Способ приготовления катализатора для окисления пропилена в ацетон Советский патент 1980 года по МПК B01J37/03 B01J23/881 

1

Изобретение относится к области приготовлення катализаторов, в частности к приготовлению катализатора для процесса прямого окисления пропилена в ацетон.

Известен способ приготовления катализатора для окисления пропнлена в ацетон на основе олова, молибдена, железа и цезия, заключающийся в пропитке носителя- окиси алюминия - растворами молибдата аммония в мочевине и водными растворами хлорида олова, азотнокислого железа и азотнокислого цезия 1.

Ближайшим решением поставленной задачи является способ приготовления катализатора для окисления пропилена в ацетон, заключаюш,ийся в том, что металлическое олово растворяют в концентрированной азотной кислоте, рН полученной суспензии доводят до единицы. Водные растворы парамолибдата аммония и железа азотнокислого добавляют при постоянном перемешивании к суспензии олова в азотной кислоте. Полученный осадок выпаривают при 100-110°С, высушивают при ПО - 120°С, прокаливают при 200-250°С в течение 2-3 ч и при 500°С - 10 ч. Атомное соотношение Sn : Мо : Fe 1 : 3 : 0,22. Ha 10 гранул катализатора наносят 12 мл 0,1 н. едкого калия 2.

Недостатком известного способа является получение катализатора с недостаточно высокой активностью: выход ацетона составляет 24,6%, селективность по ацетону 5 80%.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью.

Указанная цель, согласно изобретению, достигается описываемым способом приго10 товления катализатора, заключающимся в смешении суспензии олова в азотной кислоте с растворами парамолибдата аммония и азотнокислого железа, добавлении к полученной смеси раствора азотнокислого ка15 ЛИЯ, сушке и прокаливанин.

Отличительным признаком способа является введение калия в катализатор путем добавления раствора азотнокислого калия к смеси активных компонентов. 20 Способ по изобретению позволяет получить катализатор с повышенной актнвностью, выход ацетона возрастает до 32- 38% приселективности 85-88%.

Согласно настоящему способу, катализа25 тор готовят следующим образом.

Металлическое олово растворяют в азотной кислоте. Далее к полученной суспензии добавляют при постоянном перемешивании водные растворы парамолибдата аммония,

железа азотнокислого и калия азотнокислого. Осадок выпаривают и высушивают при 100-110°С, прокаливают при 200-300°С 2-3 ч и при 500°С - 10 ч.

Полученный катализатор представляет собой твердый раствор SnOs и Ре(Мо04)з в МоОз.

Таким образом, при введении ионов калия путем соосаждения во время синтеза изменяется структура Sn-Mo-Fe-К. катализатора. Концентрация ионов увеличивается на поверхности, в результате резко увеличивается металлическая активность катализатора.

Пример 1. 8,50 г металлического олова растворяют в 100 мл концентрированной HNOa, 37,90 г парамолибдата аммония з 300 мл дистиллированной воды, 6,35 г железа азотнокислого в 100 мл дистиллированной воды и 0,08 г калия азотнокислого в 50 мл дистиллированной воды. Водные растворы парамолнбдата аммония, железа азотнокислого и калия азотнокислого добавляют при постоянном перемешивании-В суспензию олова в азотной кислоте. Полученный осадок выпаривают и высушивают при. 100-110°С и прокаливают в токе воздуха прн 200-300°С до полпого выделения окислов азота и прн 500°С в течение 10 ч. Получают катализатор с атомным соотношением Sn : Мо : Fe : К 1 : 3 : 0,22 : 0,01.

Каталитическую активность определяют в проточной установке при объемной скорости подачи сырья 1800 ч-. Соотношение пропилеи-воздух-водяной пар составляет 1:9:10. При 195°С степень превраш,епия пропилена в ацетон составляет 26% при селективности 91%. При температуре 230°С степень превраш,ения пропилена в ацетон равна 34% с селективностью 88%.

Пример 2. 8,46 г металлического олова растворяют в 100 мл концентрированной азотной кислоты, 37,9 г парамолибдата аммония, 6,35 г железа азотнокислого и 0,22 г калия азотнокислого растворяют в тех же количествах дистиллированной воды, чго и в примере 1. Далее - по примеру 1.

Получают образец катализатора с соотношением Sn : Мо : Fe : К 1 : 3 : 0,22 : 0,03. 5 Катализатор испытывают в условиях примера 1.

При температуре 205°С степень превраИ1,еиия пропилена в ацетон достигает 32,3%,

селективиость 92%. При 230°С степеньпре0 вращения пропилена в ацетон равна 38%

при селективности 88%.

Пример 3. Катализатор готовят как в примере 1, ио в качестве исходных веш;еств берут 8,46 г металлического олова, 37,60 г 5 парамолибдата аммония, 6,32 г железа азотнокислого и 0,44 г калия азотнокислого. Получают катализатор с соотношением Sn : Мо : Fe : К 1 : 3 : 0,22 : 0,06. Каталитическую активность образца определяют как 0 и в примере 1. При температуре 220°С степень преврашення пропилена в ацетон равна 25%, при селективности 90%, а при температуре 250°С степень превраш.ения пропилена в ацетон равна 33% с селективно5 стью 85%.

Формула изобретения

Способ приготовлепия катализатора для окисления пропилена в ацетон на основе

0 олова, молибдена, железа и калия, включаюш,ий смешение суспеизии олова в азотной кислоте с растворами парамолибдата аммония и азотнокислого железа, введение калия, сушку и прокаливание, отличаю5 щ и и с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, введение калия осуществляют путем добавления раствора азотнокислого калия к полученной смеси активных компонентов.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2498920/04, кл. В 01J 23/76, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по за5 явке № 2542139/04, кл. В 01J 23/76, .1977

(прототип).