Способ приготовления катализатора для окисления пропилена в акролеин Советский патент 1986 года по МПК B01J23/882 B01J23/881 B01J23/888 B01J37/03 

Изобретенне относится к способам приготовления катализаторов для окисления пропилена, в частности к способу приготовления катализатора на основе окисных содинений .молибдена или вольфрама, висмута, железа и кобальта.

Цель изобретения - обеспечение безопасных условий труда, что достигается за счет определенной последовательности стадий приготовления.

Пример 1. Получение катализатора формулы Со Ко.- Fe,Bi,0, . о / i 1

Готовят первый водный раствор

гептамолибдата аммония путем растворения 167,6 г (NH)gMOjOj --ЧН О в 760 см воды при комнатной температуре. В этот раствор при перемешивании добавляют смесь 72,5 см плотностью 1,33 и 72,5 см воды полученного раствора 0,8,

Фильтруют. Получают белое твердое кристаллическое вещество, которое представляет собой молибденовую кислоту (содержащую 93,8 г MoOg).

Процент осаждения молибдена 97%.

HNO РН

Ионы NH гептамолибдата аммония содержатся в фильтрате в виде нитрат амкония. Анализ фильтрата показывает что ионы NH полностью удалены.

Приготавливают суспензию этого осадка в 600 мл воды. рН полученной суспензии 1,9.

Приготавливают второй водный раствор, смешивая 38,4 г BKNOj) в 28,5 см НО, подкисленной 4,5 см азотной кислоты и 32,1 г FeCNOj) .9HjO в 25 см HjO.

Этот второй водный раствор добавляют при перемешивании в полученную выше суспензию. рН составляет 0,6. Затем добавляют при перемешивании 94 г CoGO в виде порошка. При этом наблюдается выделение СО . В конце добавления рН составляет 3,4. Перемешивание продолжают еще 30 мин.

Воду вьтаривают при нагревании до 80°С, причем эту температуру поддерживают 3ч.

Полученную таким образом пасту сушат при 20 ч. Прокаливают при 400°С высушенный продукт 6 ч. ;Пс1лучают твердый продукт формулы Со Мо,, FejBijO j, который представляет собой активную фазу.

Измельчают твердый продукт, полученный после прокаливания, чтобы получить гранулометрию ниже 400 мк. Готовят затем раствор глюкозы

растворяя 10 г глюкозы в 100 см воды при комнатной температуре. К этому раствору затем прибавляют 95 г твер- дого измельченного продукта, потом

нагревают до при хорошем перемешивании в течение примерно 30 мин. В дражиратор, содержащий 433 г эмалированных шероховатых шариков окиси алюминия диаметром 4,8 мм, нагретый

до 70 С, заливают приготовленную pa-i нее суспензию. Поддерживают вращение дражиратора и температуру до полного испарения всей воды. Высушивают при шарики, получившие

5 оболочку таким образом. Затем их помещают в печь для прокаливания при толщине 2-3 см, потом прокаливают при 480°С 6 ч в закрытой атмосфере. Это первое прокаливание приводит к

0 удалению глюкозы. После этого прокаливания проводят медленное охлаждение, потом второй раз прокаливают при 480 С. Таким образом получают готовый катализатор, который содер5 жит примерно 18% активной фазы.

Пример 2.Полученные катализатора СОдМо,, .

В первый водный раствор, полученный согласно примеру 1, добавляют

0

5

смесь 73 см HNOj (плотность 1,33) и 146 см НО. Конечное рН 1,3. Филь-: труют, получают белое кристаллическое твердое вещество, которое является молибденовой кислотой, содержащей 95,2 г MoOj. Процент осаждения молибдена составляет 98,5%.

Все ионы NH. Содержатся в фильтрате в виде нитрата аммония. Приготавливают суспензию этого осадка в

Q 750 мл воды. рН составляет 1,8.

Получают второй водньш раствор, смешивая 19,2 г BKNOj), 5Н О в 28,5 см воды, подкисленной 4,5 см азотной кислоты, и 16 г Fe(NO,),

5 9Н20 в 25 см .

Этот второй водный раствор добавляют в суспензию, полученную вьппе, при перемешивании. рН составляет теперь 1,3.

Затем добавляют 75,1 г карбоната кобальта, в виде порошка при перемешивании. Наблюдается выделение СО, В конце стадии добавления рН 2,8. Перемешивание продолжают еще 30 мин.

Смесь выпаривают при 3ч. Полученную таким образом пасту сушат 10 ч при ПО С, и высушенный продукт прокаливают при 6 ч. По50

55

лучают твердьп-1

продукт формулы , который представ COjMo, Fe., ляет собой активную фазу.

Катализатор на основе активной фазы получают согласно примеру 2.

Катализаторы, полученные в примерах 1 и 2, испытывает в процессе окисления пропилена в акролеин.

Процесс окисления проводят в реакторе высотой 50 см и 2,1 см диаметром, содержащем tOO см катализатора

число молей исчезнувшего пропилена число молей пропилена на вх.оде

S.,- избирательность продукта X, т.е. отношение

число молей образованного продукта X ion. число молей преобразованного пропилена

fjf - выход продукта X. Он представляет собой продукт Ху S.

Результаты испытаний катализаторов в процессе окисления пропилена в акролеин по примерам 1 и 2 приведены в таблице со следукнциьда сокращен иями Сз - пропилен;А - акролеин; АА - акриловая кислота; - ацетальдегид; - уксусная кислота. Пример J. Получение

Со,о W« Fe, Bi, ( .

Приготавливают водный раствор па- равольфрамата аммония путем растворения 248 г (NH) W,j 0, 5HjO в 10 л воды; значение рН 6,0. При перемешивании в этот раствор добавляют 100 см HKOj плотностью 1,33.

Значение рН полученного раствора 1,22. Фильтруют и получают твердое белое кристаллическое вещество, являющееся вольфрамовой кислотой, со- держаще, 215 г WOj. Коэффициент осаж дения вольфрама составляет 97%.

1 2

57 57

36 36

в виде DiepoxoBaTbK, глазурованных шариков гидроокиси алюминия, покрытых на 18 мас.% активной фазой по отношению к совокупности активная фаза - носитель.

Выходные газы реактора являются смесью из азота, кислорода, воды, пропилена, акролеина, акриловой кислоты, уксусной кислоты, ацетальдеги- да и окиси углерода (СО, СО).

X - коэффициент преобразования.

т.е. отношение

100;

Ионы NH паравольфрамата аммония находятся в фильтрате в виде нитрата аммония. Анализ фильтрата показывает, что удаляются все ионьт NH. .

Этот осадок суспензируют в 600 мл воды; значение рН получаемой суспензии 2.

Приготавливают второй водный раствор с предьщущей суспензией с добавлением 38,4 г Bi(NOj, 5Н„0 в 28,5 см - -

HNO 23 см

. -

, подкисленной 4,5 см

з, и 32,1 г FeCNOj)

bf U n

HjO.

Этот водный раствор добавляют к предьщущей суспензии. Полученное значение рН 0,7.

Следуншсие операции осуществляют аналогично примеру 1. Получают нете- куч5то массу, которая, обработанная по известной технологии, превращается в катализатор формулы Со W Ее Bi 0.

360 400 355 390

1,2 74

1,2 69

188 84 7,7 3,1 3,5 0,8 92 81

284 82 11,5 2,61 3,2 0,7 93,5 78

Продолжение таблицы