Предлагается способ получения ненасыщенных ка;рбо«;ильных соеди.нений путем каталитического окисления олефинов, например пропилена или изобутилена. Получаемые соединения применяют как промежуточные продукты в производстве акриловых мономеров и полимерных материалов.
Известен способ получения акролеина или метакролеина окислением в паровой фазе пропилена «ли изобутилена при назревании и присутствли ОК.ИСНОГО катал«з,атора, содержащего MOvT-ибден и вольфрам. Однако вых,од акролеина или .метажролеин а за один цикл недостаточдо высок (обычно не более 80%).
Цель изобретения - увеличение выхода целевых продуктов за один цикл. Для достижения этой цел.и предлагается в качестве катализатора окисления пропилена или .изобутилена применять смесь окислов кобальта, железа, висмута, вольфрама, люлибдена, кремНИя, щелочиого металла Z в атомиО)м соотношении Co:Fe:iBi:W:Mo:Si;Z, равном 2-20:0,1- 10:0,1-10:0,5-10:2-11,5:0,5-15:0,005-1, при условии, что сум1марное содержание молибдена и вольфрама составляет 12 ат. ч., и процесс вести при 250-450°С. Процесс желательно осуществлять под давлением Ш ат.
По предлагаемому способу катализатор можно получать в несколько стадий. Например, Смещвдвают водные растворы молибдата
аммония и паравольфрамата а: 1мония, объединенный раствор добавляют к смеси водных растворов нитрата кобальта, нитрата железа и Нитрата висмута, затем вводят водный раствор гидроокиси или карбоната щелочного металла в присутствии коллоидной двуо.лиси кремния. Полученную систему концентрируют упариванием, образовавшееся глииоподобное вещество формуют и обжигают при 350-
600°С в токе воздуха.
В качестве носителя .можно использовать силикагель, окись алюминия, карбид кремн; я, кизельгур, окись титана, цеолит и тому подобное, причем особенно рекомендуемыми нос:;телями являются силикагель, окись титя-та и цеолит.
По предлагаемому сиособу газовую смесь, содержащую, об.%: пропилен или изобутилен 1-10, кислород 5-15, водяной пар 20-60 и
и инертный газ 20-50, пропускают над катализатором, приготовленным, ка.к указано выще. Время контактирования сл1еси с катализатором составляет 1 -10 сек. Процесс осуществляют с использованием неподвижного
ил-и псеадоожйженного слоя катал1изатора.
В предлагае:,1ом способе конверсия пропилена или изобутилена составляет 92-100 мол. %, из-бирательность образования акролеина 90-98 мол. %, метакролеина 80-87 мол. %.
П р и ;М бр 1. 70,0 г нитрата кобальта растворяют в 20 мл дистиллированной воды, 24,8 г к.ятрата трехвалеатного железа - в 20 мл дистиллированной воды, и 29,2 г иитрата виС1Мута - ;в 30 м.л диспиллираван-ной воды, поД1Кислеиной 6 мл К01нцвн т|рир01ва1н-ной азотной 1МИ1СЛОТЫ, 106,2 г ,М10ли б|д.ата а.М|МОНИя и 32,4 г паравольфрамата аммония при палрева/нии и nepeLMemHiBaiUHiH - в 150 мл воды. Три указанных водных раствора нитратов прикапывают в водный раствор солей аммояия, а затем добавляют раствор 0,202 г пидipooiKHCH «алия .в 15 мл дистиллированной воды и 24,4 г золя д1В1уо1ииС|И кремния. Образующуюся в результате суганензию упаривают ори 1нербме1Ц1И1вае,И|И. Полученный
твердый остаток подвергают фор.мовке И обжипу npiH 450° С Б течение 6 час в токе возД)уха, что приводит к О1б|раз ованию каталиеатора.
Полученный :катализатор .имеет соста,в С 04 Fei Bii W2 Mo I о Si 1,35 Кое60 мл катализатора помещают в U-образную трубку |Из нерЖавеющей стали диа)метр:0: 1
20 мл, которую погрул ают в баню из расллгавленного нитрата, нагретого до 320° С. Через слой катализатора пропускают газовую смесь, содержащую, об.%: пропилен 4, воздух 51 и водяной пар 45. Врем-я контакта с катализатором .2,7 сек. Полученные результаты приведены в табл. 1.
Т а б л II ц а 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ОКСИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР | 2012 |
|
RU2575346C2 |
| Катализатор для окислительного аммонолиза пропилена или изобутилена | 1973 |
|
SU558625A3 |
| Способ получения ненасыщенных карбонильных соединений | 1972 |
|
SU469238A3 |
| Способ регенерации катализатора для окисления пропилена, изобутилена или трет-бутанола | 1988 |
|
SU1706374A3 |
| ОКСИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, А ТАКЖЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО АЛЬДЕГИДА, ДИОЛЕФИНА И НЕНАСЫЩЕННОГО НИТРИЛА | 2013 |
|
RU2615762C2 |
| Способ приготовления катализатора для газофазного окисления пропилена, изобутилена или третичного бутанола | 1988 |
|
SU1792344A3 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО АЛЬДЕГИДА И/ИЛИ НЕНАСЫЩЕННОЙ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ | 2013 |
|
RU2621715C2 |
| КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО АЛЬДЕГИДА И НЕНАСЫЩЕННОЙ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ | 2009 |
|
RU2471554C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРОЛЕИНА | 1971 |
|
SU429579A3 |
| СПОСОБ ПОВТОРНОГО ПУСКА | 2017 |
|
RU2712065C1 |
П р и ы е ч а II и е. Кроме указанных элементов в состав катализатора входят во всех трех опытах (атомные соотношения) Со 4; Fe 1; Bi ; W 2; Л1о 10, темнература реакции 320° С.
:П р И мер Ы 2 И 3. Процесс ведут, как онисано в нр.имере 1, изменяЯ .время конта.кта л состав подаваемого газа. Температура реакции 325° С, время контакта 1,8 сек. Получен1гые результаты приведены в табл. 2.
Т а б л II ц а 2
Таблица 3
Примечание. Кроме перечисленных элементов в Fe 1; Bi 1 во всех указанных примерах.
Пр,име,ры 4-15. Катализатор, состав которого приведен в табл. 3, получают по методике, аналогичной методике получения катализатора, юписанной в лриме|ре 1.
Процесс ведут, как описано ,в п,рИ|мере 1, но в цримере 9 в гкачестве иосителя применяют 20 вес. % сили;кагеля ло отношению к весу iBicero катализатора, а в пр1име ре 13 - двуокись титана в ко.тичесиве 30 вес. %.
При.меры 16-i22. ;Катал.изаторы различного состава, приведенные в . 4, .получают по методике примера 1.
60 мл каждого катализатора упаковывают в и-:0б,разную трубку из нержавеющей стали диаметром 20 мл и через эту трубку, погруженную в баню из нитрата, при температуре, указанной в табл. 4, пропускают газообразную смесь, содержащую об. %: изобутилен 4, воздух 51 и :пар 45. Время контакта с катализаторол 2 сек. Полученные результаты приведены в табл. 4.
Таблица 4
состав катализатора входят (атомные соотношения) Со 4;
Предмет и з о б р е т е н и я
