СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯОЛЕФИНОВ Советский патент 1969 года по МПК B01J23/31 B01J21/02 B01J21/08 B01J37/04 

Известен снособ приготовления компактно го катализатора для окисления олефинов, состоящего из окислов висмута и молибдена.

Предложенный способ отличается от известного введением в состав катализатора кремневой кислоты в количестве не более 4 вес. % SiO2 и борной кислоты в количестве 0,4- 5 моль на 1 моль SiOzВведение кремневой кислоты увеличивает прочность катализатора до 100-200 кг/см (вместо 15 кг/см V катализаторов, состоящих только из окислов висмута и молибдена), введение борной кислоты в состав катализатора уменьщает его пористость и повыщает селективность. По активности предложенный катализатор превосходит известный.

Опыты показали, что борная кислота является более радикальным средством торможения летучести окиси молибдена, чем фосфорная.

При проведении длительных опытов, а также при использовании водяного пара в качестве разбавителя реакционных газов унос молибдена из состава висмут-молибденовоборного катализатора практически не наблюдается. Весьма существенно сказывается добавка бора на механическую прочность катализатора, но без одновременного введения в его состав окиси кремния катализатор работает не очень активно. Такое влияние борной

кислоты объясняется, возможно, образованием полигетерокислоты, в формировании которой помимо основных компонентов принимает участие кремневая кислота. При этом получается макромолекула полимерного типа с большой прочностью связи молибдена.

Приготовление катализатора может осуществляться различными способами. Активная висмутмолибденовая масса может

быть получена соосаждением из азотнокислого висмута и молпбденовокислого аммония, смещением соответствующих окислов или же путем тщательного перемещивания азотнокислого висмута с молибденовой кислотой.

Полученную массу сушат при 120°С и прокаливают при температуре 550-600°С. Атомные соотнощения висмута к молибдену могут колебаться от 1 : 1 до 1 : 1,5. Оптимальным является соотношение Bi: : 1,25.

Для введения кремния может быть использована любая щелочная соль кремневой кислоты в виде водного раствора. Борная кислота может быть добавлена в сухом виде, в водном растворе или в растворе органического растворителя. 25 г молибденовокислого аммония в 70 мл воды. Полученную массу высушивают при 120°С до сухого состояния, подвергают термообработке при 550-600°С в течение 1,5 час, затем измельчают и просеивают через сито. Б. Приготовление катализатора. В готовую висмут-молибденовую массу нри тщательном перемешивании вливают водный раствор силиката натрия, содержащий 6 атомов Na, добавляют водный раствор борной кислоты (4,62 ат. % В). Полученную массу подсущивают при 100°С и формуют на шнековом прессе в виде цилиндриков с d 4-5 мм. Влажный катализатор сушат сначала на воздухе при комнатной температуре в течение 1 суток, затем при температуре 120°С в течение 0,5-1 час. После сушки катализатор термически обрабатывают при 550-600°С в течение 0,5-1 час. Приготовленный таким образом катализатор вес. %: имеет следующий состав, Для характеристики работы катализатора представлены результаты опытов, проведенных в различных условиях. Окисление пропилена. Опыт проведен в следующих условиях. ОкислительТехнический кислород Соотношение СзНе: Og Объемная скорость, 1440 Водяной пар Разбавитель Температура опыта, °С 420 Атмосферное Давление При этом Съем акролеина, кат-час380-420 Конверсия пропилена, % 38-40 Селективность превращения пропилена, %80-85 При проведении опыта в других условиях, например, приведенных ниже, где: ОкислительВоздух Соотношение СзНб: О21,2 Объемная скорость, час-1780 Температура опыта. Атмосферное Давление Разбавитель Пропан стигнуты следующие результаты: Съем акролеина, г/л кат-час95-100 Конверсия пропилена, % 78-80 Селективность превращения пропилена, %75-80 ри условиях опыта, где: ОкислительВоздух Соотнощение СзНе: О21,4 : 1 Объемная скорость, час-2700 Температура опыта, °С460 лучены следующие результаты: Съем акролеина, кат-час520-580 Конверсия пропилена, % 40-45 Селективность превращения пропилена, %80-92 Окисление изобутилена. Условия опыта слеющие:ОкислительТехнический кислород Соотношение С4Н8: О22,5 : 1 Объемная скорость, час- 2680 Температура опыта, °С460 Результаты окисления следующие: Съем метакролеина, г л кат-час450-500 Конверсия изобутилена, %Ю-12 Селективное превращение изобутилена, %65-70 Предмет изобретения 1.Способ приготовления катализатора Для исления олефинов на основе окислов висмуи молибдена, отличающийся тем, что, с лью повышения прочности, активности и лективности катализатора, в его состав ввот кремневую и борную кислоту. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что емневую кислоту вводят в количестве не лее 4 вес. % в расчете на SiOa, а борную - количестве 0,4-5 моль на 1 моль SiOa.