417927

О П И С А Н И Е 417927ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимый от патентаМ. Кл. В 01111/06 С 07 с 27/10Заявлено 19.7111.1969 ( 1365120/23-4)Приоритет 31 Л 111.1968,Р 1792424.2, ФРГ Гасударстввииый камитвт Совета Мииистрав СССР ва делам изебретеиий дь открытийУДК 66.094.373(088.8) Опубликовано 28,11,1974. Бюллетень8 Дата опубликования описания 26 Х 11,1974 Авторыизобретения Иностранцы Эдгар КоберштейиЗаявитель КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОЛЕФИНОВ Изобретение относится к катализаторам, в частности к катализаторам для окисления олефинов.Известен катализатор для окисления олефинов, состоящий из %, Со, 1 е, В 1, Р, Мо и их соединений с кислородом, который предпочтительно используют на носителе, например ЯОг или силикате. Однако известный катализатор имеет недостаточно высокую селектив ность.С целью повышения селективности катализатора предлагают вводить в его состав добавки окиси самария или окиси тантала,Предлагаемый катализатор целесообразно применять нанесенным на носитель, который состоит, например, из кремневой кислоты. Же. лательно применять в качестве носителя силикат слоисто-решетчатой структуры типа монтмориллонита и приготовление каталитической системы проводить таким образом, чтобы готовая масса имела площадь поверхности от 1 до 20 мг/г, предпочтительно от 2 до 10 м% Каталитическая масса обладает длительным сроком службы.Каталитическую массу используют в форме прессованных таблеток, в качестве катализатора неподвижного слоя или в форме шариков - в качестве катализатора в псевдоожиженном слое,П р и м е р 1. Тонкоизмельченный, слабослоистый монтмориллонит нагревают в течение5 час при 1000 С, 110 г монтмориллонита приперемешивании последовательно подвергаютвзаимодействию со следующими растворами:А, Водный раствор 218,1 г %(ЯОз)г 6 НгО,10 6,5 г Со(ХОз)г 6 Н,О и 30,3 г Ре(ХОз)г 9 НгО.Б. Раствор 2,22 г ЯгпгО, в азотной кислоте.В, Водный раствор 158,5 г (ИН 4)зМотОг 44 Н,О и 8,64 г 85%-ной фосфорной кислоты.Г. Раствор 36,4 г В 1(1 ЧОз)з 5 НгО в азотной15 кислотеПолученную суспензию высушивают при110 С и после этого нагревают в течение 2 часпри 250 С. Продукт охлаждают и прессованием получают таблетки диаметром 2 мм и дли 20 ной 10 мм. После проведения указанных операций таблетки кальцинируют при 550 С,Полученный указанным способом катализатор имеет следующий эмпирический состав:(акролеин и 55 60 Каталитическая масса состоит из 67% указанного катализатора 33/, силиката-носителя.Поверхность каталитической массы составляет 3,8 м/г.37 г каталитической массы, полученной указанным способом, загружают в реактор, который предварительно нагревают до 360 С.В этот реактор после заполнения его катализатором непрерывно подают смесь пропилена,воздуха и водяных паров в молярном соотношении 1: 10: 4,1. Время реакции составляет1,8 сек. Реакционные газы, выходящие из реактора, охлаждают и анализируют. После40 час эксплуатации поверхность каталитической массы и активность катализатора остаются неизменными.Конверсия составляет 90,0%,Выход акролеина 74,4%; выход акриловойкислоты 9,3%.Потери (углекислый газ и двуокись углерода) составляют 0,6%.Селективность катализатора (акролеин иакриловая кислота) 93,1 %Выход в единицу времени на единицу объема (акролеин и акриловая кислота) составляет 121 г/л час.П р и м е р 2. Каталитическую массу готовят по примеру 1, однако, катализатор содержит вместо 1 О/, окиси самария 1 О/, окиси тантала.Кроме того, при приготовлении катализатора в качестве раствора Б используют раствор2,47 г НТа 04 НО в растворе перекиси водорода. Готовая каталитическая масса имеетповерхность 6,5 м/г.В результате процесса окисления алкеновконверсия составляет 93,8%.Выход акролеина 65,2%; выход акриловойкислоты 16,5/,.Потери (углекислый газ и двуокись углерода) составляют 7,8/,.Селективность катализатора (акролеин иакриловая кислота) 87,2% .Выход в единицу времени на единицу объема (акролеин и акриловая кислота) составляет 121 г/л час,П р и м е р 3, Каталитическую массу готовят по примеру 1. Поверхность катализаторасоставляет 5,6 м/г. Для окисления вместо пропилена используют изобутилен.44 г катализаторной массы загружают в реактор для проведения процесса окисления, который предварительно нагревают до 340 С.Смесь изобутилена, воздуха и водяных паровподают в реактор в малярном соотношении1: 18: 22. Время реакции составляет 4 сек,В результате процесса окисления изобутилена конверсия составляет 79,9/,.Выход метакролеина 37,9 О/о, выход метакриловой кислоты 35,0%,Потери (углекислый газ и двуокись углерода) составляют 1,0%. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Селективность катализатора (метакролеини метакриловая кислота) 91,2/о,Выход в единицу времени на единицу объема составляет 109 г/л час.П р и м е р 4. Используют катализатор, приготовленный по примеру 1. Однако процессосуществляют в псевдоожиженном слое катализатора.Для этого из каталитической массы, предварительно нагретой до 250 С, путем просеивания отбирают фракцию 0,1 - 0,4 мм. Просеянные зерна катализатора кальцинируют при550 С. Полученный катализатор имеет поверхность 4,4 м/г.53 г катализатора загружают в реактор,приспособленный для проведения процессов спсевдоожиженным слоем катализаторов ипредварительно нагретый до 360 С, Смесьпропилена, воздуха и водяных паров подаютв молярном соотношении 1: 18: 10. Время реакции составляет 1,5 сек. В результате проведения процесса окисления алкенов конверсиясоставляет 85,4/,.Выход акролеина 58,3%; выход акриловойкислоты 16,3 о/о.Потери (углекислый газ и двуокись углерода) составляют 9,6%,Селективность катализатора (акролеин иакриловая кислота) 87,3%.Выход в единицу времени на единицу объема (акролеин и акриловая кислота) составляет 89 г/л час.П р и м е р 5. Процесс окисления алкеновпроводят по примеру 4, однако, используют(для сравнения) катализатор, который не содержит в своем составе окиси самария. Кроме того, при приготовлении катализатора отсутствует стадия обработки раствором Б.В результате проведения процесса окисления алкенов с использованием указанного катализатора конверсия составляет 77,4%.Выход акролеина 48,8%; выход акриловойкислоты 11,8 О/о.Потери (углекислый газ и двуокись углерода) составляют 15,4/,.Селективность катализатораакриловая кислота) 78,3%.Выход в единицу времени на единицу объема составляет 72 г/л час. Предмет изобретения Катализатор для окисления олефинов до ненасыщенных альдегидов и карбоновых кислот, содержащий кислородсодержащие соединения %, Со, Ре, В 1, Р и Мо предпочтительно на носителе, например двуокиси кремния или силикате, отличающийся тем, что, с целью повышения селекивности катализатора, в его состав введены окись тантала или окись самария,