Способ получения акриловой кислоты

Способ получения акриловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

395357

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 17.111.1970 (№ 1414858/23-4) М, Кл. С 07с 51/20

С 07с 57/04 с .присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по долам изобретений и открытий

Приоритет—

Опубликовано 28.V111.1973. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 3.1.1974

УДК 547.391.1 (088.8) Авторы изобретения

Г. К. Боресков, T. В. Андрушкевич, 1О. H. Тюрин, Н. И. Лебедева, Г. К. Поплавская и Н. H. Савкова т

Институт катализа СО АН СССР

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение,от|носится ск спссобам по - r÷åния полупродукто в для полимерных материа IoIB, в частности IK способам получегния ненасыщен ных алифатичеаких кислот.

Из вестен способ получения акриловой кисло ты окислением пропилена при 300 — 450 С в присутствии катализатора, содержащего молибден, кислород, кобальт или никель и 0,2—

5,0 вес. % теллура или его соединений (вычислено на двуокись теллура). При этом ма ксимальный выход акриловой кислоты (Збо/о ) получают о кислением |пропилена при 433 С в присутствии катализатора, состоягцего из»олибдена кобальта с,добавкой 0,5 — 1,0 вес. % двуокиси теллура, т. е. для оптимального

""îñòàâà катализатора атомарное соотношение

Со: Мо: Те = 1: 1: 0,007 — 0,014.

Недостатком данного способа является относительно невысокая производительность катализатора в 1 час при GpaBHèòåëbío BblcolKHõ температурах. Учитывая «летучесть» молибденовых катализаторов, целесообразно проводить синтез аекригловой кислоты при более низких температурах, однако при этом ее выход уменьшается.

С целью повышения производительности процесса при пониженных температурах B кобальт-теллур-молибденовый катализатор вводят фосфор. Желаемое соотношение Со: Мо: Те: Р = 1: 1,2 — 2,2: 0,04 — 0,3:

: 0,02 — 0,1. Найдено, что введение фосфора в определенных количествах и определенным способом в кооальт-теллур-молиоденовый катализатор увеличивает Bblxo> акрн loBQH кислоты. При этом ее выход на кобальт-теллурфосфор-молпбдено вом катализаторе при

390 С равен илll даже несколько выше, чем на кобальт-теллер-молнбдсновом скатализаторе rIpII тем пер ат; ре реа кцнп 433 С.

Бв«,д roro, tlro cooz el:.IIII,ilo,l:16дсна летят из,катализатора:во время работы, желательно иметь некоторый избыток молибдена по отношению к,кобальту (1,2: 2,2 атома Мо на 1 атом Со).

20 Найдено, что при окислении пропнлена на кобальт-теллур-,молибденовом,катализаторе при пониженных температурах оптимальное содержание теллура для получения а криловой кислоты составляет 0,04 — 0,3 атома Те на

1 атом Со.

За виси»ость выхода акриловой,кнслоты при 390 С от содержания теллура в катализаторе соста ва Со: Мо: Те = 1: 1,71: Х (атоЗО мар ное,соотношение) сле дуюшая:

395357

V !000 С В . и.

v . 100 100 - 22,4

Выход акриловой кислоты, о

Содержаиие теллура, ат. ч.

3.5

13,0

30,0

33,0

33,0

31,0

28,0

22,0

15.0

0,02

0,0-!

0,08

0,08

О,l

0,15

0,20

0,30

0,40

9,7 1000 7,3 . 35 . 72

15 - 100 100 22,4

Введение в кобальт-теллур-молиоденовый катализатор фосфора в количестве 0,02 — 0,1 атома P па 1 атом Со увеличивает выход акриловой кислоты на 8 — 13%. Добавка фосфора более 0,1 атома снижает выход акр.гловой к:Io;IQTI I и увеличивает выход а1кролеина и других .продуктов.

Хорошие результаты достигнуты при

390 С на катализаторе с атомарным соотношением Со: Мо: Те: P = 1: 1,2 — 2,2: 0,04— — 0,3 — 0,02 — 0,1. Данный катализатор можно получить путам выпаривания растворов состзетствующ11х солей или смешения сухих молиодата кобальта, двуокиcè теллура, окиси молибдена или соотзетствуго щего соединения молибдена и фосфорсодержащих соедине гий с последующим,прокаливаиисм катализатора.

Однако лучшие результаты получены для ката 7 из а торов, пpnÃoòoiH;Iернных лутеа1 диспер гирования пред варитель11о прокаленного молибдата,кобальта и,двуокиси теллура в кислом растворе фосфорномолибдено вой,кислоты с:последующим выпариванием, сушкой и npoaливанием.

По предлагаемому способу получают акрилозую кислоту Окислением прoinèëånа,при

390 С с выходом до 40,0%. Катализатор готовят слодуюгци,м образом.

Пример 1. 37,1 г napaмолибдата аммония марки «хч» формулы /NH4/вМО 024 4НаО, 26,8 г фосфорпомолибденовой кислоты марки

«хч» фор мулы Нт(Р/МоаОт/в) - ХН О, 61,2 г азотггокислого кобальта марки «чда» без никеля растворяют при перемешивании в

200 лгл горячей воды. К раствору добавлягот

2,9 г двуокиси теллура марки «ч» формулы

4Те02 Ь40а 1,5НгО (согласно рентгенографическому анализу) .и 10 мл азотной кислоты (d=1,42 г/см ). Смесь выпаривают при перемешиваиии, сушат в течение 8 час при 150 С и з течение 4 час прокали вают в токе воздуха при 430 С. Получают катализатор состава

Со: Мо: Те: Р = 1: 1,71: 0,0715: 0,059. В реактор загружают 15 мл полученного катализатора. Состав исходной смеси, об,%: С,Нв 7,3; 0, 10,2; НаО 40,0 и No 42,5. Скорость позачи исходной смесll 9,7 л/час. Кратность цир1куляции 100, температура реакции 390 С. Конверсия пропилана соста вила 72,2%. Селе|ктивность по акриловой кислоте (S ) 48,5 /в, по акролеину (Saap ) 27,1%. Выход а|крилсвой кислоты 35,0%, агкролеина — !9,6%.

5 (г акриловой кислоты/л катализатора в час), где V — с корость подачи реакционной смеси;

С вЂ” концентрация пропилена в омеси;

 — выход акриловой кислоты;

v — объем катализатора;

22,4 л — объем lг.,моль.

/11 — молекулярный вес акрпловой кислоты;

1 100 — количество литров реакционной с.ге15 си, пропугцегтноЙ через 1 л катализатора за 1 час.

=53,1 г акр;1ловой кислоты на 1 л катализатора в час.

Hip и,м е р 2. В 80 мл горячей воды (90 С) растворяют 25,6 г фоофорномолибденовой кислоты. В раствор добавляют 43,7 г мо".èoëaòà кобальта, прокаленного при 500 С в течен:ге

5 час, 2,77 г двуокиси теллура марки «ч» и

10 мл Н!Х!О, (d=1,42). Смесь выпаривагот при перезгеши вании, сушат в течение 8 час пр:.I

30 150 C л в течение 4 час прокалива от в токе воздуха при 430 С. Потучают катализатор состава Со: Мо: Те: Р= l: 1,71: 0,0715: 0,059.

В реактор загружают 15 м.г катализатора. Сос аз исход:Ioil смеси, oo. %: СаНв 5,6; О, 11,5;

35 Н О 40 .1 Х, 42,9. Скорость подачи исходной сгмзси 10,6 л час, крапгость циркуляции 90, тем1пература реакции 390 С. Конверсия пропп тена 79,4%, Saa = 50,9%; Saap= 20,9%.

Выход акриловой кислоты 40,4%; а

10,6 1000 . 5,6 40,4 72

15 100 100 . 22,4

=51,5 г акриловой кислоты на 1 л каталггза45 тора в час.

Производительность процесса окисления пропилена в акриловую кислоту,при испо",ьзозании предложенного кобальт-молибдентеллур-фосфорного катализатора значительно по вышается.

Предмет изоб ретения

1. С по,.оо получения акрилозОЙ кислоты

ПУТЕМ ПаРОфаЗНОГО ОКИСЛЕгНИЯ ПРОПИЛЕНа;IO5 ле куляр ным:кислородом при 300 — 450 С в присутствии кобальт-мол лбден-теллурово."о катализатора с последующим,выделениесл целевого продукта известным способом, отличаюгггггг. ся тем, что, с целью повышения про50 л3IBодительHО ти процесса, в каTализатîр взодят фосфор.

2. Способ по л. 1, отличающийся тем, что катализатор оерут в атомарном cooTHoILånnn

Со: Мо:Те: P = 1:1,2 — 2,2:0,04— — 0,3: 0,02 — Ol,