Способ получения акрилонитрила

(32) 04.06.7 (33) Япония 2,79, Бюллете ееудеретеенный кват СССР ее делам иеебретенн и открытийСюмио Юмемюра Язюо Накам окю уза ази травная фирмаШимик Южин Кюльманф(71) За явител одю 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛА бретениетр ила.нная це проводя остава- повышение вых Цель и акрилон Поста вл процесс изатора ль достигается тем, т в присутствии кат(-1,5 0,4-4,0 Хгде Х - содержание кислорода в катализаторе в соответствии с вапентностьто металпов, при мольном соотношении пропипена, аммиака и воздуха, 1:(1-1,1): ;( 10-12) .Предпочтительно процесс проводят в присутствии О, 1-2,0 моля водяного пара на 1 моль пропилена.Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить выход акрило нитрила до 84%.Пример 1.аммония Ы (6воряют в 450 мл воЮ нии и температуре 8му раствору по канднии одновременно д(31) 49-62512Опубликовано 15,0 1Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акрилонитр ила.Известен способ получения акрилонитрида окислитепьным аммонодизом пропана при 400-600 С в присутствии катализатора, содержащего окислы сурьмы и галлия. Конверсия пропана до 60%,выход акрипонитрила за один проход до15% 111. Основным недостатком известного способа является низкий выход це-левого продукта.Наиболее близким но техническойсущности к изобретению является способпопучения акрипонитрила окиспительнымаммонолизом пропилена при 400-550 Сов присутствии катализатора, содержащего окислы висмута, молибдена, циркония,кобапьта и железа в различных сочетаниях и соотношениях. Выход акрипонит 2 Орипа не превышает 55% 2,Основным недостатком изспособа является недостаточновыход целевого продукта. 318,6 г молибдатаМо О , 4 Н 0)1 ра тды ттри неремешива 0 С. К полученвоям при пвремешивй обавдяют раствор612 5,2 4,9 92,8 10 4 0 97 85,7 0 410 О 5 97,2 86,1 86,3 0 8,1 41 3 . 687,6 г ниуата висмута В 1( ХОв) 5 Н Ов 1 10 мл 18%-ной азотной кислотыи раствор 72,9 г нитрата железаГе(МО) 9 НяО, 210,0 г нитрата ко бадьта Со( йб) 6 НО и 9,6 г нитрата пиркония Х гО( Й Оз)6 НО во 2200 мд воды, нагретой до 80 С. ГЬдученную реакционную, массу упариваютпри перемешивании до получения сухогопорошка, из которого формуют таблетки,которые затем нагревают со скоростью20 С/ч до 510 С и выдерживают привтой температуре ддя получения катализатора в течение 10 ч,Атомное отношение металлов в катализаторе равно Мо:В 1;Со:Ге: Хг:0 = 10::1;4: 1;0,2:37,4.8 мд такого катализатора загружают в 0 -образную стекпянную трубкус внутренним диамецюм 8 мм. Через П р и м е р 11, 395 8 г молибда та аммония растворяют при перемешивании в 644 мд воды. К подученному раствору при 90 С и перемешиваиии добаводяют одновременно по каплям раствор 391,1 г нитрата кобальта и 90,8 г.нйтрата железа в 428,5 мд воды и раствор 108,7 г нитрата висмута и 15 г циркония в 388 мд 10%-ной азотной кислоты, Затем к подученной кашице добавдяют 1667 г сидикагедя (содержание %Од - 30%). Перемешивают иодученную смесь в 1 ечение примерно 1 ч, а затем путем распыления при 200 С высушивают. Сухой продукт в виде медтакую реакционную трубку, заполненнуюокатализатором, пропускают при 400 Сгазообразную смесь пропидена, аммиака,воздуха и водяного пара при модярномсоотношении трех компонентов 1,0:1,0:.:11,0:2,0, со скоростью 180 мд/мин.Продолжительность контакта 3,2 с.Конверсия пропидена, селективность ло акрилонитрила и выход акридонитрида составляют соответственно 94,2, 85,2 и 80,3%.П р и м е р ы 2-10. Катализаторы получают также, как указано в примере 1, но с различным соотношением метаддов. С использованием таких катализаторов реакцию окислитедьного аммонолиза пропилена проводят в условиях, указанных в примере 1, Результаты сведены в таблицу. ко измельченных частиц со средним диаметром 60 мкм нагревают со скоростью 20 С/ч до 600 С и приводят отжиг при втой температуре в течение 10 ч,Полученный в таких усдовиях каталийвзатор содержит металлы в атомном соотношении Мо:В 1:Со;Ре: Хг:0=10,0:1,8: :1:0,25:39,5 и 50% МОя.180 мд (прнмерно 125 г) катализатора загружают в реактор с псевдокипящим споем с внутренним диаметром 36 мм и ддийой 420 мм. Через заподненный катализатором реактор при 440 С пропускают со скоростью 1927 мд/мин газообразную смесь пропипена, аммиакаи воздуха при молярном соотношении1:1,1:12 соответственно. Продолжитель-,ность контакта равна 4,68 с.Конверсия, селективность до акрилонитрила и выход акрилонитрила равны96,2, 83,9 и 80,7%, соответственно,П р и м е р 12. По методике, описанной в примере 11, готовят катализатор, содержащий металлы в атомном отношении Мо:В 1:Со:Ре;,5.:0 = 10:1:5:1::0,5:40 и ЯО в количестве 50%, приэтом изменяются лишь крличества исходных веществ, тогда как все остальныеусловия практически остаются без изменения, На таком катализаторе реакциюокислительного аммонолиза пропипенапроводят в условиях, аналогичных описанным в примере 11.Конверсия пропипена, селективностьдо акрилонитряла и выход акрилонитрил. составляют 97.,6, 84,5 и 82,5% соответственно,Сравнительный пример 1. Катализатор готовят в. условиях, аналогичныхприведенным в примере 1, за исключением того, что нитрат циркония не используют, Атомное отношение металлов в катализаторе Мо;В 1:Со:Ге;0 = 10:1;4:1::37, С таким катализатором проводятреакцию окислйтельного аммонолиза вусловиях, аналогичных приведенным впримере 1, Конверсия пропилена, селективность до акрйлонитрипа и выход акри. лонитрила равнй 94,5, 82,1 и 77,6%соответственно.Сравнительный пример 2. Катализатор готовят в условиях, аналогичныхприведенным в примере 1, эа исключением того, что атомное. отношение металлов составляет Мо:В 1:Со;Ге: Хг:О- 3:1,4:1:1:18. С использованием такого катализатора реакцию окислительного аммонолиза пропилена проводят вусловиях, аналогичных указанным в при.,мере 1, Конверсия пропилена, селектив 48083 6ность до акрилонитрила и выход акри-лонитрила равны 91,3 73,8 и 67,4% соответственноСравнительный пример 3, По методи 3 ке, описанной в примере 12, готовяткатализатор, содержащий металлы ватомном отношении аналогичном примеру12, отсутствует только цирконий. Катализатор испытывают на его каталити ческую активность.Процесс проводят как в примере 11.Конверсия пропилена, селективностьдо акрилонитрила и выход акрилонитрипаравны 92,5; 76,0 и 70,3% соответс 1 1 З венно,Формула изобретения10 1. Способ получения акрилонитрилапутем окислительного аммонолиза пропиолена в газовой фазе при 400-450 С вприсутствии катализатора, содержащегоокислы молибдена, висмута, железа, кобальта и циркония, р т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, процесс проводят в присутствии катализатора составаЗФ 7-4 Ь4-1,5 0,1-4,О Х фгде Х - содержание кислорода в катализаторе в соответствии с валентностьюметаллов, при мольном соотношении про пичена аммиака и воздуха, равном 1:ф: (11,1):(10-12).2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут вприсутствии 0,1-2 моля водяного парана 1 моль цропиленафф Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 547444, кл, С 07 С 121/32, 1975,2. Патент ФРГ Иф 1468669,кл. 12 о 21, 1969.Составитель А. ИващенкоРедактор Н, Потапова Техред О, Андрейко Корректор С, ШекмарЗаказ 357 Л 6 Тираж 512 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4