Способ получения фталевого ангидрида Советский патент 1983 года по МПК C07D307/89 C07C51/255 

4 00 Изобретение относится к усоверше ствованию способа производства фтал вого ангидрида в кипящем слое катализатора. Известен способ получения фталев го ангидрида в кипящем слое катализатора с использованием насадки. Несмотря на большую распростране ность этого метода, он имеет ряд су щественных недостатков. В npc-sbUjmeH ной практике используют полидисперс ный пылевидный катализатор с размер частиц не более 280 мк, содержащий 35-50% частиц менее 75 мк. Производительность такого катализатора сос тавляет 25 г продукта с 1 кг катали затора за 1 ч. При этом выход фтале вого ангидрида по стадии контактиро вания колеблется в пределах от 88 до 84 мол.% (в ходе эксплуатации катализатора избирательность его снижается ). Однако при переходе на реактор большой единичной мощности низкая пр изводительность катализатора требуе создания громоздких реакционных уст ройств. Применение полидисперсного пылевидного катализатора вызывает необходимость создания сложной в конструктивном отношении системы пы леулавливания, включающий систему предварительного охлаждения контакт ных газов в зоне отделения пыли. Снижение избирательности процесса во времени приводит к ухудшению технико-экономических показателей, а также требует постоянной корректировки технологического режима. Низкая производительность катализатора в промышленных реакторах объя няется значительной неоднородностью кипящего слоя. Известный способ ин-е тенсификации и стабилизации каталити ческих процессов во лсевдоожиженном слое катализатора путем размещения в последнем насадки обеспечивает более высокую гомоннзацию и устранение застойных зон. Однако при использовании насадки для полидисперсного катализатора производительность снижается до 18 г продукта с 1 кг катализатора за 1 ч, а выход - до 70 мол.%. При этом резко повышается сопротивление системы. Согласно предложенному способу указанные недостатки можно устранить путем применения насадки в условиях использования крупнодисперсного катализатора от 100 до 1000 мк. Это позволяет увеличить производительность катализатора до 1UO г фталевогс ангидрида с 1 кг катализатора за 1 ч при выходе продукта 88-90 мол.% В ходе эксплуатации крупнодисперсного катализатора было установлено резкое снижение истираемости катализатора,за счет чего -далось стабилизировать показатели процесса (выход продукта, температуру процесса. Таким образом, эксплуатация крупнодисперсного катализатора, ранее не использованного в процессе получения фталево-го ангидрида окислением на-фталина, в сочетании с насадкой, размещенной в слое, позволяет резко интенсифицировать процесс, повысить его селективность и упростить конструкцию контактного аппарата. Это создает реальные предпосылки к разработке реакторов высокой единичной мощности 30-40 тыс. т/год и более . Пример 1. На пилотной установке с реактором диаметром 200 мм и высотою 8 м окисляют нафталин на пылевидном полидисперсном катализаторе (содержание частиц меньше 75 мк 40% J. При температуре контактирования 370°С и соотношении воздух: :сырье 15:1 фталевого ангидрида составляет 86 мол.% при полном превращении исходного сырья. Производитель нрсть катализатора 25 г продукта с 1 кг катализатора за 1 ч. Пример 2. На той же пилотной установке в кипящем слое катализатора размещают насадку, выполненную в виде проволочных спиралей. В условиях процесса, описанных в примере 1, производительность катализатора составляет 15 г продукта с 1 кг катализатора за 1 ч. Выход фталевого ангидрида снижается до 70 мол.%. Прим -ер 3, В реактор диаметром 200 мг загружают крупнодисперсный катализатор с размером частиц 1001000 мк. В условиях опыта примера 1 выход фталевого ангидрида составляет 70 мол.% при производительности катализатора около 15 г. Пример 4. В реактор дишлетром 200 мм загружают крупнодисперсный катализатор с размером зерен 1001000 мк и той же насадкой, что в примере 2. При температуре контактирования 370°С в весовом отношении воздух: :нафталин 15:1 производительность катализатора составляет 100 г фталевого ангидрида с 1 кг катализатора за 1 ч Выход продукта 88-90 мол.%.

Сравнительная характеристика полидисперсного промьшшенного и крупнодисперсного катализаторов в процессе окисления нафталина в свободном и организованном кипящих слоях при

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА путем окисления нафташина в кипящем слое катализатора с использованием насадки, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния производительности и срока службы катализатора, используют катализатор с размером частиц от 100 до 1000 мк.

Промышленный полидисперсный катализатор (размер частиц менее 75 мк-40% ) в свободном кипящем слое25

Тот же промышленный катали15затор с насадкой

Крупнодисперсный катализатор

(размер частиц 100-1000 мк)

в свободном кипящем слое 15

Тот же крупнодисперсный ка100тализатор с насадкой

- фталевый ангидрид

малеиновый ангидрид

нафтохинон

из-за низких показателей процесса опыты на

длительность не проводились

83-84 3

88 2

10

««

70 2

12

70 3

90 1,7 1,8

2,0

90 1,5