Катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида

Катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О. Я. Полотнюк, С. П. Чайковский В. E. Калинин, О. В. Медведева и В. Л. Пронина (72) Авторы изобретен ия (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ НАФТАЛИНА

ДО ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА

Изобретение относится к производству катализаторов для окисления нафталина до фталевого ангидрида.

Известен катализатор для получения фталевого ангидрида окислением нафтаS лина, содержащий смесь сульфатов ванадила и калия, нанесенных на силикагель.

Этот катализатор имеет высокую избирательность - около 85-88% от теории при относительно небольшой нагруэке25-30 г нафталина на 1 кг катализатора в час (11.

Известен также катализатор для окис» ления нафталина до фталевого ангидрида, содержащий 5-20% пятиокиси ванадия и

20-50% сульфата или пиросульфата калия, нанесенные на силикагель, имеющий поверхность 200 — 700 м /г, с разме2 ром пор 50 - 350 А j2 ).

Катализатор имеет поверхность 2075 м /г. При окислении нафталина (соотношение нафталин: .воздух 1:22,3) выход

tpTanesoro ангидрида составляет 93 мол.% при ооъемной скорости 360 ч .

Недостатком указанного катализатора является малая интенсивность процессанагрузка на катализатор 40 г/кг катализатора в час, Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для окисления нафталина во фталевый ангидрид, содержащий 7-20% сульфата ванадила, 15-50% пиросульфата калия на силикагеле и имеющий удельную поверхность 80-180 м2/г (31.

При окислении нафталина на указанном о катализаторе при 330 - 360 С получают выход фталевого ангидрида 91,5% от теории при производительности

140 вес. ч.фталевого ангидрида в час с

1 об. ч. катализатора.

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор содержит 9,25-12;31 вес.% сульфата ванадила, 25,19-44,45 вес.% пиросульфата щелочного металла, причем мольное соотношение сульфата BQHBllnëà

O Ф пор 60-90 А, крупных пор 1 000-1 ООООА ири объемной доле последних 40:-80%, пропитывают 1000 мл раствора, содержащего 200 г сульфата ванадила и 373 г ниро ульфата калия, выдерживают в течение 18 ч, сушат при 105 С 12 ч и о о прокаливают при 380 С в течение 3 ч.

Получают катализатор, содержащий, вес.%:V0504 12,31, К25>О> 25,19, и

Si 02 62,5.

Мольное отношение VOTO . К29 0

4 составляет 1:1,2.

В кипящем слое катализатора указанного состава и структуры при температуо ре 380 С, соотношении нафталин: воздух = 1;15, объемной скорости 180 ч и нагрузке 205 г нафталина на 1 кг катализатора в час получают выход 94%.

Пример 2-12. Катализатор готовят по примеру 1, Меняют соль щелочного металла и ее содержание. Состав полу телных катализаторов, условия проведения процесса и выход фталевого ангидрида по примерам

2-12 приведены в таблице, 6853

3 к пиросульфату щелочного металла равно

1: 1,2 -: 1,72, нанесенные на силикагель бидисперсной структуры,. имеющий 4080% крупных пор с радиусом 100010000 А и тонкие поры с радиусом

60-90 А.

Катализатор указанного состава на указанном носителе обладает высокой активностью и одновременно с этим оптимальной для данного химического состава 10 пористой структурой, сочетающей достаточно большую величину рабочей поверхности (80-120 м /г) и доступность ее для реагирующих веществ, что исключает возможность внутр ид иффузи онных,затруднений при проведении каталитического процесса.

Проведение процесса получения фталевого ангидрида на указанном катализаторе дает выход фталевого ангидрида 9497 мол.% при нагрузке 200 - 400 r нафталина на 1 кг катализатора в час.

Пример 1. 10,00 г силикагеля, имеющего поверхность 150-200 мгФг с объемом пор 0,8 см /г, радиусом тонких а.

Состав катализатора, условия проведения процесса и выход фталевого ангидрида

373 1:1,2 12,31 25,19

2 2 7

2 К2Ь20 7

467 1:1,485J.1,78

533 1:1,72 11,1

1860 95

58,8 213

29,42

32,4

57,6 280

53,5 298

51,0 275

1960 93

2085 92

30,9

35,83

636 1:1,48 10,67

721 1;1,68 10,2

5 -и6 — и—

1924 94

38,8

9 С 2&д07

10 ЯЬ2с 20

К, 20, 93

915 1:1,68 9,25

316 1:1,49 11,12 13,98 18,80

232

232

405

10,66 13,55 22,39 53,40 280 2450 96

1:1,49 2 207

CS2S207

16,821,,2 51,1

350 3470 95

316 1:1,49 10,2

1»b2 О

Ь,,0„ 1 05

4 РЬ25207 505 1;1,18 11,5

7 Саа5е07 648 1:1,19 10,62

8 — и — 805 1: 1,48 9,75

62,5 205 1 800 94

56,5 220 1540 95

36,1 8 53,2 282 1 300 96,5

41,35 48,90 280 2450 97

44,45 46,30 400 3730

56,1 О 250 2040 94

685325

Сульфат ванадила

Пиросульфат щелочного металла

Силикагель

9, 25-1 2,31

25 19-4 4,45

Остальное.

Составитель Н. Путова

Редактор T. !Хевятко Техред Э. мужик Корректор М. Вигула

За каз 5 345/9 Тираж 877 Подписное

Н11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал I ll 111 "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретении

Катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида, содержащий сульфат ванадила, пиросульфат щелочного ме- 5 галла на снликагеле,,о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он содержит сульфат ванадила и пиросульфат щелочного металла в мольном соотношении 0

1:1,2 — 1,72 и силикагель бидисперсной структуры, имеющий 40-80% крупных пор с радиусом 1 000 - 1 0000 А и тонкие поры с радиусом 60 - 90 А, при следующем содержании компонентов, 15 вес.%:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ворожцов Н. Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей.

М., 1955, с. 636.

2. Патент США М 2973371, кл. 260-346.4, опублик. 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

No 245031, кл. В 11 У 37/02, 1966 (прототип) .