Катализатор для окисления олефинов Советский патент 1976 года по МПК B01J29/02 

(54) КАТуХЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВ довательносГ):., и которой смешивгиот эти BeuiecTBa, Непосрелственио после этого к смеси прибавляют водный азотнокислый раствор нитрата висмута. Используемый в некоторых случаях вместо самария тантал применяют в виде раствора танталовой кислоты в водной перекиси водорода. Приготовленную указанным способом катализаторную массу освобождают от воды, что целесообразно производить с использоваш1е распылительной сушилки, и непосредственно после этого смесь нагревают вприсут ствии кислорода от 20 мин до 2 час при текшературе порядка 250°С и затем в течение 15-30 мин при 650-680°С. Катализатор используют, в частности, в неподвижном слое в форме прессованных гранул, предпочтительно использовать .ы диаметром 4-6 мм и высотой 4-6 м С целью получения прессованных гранул к катализаторной массе добавляют вспомогательные средства, облегчающие процесс прессования, В качестве подобного вещества может быть использован, например: графит. В большинстве случаев графит добавляют от 1 до 10 вес,%, преимущественто вес.%. Формование производят, шп мер, с помощью обычных устройств для таблетирования. После формования катализа тор обрабатывают кислородом при текгаературах в интервале менаду 550 и аналогично описанному. Окисление алкенов до соответствующих альдегидов и карбоновых; кислот проводят обычным способом кислородом в газовой фазе в присутствии воды. Условия реакции можно выбирать в широких пределах. Превращение преимущественно проводят без при менения повышенного давления при темпера турах, в интервале между 320 и 420°С. Молярные соотнощения алкенов к воздуху могут составлять от 1:5 до 1:2О, преимущественно 1:8 - 1:12, а молярные соогношения алкенов к воде могут составлять от 1:1 до 1:25, преимущественно 1:2 1:6. Наиболее выгодно работать при вд©м& ни контакта от 0,2 до 10 сек, преимущественно от 1 до 4 сек. Пример 1. Тонкодисперсный ,лый слоистый монтмориллонит нагревают 5 час при ЮрО С. 110 г этого вещества перемешивают с водным раствором, содержащим 218,1 г М1СМОз)а Р Со(МОз).-бНзО и 30,3 г Ре(ПОз)з-9°Н.р; азотнокислым раствором 2,22 гёт,0д;вод- ным раствором 158,5 r(NH)5MD7-02 -4 Н,р и 8,64 Г; 85%-ной фосфорной кислоты; азотнокислым раствором 36,4г BltN03)-5-5Hj Приготовленную суспензию упаривают а сушилке. Сухое вещество нагревают на оздухе 2 час при 250с при постоянном еремешивании. Затем продукт охлаждают, змельчают в муку и из приготовленного орошка отпресовывают таблетки диаметром мм и высотой 5 мм. Таблетки прокалиают при 650 С в течение 20 мин на оздухе. Прочность при радиальном сжатии олученных таблеток 3,5 кг. Полученные казанным способом таблетки катализатоа имеют эмпирический сосфав WliO lSilPlMo.pOg и содержат 1 вес.%. , причем для этого расчета Таблетки катализатора состоят из 67% указанного катализатора и 33% силикатного материала-носителя. Поверхность по БЭТ 3,8 . Полученные таблетки катализатора насыпным объемом 50 мл загружают в реактор, вьгаолненный из специальной стали и имеющий внутренний диаметр 20 мм и длину 200 мм. Реактор нагревают с помощью солевой бани до 360 С. Затем в реактор подают смесь пропена, воздуха и водяного пара при молярном соотношении 1:10:2. Скорость подачи 2,44 моля/л:час uponeна Степень превраще;ния пропена Выход акролеина Выход акриловой кислоты Выход в единицу времени с единицы объема катализатора акролеина и акриловой кислоты (производительность катализатора) 114 г/л час Пример 2. Способ осуществляют как в примере 1, однако используют 82,5г предварительно обработанного .монтмориллонита в смеси с 27,5 г двуокиси кремния, имеющей поверхность 200 . Таблетки катализатора при радиальном сжатии имеют прочность 9 кг. Поверхность 13 шг. Превращение пропена производят в реакторе и при условиях, описанных а примере 1. Скорость подачи 2,44 моля/л час пропена Степень превращения пропена Выход акролеина Выход акриловой кислоты Вывод в единицу времени с единигды объема кгиализаторй акролеина и акриловой кислоты (производительность катализатора) 117 Пример 3. При перемешивании вводят водный раствор 2908 rNtlNOj) 6 HgO, 87,3 г Co(MO) и 404 Ге(МОЛд9 , азотнокислый раствор 29,б , 968 г тонкодисперсного монтморйллонита, предварительно прокаленного пр 1020 в течение 5 час, в смеси с 520 г двуокиси кремния, имеющей поверхность 20О м5г, водный раствор 2118 г(МН4б .4 4 Hj,O, и 115,4 г фосфорной кислоты, азотнокислый раствор 485 г В1(НОз)з 5 Н.р. Переработку смеси веществ и приготов пение таблеток проводят аналогично примеру 1. При радиальном сжатии таблетки имеют прочность 11,3 кг. Поверхность 13 М7г. Таблетки насыпным объемом 1,45 л загружают в реактор с внутренним диамеаром 25 мм и длиной 3100 мм. Реактор нагревают с помощью солевой бани.до 320 С. Затем в реактор подают смесь про |пена, воздуха и водяного пара при молярном соотношении 1:8:2. Скорость подачи .пропана5,38 моля/я.час Степень превращения кропена Выход акролеина Выход акриловой кислоты Выход в единицу времени с единивд объема кагализатора акролеина и акриловой кислоты (производительность катализатора) 253 г/лгнас Формула изобретения Катализатор для окисления олефинов до ненасыщенных альдегидов и Харбоновых кислот, состоящий из кислородсодержащих соединений никеля, кобальта, железа, висмута, фосфора, молибдена, а также танта,ла или самария на ; носителе силика те со слоисто-решетчатой структурой, например монтмориллоните, отличающий|с я тем, что, с целью увеличения механической прочности катализатора, в состав носителя введена высокодисперсная двуокись кремния в таком количестве, чтобы отношение силиката со слоисто-решетчатой структурой к дв5окиси кремния составляло от 10:1 до .1:1.