Способ приготовления катализатора для окисления 1,3- бутадиена в фуран

Способ приготовления катализатора для окисления 1,3- бутадиена в фуран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к способу приготовления катализатора (КТ) для окисления 1,3-бутадиена в фуран. Получение КТ с повышенной селективностью достигается использованием нового носителя - электрокорунда, предварительно обработанного азотной кислотой при определенной температуре , а также определенным способом нанесения фосфорно-молибденовой кислоты на носитель. КТ готовят путем напыления фосфорномолибденовой кислоты на носитель - электрокорунд, предварительно обработанный азотной кислотой при 40-80 С, из водного раствора фосфорно-молибденовой кислоты при 120-130°С в количестве 2-8 мас.% с последующей сушкой и прокаливанием. Испытание КТ в процессе окисления 1,3-бутадиена при 470°С показывают селективность по фурану 53,8-58,3%, против 25,8- 48,8% с известным катализатором. 1 табл. с С/ С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (5)) 4 В 01 1 37/02, 27/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3938441/23-04 (22) 26.06.85 (46) 15.02.87, Бюл. № 6 (71) Научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов "Леннефтехим" (72) Н.Г,Глуховский, О.Е,Баталии, И.Л.Белостоцкая, Л.III.Воробьева и А.В.Александр (53) 66,.097.3 (088.8) (56) Патент США ¹ 3238225, кл. 260-346. 1, опублик. 1969.

Mamoru Ai, The Production of Turan by the Vapor-Phase Oxidation of

Butadiene Using Hetегоpoly Compounds

as Catalysts, J. of Catal., 1981, v. 67, № 1, стр. 110-117. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ 1.,3-БУТАПИЕНА В

ФУРАН (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к способу приготовления катализатора (КТ) для окисления 1,3-бутадиена в фуран.

Получение КТ с повышенной селективностью достигается использованием нового носителя — электрокорунда, предварительно обработанного азотной кислотой при определенной температуре, а также определенным способом нанесения фосфорно-молибденовой кислоты на носитель. КТ готовят путем напыления фосфорномолибденовой кислоты на носитель — электрокорунд, предварительно обработанный азотной о кислотой при 40-80 С, из водного раствора фосфорно-молибденовой кислоты при 120-130 С в количестве

2-8 мас.7. с последующей сушкой и прокаливанием. Испытание КТ в процессе окисления 1,3-бутадиена при

470 С показывают селективность по о фурану 53,8-58,37, против 25,848,87 с известным катализатором. табл.

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов окисления углеводородов, в частности 1,3-бутадиена в фуран.

Цель изобретения — получение ката- 5 лиэатора с повышенной селективностью за счет использования нового носителя, предварительно обработанного кислотой, и определенного способа нанесения фосфорномолибденовой кислоты на носитель.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 50 г электрокорунда обрабатывают 3 ч при 60 С концентрированной азотной кислотой

;(с1 = 1,40). Далее дают кислоте стечь.

46 r полученного носителя загружают во вращающуюся емкость, нагревают

его до 170 С и при этой температуре 20 и постоянном перемешивании обрабатывают из пульверизатора в течение

40 мин 20 мл водного раствора, содержащего 3,6 г фосфорномолибденовой кислоты, Получают катализатор, содер- жащий 6,8 мас.X фосфорномолибденовой кислоты, остальное — носитель. В реактор загружают 10 мл катализатора и пропускают смесь, содержащую 0,5 л

1,3-бутадиена, 1 л кислорода и 6,4 л паров води.

При 470 С конверсия 1,3-бутадиена за проход 35,6Х селективность по продуктам мягкого окисления, 7.: фуран 58,3; малеиновый ангидрид 14,6, 35 уксусная кислота 12,4.

Пример 2. 50 r электрокоо рунда обрабатывают 4 ч при 40 С концентрированной азотной кислотой, как в примере 1, 46 r полученного носи- 40 теля обрабатывают аналогично примеру 1, но при 120 С 20 мл водного раствора, содержащего 4,2 г фосфорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 7,9 мас.7 фос- 45 форномолибденовой кислоты, остальное — носитель.

В условиях, аналогичных примеру 1 конверсия 1-3-бутадиена за проход

32,47, селективность по продуктам 50 мягкого окисления, 7: фуран 56,3; малеиновый ангидрид 14,2; уксусная кислота 12,4.

Пример 3. 50 г электрокорунда обрабатывают 2 ч при 80 С KQH центрированной азотной кислотой, как в примере 1, 46 r полученного носителя обрабатывают аналогично приме43 2 ру 1, но при 300 С 20 мл водного раствора, содержащего 1,2 г фосфорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 2,1 мас.X фосфорномолибденовой кислоты, носитель— остальное.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

18,7Х, селективность по продуктам мягкого окисления, Х: фуран 54,4; малеиновый ангидрид 13,4; уксусная кислота 12,2.

Пример 4. 46 r электрокорунда, полученного в условиях аналогично примеру 1, загружают во вращающуюся емкость и ведут обработку, аналогично условиям примера 1, 20 мл водного раствора, содержащего 1,1 r фосфорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 2,0 мас.X фосфорномолибденовой кислоты, остальное — носитель.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

16,81, селективность по продуктам мягкого окисления, Х: фуран 53,8; малеиновый ангидрид 13,5; уксусная кислрта 12,4.

II р и м е р 5. 50 г электрокоо рунда обрабатывают 4 ч при 40 С концентрированной азотной кислотой 46 г полученного носителя обрабатывают о аналогично примеру 1, но при 130 С

20 мл водного раствора, содержащего

4,4 r фосфорномолибденовой кислоты.

Получают катализатор, содержащий

8,0 мас,X фосфорномолибденовой кислоты, носитель — остальное.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

31,6Х селективность по продуктам мягкого окисления, 7: фуран 85,6; малеиновый ангидрид 14,1; уксусная кислота 12,6.

Пример б (для сравнения).

50 г электрокорунда обрабатывают концентрированной азотной кислотой при

30 С в течение 5 ч. 46 г полученного носителя обрабатывают аналогично примеру 1, но при 320 С 20 мл водного раствора, содержащего 1,3 r фосфорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 2,2 мас.7 фосфорномолибденовой кислоты, остальное— носитель.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

18,8Х, селективность по продуктам

1289543

Способ приготовления катализатора для окисления 1,3-бутадиена в фуран, включающий нанесение фосфорномолибденовой кислоты на носитель, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной селективностью, в качестве носителя используют электрокорунд, предварительно обработанный

1 о, азотной кислотой при 40-80 С, и нанесение осуществляют путем напыления из водного раствора фосфорномолибденовой о кислоты при 120-300 С в количестве

2-.8 мас.%. мягкого окисления, %: фуран 4 1,4; малеиновый ангидрид ?2,6; уксусная кислота 13,9.

II р и м е р 7 (для сравнения).

50 г электрокорунда обрабатывают кон- 5 центрированной азотной кислотой 1 ч при 100 С. 46 г полученного носителя о обрабатывают аналогично примеру 1, о но при 110 С 20 мл раствора, содержащего 4,1 r фосАорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 7,8 мас.Х фосфорномолибденовой кислоты, носитель — остальное.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

56,8%, селективность по продуктам мягкого окисления, %: фуран 38,6; малеиновый ангидрид 23,8; уксусная кислота 14, t.

Пример 8 (для сравнения). 20

Катализатор получают аналогично условиям примера 2, но активных компонентов наносят 1,8 мас.Х, носитель — остальное.

В условиях, аналогичных примеру 1, 25 конверсия 1,3-бутадиена за проход

7,6Х, селективность по продуктам мягкого окисления, %: фуран 48,8; малеиновый ангидрид 14,4; уксусная кислота 12,2. 30

Пример 9 (для сравнения).

В обогреваемую на кипящей водяной бане емкость вносят 46 г электрокорунда и 20 мл водного раствора, содержащего 4,2 г фосфорномолибденовой кислоты, и при перемешивании смесь упаривают до воздушно-сухого состояния. Полученную смесь нагревают в о муфельной печи при 360-380 С в токе кислорода в течение 4 ч. Получают ка- щ тализатор, содержащий 7,9 мас.Х фосфорномолибденовой кислоты, остальное— носитель °

При пропускании в час через загруженные в реактор 10 мл катализатора смеси, содержащей 0,5 л 1,3-бутадиена, 1,0 л кислорода и 6,4 л паров воо ды, при 475 С конверсия 1,3-бутадиена за проход составляет 62, 1%, селективность по продуктам мягкого окисления, g0

%: фуран 25,3; малеиновый ангидрид

31,7; уксусная кислота 14,8.

II р и м е р 10 (для сравнения).

Во вращающуюся обогреваемую емкость загружают 46 г электрокорунда, нагревают его до 170 С и при этой темперао туре и постоянном перемешивании обра- батывают из пульвиризатора в течение

40 мин 20 мл водного раствора, содержащего 4,2 г Аосфорномолибденовой кислоты. Получают катализатор, содержащий 7,9 мас.Х АосАорномолибденовой кислоты, остальное — носитель.

В условиях, аналогичных примеру 1, о при 470 С конверсия 1,3-бутадиена за проход составляет 42,3Х, селективность по продуктам мягкого окисления, Х: Ауран 35,7; малеиновый ангидрид

18,9; уксусная кислота 14,2.

Пример 11 (для сравнения) °

50 г электрокорунда обрабатывают 3 ч о при 60 С концентрированной азотной кислотой (й = 1,40). Далее дают кислоте стечь.

46 г полученного носителя смешивают в 20 мл водного раствора, содержащего 3,6 г фосфорномолибденовой кислоты и далее аналогично примеру 1.

Получают катализатор, содержащий

6,8 мас.Х Аосфорномолибденовой кислоты. остальное — носитель.

В условиях, аналогичных примеру 1, конверсия 1,3-бутадиена за проход

48,7Х селективность по продуктам мягкого окисления, %: фуран 34,6; малеиновый ангидрид 27,8; уксусная кислота 14,9.

Результаты использования полученных катализаторов представлены в таблице.

Формула и з о б р е т е н и я

1289543

Я

Условия обработки электСелективность, 7.

Количество активной

ТемпеКонверсия

Метод

Пример нанесература, С

УксусМалеиновый сырья, Фуран

% рокорунда ния ная

Время, Темпеч ратура, С ан гидкисло массы, 7. рид та

14,6 12,4

40 То же 120 7,9 32,4 56,3 14,2 12,4

300 2,1 18,7 54,4 13,4 12,2

170 2,0 16 8 53,8 13,5 12,4

130 8,0 31,6 55,6. 14, 1 12,6

60

Для сравнения

6,5

30 Напыление 320

7 1

1 1 0

100 То же

8 4

120

Выпаривание 90

Напыление 170

11 3

Выпаривание 90

Составитель Н.Путова

Техред Н.Глущенко Корректор И.Эрдейи

Редактор И.Сегляник

Заказ 7842/8

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

1 3

2 4

3 2

4 3

5 4

60 Напыление 170 6,8 35,6 58,3

2,2 18,8 41,4

7,8 56,8. 38,6

1,8 7,6 48,8

7,9 62,0 25,3

7,9 42,3 35,7

6.,8 48,7 34,6

Тираж,531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

22,6 13,9

23,8 14,1

14,4 12,2

31,7 14,8

18,9 14,1

27,8 14,9