Катализатор для синтеза ацетонитрила

Катализатор для синтеза ацетонитрила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЬТОРСКОМУ СЬИ Н ВЛЬСТЬУ (n>738657

Своз Советских

Социалистических, -.:.;Республик (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.1277 (21) 2561017/23-04

{51)М. Кл.

В 01 Т 23/24//

С 07 С 121/18 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050680. Бюллетень М 21

Дата опубликоаания описания 050680 (53) УДК66. 097. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.М. Алиев, В.Д. Соколовский и Г.К. Боресков

Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа

Сибирского Отделения AH СССР (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА АЦЕТОНИТРИЛА

Изобретение относится к производству катализаторов, используемых для получения ацетонитрила газофазным каталитическим окислением этана в смеси с аммиаком и кислородом при повы5 шенной температуре.

Известно использование нитридов переходных металлов в качестве ка- тализатора для синтеза ацетонитрила пои 300-600оС (1) .

Наиболее близким к предложенному является катализатор для синтеза ацетонитрила окислительным аммонолиэом этана, состав которого отвечает эмпирической Формуле 15

Меод в Мо Оп к где Ме — металл IV периода, предпочтительно, N1 Cr, Бс, и - зависит от валентности Ме. Катализатор может быть приготовлен соосаждением

10%-ным раствором аммиака из смеси растворов парамолибдата и аэотнокислого металла при постоянном рН и интенсивном перемешивании с после« дующей сушкой и прокаливанием при.

400-600ОС, предпочтительно 450-550 С.

На этих катализаторах выход ацето. нитрила в проточном реакторе эа .проход составляет 6-8% (2). 30

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается катализатором описываемого состава,содержащим 23,7-25,7 вес.% окиси хрома, дополнительно 1,2-8,9 вес.% охиси цезия, бария, диспрозия, ниодима, висмута или циркония, а также окись молибдена — остальное.

Указанный катализатор поэволяе повысить выход ацетонитрила на пропущенный этан за проход до 10 моль %.

Реакцию окислительного аммонолиэа этана проводят в проточном реакторе при 300-550оC (предпочтительно 350500оС) . СостаВ реакционной смеси, об.%: 5 С На, 5 ННЗ, остальное — воздух. Время контакта реакционной смеси с катализатором 1,0-50,0 с.

Пример 1. 18,1 r парамолибдата аммония (NH4)< Мо О л. 4Н О растВоряют при нагревании в 228 мл дис тиллированной воды, также 27,4 r аэотнокислого хрома Cr(NO>)> ° 9НаО растворяют s 55 мл дистиллированной воды. Катализатор получают осаждением из растворов солей парамолибдата аммония и азотнокислого хрома 10%-ным аствором аммиака при постоянном

Н = 6,5 + 0,1 и 75 + 5 С при интенсив738657

1ном перемешивании.. Осадок отмывают от ионов NO дистиллированной водой, затем смешивают с 1,0 г Сей% в

10 мл .Н О и выпаривают на водяной бане, сушат на воздухе до воэдушносухого состояния, затем при 120140 С в сушильном шкафу в течение о

12-14 ч и прокаливают в муфельной пе чи при 450 С, 4 ч.

Катализатор содержит, вес.%

Сгг0% 24, 3

СзгО 6,8

68,9

Пример 2. Катализатор гото.вят по примеру 1, но для приготовления берут, г1 18,1 (NH4)e Мо,,Ог 4НгО, 27,4 Cr (N0%) 9НгО и 1,34 CsNO>.

Полученный катализатор содержит, вес.%:

Сг,o, 23,7

СзгО 8,9

Мо 0 67,4 20

Пример 3. Катализатор готовят также, как в примере 1.

Исходные вещества берут,r: 18,1 (NH4)6Мо 0z„ 4НгО, 27,4 Cr (NO+) ® 9Н20 и 0,22 Ва(НО%)г. 25

Катализатор содержит, вес.% з .

СггОэ 25,7 .

ВаО li3

МоОз 73,0

II р и м е р 4. Катализатор з0 готовят аналогично примеру 1.

Исходные вещества берут, гг

18il (ИН4) Мо Ог4 4Н20 27 4

Cr(NOq)q 9НгО и 0,45 Ва(НОз)г °

Состав катализатора, вес.%:

СггОз 25,4

ВаО 2,5

Мо0> 72,1

Пример 5.Катализатор готовят по примеру l,но для приготовления беРут,г: 18,1 (НН„)6Мо,Ог4.4НгО, 27,4 40

Cr (МОЭ)З ° 9НгО и 1,5 Ру(00%)з 5НгО.

Катализатор содержит, вес.%

СггОз 24 5

Ву,o, 6,0

Мо0> 69„5 45

Пример . 6.Катализатор готовят по примеру 1.Исходные вещества беРУт, r: 18,1 (NH4) Мо„Ог4.4НгО, 27,4 Cr (НОз)э ° 9НгО и 1,5

Nd (NOg) 6НаО S0

Катализатор содержит, вес.%:.

СггОз 24,6

Иагo> 5„4 моО з 70,0

Пример 7. Катализатор готовят айалогично примеру 1.Исходные вещества берут,г: 18,1 (NH4)< Мо„Ог4 4НгО, 27ю4 Cr(NO>) . 9H O и 1,66

О" з)з 5нгО

Катализатор содержит, вес.%

Сг20 24,1

В1гОз 7 5

MoOg 68,4

Пример 8.Катализатор готовят по примеру 1.Но для приготовления берут, г: 1 8, 1 (ин4)4 мо 0 г4 4н гО, 27, 4 Cr (NO )> ° 9Н20 и О, 227

Zr0 (NO>) z 2Н гО.

Состав катализатора, вес.%:

СггОэ 25,7

ZrO2 1,2

Мо03 73,1

Пример 9. Каталиэатор готовят в примере 1. Исходныз вещества берут,г: 18,1 (NH4)e Мо Ог4 4Н20, 27,4 Cr (N0%) 9Н О и 0,454

ЗгО(Ю,)г 2нгО.

Катализатор содержит, вес.%:

Cr O > 25,5

2гО g 2,1

ММооО О3 72,4

Пример 1О.Катализатор готовят во примеру 1.Исходные вещества беРУт,г: 18,1 (NH ) Мо.,Ог4 ° 4Нг0, 27,4 Cr (NO>) >. 9гНгО. и 0,681

ZrO (NO )z. 2НгО

Катализатор содержит, вес.%:

Cr2O3 25,3

Zr02 2,9

Mo0 Ф 71, 8

Пример 11.Катализатор готовят по примеру l,но для приготовления берут,г: 18,1 (NH4)6МочОг4 4НгО

27,4 Cr(НОэ)э 9Н20 и 0,908

ZrO (NO>)< . 2НгО.

Катализатор содержит, вес.%:

СггОз 25,0

Zr02 4, О

МоОЭ 71,0

Навеску катализатора фракции

0,25-0,5 мм помещают в проточный реактор. Скорость подачи реакционной смеси - 0,6-10,0 л/час. Состав реакционной смеси (обьемн.%): 5% СгН, 5% NHZ, остальное воздух. Аналиэ продуктов реакции производят хроматографически, даннйе приведены в таблице.

738657

Состав катализатора, в

МоОЗ вЂ” 68,9

400 41,0 58,0

400 29,5 57,0

Сг Π— 24,3;

Cri03 — 23, 7;

8,4

Cs 0 - 6,8

МоΠ— 67 4 Cs20 — 8 9

7,8

Сг Π— 25,7:

400 34,5 50ф0 6р5

BaO — 1,3

МоΠ— 73, 0

Cr Π— 25,4;

MoO> — 72, 1 ВаΠ— 2, 5

400 16 l 55 0 6 9

50, 0 6,,8

2 3 24,5;

MoO> — 69,5; Dy Π— 6,0;. 370 23,8

370 43,0 58;0 7,1

МООЗ 70.02 яа,оз — 5.4

Сг Оз — 24, 6;

Cr<0> — 24, l;

Bi20 з — 7,5 400 22, 3 43, 0

Моб > — 68, 4

6,4

Сгас. — 25,7

1,2 400 16,0 42,0 6,8

MoO — 73,1;

ZrO

Згс - 2,1

МоΠ— 72, 4;

Cr 0 - 25,5;

2 3

Сг,0, — 25,5:

400 19,0 56,0 10,0

МоΠ— 72,4; ZrO

MoO — 71 8; ЯгО

370 45 0 55,0 9,0 .

2,1

2,9 400 21 0 50,0 7,8

Сг203 25, 3;

Сг ОЗ 25,0

Известный

400 19,8 43,8 6,9

4,0

МоО . — 71,0; ZrO.400 32,0 13 5 6,2

МоΠ— 75,2

Сг20з — 24, 8;

Окись хрома 23,7-25,7

Окись цезия, бария, диспроэия, ниодима, висмута или циркония 1,2-8,9

Окись молибдена Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3565940

50 кл. 260-465. 3 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2353905/04, кл. С 07 С 121/18, 1976 (прототип).

Составитель H. Путова

Редактор С. Тараненко Техред Ж. Кастелевич Корректор М. демчик

Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 2990/1

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Как видно из таблицы, предложенные катализаторы позволяют .IIoBhlcHTb выход ацетонитрила в реакции окислительного аммонолиза этана.

Формула изобретения

Катализатор для синтеза ацетонитрила окислительным аммонолиэом этана, включающий окись молибдена и окйсь хрома, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит окись цезия, бария, диспрозия, ниодима, висмута или циркояия при следующем содержании компонентов, вес.Ъ:

Н М хо

Ж Х оо н д л о

Е да