Катализатор для получения фталевого ангидрида Советский патент 1988 года по МПК B01J23/22 B01J21/06 B01J27/57 C07D307/89 

00

9

Изобретение относится к области катализаторов, в частности к катализаторам для окисления ароматических углеводородов, предпочтительно о-ксилола, во фталевый ангидрид.

Целью изобретения является повьше ние селективности катализатора за счет дополнительного содержания в его составе диоксида селена и нового соотношения компонентов.

Пример 1. Для приготовления активной массы катализатора в 300 мл дистиллированной воды добавляют 26,3 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена и 6,9 г ванадилоксалата, в полученный раствор затем загружают 55,7 г мелкодисперсного диоксида титана.

Во вращающийся обогреваемый реактор загружают 1 кг фарфоровых шаров 5-6 мм. При постоянном перемешивании и температуре, поддерживаемой в интервале 140-20 С, юс обрабатывают полученной суспензией активной массы. Далее катализатор прокаливают в токе воздуха при 400°С в течение 4 ч.

Полученный катализатор содержит, мас.%: диоксид титана ,62, пенто- ксид ванадия 0,28, диоксид селена 2,2-10, фарфоровые шары (носитель остальное (95,0978).

При пропускании в 1 ч при 385 С через полученный катализатор 3,8 м ксилоловоздушной смеси, содержащей 150 г о-ксилола, селективность реакции окисления составляет 82,6% при производительности 2-27 г/л.ч.

П р и м е р 2. Катализатор получают аналогично примеру 1, но перед загрузкой ванадилоксалата в дистиллированную воду приливают 11,7 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена. Полученный катализатор содержит, мас.%: диоксид титана 4,62, пентоксид ванадия 0,28, диоксид селена 0,6/10, фарфоровые шары (носитель) остальное (95,0994).

При испытании катализатора в условиях пример 1 селективность реакции окисления о-ксилола во фтапевьй ангидрид составляет 79,1%, а производительность 218 г/л-ч.

И р и м е р 3. Катализатор получают аналогично примеру 1, но перед загрузкой ванадилоксалата в дистиллированную воду приливают 41,0 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида

селена. Полученный катализатор содержит, мас.%: диоксид титана 4,62, пентоксид ванадия 0,28, диоксид селена 3,4«10 , фарфоровые шары (носитель) остальное (95,0966).

При испытании катализатора в условиях примера 1 селективность реакции окисления о-ксилола во фталевый ангидрид составляет 78,9%, а произво- дительность 217 г/л.ч.

П р и м е р 4. Для приготовления активной массы к 300 мл дистиллированной воды приливают 30 мл

0,1%-нопо раствора диоксида селена, затем добавляют 8,7 г ванадилоксалата ив полученный раствор загружают 66,8 г мелкодисперсного диоксида титана.

Во вращающийся обогреваемьш реактор загружают 1 кг фарфоровых колец размером 8x6x4 и при их постоянном перемешивании при температуре, удерживаемой в интервале от 120 до 150 ,

обрабатывают полученный суспензией. Затем катализатор прокаливают в токе воздуха при 410° С в течение 4 ч.

Полученный катализатор содержит, мас.%: диоксид титана 5,64, пентоксид ванадия 0,35, диоксид селена

2,4 10 , фарфоровые кольца (носитель) остальное (94,0076).

При испытании катализатора в условиях примера 1 селективность реакции

окисления о-ксилола во фталевьй ангидрид составляет 82,2%, а производительность 226 г/л ч.

П р и м е р 5. Для приготовления активной массы катализатора к 300 мл

дистиллированной воды приливают

18 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена и затем добавляют 4,8 г ванадилоксалата. В полученный раствор загружают 48,2 г мелкодисперсно го диоксида титана.

Во вращающийся обогреваемый реактор загружают 1 кг кварца (фракция 5-7 мм). При постоянном перемешивании и температуре5 поддерживаемой в

интервале 160-20°С, его обрабатывают полученной суспензией.Катализатор далее прок.аливают в токе воздуха при 410°С в течение 4 ч. Полученньй катализатор содержит, мас.%: диоксид

титана 3,81, пентоксид ванадия 0,18, диоксид селена 1,410, кварц (носитель) остальное (96,0086).

При пропускании в 1 ч через катализатор, загруженный в реактор, 3,4м

ксилоловоздушной смеси, содержащей 135 г о-ксилола, при 390°С селектив .ность реакции окисления о-ксилола в фталевый ангидрид составляет 80,2%, а производительность 199 г/л ч,

П р и м е р 6. Для приготовления активной массы катализатора в 150 м дистиллированной воды при последовательно растворяют 0,46 г (NH4)2HP04, 1,4 мг Dy(NO,), , 0,74 г AKNOj), , 7,9 мг Ш:0(Ю }) и затем приливают 25 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена.

Далее в полученньш раствор добавляют 8,3 г ванадилоксалата, раствор перемешивают и загружают в него 61,9 г мелкодисперсного диоксида титана. Полученную смесь упаривают при 60 С до пастообразного состояния и в нее загружают 1 кг фарфоровых шаров 9 6-7 мм.Смесь при постоянном перемешивании сушат до воздушно- сухого состояния при . .

Полученньй таким образом катали- токе воздуха пр

затор прокаливают в 420 С в течение 4 ч. Катализатор содержит, мас.%: ди.оксид титана 5,1, пентоксид ванадия 0,32, пентоксид фосфора 1,910, оксид алюминия 0,8lv10 диоксид гафния 0,27-10, оксид диспрозия-5,4 10, диоксид селена 2,, фарфоровые шары (носитель) остальное (94,557763).

Пропуская при 385 С через катализатор, загруженный в реакторе, 3,8м ксилоловоздушной смеси, содержащей 150 г о-ксилола, последний окисляют с селективностью процесса 79,8% при производительности 220 г/Л1Ч.

П р и м е р 7 (известный). В 300 мл дистиллированной воды раст

воряют 6,9 г ванадилоксалата и в полученный раствор загружают 55,7 г мелкодисперсного диоксида титана. Во вращающийся обогреваемьй реактор загружают 1 кг фарфоровых шаров ф 5-6 мм и гфи постоянном их перемешивании при температуре, поддерживаемо в интервале 140-20°С, обрабатьшают полученной суспензией. Катализатор затем прокаливают в токе воздуха при в течение 4 ч. Полученный катализатор содержит,, мас.%: диоксид титана 4,63, пентоксид ванадия 0,24, фарфоровые шары (носитель) остальное (95,13) .

o

5

0

При пропускании в час через катализатор, загруженный в реактор, 3,8м ксилоловоздушной смеси, содержащей 150 г о-ксилола при 385°С, селективность реакции окисления о-ксилола во фталевьй ангидрид составляет 77,9%, а производительность катализатора 214 г/л.ч.

П р и м е р 8 (известный). При пропускании в час через катализатор, полученный по примеру 7, 1,5 м ксилоловоздушной смеси, содержащей 47 г о-ксилола, при 375 С селективность реакц ии окисления .о-ксилола во фталевый ангидрид составляет 81,6%, а производительность катализатора 70 г/л ч.

Пример 9 . (для сравнения).

При пропускании в 1 ч через катализатор, полученный по примеру 1, 1,5 м ксилоловоздушной смеси, содержащей 47 г о-ксилола, при 375 С

30

35

40

селективность реакции окисления 25 о-ксилола во фталевый ангидрид составляет 85,2%, а производительность катализатора 74 г/л.ч.

П р и м е р 10 (для сравнения). Катализатор получают аналогично примеру 1, но перед загрузкой ванадилоксалата в дистиллированную воду приливают 5,1 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена.

Полученный катализатор содержит мас.%: диоксид титана 4,62, пентоксид ванадия 0,28, диоксид селена 4,3-10 , фарфоровые шары (носитель) остальное (95,0957). . .

При испытании катализатора в условиях примера 1 селективность реакции окисления о-ксилола во фталевый ангидрид составляет 76,1%, а производительность 209 г/л ч.

Пример 11 (для сравнения). Катализатор получают аналогично примеру 1, но перед загрузкой ванадил- оксалата в дистиллированную воду вводят 5,0 мл 0,1%-ного водного раствора диоксида селена. Полученный катализатор содержит, мас.%: диоксид тита- 50 на 4,62, пентоксид ванадия 0,28, диоксид селена 0,4ЧО фарфоровые шары (носитель) остальное (95,0996).

45

При испытании катализатора в условиях примера 1, селективность реакцш окисления о-ксилола во фталевый ангидрид составляет 78,1%, а производительность 215 г/л.ч.

Результаты испытаний представлены в таблице.

щ и и с я тем,что, с целью повышения селективности, он дополнительно содержит диоксид селена при следующем Формула изобретения , содержании компонентов, мас.%:

Изобретение касается каталитической эмиссии, в частности катализатора (КТ) для получения фталевого ангидрида при окислении о-ксилола. Для повышения селективности КТ он дополнительно содержит диоксид селена. В состав КТ входят, %: TiO 3,81 5,64, VjOj О,18-0,35, диоксид селена

Катализатор для получения фталево- го ангидрида окисления о-ксилола, содержащий диоксид титана, пентоксид ванадия и носитель, отличаю, Составы катализаторов и результаты их испытаний

Диоксид титана Пентоксид ванадия Диоксид селена Носитель