Катализатор для получения малеинового ангидрида Советский патент 1980 года по МПК B01J23/00 

Изобретение относится к катализатору для парофазного контактного окисления фурфурола в мал ей новый ангидрид. Известен катализатор для получения . малеинового ангидрида путем парофазного окисления фурфурола, представляющий собой смесь окислов ванадия, молибдена, фосфора и натрия на носителе, предварительно обработанном соляной кислотой, например электрокорунде, мапопорист м корунде, фарфоре, промотированнута окислом кобальта, или церия, или индия, или таплура, С целью регулирования активности ила селективности предлагается катализатор для получения малеинового ангидрида пу тем парофазного окисления фурфурола, представляющий собой смесь окислов вана дия, молибдена, фосфора и натрия на носителе, предварительно подвергнутым тер мообработке концентрированной соляной КИСЛОТОЙ, промотированную окислом редкоземельного элемента, например эрбия, лантана, тербия, гадолиния, неодима, гольмия, празеодима, при атомарном соотношении редкоземельного элемента я ванадия, равном 3-6:10ОО (при атмосферном соотнощении ванадия и молибдена, равном TOQO .: 268) или 60:10ОО (при атомарном соотношении молибдена я ванадия, равном 1ООО : 1010). Желательно в качестве носителя использовать электрокорунд с пористостью не более 4%. Промотор вводят в катализатс р ь виде водорастворимой (азотнокислой или солянокислой) соли на стадии нпнесенкя активиык компонентов (V , , Р ,Na) на носитель путем упаривания солянокислого раствора солей. Природа промоторов оказьюает влияние на активность и селективность катализатора (см, табл.) 5 В aaevJCHMocTH от природь промотора средний выход малеинового ангидрида составляет 55-52%, Редкоземельные элементы обладают бопэе выраженным промотирующим эффек том по сравнению с никелем и кобальтом Если оптимальное количество никеля сос тавляет 22 атома на 1000 атомов вана дия, то при использовании редкоземельны элементов в качестве промотора оптимал ное количество добавки трех-четыретскрат но уменьшено и составляет 3-6 атомов на 1000 атомов ванадия. Это также является одним из преимуществ применения редкоземельных элементов в качестве пр мотора. При увеличенном количестве молибден в состава катализатора для понижения ко личества непрореагировавшего фурфурола необходимо увеличить количество промотора - .редкоземельного элемента. Так, если iqjH составе катализатора N Nd -1000 : 270 : 14 : 41 атомов оптимальное количество лантана составляет 3-6 атома на 1ООО атомов ванадия, то при атомном соотношении активных компонентов N г Ао. Р: NOF ЮОО: 1010:543:34 оптимальное количество упомянутого промотора десятикратно увеличено и состав ляет 6О атомов ванадия, Таким образом, применение редкоземельных элементов эрбня, лантана, гольмия, тербия, гадолиния,-неодима и прж$ео дима в качестве промотора позволяет регулировать активность и селективность катализатора. Катализаторы, промотирован ные редкоземельными элементами, рекомендуется использовать в сочетании с более селективными катализаторами (при расположении и.х слоями). Первый слой (по ходу газа) наполнен высокосалективным катализатором окисления фурфурола, например катализатором, промотированным серебром или таллием, второй слой - катализатором с повышенной активностью, т.е, катализатором промотированным редкоземельными элементами, например лантаном. Как показьшакл результаты проверки на пилотной установк использование катализаторов, отличающихся кaтaлитичecки « свойствамИуОбуо ловливает выход малеинового ангидрида л 6О% при производительности, достигающей 1ОО г/л-ч. 158 концентрированной PiC в течение 72 ч при тел пэратура С. Над 50 мл катализатора пропускают фурфурольновоздушную MDCb, содержащую 0,036 г фурфурапа в 1 л со скоростью 4,4 л/мино При температуре 340 С вьрсод малв {нового аггидрида 58, при производительности катализатора 87,6 л/г.ч, П р и м е р 2, Катализатор представляет собой смесь MoOq, на злектрокорунде, KOTOpbdi предварительно обработан по способу, описанному в примере 1, Над 50 мл катализатора nponycKaJor фур(}}урольно-воздушн5то смесь, сод ержащую 0,02 г фурфурола в 1 л со скоростью 3,6 , При температуре 330 С выход малеинового ангидрида 57,7% при производительности катализатора 49,4 г/лГч П р и м е р 3, Катализатор представляет собой смесь MoOjjHa шамоте, который предварительно обработан по способу, описанному в примере 1, Над 5О мл катализатора пропускают фурфурольновоздушную смесь, содержаЕгую О,ОЗ г фурфурола в 1 л соскоростью 3,4 л/к«сн. При температуре ЗЗО С ВЬЕХОД малеинового ангидрида составляет 58% при производительности процесса 71,О г/л-ч, П р и м е р 4, Катализатор представляет собой смесь МоОя, на карборунде, предварительно обработанном по способу описанному в примере 1, Над 5О zvEn катализатора пропускают урфУ| ольЕо «оздушную смась, содержащую О,ОЗ г фурфурола Б 1 л со скоростью 3,4 л/мин. При температуре 340 С выход малеинового ангидрида составляет 57,2% при производительности катализатора 70,О г/л. ч, Формула изобретения 1, Катализатор для получения мален- нового ангидрида путем парофазного окноения фурфуропа, дредставляюшнй собой смесь окислов ванадия, молибдена, фосфора и натрия на носителе, предвариельно подвергнутом термообработке Kotiцентрированвой соляной кислотой, промотированную соединением редкоземельного элемента, отличающийся ем что, с целью регулирования актиэности или селективиости катализаторе в качестве соединения редкоземвльйогх пемевта исшмиьзуют окисел тхантана, /или гольмия, и/или врбня, и/или пра

7 j . ;: ;§88

зеодима,. и/или тербия, иУипинеодиманое соотношение ванадия в молибдена

при атомарном :;оотношении редкоземепь-.равно 1000:1010.

ного элементе и ванадия, равном2. Катализатор-по п. 1, о т л и ч а3-6:1ООО,, если атмсх фериое еоотно- .ю щ и и с я тем, что в качестве носишение ванадия и молибдена равноs. теля исполь,зуют эпектрокоруш с порио1ООО:268, или 6O:JOOO, если атомар-тостью не более 4%,