КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВ Советский патент 1972 года по МПК B01J23/31 C07C47/22 

Известен катализатор, состоящий из окислов висмута и молибдена, для окисления олефинов в ненасыщенные карбонильные соединения.

Предложенный катализатор отличается от известного тем, что в его состав введена добавка силиката щелочного металла, например силиката натрия, что способствует повышению механической прочности катализатора и его селективности.

Количество введенной добавки не должно превышать 5 мол. % от мольной суммы металлов.

В случае приготовления компактных катализаторов сначала готовят активную массу методом соосаждепия компонентов из нитрата висмута и молибдата аммония или смешением окислов, или смещением гидрата окиси висмута с молибденовой кислотой. Полученную активную массу сущат, прокаливают и измельчают. В измельченную массу вносят раствор силиката натрия с таким расчетом, что количество внесенной влаги достаточно для получения пластичной, легко формуемой массы. После тщательного смешения массу пропускают через шнековый пресс, где она формуется в цилиндрики желательного размера.

носитель (корунд, пемза, карборунд и др.) методом раздельной пропитки носителя каждым компонентом либо методом совместного нанесения из активного раствора, где растворены все компоненты. Частицы катализатора сущат, пропитывают раствором силиката натрия с таким расчетом, чтобы количество осаждаемого силиката натрия соответствовало необходимому мольному соотношению.

Пример 1. 94,4 вес. ч. среднего азотнокислого висмута В{(ЫОз)з-5Н20 растворяют в 105 вес. ч. HNOa (1:3). Для осаждения гидроокиси висмута к полученному раствору приливают 25%-ный раствор аммиака щелочной

реакции по метилоранжу. Осадок отфильтровывают и промывают холодной водой. К полученному свежему осадку добавляют 30 вес. ч. молибденовой кислоты (из расчета, что атомное отнощение Bi:Mo l:l), тщательно перемещивают, сущат в течение 4,5 час при температуре 120-135°С до сухого состояния и прокаливают 1,5 час при 550°С.

Полученную массу измельчают и просеивают через сито 0,25 мм. В 50 вес. ч. готовой

висмут-молибденовой массы вносят раствор силиката натрия (2,4 вес. ч. Ыа25Юз-9П2О в 10 вес. ч. воды), все тщательно перемещиваюг и формуют на щнековом прессе. Влажный катализатор сущат на воздухе до воздущиозатем в течение 3 час при постепенном повышении температуры от 80 до 135°С и прокаливают в печи в токе воздуха при температуре 550°С в течение 2 час. Механическая прочность катализатора (раздавливающая нагрузка) составляет 100-120 кг/см. Катализатор испытывают на лабораторной установке проточного типа в следующих условиях: СзНе : ,4 : 1; разбавитель - азот воздуха; объемная скорость 2700 час-, температура опыта 460°С. Давление -сопротивление системы.

При этом получают следующие результаты.

Съем акролеина 450-500 г/л кат. час.

Конверсия пропилена 38-40%. Селективное превращение пропилена в акролеин 85-90%.

Катализатор такого же типа проверяют на опытной установке мощностью 100 т акролеина в год.

Для контактирования применяют реактор, состоящий из 132 трубок длиной 3 ж и внутренним диаметром 21 мм. Катализатор прорабатывает больще 10000 час без заметных изменений основных показателей процесса. Также не обнаружено повыщение сопротивления в системе, что свидетельствует об устойчивой механической прочности и долговечности катализатора.

Аналогичный катализатор, приготовленный без силиката натрия, показал механическую прочность (раздавливающая нагрузка) не более 15 кг/см и более низкую активность (конверсия пропилена не превыщала 24% при селективности 85%).

Пример 2. 20 вес. ч. молибдата аммония растворяют в 60 вес. ч. воды. Полученный раствор при перемещивании вливают в 36 вес. ч. концентрированной НМОз и в нем 5 растворяют 54,24 вес. ч. среднего азотнокислого висмута (из расчета, чтобы атомное отно- шение Bi : : 1). Данным раствором пропитывают корундовые шарики d 3-4 мм в течение 30 мин. Затем избыток раствора сливают, а контактную массу сушат при постепенном повыщении температуры от 40 до 140°С, пропитывают раствором силиката натрия и прокаливают 1 час при 550°С.

При испытании катализатора, содержащего 5 40 вес. % активной массы, в условиях, аналогичных испытанию компактного катализатора, получены следующие результаты. Конверсия пропилена 18-20%. Съем акролеина 230-250 г/л кат. час. 0 Селективное превращение пропилена в акролеин 80-83%.

Предмет изобретения

5 Катализатор для окисления олефинов в ненасыщенные карбонильные соединения на основе окислов висмута и молибдена, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и селективности катализатора, в его состав введена добавка силиката щелочного металла, например силиката натрия, в количестве не более 5 мол. % от мольной суммы металлов, входящих в состав катализатора.