SiO2) в воде (Аэросил-торговая марка прсь дукта, выпускаемого фирмой «Nippon Acrosil Со, Jlcl), н затем приливают после.довательпо растворы 61,1 г нитрата кобальта и 36,4 г пнтрата железа в дистиллированной воде. К, получениой суспензии добавляют раствор 16,4 г нитрита висмута в дистиллированной воде, подкисленный азотной кислотой. Смесь перемешивают с одновременным нагреванием и выпаривают досуха при нагреве иа горячей водяной бане.
Оставшийся сухой затвердевший продукт прокаливают ири 700° С в течение 4 ч в потоке воздуха, и измельчают пульверизацией до частиц размером примерно до 20 меги для использования в реакции.
Получаемый таким образом катализатор представляет собой соединение, имеюнгее формулу Co7,oFe3,oBii,oKo.o7Moi2O49.
Реакцию проводят в реакторе из нержавеСтепень конверсии бутеновой смеси Избирательность в отношении получения М+ВД Обпип выход MN Ilt
Показатели
20 мм,
1(цеи стали с виутренним диаметром погружеином в нитратную бапю, при моляролефипом ОТПОИ еп и и реакционноспособиые Н1л: О-2 : NHs ; HzO, равном 1:1, 7:1. 10,8.
&
Реакционноспособные о,тефины включают 48,5 мол. % изобутилеиа и 51,5 мол. % 1-бутена. Продолжительность контактирования составляет -- 3,8 с в соответствии с температурой реакции.
Продукт реакции анализируют методом газовой хроматографии. Кроме метакрилнитрила и 1,3-бутадиена (основных продуктов реакции) он содержит также ацетонитр 1л, метакролеии, ацетон, акролеин, ацетальдегид, цианистоводородную кислоту, «wc-2-бутен, транс-2-бутен, муравьиную, уксусную, акриловую, метакриловую кислоты и дрхтие аналогичные продукты.
Результаты представлены в табл. 1, в которой приняты следуюи1ие обозначения:
Таблица 1
Варианты Копвертированньп и.чобутилена и и-бутен, моль ОбразующпИ метакрилонитрпл и 1,3-бутадиен, моль Копзертиронанныа пзооутилен п 1-бутен, моль Образующий метакрилонитрил и ,3-бутадиеп, моль Hc.xo.THiiiii и:50бутилен и 1-бутен, моль Исходный изобутилен и , моль
Примечание: В приведеннм.ч выше уравпенкях означает 1,3-бутадиен. Для сравнения приводят амооксидирование одного изобутилена, иеиользуя катализатор, получаемый в соответствии с приведенным выше описанием, при молярном отношении изобутилен: Оа : Nna : HjO 1 : 3,3 : 3,6 : 22. Продолжительность контактирования составляла 4,0с в соответствии с температурой реакции. Другие условия процесса сохраняю г таким же, как раньше. Полученные результаты представлены ни же:
а БД Л1. означает метакр1:лн11тр11л, Степень конверсии изобутилеца, %98,9 Избирательность в отношении получения метакрилонитрила, %65,5 Выход метакрилонитрила п одном цикле процесса, %64,8 р и м е р 2. Получают катализатор состаоу, Рез, Bib Mgir Ко,о7, Moi2, Оьо таким
же образом, как описано в примере 1, с тем лишь исключением, что дополнительно добавляют ацетат магния. Реакцию проводят в тех
Как видно из результатов, представленных в табл. 2, оптимальная температура реакции на данном катализаторе относительно ниже температуры реакции на катализаторе по примеру 1, соответственно активность катализатора, содержащего магний, выше.
Пример 3. Готовят катализатор формулы Со Рез Rbo,o7Moi2 049 таким же образом, как описано в примере 1, с тем исключением, что вместо нитрита калия в состав вводят нитрат рубидия. При использовании полученного таким образом катализатора химическую реакцию проводят в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением температуры нитратной бапи.
Полученные результаты представлены в табл. 3.
Пример 4. Готовят катализатор формулы Сог Рез Bib Сго,о7 Moi2O49 таким же образом, как описано в примере 1, с тем исключением, что вместо нитрата калия в состав вводят нитрат цезия. При использовании полученного таким образом катализатора реакцию проводят в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением температуры нитратной бани.
Полученные результаты представлены з табл. 3.
Примеры 5 - 13. Используя те же исходные вешества, что и в примере 1, но изменяя лишь их количество, получают аналогичным образом катализаторы, имеющие следующие составы:
Пример, № Состав
5Co,Fe,Bi,,Ко,Мо,,О,
6Со,РезВ1,Ко,8Мо,2О4,
7Со,, Fe,Bi,Ko,o7Mo,,O45
8Co.FejBiiKo.orMOjjO
же словиях, что и в примере 1. за исключением температуры нитратной бани.
Полученные результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
9Со,Ре,В1зКо,о7Мо,,04з
10Со,4Ре,В1,Ко,,,О5,
11Со,Ре,В1До.о7Мо,2О„
12Co,pejBiKo.o7Mo,.,O.,9
13Co,Pe,Bio,5Ko,o7Mo,jO4
При использовании указанных выще катализаторов проводят химические реакции в тех же условиях, что и в примере 1, за исключением температуры нитратной банн.
Полученные результаты представлепы з табл. 3.
П р и м е р 14. Катализатор формулы Со/Рез BiiMg3Ko,o7Moi2O52 готовят таким же образом, как описано в примере 1, с тем исключением, что дополнительно вводят ацетат магния. Реакцию проводят в тех условиях,
что и в примере 1, за исключением температуры нитратной бани.
Полученные
результаты представлены в табл. 3.
Примеры 15 - 18. Используя те же исходные вещества, что и в примере 1, но осуществляя четырехчасовую прокалку соответственно при температурах 550, 600, 650 и 750, вместо 700° С, получают катализаторы того же состава, что и в примере 1. При использовании каждого из катализаторов, полученных таким образом, проводят реакции в теж же условиях, что и в примере 1, за исключением температуры нитратной бани.
Полученные результаты представлены в табл. 4.
П р И М е р 19. По тому же способу, что описал в примере 1, но исключая использоваппе SiOii в качестве носителя, получают ката/изатор с обп1,ей формулой
CoTFesBi, Ko,o7Moi2O49.
Реакцию с использовапием этого катализатора проводят при тех же условиях, что и в примере 1, за исключепием температуры.
Полученные результаты представлены ни/кс. Температура питратрто бани, Г.47П
Т а б л м ц а 4
Степень конверсии бутановой смеси, %
Избирательность в отношении получения MN ± БД, %
Обилий выход MN + ВД,%
Степень конверсии изобутилена, %
Избирательность в отношен
нитрила, li
Выход метакрилнитрила в одном цикле процесса, %
Степень конверсии
-бутена, %71,3
Избирательность в отношении
нолучения 1,3-бутадиена, % 87,9 Выход 1,3-бутадиена в одном
цикле процесса, %62,7
П р и м е р 20. Реакцию проводят тем же катализатором, что и в примере 1, и используя П р и .м е ч а н и я ; Степень конверсии бутеновой смеси - Избирательность вотношении получения MN + ВД Общий выход MN-f ВД
В приведенных выше уравнениях под термином «химически эффективный олефин подразумевается изобутилен, 1-бутан, транс-2-бутан и цис-2-бутан.
Предмет изобретения
Остальные условия реакции такие же, как и в примере 1, за исключением температуры нитратной бани.
Полученные результаты представлены в табл. 5.
Таблица 5
нитрила и 1,3-бутадиена, реакцию проводят при мольном соотношении кислород : аммиак : водяной пар : олефины С4, равном 1-5: : 1 - 5:1 - 30 : 1 над катализатором, имеющим состав
Feo,5-7 Bio,i-4 Mgo-4 Ro,oi-i 012 где R - металл из группы К, Cs, Rb, в интервале температур 300 - 500° С, предпочтительно 350 - 480° С.
