Способ получения окиси этилена

(72) Автор изобретения Иностранец Роберт Петер Ниельсеи(США) Иностранная фирма Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Н. В.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЭТИЛЕНА Изобретение относится к способу полученияокиси этилена окислением этилена кислородом в присутствии серебряного катализатора.Известен способ получения окиси этиленаокислением этилена кислородом в присутствии катализатора на основе серебра и ингибитора на основе хлора при температуре 100 -400 С и давлении до 34 атм 1.Использование этого способа позволяет достигнуть высокой селективности процесса (до78% ), Однако существенным недостаткомэтого способа является низкая производительность по окиси этилена (до 48 л окиси этилена на 1 л катализатора в 1 час),Цель предлагаемого изобретения состоит вповышении производительности процесса окисления этилена,Поставленная цель достигается использованием способа получения окиси этилена окислением этилена кислородом при температуре190 в 2 С и давлении 15 - 16 атм в присутствии катализатора на основе серебра, нанесенного на подложку, выполненную из а-окисиалюминия, и имеющего содержание серебра от3 до 10,9 вес, %.Отличительная особенность предложенногоспособа заключается в том, что используюткатализатор, состоящий из полусферических частиц серебра, диаметр которых находится впределах от 0,1 до 0,8 мк, равномерно распределенных по внешней поверхности и по поверхности пор подложки, имеющей удельную5 площадь поверхности от 0,03 до 1,0, предпочтительно от 0,15 до 0,6 м 2/г; видимую пористоль от 42 до 56, предпочтительно от 46 до52 об. %; средний диаметр пор от 1 до 12,предпочтительно от 1,5 до 10 мк;10 удельный диаметр пор от 0,2 до 0,3, предпочтительно от 0,22 до 0,28 см/г.Лучшие результаты получаются при использовании катализатора, в котором частицы серебра имели бы диаметр в пределах от 0,15 до15 0,5 мкм, при этом средний диаметр составляетоколо 0,3 мкм,Окисление предпочтительно проводят притемпературе 205 - 225 С и давлении 15 -16 атм.20 Для окисления можно использовать кислород, содержащий воздух или относительно чистый кислород, например содержащий не менее 95% кислорода и небольшие количествэодного пли нескольких разбавляющих газов,25 таки.; как азот или аргон. В реакционнуюсмесь могут быть добавлены также замедляющие реагенты, такие как 1,2-дпхлорэтан ихлорпрованный полпфенил.Таблиц Температура при которой достиг. 40;о конверсияО,С Избирательн. по отношеию к окиси этилена,о о мер ата жаниезакатализа тора, мк се орвес,218 6,1 7,8 15 239,3 - О,Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса до окиси этилена 91,2 л/л кат. час при удовлетворительной конверсии этилена и высокой селективности процесса.П р и м е р 1. Окисление этилена проводят в мпкрореакторе, представляющем собой 11-образную тонкостенную трубку из нержавеющей стали (диаметр 0,5 см, длина 53 см). Колена 11-образной трубки делают неодинаковой длины, так что часть, в которой находится подложка, была бы на 1,25 см короче другой части, для того чтобы можно было определить, в какой из частей находится слой катализатора. Длина слоя катализатора составляет 12,7 см (3,5 г катализатора размером частиц 30/40). Более длинная сторона реактора пустая и используется в качестве секции предварительного подогрева. Микрореактор присо 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 212 213 215 218 17 211 213 205 194 2082,0 гулиру- конверх усло- отношеоситель типов: о л Давление,Пространстмещения, чаСодержанимо тм е 300 венная скоро этилена в подаваео%этилена к кислороду м газе, мо Отношение концентрация замедлителя в частях на млн. эквивалентов хлора Значение пиковой температуры охлаждающего вещества, при которойдостигалась конверсия 52 % О"С Избирательность по окиси этилена, %5,7 Производительность процесса сокиси этилена 91,2 л/л кат час. авляе ормула изоб ения этилена при тем 34 атм ве сереб 1. Способ получения окиси окисления этилена кислородом ре 190 в 2 С и давлении 1 - сутствии катализатора на осно путем ператув прира, на 4единяется к системе измерения подачи сырьяс помощью уплотняющих соединений,Поступление тепла в микрореактор осуществляется за счет использования расплавленного сплава Вуда, помещенного в нагреваемую с помощью электрического тока стальнуюемкость,На 11-образную трубку наматывают термопару, причем точка спая присоединяется к центру емкости между двумя коленами трубки.Над катализатором пропускают смесь воздуха и этилена при следующих условиях протекания реакции,Давление, атм 15,0Пространственная скорость перемещения, час 2360Содержание этилена в подаваемом газе, моль, % 30,0Отношение этилена к кислороду 3,75Концентрация замедлителя, частина млн. эквивалентовхлораТемпературу проведения реакции реют таким образом, чтобы обеспечитьсию кислорода, равную 40%, при этивиях определяют избирательность понию к этилену.В качестве носителя используют нпод названием Алундум четырех1.А, 1.А, 1.Аи 1.А,Результаты окисления этилена приведены втаблице.Производительность процесса с ставляетокиси этилена 54,1 л/лкат. час на 1 катализатора.П р и м е р 2. Окисление этилена проводятна катализаторе В в опытно-промышленномреакторе с одной трубкой диаметром 4,4 см идлиной 10,1 м. Трубка окружена рубашкой,покоторой циркулирует охлаждающее вещество.Условия выполнения этого эксперимента и полученные результаты приведены ниже.552900 Составитель А. Иващенко Техред А, Овчинникова Редактор Л. Герасимова Корректор А. Галахова Заказ 768/17 Изд. Юв 342 Тираж 589 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 несенного на подложку, выполненную из а- окиси алюминия, и содержащего серебро в количестве от 3 до 10,9 вес, %, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, используют катализатор, состоящий из полусферических частиц серебра, диаметр которых составляет от 0,1 до 0,8 мк, однородно распределенных по внешней поверхности и по поверхности пор подложки, имеющей удельную площадь поверхности от 0,03 до 1,0 м/г, видную пористость в пределах от 42 до 56 об. о/о, средний диаметр пор от 1 до 12 мк и удельный объем пор от 0,2 до 0 3 с 13/г2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что используют катализатор с подложкой, имеющей удельную площадь поверхности от 0,15 до О,б м, видимую пористость от 46 до 52 об. %, средний диаметр пор от 1,5 до 10 мк и удельный объем пор от 0,22 до 0,28 см/г.Источники информации, принятые во внима ние при экспертизе:1. Патент Великобритании Мо 1321095,кл. В 1 Е, 1969 (прототип).