Способ получения акрилонитрила

(;33) Франция осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Иностранец Жак Марион (Франция) Иностранная фирма Кимик Южин Кюльман(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛА Цель шение иИзобретение относится к усовершенствованному способу получения акрилонитрила, который находит широкое применение в химии полимеров.Известен способ получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена воздуха в присутствии аммиака при 250-500 С в присутствии воды и катализатора, в качестве которого используют смесь молибдата марганца, окиси теллура и фосфата марганца при мольном соотношении соответственно 100:(10-100):(5-50)(11.При этом степень конверсии пропилена в акрилонитрил достигает 98,98- 99,2 при селективности по акрилонитрилу 76.-98.Выход акрилонитрила 77,59-89, Однако укаэанные показатели не являются стабильными, так при снижении длительности контакта реагентов, например, до 4 с селективность снижается до 65,8, степень конверсии до 18,7. Недостатком известного способа является длительное время контакта (для получения приемлемых показателей), что снижает производительность процесса и делает способ экономически невыгодным. ю изобре.ения является повыроизводительности процесса,Поставленная цель достигаетсяпредлагаемым способом получения акрйлонитрила окислительным аммонолиэом пропилена в присутствии воды икатализатора при 250-500 С с последующим выделением целевого продукта,отличительная особенность которогосостоит в том, что в качестве катализатора используют соединение общейформулыСо Ге В 1 Ыд Мо, 81, з 2 о,оь Ок ггде 2 - калий или кальций;х варьируется согласно соотношению металлических элементов, входящих в катализатор,в виде комплексных окислов.Предложенный способ обеспечиваетстепень конверсии пропилена 92,794,3, селективность по акрилонитрилу 81,2-83,5 и выход целевого продукта 75,3-78,8,Указанные. результаты по селективности, конверсии, выходу целевогопродукта .достигают при длительностипроцесса в 12 раэ меньшей, чем поизвестному способу, что таким образом сказывается на повышении (в 12686612 раэ) произнодительности процесса по сравнению с известным способом.Каталитический окислительный ам-. монолиз пропилена проводят в газовой фазе, пропуская через слой катализатора газовую смесь, содержащую (об, ) 1-10 пропилена, 1-10 аммиака, 5-15 кислорода, 20-60 инертного газа, например азота, при давлении, близком к атмосферному, предпочтительно 1-2 ат. Время контакта обычно составляет 1-10 с. Катализатор может быть в стационарном или кипящем слое.Катализатор можно приготовить, смешивая, например, нодные растворы молибдата.аммония и паранольфрамата аммония, к которым затем прибавляют растворы нитратов кобальта, железа и висмута, затем гидроокись или карбонат калия или кальция, для осаждения в виде порошка, суспензии или водного раствора в зависимости от их растворимости, затем коллоидную двуокись кремния. После чего растворитель выпаривают а катализаФтор формуют в гранулы, экструдируют или таблетируют известными способами, например экструзией и асты или та блетированием порошка, затем прокаливают при температуре между 350 и 600 С в токе воздуха, 3 РМожно также использовать различные носители или разбавители, Предпочтительными носителями являются гель двуокиси кремния, окись титана и целит, 35П р и м е р 1. Растворяют 700 г нитрата кобальта в 20 мл дистиллированной воды. Растворяют также 24,3 г нитрата железа в 20 мл дистиллированной воды, 2 ц,2 г нитрата висмута в 30 мл дистиллированной воды, подкисленной б мл концентрированной азотной кислоты. С другой стороны, растворяют 106, 2 г молибдата аммония и 32,4 г паравольфрамата аммония в 150 мл воды. Затем вводят по каплям три нодных раствора нитратов н водный раствор аммонийных солей, потом прибавляют раствор 0,202 г гидроокиси калия в 15 мл воды, 24,4 г гелядвуокиси кремния, содержащего 20 вес,810, Полученную таким образом суспенэию нагревают при перемешивании и дают жидкости испариться. Полученный твердый продукт затем прокалинают при 450 С б ч в токе воздуха. Полученный таким образом окисный катализатор имеет следующий состав, выраженный в атомных соотношениях металлов:СсГе, В 1, ХМо,в 81,вв К о,ов. 6 О60 см катализатора в виде гранул (3-5 мм) помещают в стеклянный реЦНИИПИ Заказ 5494/56 Тираж актор, представляюший собой 1)-образную трубку с внутренним диаметром12 мм, погруженную и баню с расплавом щелочных нитратов, нагретую спомошью электричества до 420 С. Через этот реактор пропускают 54 л/чгазовой смеси, имеющей следующийсостав, об. :Пропилен 5,7Пропан 0,3Аммиак 7.,0Воздух 65,0Пары воды 22, О.В этих условиях степень конверсиипропилена достигает 94,3 при селектинности по акрилонитрилу 83,5, ныхсд акрилонитрила таким образом равен78,8 6,6 введенного пропилена,кроме того, преврашается н окнслыуглерода,П р и м е р 2. Работают по методике примера 1, используя для получения катализатора:аммокисления (окислительного аммонолиза) вместо 0,202 г гидроокиси калия 0,266 г гидроокиси кальция, Полученный таким образом окисный катализатор имеет следующий состав, выра:;енный в виде атомного соотношения металлов: Формула изобретения Способ получения акрилонитрилаокислительным аммонолиэом пропилена при 250-500 С в присутствии катализатора и ноды с последуюшим ныделением целеного продукта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы,шения производительности процесса, в качестве катализатора используют соединение общей Формулы50 Ужгород, ул, Проектная, 4 Филиал ППП Патент, г,Со Ре В 1 К Мо в Я 11 Зв Са в св,/Получают в этих условиях степеньконверсии пропилена 92,7 при селективности по акрилонитрилу 81,2,таким образом выход акрилонитрила равен 75,3, 4,9 введенного пропилена, кроме того, пренрашается в окислы углерода . Со Ре В 1 ХМо 1 о 83-1,зв в,ов Ол,"де Е - калий или кальций;х " варьируется согласно соотно-,шению металлических элементов, вхлдяших в катализатор, в виде комплексных окислов,Источники информации, принятыено внимание при экспертизе1. Патент Англии Р 1111939,кл. С 2 С, опублик. 1968 (прототип)513 Подписное