Способ получения акрилонитрила

ЙЯЯ ОП ИСАЙ ИЕ6565 О 6 Союз Советских Социалистицеских Республик) Авторы изобретения Иностранцы Жак Иарьон и Кристил Иностранная фирма Продюи Шимик Южин Кюльманн(54) СПОС ва, медии имеющегогОд,0,75, г=кислорода,и валенкатализатоусовершен-, ия акрилосноселек 10 25 Изобретение относится к ствованному способу получен нитрила.Известен способ получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена в присутствии катализатора, содержащего молибден и висмут 1Основным недостатком известного способа является понижение активности катализатора, связанное с разложением в процессе аммонолиза окиси молибдена Ио 03.К предлагаемому способу наиболее близок способ получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена в присутствии водяного пара и катализатора, состоящего из окислов свинца, олова и меди, при 400-490 С. Селективность процесса 66-74, выход акрилонитрила 63-72 (2.Этот способ характеризуется недостаточно высокой селективностью процесса.Целью изобретения является повышение селективности процесса.Цель достигается использованием способа получения акрилонитрила путем окислительного аммонолиза пропилена при 400-490 С в присутствии водяного пара и катализатора, содержащего окислы сурьмы, олои дополнительно вольфрамсостав: БЬ а Бп б Х в Сцгде а=1-4, б=1-4, в=0,01=0,5-1,0, д-число атомовобусловленное количествомтностью входящих в составра металлов.Использование способа согла изобретению позволяет повысить тивность процесса до 74,5-80,7.П р и м е р 1. 206,5 г 18,5-ного водного раствора азотной кислоты нагревают при перемешивании до 95 С, диспергируют в этом растворе 438 г окиси сурьмы ЯЬОав виде порошка, после чего при 97-99 С прибавляюто90 г порошка олова. Суспензию кипятя 15 мин при перемешивании и охлаждают до 40 С. Затем перемешивание прекращают и после декантации всплывшую жид кость удаляют сифонированием. Оставшуюся кашицу промывают при перемешивании и температуре 98-100 С в течеоние 15 мин сначала 4 л холодной воды, а затем после декантации и с ф нирования всплывшего слоя снова 4 л воды. После охлаждения до 40 С, декантацин и сифоннрования всплывшего слоя кашицу суспендируют в 2,5 л656506 4стнует времени контакта 4 сес, Процесс ведут при 450 С.В этих услОниях степень сОннерсиипропилена н акрилонитрил достигает68,7, н синильную кислоту - 5,7,н асролеин - 0,9, н двуокись углерода - 10,2, н окись углерода -4,2; остается 7,7 Ъ непренращенногопрог 9 илена. Селектинность 74,7, выход 68,7.П р и м е р 4. Катализатор изпримера 3, термически обработанныйпри 800 С, загружают в реактор изстали нысотой 3 м, внутренним диаметром 25 мм, погруженный и баню израсплавленных нитратов, которая нагрета до 460 С.Газовую смесь следующего состава,молЛ: пр ишпилен 5,7; пропан 0,3;аммиак 7,0; воздух 70,0; пары воды17,0 вводят в реактор с расходом1480 л/ч, что соответствует времениконтакта 4 сек,Степень превращения пропилена вакрилонитрил равна 68,2, н синильную кислоту - 7,6 Ъ, в акролеин -0,7, в окись углерода - 14,8,П р и м е р 5, 225 г 18,5 Ъ-ноговодного раствора азотной кислотынагревают при перемешивании при95 С и и этом растворе диспергируют58,4 г окиси сурьмы ЯЬ 09 н виде порошка, затем прибавляют 24 г порошкообразного олова, поддерживая температуру равной 97-99 С, Суспенэию кипятят 15 мин, а затем все время приперемешинаний Охлаждают ее до 40 С..Прекратив перемешинание и декантацию, всплывший слой жидкости удаляют сифониронанием. Оставшуюся кашицу при перемешинании промывают сначала 4 л холодной воды в течение15 мин, а после декантации и сифонирования нсплыншего слоя жидкостиснова 4 л воды, но работают при 98100 С, После охлаждения до 40 С,декантации и сифонирования всплывшейжидкости кашицу суспендируют в 2,5 лнады, нагретой до 60 С . Далее прибавляют 5,8 г вольФрамового ангидри.да ИОэ, а затем 12 г нитрата медиСц(ИО)3 НО и вводят аммиак до техпор, пока рй не будет равно 6,3-6,5.После охлаждения, декантации исифонирования всплывшей жидкости кашицу промывают при перемешинании 4 лхолодной воды н течение 10 мин, Фильтруют и сушат в течение 12 ч при150 С. Затем в течение 30 мин смешийнают при растирании 100 ч. по весУсухого полученного куска с 20 вес,ч.воды, образовавшуюся пасту црокатывают через валки и получают колбаски ноцы и нагревают ДО 60 С. Далее прибавляс 1 т 43,5 г вольФрамового ангидрида, а затем 181,2 г нитрата медиСц(ЯО,),; ЗП.,О, После этого пропускаютаммиак до тех ггор, пока р не достигнет нелнчин 99 6,3-6,5. После охлажде 99 ия, десантации и сифониронания 5вс 1 иыншей жидкости кашицу промываютпри перемеш 99 Вании 4 л ХОлОДНОй ВОДЫн течение 10 мин, отфильтровывают,сушат н течение 12 ч при 150 С и таблетируют при цобанлении 1 нес,Ъ граФ 99 та, который служит смазкой 1 аблетки подвергают термической обработке в токе воздуха н течение 16 чпри 800 С.30 мл приготовленного таким обраЭОМ каталиэатОра н ниде гранул (2,5"-4,0 мм) н котором металлические эдементы находятся н соотношении ЯЬ/Бп//И/Си=1/4/0,25/1.,загружают в катали"тический реактор прецстанляющий со/е20бой стеклянную П-образную трубкувнутренним диаметром 10 мм ЭтОт реастор погружают в расплав нитратов,нагретый до 490 С,и вводят в него18 л/ч газовой смеси следующего сос"тана, мОЛ.Ъ: пропилея 5,7; продан 0,3;аммиак 60; Воздух 65 пары в ды 23,что соответствует времени отактаб сес,Степень конверсии пропилена н акрилонитрил равна 73,4, н синильную кис 40лоту - 5,.0 в асролеин - 2,1, вдвуокиси углерода. - 10,7, н окисьуглерода - 4,5, Остается 4,3 непренращеннОГО пропилена Селектинность76,7, выход 73 у 4. 38 П р и м е р 2. 30 мл катализатора, в котором металлические элементы находятся в соотношении ЯЬ/Бп/И//Си=4/3/0,25/0,5 приготовленного пометодике примера 1 но н виде цилиндрических таблеток (4 х 5 мм), загружают в такай же реактор,что н примере 1 температура бани 470 С. Вреактор вводят 43,5 л/ч газовой сме"аи следующего состава, мол,: пропилен б; аммиак 7 воздух 70; пары во"ды 17, что соответствует времени контакта 2,5 сек.В этих Условиях степень конверсиипропилена н акрилонитрил достигает 6067,8, н синильную кислоту - 6,4, вакролеин - 1,5 Ъ, н двуокись углерода - 8,9, н окись углерода 4,3;остается 9,0 непренращенного пропилена. Селектинность 74,5 Ъ, выход 5567,8,П р и м е р 3, В реактор по примеру 1 загружают 30 мл катализатора ссоотношением ЯЬ/Яп/И/Си=4/2/0,25/0,5н виде таблеток (4 х 5 мм), приго- .товленного по методике примера 1 иподвергнутого термической обработкепри 750 С, В реактор вводят 27 л/чгазовой смеси следующего состава,мол,Ъ: пропилеи 7; аммиак 8; воздух 70; пары воды 15, что сответ диаметром 5 мм и длиной 4 мм, которые сушат 12 ч при 120 С, после чего подвергают термической обработкеов токе воздуха при 775 С н течение 16 ч.59 г катализатора состава БЬ/Бг 9/ /И/Си=4/2/0,25/0,5 загружают н ката656506 литический реактор, представляющий собой Б-Образную стеклянную трубку внутренним диаметром 10 мм. Этот реактор погружают в баню с расплавленными нитратами (температура до 480 с) и вводят в него 30,8 л/ч газовой смеси следующего состава, мол.: пропилен 7; аммиак 8,5; воздух 74,5; пары воды 10, Время контакта 3,5 сек.Степень конверсии пропилена н акрилонитрил 72,4, н синильную кислоту 5,8, н акролеин 0,9, в окись и двуокись углерода 10,9; остается 10,3 непревращенного пропилена. Селективность 80,7, выход 72,4.П р и м е р б. 59 г катализатора, полученного н примере 1, загружают в тот же реактор, что и в при 15 мере 1.; температура бани 470 С. В реактор вводят .30,8 л/ч газовой сме. си состава, мол.: пропилеи б; аммиак 7; воздух 70; пары воды 17, Время контакта 3,5 сек.ОоВ этих условиях степень конверсии проиилена в акрилонитрил равна 74,3, н акролеин - 0,9, в синильную кислоту - 6,5, в окислы углерода - 12,9; 5,4 пропилена остаются не превращенными. Селектинность 78,5, выход 74,3. таато 1 ЛЕиугле рода лонит сил е и 12,7,/5 0,5 480 68 9 0,05 0,5 460 7 и температуре 400-490 С н присутствии водяного пара и катализатора,сОдержащегО Окислы сурььы, Олова,меди, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью повьюения селек.ивности процесса, испОльзуют катализатор, содержащий дополннтельно вольфрам и имеющий состав БЪ а Яп б И вСц г О д, где а=1-4, б=1-4, в=0,010,75, г=0,5-1,0, д - число атомовкислорода, обусловленное количеством и налентностью входящих н состав катализатора металлов.ИстОчники информациир принятыено вниани при экспертизе1. Патент Франции Р 189384С 07 С 121/32, 01,03,74.2. Патент ФРГ Р 1518702,кл. С 07 С 121/32, 1972,пр5 10иза,375ЕГО ираж 512 Подписно лиал ППП Патент жгород,. Ул. Проектная П р и м е р , Готовят каталтор состава БЪ И/Си=3/1/0,01/Окак в примере 1, но обрабатываюттермически 16 ч при 820 С. 75 г этго катализатора помещают н тот жереактор, что в примере 1, температра ванны 400 С. В реактор вводят21,8 л/ч газовой смеси состава,мол.; пропилен б; аммиак 7; воздух70; нодяной пар 17. В этих условиястепень превращения пропилена в аклонитрил ранна 75,7, в акролеин -1,4, в синильную кислоту - б,б, ндвуокись углерода 8, н окись углерда - 3,8; 4,5 пропилена остаютсянепревращенными.Формула изобретенияСписоб получения акрилонитрилаокислительным аммонолизом пропилвна 1 НИИПИ Заказ 1581/52 П р и м е р 7. Катализатор приготовляют по методике примера 1, .но кашицу окислов сурьмь 1 и олова нейтрализуют до рН 6,5 аммиаком после промывки и перед стадией прибавления окиси вольфрама и нитрата меди.55,5 г катализатора н ниде колбасок 15 мм), полученных после термической обработки при 775 С, загружают н реактор по примеру 1. Температура бани с расплавом солей 470 С, расход реагентов 30,8 л/ч. Состав газовой смеси, мол.: пропилен б; аммиак 7; воздух 70; пары воды 17. Степень конверсии пропилена н акрилонитрил 73,2, в акролеин 0,4, в синильную кислоту 5,7, в Окись и двуокись углерода 15,6 5 пропилена остаются непревращенными. Селектинность 76 выход 73,2. П р и м е р ы 8 и 9, Катализаторы готовят анаЛогично прймеру 1, но термообработку проводят в течение 16 ч при 775 С. Процесс проводят, как н примере б. Состав катализатора, температура пронедения процесса и полученные результаты представлены, н таблице. нь превращения пропилена, , н