-катализируемого дегидрирования пропана образуются молекулярный водород и пропилен, в реакционную зону А вводят молекулярный кислород, который окисляет содержащийся в реакционном газе А молекулярный водород до водяного пара, и из реакционной зоны А отбирают газообразный продукт А, содержащий молекулярный водород, водяной пар, пропилен и пропан, В) отбираемый из реакционной зоны А газообразный продукт А при подаче молекулярного кислорода используют в реакционной зоне В для питания по меньшей мере одного реактора окисления реакционным газом В, содержащим молекулярный водород, водяной пар, пропан, пропилен и молекулярный кислород, и содержащийся в реакционном газе В пропилен подвергают в реакционной зоне В двухстадийному гетерогенно-катализируемому частичному газофазному окислению, получая газообразный продукт В, содержащий акриловую кислоту в качестве целевого продукта, непревращенный пропан, молекулярный водород, водяной пар и диоксид углерода в качестве побочных продуктов, а также другие побочные компоненты с температурой кипения ниже и выше точки кипения воды, С) газообразный продукт В выводят из реакционной зоны В и в первой зоне разделения I посредством фракционной конденсации или посредством абсорбции выделяют содержащиеся в нем акриловую кислоту, воду и побочные компоненты с температурой кипения выше точки кипения воды, причем остающийся после их выделения остаточный газ I содержит непревращенный пропан, диоксид углерода, молекулярный водород, побочные компоненты с температурой кипения ниже точки кипения воды, а также, при необходимости, непревращенные в реакционной зоне В пропилен и молекулярный кислород, D) остаточный газ I подвергают дополнительным обработкам: отмывание содержащегося в остаточном газе I диоксида углерода, выведение частичного количества остаточного газа I, а также, при необходимости, выделение содержащегося в остаточном газе I молекулярного водорода посредством разделительной мембраны, Е) содержащий непревращенный пропан остаточный газ I после дополнительной обработки возвращают в реакционную зону А в качестве по меньшей мере одного из по меньшей мере двух содержащих пропан исходных потоков, в котором в реакционной зоне А осуществляют окисление определенного количества (М) молекулярного водорода до водяного пара, которое составляет по меньшей мере 35 мол.%, но не более 65 мол.% от суммарного количества производимого в реакционной зоне А и, при необходимости, вводимого в нее молекулярного водорода.

Изобретение относится к способу осуществления непрерывного производственного процесса получения акролеина, акриловой кислоты или их смеси из пропана в стабильном рабочем режиме, в соответствии с которым: А) в первой реакционной зоне А пропан подвергают гетерогенно-катализируемому дегидрированию в присутствии молекулярного кислорода, получая содержащую пропан и пропилен газовую смесь продуктов А, В) газовую смесь продуктов А, при необходимости, направляют в первую зону разделения А, в которой из нее отделяют часть или более отличающихся от пропана и пропилена компонентов и получают остающуюся после отделения газовую смесь продуктов А', содержащую пропан и пропилен, С) газовую смесь продуктов А или газовую смесь продуктов А' направляют, по меньшей мере, в один реактор окисления второй реакционной зоны В, в котором содержащийся в них пропилен подвергают частичному селективному гетерогенно-катализируемому газофазному окислению молекулярным кислородом, получая газовую смесь продуктов В, которая содержит акролеин, акриловую кислоту или их смесь в качестве целевого продукта, непревращенный пропан, избыточный молекулярный кислород и, при необходимости, непревращенный пропилен, D) во второй зоне разделения В из газовой смеси продуктов В отделяют содержащийся в ней целевой продукт и по меньшей мере часть остающегося после этого газа, содержащего пропан, молекулярный кислород и, при необходимости, непревращенный пропилен, возвращают в реакционную зону А в качестве содержащего молекулярный кислород циркуляционного газа 1, Е) по меньшей мере, в одну зону непрерывного производственного процесса, выбранную из группы, включающей реакционную зону А, зону разделения А, реакционную зону В и зону разделения В, вводят свежий пропан, скорость подачи которого при осуществлении производственного процесса в стабильном рабочем режиме характеризуется заданным стационарным значением, и F) непрерывно определяют содержание молекулярного кислорода в газовой смеси продуктов В и сравнивают его с заданным стационарным целевым значением, необходимым для осуществления производственного процесса в стабильном рабочем режиме, отличающийся тем, что в случае если в определенный момент времени содержание молекулярного кислорода в газовой смеси продуктов В превышает заданное стационарное целевое значение, в производственный процесс сразу же вводят свежий пропан со скоростью подачи выше ее стационарного значения, и в случае если в определенный момент времени содержание молекулярного кислорода в газовой смеси продуктов В ниже соответствующего заданного стационарного целевого значения, в производственный процесс сразу же вводят свежий пропан со скоростью подачи ниже ее стационарного значения.

Изобретение относится к способу получения акролеина, акриловой кислоты или их смеси из пропана, в соответствии с которым А) на вход в первую реакционную зону А подают входящий поток реакционной газовой смеси А, полученный объединением, по меньшей мере, четырех отличающихся друг от друга газообразных исходных потоков 1, 2, 3 и 4, причем газообразные исходные потоки 1 и 2 содержат пропан, газообразный исходный поток 4 является молекулярным водородом и газообразный исходный поток 3 является свежим пропаном, входящий поток реакционной газовой смеси А пропускают, по меньшей мере, через один слой катализатора первой реакционной зоны А, на котором, при необходимости, при подаче других газовых потоков, в результате гетерогенно катализируемого частичного дегидрирования пропана, образуется поток продуктов газовой смеси А, содержащий пропан и пропилен, поток продуктов газовой смеси А выводят из первой реакционной зоны А через соответствующий выпуск, при этом разделяя его на два частичных потока 1 и 2 продуктов газовой смеси А идентичного состава, и частичный поток 1 продуктов газовой смеси А возвращают в первую реакционную зону А в качестве газообразного исходного потока 1, частичный поток 2 продуктов газовой смеси А, при необходимости, направляют в первую зону разделения А, в которой отделяют часть или более содержащихся в нем компонентов, отличающихся от пропана и пропилена, в результате чего получают поток продуктов газовой смеси А', содержащий пропан и пропилен.
Изобретение относится к способу получения малеинового ангидрида в кипящем слое окислением сырья, содержащего углеводороды С4, молекулярным кислородом или кислородсодержащим газом в реакторе с кипящим слоем при температуре реактора 325-500°С в присутствии способного работать в кипящем слое катализатора, содержащего смешанные оксиды ванадия и фосфора, причем катализатор готовят следующим образом: (а) приготовление предшественника катализатора, содержащего смешанный оксид ванадия и фосфора; (b) уплотнение предшественника катализатора; (с) дробление предшественника катализатора до частиц среднего размера менее одного микрона в диаметре; (d) формирование частиц, способных работать в кипящем слое, с объемной плотностью больше или равной 0.75 г/см3 из уплотненного раздробленного предшественника катализатора; и (е) прокаливание в кипящем режиме частиц, способных работать в кипящем слое, в котором выход малеинового ангидрида повышают путем добавления компенсирующего катализатора в реактор с кипящим слоем, причем данный компенсирующий катализатор содержит алкиловый эфир ортофосфорной кислоты формулы (RO)3Р=O, где R является водородом или алкилом C1-C4 и по меньшей мере один R является алкилом C1-C4 , причем компенсирующий катализатор готовят путем пропитывания катализатора, полученного в соответствии со стадиями от (а) до (е), алкиловым эфиром ортофосфорной кислоты.
Изобретение относится к способам получения этилена и этилена и уксусной кислоты из исходного газа, содержащего этан и кислород при контактировании упомянутого газа с катализатором MOaVvTaxTeyO z, в котором а равно 1,0, v равно приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0, x равен приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0 и y равен приблизительно от 0,01 до приблизительно 1,0, а z представляет собой число атомов кислорода, необходимое, чтобы привести катализатор в электронно-нейтральное состояние.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акриловой кислоты из пропилена, включающий первую стадию окисления пропилена до акролеина и вторую стадию окисления акролеина до акриловой кислоты, где он включает стадию дегидратации глицерина до акролеина, осуществляемую в присутствии газа, содержащего пропилен, при этом указанную стадию дегидратации глицерина осуществляют перед реакцией каталитического окисления пропилена до акролеина в присутствии подаваемого газа, содержащего пропилен, или же после реакции каталитического окисления пропилена до акролеина в присутствии газовой смеси, выходящей после реакции окисления пропилена до акролеина.

Изобретение относится к усовершенствованным способам производства ароматических карбоновых кислот, включающим контактирование сырья, содержащего по меньшей мере один исходный замещенный ароматический углеводород, заместители которого способны окисляться до групп карбоновой кислоты, с газообразным кислородом в реакционной смеси жидкофазного окисления, содержащей монокарбоновую кислоту в качестве растворителя и воду, в присутствии каталитической композиции, содержащей по меньшей мере один тяжелый металл, эффективный для катализации окисления замещенного ароматического углеводорода до ароматической карбоновой кислоты, в секции реакции при повышенной температуре и давлении, эффективных для поддержания в жидком состоянии реакционной смеси жидкофазного окисления и образования ароматической карбоновой кислоты и примесей, содержащих побочные продукты окисления исходного ароматического углеводорода, растворенные или суспендированные в реакционной смеси жидкофазного окисления, и паровой фазы высокого давления, содержащей растворитель - монокарбоновую кислоту, воду и небольшие количества исходного ароматического углеводорода и побочных продуктов; перенос паровой фазы высокого давления, отведенной из секции реакции в секцию разделения, орошаемую жидкой флегмой, содержащей воду и способную практически полностью разделить растворитель - монокарбоновую кислоту и воду в паровой фазе высокого давления с образованием жидкости, обогащенной растворителем - монокарбоновой кислотой и обедненной водой, и газа высокого давления, содержащего водяной пар; перенос газа высокого давления, содержащего водяной пар, отведенного из секции разделения, без обработки для удаления органических примесей в секцию конденсации и конденсацию газа высокого давления с образованием жидкого конденсата, содержащего воду, и отходящего газа из секции конденсации под давлением, содержащего неконденсируемые компоненты газа высокого давления, перенесенного в секцию конденсации; выделение из секции конденсации жидкого конденсата, содержащего воду и пригодного для использования без дополнительной обработки в качестве по меньшей мере одной жидкости, содержащей воду, в способе очистки ароматических карбоновых кислот; и подачу жидкого конденсата, содержащего воду, выделенного в секции конденсации, в процесс очистки ароматической карбоновой кислоты, в котором по меньшей мере одна стадия включает: (а) приготовление реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси, растворенные или суспендированные в жидкости, содержащей воду; (b) контактирование реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду, при повышенных температуре и давлении с водородом в присутствии катализатора гидрирования с образованием жидкой реакционной смеси очистки; (с) выделение твердого очищенного продукта, содержащего карбоновую кислоту, из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду; и (d) промывку по меньшей мере одной жидкостью, содержащей воду, полученной очищенной твердой ароматической карбоновой кислоты, выделенной из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту, примеси жидкость, содержащую воду; так что жидкость, содержащая воду, по меньшей мере на одной стадии способа очистки включает жидкий конденсат, содержащий воду и не требующий обработки по удалению органических примесей.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного из продуктов акролеина и акриловой кислоты путем частичного окисления пропилена, при котором а) предварительно очищенный пропан превращают на первой стадии реакции в присутствии и/или при исключении молекулярного кислорода, по меньшей мере, одного дегидрирования из группы, включающей гомогенное дегидрирование, гетерогенное каталитическое дегидрирование, гомогенное оксидегидрирование и гетерогенное каталитическое оксидегидрирование, причем получают газовую смесь 1, содержащую не превращенный пропан и образованный пропилен, и b) при необходимости, из общего количества или из частичного количества газовой смеси 1 отделяют частичное количество содержащихся в ней отличных от пропана и пропилена составляющих, например, таких как водород, моноокись углерода, водяной, пар, и/или, при необходимости, превращают его в другие соединения, например, такие как вода и двуокись углерода, и причем получают газовую смесь 1', содержащую пропан и пропилен, и на, по меньшей мере, одной следующей стадии реакции, с) газовую смесь 1, или газовую смесь 1', или смесь из образованной газовой смеси 1' и оставшейся газовой смеси 1 в качестве составляющей газовой смеси 2 подвергают гетерогенному каталитическому газофазному частичному окислению пропилена, содержащегося в газовой смеси 1 и/или газовой смеси 1', причем получают газовую смесь 3, содержащую, по меньшей мере, один продукт, d) на, по меньшей мере, одной стадии отделения из газовой смеси 3 отделяют продукт и от при этом оставшегося остаточного газа, по меньшей мере, пропан возвращают на первую стадию реакции, где предварительно очищенный пропан из сырого пропана, который содержит 90% масс.

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу. .

Изобретение относится к усовершенствованному непрерывному способу получения терефталевой кислоты, включающему (а) подачу пара-ксилола в реактор окисления; (b) окисление, по меньшей мере, части упомянутого пара-ксилола в жидкой фазе многофазной реакционной среды, содержащейся в упомянутом реакторе окисления, до получения таким образом сырой неочищенной терефталевой кислоты, где упомянутое окисление приводит к получению диоксида углерода, монооксида углерода и/или метилацетата; и выдерживание во время упомянутого окисления соотношения между молями полученных оксидов углерода и молями подаваемого упомянутого пара-ксилола в диапазоне от 0,02:1 до 0,24:1.

Изобретение относится к усовершенствованному способу снижения температуры горячей точки неподвижного слоя катализатора в процессе получения акролеина или акриловой кислоты или их смеси гетерогенно катализируемым частичным окислением в газовой фазе пропена, при котором исходную смесь 2 реакционного газа, содержащую пропилен и молекулярный кислород, а также молекулярный азот и пропан в качестве инертных газов-разбавителей, в которой молярное отношение молекулярного кислорода к пропилену O2:С 3Н6 1, при повышенной температуре пропускают через неподвижный слой катализатора, активная масса которого представляет собой, по меньшей мере, один полиметаллический оксид, содержащий элементы Мо, Fe и Bi, в котором исходная смесь 2 реакционного газа, в пересчете на общий объем, содержит от 7 до 9 об.% пропилена, от 9,8 до 15,5 об.% молекулярного кислорода, от 10,5 до 15,5 об.% пропана и от 40 до 60 об.% молекулярного азота, при условии, что молярное отношение V1 содержащегося в исходной смеси 2 реакционного газа пропана к содержащемуся в исходной смеси 2 реакционного газа пропилену составляет от 1,5 до 2,2, молярное отношение V2 содержащегося в исходной смеси 2 реакционного газа молекулярного азота к содержащемуся в исходной смеси 2 реакционного газа молекулярному кислороду составляет от 3,5 до 4,5, а молярное отношение V3 содержащегося в исходной смеси 2 реакционного газа молекулярного кислорода к содержащемуся в исходной смеси 2 реакционного газа пропилену составляет от 1,4 до 2,14.

Изобретение относится к способам получения ароматических карбоновых кислот. .

Изобретение относится к усовершенствованным совмещенным способам получения уксусной кислоты и винилацетата, включающим стадии: (а) получения первого потока продукта первой реакционной зоны, содержащего уксусную кислоту, где уксусную кислоту получают экзотермической реакцией карбонилирования и где по меньшей мере часть тепла от получения уксусной кислоты отводят из первой реакционной зоны и по меньшей мере часть тепла, отведенного при получении уксусной кислоты, переносят в систему теплообмена; (b) контактирования во второй реакционной зоне реакционного потока уксусной кислоты, включающего по меньшей мере часть уксусной кислоты из первого потока продукта, с кислородсодержащим газом в присутствии катализатора для получения второго потока продукта, включающего мономерный винилацетат; (с) направления по меньшей мере части второго потока продукта в секцию очистки для очистки по меньшей мере части винилацетата во втором потоке продукта; и либо (d) отвода по меньшей мере части тепла, перенесенного в систему теплообмена, и доставки по меньшей мере части тепла, отведенного из системы теплообмена, к по меньшей мере одному из реакционных потоков уксусной кислоты и секции очистки для очистки винилацетата, и где система теплообмена содержит поток парового конденсата, и где по меньшей мере часть тепла, отведенного при получении уксусной кислоты, доставляют к потоку парового конденсата, который используют для обеспечения теплом, отведенным при получении уксусной кислоты, по меньшей мере одного из реакционного потока уксусной кислоты и секции очистки винилацетата, причем поток парового конденсата, содержащий тепло от получения уксусной кислоты, направляют в испарительный сосуд низкого давления, поддерживаемый под давлением от 4,0 кг/см 2 до 5,3 кг/см2, либо (d) отвода по меньшей мере части тепла, перенесенного в систему теплообмена, и доставки по меньшей мере части тепла, отведенного из системы теплообмена, к по меньшей мере одному из реакционных потоков уксусной кислоты и секции очистки для очистки винилацетата, в котором используют цикл циркуляции конденсата для снятия основной части тепла реакции получения уксусной кислоты направлением потока горячего реакционного раствора через теплообменник для переноса тепла к потоку парового конденсата, причем поток парового конденсата, содержащий тепло от получения уксусной кислоты, направляют в испарительный сосуд низкого давления, поддерживаемый под давлением от 4,0 кг/см 2 до 5,3 кг/см2.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акриловой кислоты из пропилена, включающий первую стадию окисления пропилена до акролеина и вторую стадию окисления акролеина до акриловой кислоты, где он включает стадию дегидратации глицерина до акролеина, осуществляемую в присутствии газа, содержащего пропилен, при этом указанную стадию дегидратации глицерина осуществляют перед реакцией каталитического окисления пропилена до акролеина в присутствии подаваемого газа, содержащего пропилен, или же после реакции каталитического окисления пропилена до акролеина в присутствии газовой смеси, выходящей после реакции окисления пропилена до акролеина.

Изобретение относится к катализаторам для окисления углеводородов

Наверх