Катализатор для получения оксида углерода газофазной дегидратацией муравьиной кислоты Советский патент 1991 года по МПК B01J27/188 C01B31/18 

1

(21)4644448/04

(22)12.12.88

(46).15.04.91. Бюл,Мг14 .

(72) Я.В.Ластовяк, С.Л.Гладий, П.И.Пасичнык,

Б.Т.Грималюк, М.К.Старчевский и Ю.А.Паздерский

(53)66.097.3 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР N: 880976, кл., С 01 В 31/18, 1979,

Авторское свидетельство СССР № 1033431,кл. С 01 В 31/18. 1981.

(54)КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА ГАЗОФАЗНОЙ ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ

(57)Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализатору для получения оксида углерода газофазной дегидратации муравьиной кислоты. Цель изобретения - повышение активности. Катализатор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: фосфоромолибденовая гетерополи- кислота ф-лы Н Мо207)бР 0,5 - 15,0; носитель-силикагель марки КСКГ 85,0 - 99,5. 1 табл.

Изобретение относится к катализаторам дегидратации и может быть использовано для получения оксиДа углерода из муравьиной кислоты.

Цель изобретения - повышение активности за счет изменения состава катализатора.

Пример 1. 1,1 г фосфоромолибде- новой гетерополикислоты Ну(Мо207)бР растворяют в 20 мл ацетона. Полученным раствором пропитывают 9,5 г (20 мл) силика- геля марки КСКГ и образец высушивают в токе азота при комнатной температуре в течение 0,5 ч, а затем при 150°С в течение 1 ч. Полученный таким образом катализатор содержит 10,3 мас.% фосфоромолибденовой кислоты на носителе. Катализатор, содержащий разные количества фосфоромолибденовой кислоты на носителе, получают аналогичным способом.

Испытания катализатора проводят следующим образом.

Катализатор в количестве 10,6 г (20 мл), содержащий 10,3 мас.% фосфоромолибденовой кислоты на носителе, помещают в трубчатый проточный реактор, Температуру в реакторе поднимают до 130°С и пропускают через слой катализатора пары муравьиной кислоты со скоростью 4,81 кг/кг: катализатора-ч. Анализ продуктов реакции показал, что 1 кг катализатора, способен разложить 3,17 кг НСООН/ч. Конверсия муравьиной кислоты при этом составляет 66,1%. Селективность образования оксида углерода составляет 99,7%. Активность предлагаемого катализатора более чем в 2 раза превышает активность катализатора по прототипу.

П р и м е р 2 (прототип). В реактор проточного типа загружают 20 мл (13,2 г) катализатора следующего состава, мас.%:

(Л

С

о

Ј

44

CaO 44,5; PaOs 47,5; Cl 0,0В; вода остальное. Температуру в реакторе поднимают до 130°С и пропускают через слой катализатора пары муравьиной кислоты со скоростью 4,81 кг/кг катализатора-ч. Анализ продуктов реакции показал, что 1 кг катализатора способен разложить 1,62 кг НСООН/ч. Конверсия муравьиной кислоты при этом составляет 33,7%.

ПримерЗ. 10 мл (6,6 г) катализатора следующего состава, мас.%: СаО 44,5; PaOs 47,5; Cl 0,05; вода остальное, помещают в трубчатый реактор, Температуру в реакторе поднимают до 300°С и пропускают через реактор муравьиную кислоту со скоростью 6,13 кг/кг катализатора-ч. Конверсия муравьиной кислоты при этом составляет 81,5%. Селективность образования оксида углерода 99,6%.

П р и м е р 4. 4,5 г (10 мл) катализатора, содержащего 5 мае. % фосфоромолибденовой гетерополикислоты, помещают в трубчатый реактор. Температуру в реакторе поднимают до 300°С и пропускают через реактор муравьиную кислоту со скоростью 6,13 кг/кг катализатора-ч. Конверсия муравьиной кислоты при этом составляет 99,8%. Активность 1 кг катализатора достигает 6,12 кг НСООН/ч. Селективность образования оксида углерода 99,6%. Проведение опыта в течение 300 ч показало, что активность катализатора при этом сохраняется постоянной.

Из приведенных результатов следует, что предлагаемый катализатор обладает более высокой по сравнению с катализатором- прототипом активностью, достигающей 6,12 кг НСООН/кг катализатора-ч.

П р и м е р 5. Определение активности катализаторов, содержащих различное количество фосфоромолибденовой кислоты на носителе. Катализаторы, содержащие различное количество фосфоромолибденовой кислоты на носителе, получают аналогично

примеру 1. Опыты проводят при 130°С аналогично примеру 1.

Полученные результаты приведены в таблице.

Сравнение активности предлагаемого катализатора показывает, что активность предлагаемого катализатора более чем в 2 раза выше чем в случае катализатора по прототипу. Данные таблицы показывают, что активность предлагаемого катализатора выше активности катализатора по прототипу при содержании фосфоромолибденовой гетеро- поликислоты 0,3 - 18,0 мас.%. Дальнейшее увеличение содержания гетерополикислоты

на носителе нецелесообразно, так как активность катализатора при этом не увеличивается. При содержании фосфоромолибденовой гетерокислоты на носителе менее 0,3 мас.% активность предлагаемого катализатора ниже активности катализатора по прототипу. Оптимальное содержание фосфоромолибденовой гетерополикислоты на носителе составляет 3-8 мас.%.

Использование изобретения позволяет

повысить производительность оборудования за счет большей активности катализатора. Формула изобретения Катализатор для получения оксида углерода газофазной дегидратацией муравьиной

кислоты, включающий кислородосодержа- щее соединение фосфора и оксидсодержа- щий компонент, отличающийся тем, что, с целью повышения активности, в качестве кислородсодержащего соединения фосфора

катализатор содержит фосфоромолибдено- вую гетерополикислоту общей формулы Нт(Мо207)бР и в качестве оксидсодержаще- го компонента катализатор содержит носитель силикагель марки КСКГ при следующем

содержании компонентов, мас.%: Гетерополикислота вышеприведенного состава0,5 - 15,0 Силикагель марки КСКГ 85,0 - 99,5

Примечание. Селективность образования оксида углерода составляет 99,5 - 99,8%.

50

Продолжение таблицы