Катализатор для синтеза ацетонитрила Советский патент 1980 года по МПК B01J23/24 C07C121/18 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА АЦЕТОНИТРИЛА

1

Изобретение относится к производству катализаторов, используемых для получения ацетонитрила газр.фазным каталитическим окислением этана в смеси с аммиаком и кислородом при повышенной температуре.

Известно использование нитридов переходных металлов в качестве катализатора для синтеза ацетонитрила при 300-бОО°С 1.

Наиболее близким к предложенному является катализатор для синтеза ацетонитрила окислительным аммонолизом этана, состав которого отвечает эмпирической формуле

е.,в о Оп л . где Me - металл IV периода, предпочтительно, N1, Сг, Sc, п - зависит от валентности Me. Катализа,тор может выть приготовлен сорса1ждением 10%-ным раствором аммиака из смеси растворов парамолибдата и азотнокислого металла при постоянном рН и интенсивном перемешивании с последующей сушкой и прокаливанием при 400-бОО°С, предпочтительно 450-550 С, .На этих катализаторах выход ацетонитрила в проточном реакторе за-проход составляет 6-8% 2,

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается катализатором описываемого состава,содержащим 23,7-25,7 вес.% окиси хрома, дополнительно 1,2-8,9 вес.% ойиси цезия, бария, диспрозия, ниодима, висмута или циркойия, а также окись молибдена - остальное.

10

Указанный катализатор позволяет повысить выход ацетонитрила на пропущенный Этан за проход до 10 моль %.

Реакцию окислительного аммонолиза этана проводят в проточнс реакторе

15 при 300-550°С (предпочтительно 350- 500°С). Соста реакционной смеси, об,%: 5 5 NHj, остальное - воздух. Время контакта реакционной смеси с катализатором 1,0-50,0 с.

20

Пример 1. 18,1 г парамЬлибдата аммония (Ш4)вМо705д4Н2О растворяют при:нагревании в 226 мл дистиллированной воды, также 27,4 г азотнокислого хрома Сг (NO)-9Hj,O

25 растворяют в 55 мл дистиллированной воды. Катализд1тор получают осаждением из растворов солей парамолибдата аммония и азотнокислого хрома 10%-ным jpacTBOpoM, с1ммиака при постоянном 30 1рН 6,5 ±0,1 и 15 ± 5°С при интенсив|ном перемешивании.. Осадок отмьюают от ионов NO дистиллированной водой затем смешивают с 1,0 г CsNOg в 10 МП и выпаривают на водяной бане, сушат на воздухе до воздушносухого состояния, затем при 120140 С в сушильном шкафу в течение 12-14 ч и прокаливгиот в муфельной пчи при , 4ч.

Катализатор содержит, вес.%1 24,3 6,8

MoOj 68,9

Пример 2. Катализатор гото .вят по примеру 1, но для приготовления берут. Г 18,1 (НН4)бМо, 27,4 Сг (NO), и 1,34 CsNOj.

Полученный катализатор содержит, вес,%:

CrjO, 23,7 ,9

Mo О г 67,4

Пример 3. Катализатор готовят также, как в примере 1. Исходные вещества берут,г: 18,1 (NHj)sMo,02,- 4Н20, 27,4 Сг (NO,) ,9Н

и 0,22 Ва(ЫОз)а Катализатор содержит, вес.%:

Сг Оъ25,7.

ВаО1 3

МоОэ73,0

Пример 4, Катализатор

готовят аналогично примеру 1. Исходные э ещества берут, г: 18,1 ( 4Н20,27,4

Сг(Шэ)з и 0,45 Ва(Юз)1

Состав катализатора, вес.%:Сг Оз25,4

ВаО2,5

МоОз72,1

Пример 5.Катализатор готов по примеру 1,но для приготовления брут, г: 18,1 {NH4)gMo7O24 4H2O, 27,4 SHjO и 1,5 Оу{ЫО5)з- 5Н2О. Катализатор содержит, вес.% Cr iOj24,5

,0

МоО,69,5

Пример.6.Катализатор готовят по примеру 1.Исходные веществ берут, г: 18,1 ( Мо О 4HjO, 27,4 Сг{Ш)з- и 1,5 (Шз)з- бНдО,.

Катализатор содержит, вес.%: Сг Оз24,6

,4

MoOg70,0

Пример 7. Катализатор готовят аналогично примеру 1.Исходные вещества берут, г: 18,1 (NH.L Мо,О24 4Hj 27,4 Сг(ЫО,)з 9Н„0 и 1,66 BKNOjOvSH O

Катализатор содержит, вес.% Cr20j24,1

BijOj7,5

. МоОз68,4

Пример 8.Катализатор готовя по примеру 1.Но для приготовления берут,г: 18,1 (NH) MbyOj 4Н2О, 27,4 CrCNOgjj 9НлО и 0,227 ZrO(NO,) 2Н,,0.

Состав катализатора, вес.%; СгаОз25,7

ZrOj1,2

МоОз73,1

Пример 9. Катализатор готовят в примере 1. Исходныэ вещества берут,г: 18,1 (ът) , 27,4 Cr(NOj)3- 9Н.О и 0,454 ZrO(NOj)j . 2HjO.

Катализатор содержит, вес.%: ,25,5

ZrO г2,1

72,4

МоО

Пример 10.Катализатор готовят во примеру 1.Исходные вещества берут,г: 18,1 (NH) 4Н2О , 27,4 Сг(Ю,)з- 9.НзО и 0,681 ZrOCNOj)- 2Н20

Катализатор содержит, вес.%: , 25.,3 ZrOo

2,9

МоО 2 71,8

При м е р .11 .Катализатор готовят по примеру 1,но для приготовлени берут,г: 18,1 (,О 27,4 Сг(ЫОз)з- 9Н,0 и 0,908 ZrOCNbg) 2Н20.

Катализатор содержит, вес.%: CrjOg 25,0 ZrO 2 4,0 МоОз 71,0

Навеску катализатора фракции 0,,5 мм помещают в проточный peaktop. Скорость подачи реакционной смеси - 0,6-10,0 л/час. Состав реакционной смеси (объемы.%): 5% С{Н«, 5% NHj, остальное воздух. Анализ продуктов реакции производят хроматографическй, данные приведены в таблице.