Катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида Советский патент 1979 года по МПК B01J23/22 B01J23/04 B01J21/08 C07B3/00 

1

Изобретение относится к производству катализаторов для окисления нафталина до фталевого ангидрида.

Известен катализатор для получения фталевого ангидрида окислением нафталина, содержащий смесь сульфатов ванадила и калия, нанесенных на силикагель. Этот катализатор имеет высокую избирательность - около 85-88% от теории при относительно небольшой нагрузке - 25-30 г нафталина на 1 кг катализатора в час ll.

Известен также катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида, содержащий 5-2О% пятиокиси ванадия и 2О-5О% сульфата илипиросульфата калия, нанесенные на силикагель, имеющий

rt

поверхность 20О - 70О м /г, с размером пор 50 - 3.50 А ,2.

Катализатор имеет поверхность 20 - 75 м /г. При окислении нафталина (соотношение нафталин: .воздух 1:22,3) выход фталевого ангидрида составляет 93 мол.% при ооъемной скорости 36О ч .

Недостатком указанного катализатора является малая интенсивность процесса - нагрузка на катализатор 4О г/кг катализатора в час.

Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для окисления нафталина во фталевый ангидрид, содерисащий 7-20% сульфата ванадила, 15-50% пиросульфата калия на силикагеле и имеющий удельную поверхность 8О-180 З.

При окис;1ении нафталина на указанном катализаторе при 330 - 36О С получают выход фталевого ангидрида 91,5% от.теории при производительности 14О вес, ч. фталевого ангидрида в час с 1 об. ч.катализатора.

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор содержит 9,25-12,31 вес.% сульфата ванадила, 25,19-44,45 вес.% пиросульфата щелочного металла, причем мольное соотношение сульфата ванадила к пиросульфагу щелочного металла равно 1: 1,2 1,72, нанесенные на силикате л бидисперсной структуры,- имеющий 408О% крупных пор с радиусом 10001ОООО А и тонкие поры с радиусом 6О-.90 А. Катализатор указанного состава на указанном носителе обладает высокой активностью и одновременно с этим опти мальной для данного химического состава пористой структурой, сочетающей достаточно большую величину рабочей поверхности (80-120 ) и доступность ее для реагирующих веществ, что исключает возможность внутридиффузионных ,затруднений при проведении каталитического процесса. Проведение процесса получения фталевого ангидрида на указанном катализаторе дает выход фталевого ангидрида 9497 мол.% при нагрузке 20О - 40б г нафталина на 1 кг катализатора в час. Пример 1. 1О,ОО г силикагеля, имеющего поверхность 150-200 мг7г с объемом пор 0,8 , радиусом тонких Состав катализатора, услов и выход фталевого 6 54 пор 60-90 А, крупных пор 10ОО-1ООООА при объемной доле последних 40-80%, пропитывают 1000 мл раствора, содержащего 200 г сульфата ванадила и 373 г п;фос;ульфа7 а калия, выдерживают в течение 18 ч, сушат при 105 С 12 ч и прокаливают при 380 С в течение 3 ч. Получают катализатор, содержащий, вес.% :VOS04l2,31, КзбгОт- 25,19, и 5102 62,5, Мольное отношение VObOi : KjSjO-, составляет L:l,2. В кипящем слое катализатора указанного состава и структуры при температуре 380 С, соотнощении нафталин: воз- дух 1:15, объемной скорости 180 ч и нагрузке 205 г нафталина на 1 кг катализатора в час получают выход 94%. Пример 2-12. Катализатор готовят по примеру 1, Меняют соль щелочного металла и ее содержание. Состав полученных катализаторов, условия проведения процесса и выход фталевого ангидрида по примерам 2-12 приведены в таблице. оведения процесса дрида

Ф о

рмула изобретени

Катализатор для окисления нафталина до фталевого ангидрида, содержащий сульфат ванадила, пиросульфат щелочного металла на силикагеле, .отличающийся тем, что, с повышения активности катализатора, он содержит сульфат ванадила и пиросульфат щелочного металла в мольном соотнощении 1:1,2 - 1,72 и силикагель бидисперсной структуры, имеющий 4О-80% крупных пор с радиусом 1000 - 1000О А и

тонкие поры с радиусом 60 - 90 А, при следующем содержании компонентов,

вес.%:

Сульфат ванаднла Пиросульфат щелочного металла Силикагель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ворождов Н. Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. М., 1955, с, 636.

2.Патент США № 2973371, кл. 260-346,4, опублик. 1962.

3.Авторское свидетельство СССР № 245О31, кл. В О1 X 37/О2, 1966 {прототип).