Способ приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту

Способ приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО"СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<||>858916 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170979 (2|) 2819096/23-04 с присоединением заявим Нов (23) ПриоритетОпубликовано 300681. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 300881 (51)М. Кл З

В 01 Х 37/04

В 01 У 23/16

Государственный комитет

СССР ао Аеаам изобретений и открытий (5$) УДК 66.097..3(овв.в) P2) Авторы изобретения

Т.П.Горшкова, Д.В.Тарасова, Т.В.Андрушкевич, Т.A.Hèêîðî, В.М.Бондарева и Б.М. Бердников.

Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа

Сибирского отделения .АН СССР и Специальное конструкторское технологическое б ро т

Заявители

Изобретение относится к способам получения промотированного окисного

s анадиймолибде нового кат ализ ат ора для процесса окисления акролеина в акрило-5 вую кислоту в организованном кипящем слое.

Известен способ получения промотированного окисного ванадиймолибденового катализатора для кипящего слоя 0 путем пропитки гранулированного носителя раствором соединений ванадия, молибдена и промотирукщего элемен(11

Наиболее близок к предлагаемому способ получения катализатора для окисления акролеина в акрнловую кислоту путем сэ|ешения растворов соединений ванадия, молибдена н промотирующего элемента, например азотнокислой меди, с силиказолем и получен- 20 ную смесь сушат в распылнтельной сушилке 3 ч нри 150 С и постепенно нагревают до 285оС р1.

Однако получают катализатор с

25 недостаточно высокой активностью и механической прочностью. Для ка" талиэатора, полученного известиъхи способом расчетный выход акриловой кислоты в режиме идеального вытеснения составляет 92,5%. Истираиие

153 |фракции 250-500,0 происходит за 70 мин.

Целью настоящего изобретения является получение катализатора с ловы||енной механической прочностью и повышенной активностью. указанная цель, согласно изобретению, достигается описываемым способом приготовления катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту, содержащим окись ванадия, окись молибдена и промотор-окись меди на кремнеокисном носителе, путем смешения растворов -соединений активных компонентов с носителем, распылительной сушки, грануляции катализаторной массы, ппи этом промотор вводят в состав свяэунидего при грануляции, и термообработки.

Отличительньм признаком настоящего способа является грануляция катализаторной массы после сушки и введение промотора в состав связукщего прн грануляции.

Описанный способ позволяет получить катализатор с повыценной активностью и механической прочностью— расчетный выход акриловой кислоты в режиме идеального вытеснения достигает 96,5-98%. Гранулированные

858916

СВойства каталиsaторов,полученных предлагаемым способом

Каталитические свойства (режим идеального .смешения) Прочность при

15%-ом йстирании, мии

Выход акриловой кислоты в режиме идеал ь ного вытеснения,%

Пример., 9

Состав катализатора,Вес.%

Со0

Sl0

V 0

МоО

5 2

1,2 82 96,5 2,5

95,0

10 0

I 3,3 26,2 0,5 .2 3,4 25,6 1,0

3. 3,5 25,0 1,5

1 2 82 98 5 1 5

97,0

1,2 85 98,0 1,5

97,5

120

70 катализаторы обладают и высокой механической прочностьюг истирание 15% фракции 250-5000 происходит за 100120 мин.

По предлагаемому способу готовят раствор соединений ванадия и молибдена. Источником ванадия могут являться пятиокись ванадия и метаванадат аг мания (NH4V0,3), источником молибдена гептамолибдат аммония. В исходный раствор, содержащий соединения ванадия и молибдена, вводят носитель, например аэросил, силикаэоль или их смесь. Полученную суспенэию сушат распылением в распылительной сушилке.

Порошок катализатора смешивают со связукщим в соотношении ТгЖ 1,3-1,0г г5

:0,8-1,0 в скоростном грануляторе с высокооборотным ротором (турбосме- . сителе). Для достижения равномерного распределения связующего по массе порошка его вводят в камеру турбосмесителя с помощью ультразвукового диспергатора, например, марки УЗДИ-1.

Силиказоль, использованный для приготовления связующего, имеет следующие херактериетикиг концентрация

5i:О, 200-300 г/л, содержание Иа не более 0 05 вес.%, рН 1"2, размер глобул 5i0 150-209 Ж Содержание меди в связующем таково, что ее концентрация в готовом катализаторе составляет 0,5-2 вес.%.

Измерение каталитической активностй осуществляют в проточно-циркуляционной установке при ЗОООС и составе реакционной смеси об.%г

С%И@О 4, 027, Н О 20, воздух " oci àéüíoe. Механическую прочность определяют на приборе ПИГ-11.

Пример 1. 37 r пятиокиси

Bанадия H 322 г гептамолнбдата ВМ юиия растворяют в 5 л 2%-ного раст- 40 вора щавелевой кислоты. В полученный раствор вносят 700 г азросила марки A-175. Суспензию сушат в распылительной сушилке "Anhydro". Порошок катализатора с размером частиц

10"50 О гранулируют в турбосмесителе. Для получения связующего сили-, каэоль смешивают с 10%-ным раствором азотнокислой меди в соотношении 2:1 (по объему).

Концентрация меди в связующем составляет 15,8 мг/мл. Фракцию катализатора 250-500 P сушат при 100 С

4 ч, при 175-180 С 18 ч и прокали-. вают в токе воздуха при 300 С 4 ч.

Содержание меди в катализаторе

0,5 вес.%.

H р и м е р 2. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но для нриготоелеиия связуггхцего азотнокислую медь непосредственно растворяют в силиказоле.

Концентрация меди в связующем

20 кг/мл. Содержание меди в катализаторе 1,0 вес.%.

Пример 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но для при оговлеиия связующего силиказоль смешивают с 10%-ным раствором аэотнокиалой меди в соотношении 1г2 (по „ объему) .

Концентрация меди в связующем

32 мг/мл. Содержание меди в катализаторе ° 1,0 вес.% СиО.

Пример 4. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но для приготовления связукщего силиказоль смешивают с 10%-иым раствором азотнокислой меди в соотношении 1:6 (по объему) .

Концентрация меди в связующем составляет 40, б мг/мл. Содержание меди в катализ аторе 2, О вес. % СиО.

Пример 5. 35 r пятиокиси ванадия, 306 r гептамолибдата аммония и 4,8 г аэоткокислой меди растворяют в 5 л 2%-ного раствора щавелевой кислоты. Суспензию сушат в раапылительной сушилке.

Порошок гранулируют в турбосмесителе. В качестве. связующего используют чистый силиказоль. Далее катализатор готовят аналогично примеру 1.

Экпериментальные результаты представлены и таблице.

858916

Продолжение таблицы

При мер

Прочность при

15%-ом истирании, мин

Каталнтические свойства(режим идеаль-. ного смешения) Состав катализатора,вес.%

Ч 0 Нооа Сцо

S со 2

4 3,2 24,8 2,0

5 3,5 25,0 1,5

1,2 8б 98 0 1,5

97,5

70

1,2 82 90,2 9,5

92,5

П р и м е ч а н и е . Х- врюи контакта; X - степень превращения акролеина, 5©„- селективность по акриловой кислоте, З,,ю - селективность по сумме СО и СО . и Термообработку, о т л и ч а ющ и и е я тем, что, с целью полу25 чения катализатора с.повышенной механической прочностью и повыаенной активностью, каталиэаторную массу после сушки подвергаюг грануляции, при этом промотор вводят в состав

Зр связующего при грануляции.

Формула изобретения

Источники информации

1 принятые во внимание при экспертизе

1.. Патент США 9 3439028, кл. С 07 С 57/04, опублик. 1971.

2ъ Патент США У 3736354, кл. С 07 С 57/04, опублик. 1973 (про.тотип).

Составитель Н.Путова

Техред A. Ач Корректор В. Синицкая

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 7403/17 Тираж 5б7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 5. Катализатор готовят известныа способом но подвергают

Р граиуляции в присутствии связующего силиказоля.

Способ приготовлении катализатора для окисления акролеина в акриловую кислоту, содержащего окись ванадия, окись молибдена и промоторокись меди на кремнеокисном носителе, включающий смешение растворов соединений активных компонентов с носителем, распылительиую сушку

Выход акрнловой кислоты в режиме идеального выте снення, Ф