Способ получения катализатора окислпропилена

Способ получения катализатора окислпропилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 257372

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сааз Советокиз

Социалистичвскиз

Рвспублив

Зависимый от патента №

Заявлено ЗО.XII 1967 (№ 1207171/23-4) Кл. 12g, 11/52

МПК В 011

УДК 66.094.382.07 (088.8) Приоритет 02.XI.1967 г. согласно заявке № 126738, поданной в Патентное

Ведомство Франции

Опубликовано 11.XI.1969, Бюллетень ¹ 35

Комитет по делам изобретений и открытиЯ при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 13Л .1970

Авторы изобретения

Иностранцы

Клод фализ и Жорж Гоброи

ПРОПИЛВНА

Изобретение относится к способу получения катализатора окисления пропилена, состоящего из соединений молибдена, мышьяка и бора, нанесенных на носитель.

Известен способ получения катализатора путем растворения в водном растворе аммиака аммонийных солей молибдена, мышьяка и бора, полученный при этом раствор смешивают с кремнеземом, и из пасты готовят катализатор известным способом.

Получение катализатора расгворением в аммиаке дает гомогенные пасты. Ог.ыт, однако, показывает, что при последующей сушке и прокалке образуется твердое гетерогенное вещество из-за присутствия аммиака в пасте.

Растворение в азотной кислоте ведет к тем же недостаткам.

Предложенный способ имеет целью устранение указанных недостатков и разработку метода получения катализатора.

В соответствии с этим катализатор получают путем растворения без носителя, окислов или кислот молибдена, мышьяка и бора в воде, без добавки веществ, способствующих растворению, как ионы аммония, аммиака или азотной кислоты. Растворение осуществляют, опустив соответствующие окислы или кислоты в кипящую воду. На практике целесообразно взять соответствующие окислы или кислоты в заданных соотношениях и соответствующее их растворимости количество воды и затем кипятить эту смесь с обратным холодильником до полного растворения. Получают таким образом совершенно прозрачный голубой раствор. Окись молибдена образует с мышьяковой кислотой водорастворимый комплекс (комплексную соль). Процесс протекает, однако, медленно, даже при кипении, и поэтому ранее для получ. нич прозрачного раствора считали необходи., ым использование вспо10 могательных веществ, облегчающих растворение.

Получив раствор, можно приготовить пасту, добавляя порошкообразный кремнезем, как и

1S при вышеуказанном методе растворения, возможно с добавкой воды. Общее количество воды, расходуемой на приготовление катализатора, составляет, преимущественно, от 3 до

5 л на 1 кг кремнезема. После сушки и про20 каливания катализатор получается гораздо более гомогенным, чем при получении с помощью веществ, способствующих растворению. Кроме того, при равных (элементарных) соотношениях молибдена, мышьяка и бора no2s лучается катализатор более активный, чем при прежних методах, так что при одинаковых выходах можно вести процесс при более низкой температуре, благоприятствующей более длительному сроку службы катализатора, зп или же с большей производительностью при одинаковой температуре, 257372

Пример 1. Получение катализатор а. В колбу загружают 1,5 л воды, 82 г окиси молибдена МоОа, 86 г о-мышьяковой кислоты НаА804 /аН О и 70,5 г бсрной кислоты Н;ВОз. Кипятят " обратным холодильником до полного растворения, на что требуется около 6 час. Прозрачный раствор охлаждают до комнатной температуры и загружают 1100 г порошкообразного кремнезема—

Аэросиля, а также 3 л воды, т, е. количество, достаточное для получения геля. Гель сушат при 100 С, гранулируют, таблетируют, таблетки прокаливают в течение 2 час при 500—

600 С.

Один вариант указанного способа заключается в пропитывании пористого носителя (подложки) на основе агломерированного кремнезема прозрачным раствором, содержащим молибден, мышьяк и бор. В этом случае целесообразно приготовлять более концентрированный раствор, чем вышеприведенный, например в 200 ял воды (т. е. минимальное количество, необхадимое для растворения окислов) и затем пропитывать при нагревании (целесообразно около 100 С) во избежание осаждения борной кислоты.

Количество воды, необходимой для растворения окислов или кислот, тем меньше, чем ниже процент борной кислоты.

Другой вариант метода пропитки или импрегнирования пористого носителя состоит из двух стадий.

Сначала носитель пропитывают горячим водным раствором борной кислоты, растворимость которой составляет 40 г в 100 мл воды при 100 С, затем пропитанный таким образом носитель сушат. После этого носитель пропитывают концентрированным водным раствором молибденомышьякового комплекса, который очень хорошо растворим в воде, при отсутствии борной кислоты, даже на холоду.

Этот способ позволяет использовать более концентрированные растворы мышьяка — молибдена, чем это возможно в присутствии растворенной борной кислоты.

Полученный таким образом катализатор затем сушат и прокаливают известными способами.

Пример 2. Сравнительные опыты по окислению пропилена. В трубку из нержавеющей стали загружают два катализатора, нагревают и пропускают смесь пропилена, воздуха и азота (разбавляющего избыток кислорода в воздухе), Температуру измеряют в среде катализатора, недалеко от устья трубки.

Проводят для сравнения два опыта, один— с использованием катализатора (1), приготовленного с помощью аммиака, в качестве добавки, содействующей растворению, а другой — катализатор (11), приготовленный с использованием Аэросиля по методу, описанному в примере 1. Оба катализатора содержат идентичные пропорции молибдена, мышьяка и бора.

Часовой расход газов в каждом из опытов, л: пропилеи 225 воздух 900

5 азот 540

После 60 нас работы получены следующие результаты (см. табл. 1).

Табл ица 1

Катализатор

Показатели

15 Температура, С

Молярное превращение в органические продукты окисления, Молярный выход органических продуктов окис20 ления, % .

Производительность трубки, моль|час .

490

460

10

71

0,65

При 11 катализаторе 74 люль пропилена, трансформируясь, дают, люль: акролеин 37 уксусный альдегид 28 пропионовый альдегид 2,6 ацетон 1,9 уксусная и акриловая кислоты 3 форм альдегид 35

Пример 3. Сравнительные опыты

45 о к и с л е н и я и р о п и л е н а. Повторяют опыты из примера 2, но при следующем часовом расходе газов, л:

900 пропилеи воздух азот

Оба опыта проводят при одинаковой температуре. После 60 час работы получают следующие результаты (см. табл. 2).

55 Таблица 2

Катализатор

Показатели

Температура, о С .

Малярная трансформация в органические продукты окисления, Молярный выход продуктов окисления, %

65 Производительность трубки, л оль|час

490

490

73

0,86

2,1

При 1 катализаторе 71 моль пропилена, трансформировавшегося в органические продукты окисления, дают, моль: акролеин 35 уксусный альдегид 27

З0 пропионовый альдегид 2,7 ацетон 1,9 уксусная и акриловая кислоты 3,4 формальдегид 33

257372 уксусная и акриловая кислоты 3,8 формальдегид 31,2

Составитель Золотарева

Техред Л. В. Куклина Коррекrcp С. М. Сигал

Редактор М. Герасимова

3a каз 697/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пр. Сапунова, 2

При 1 катализаторе 73 л оль пропилена, трансформируясь в органические продукты окисления, дают, моль: акролеин 35,4 уксусный альдегид 28,2 пропионовый альдегид 2,6 ацетон 1,9 уксусная и акриловая кислоты 3,9 формальдегид 34,3

При II катализаторе 70,ноль пропилена, трансформируясь, дают, моль: акролеин 35,7 уксусный альдегид 25 пропионовый альдегид 2,5 ацетон 2

Предмет изобретения

Способ получения катализатора окисления пропилена путем растворения в воде соединений молибдена, мышьяка и бора с последующей пропиткой полученным при этом раствором кремнезема и приготовлением гра;О нулированного катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения активности катализатора и понижения температуры процесса, в качестве соединений молибдена, мышьяка и бора берут их окислы или кисло15 ты и растворение ведут в кипящей воде.