Катализатор для получения малеинового ангидрида

 

3 н петен н

О и м С""А -й и е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Ресттубпик (i ii 298 1 58

Ф

4 .,/

> (6l ) Дополнн1елыпн л il81. L ннд-ву (22)Заявлено 10.06.68 (2 ) 1248949/23 04 с присоединением заявки № (23) априори гет

Опубликовано О) 5, 05.80. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 05.05.80

2 (5 l ) M. Кл.

В 01 T 11/32

Веудерстееиимй камитет

СССР ио делам изебретеиий и етермтий (u) д)(66а .094. 373 (088.8) Б. М. Максименко, З. E. Паулан, И. 3. Певзнер, Е. И. Репнев, В. А. Славинская, А. К. Страугинь, E. Н. Шарихин и М. B. Шиманская (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт органического синтеза AH Латвийской CCP (7! ) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАЛЕИНОВОРО

АНГИДРИДА

Изобретение относится к катализатору для парофазного контактного окисления фурфурола в малеиновый ангидрид.

Известен катализатор для получения . малеинового ангидрида путем парофазного окисления фурфурола, представляюший собой смесь окислов ванадия, молибдена, фосфора и натрия на носителе, предварительно обработанном соляной кислотой, например электрокорунде, малопористом то корунде, фарфоре, промотированную окислом кобальта, или церия, или индия, или твллура.

С целью регулирования активности или селективности предлагается катализатор

Ф 35 для получения малеинового апгидрида путем парофазного окисления фурфурола, представляюший собой смесь окислов ванадия, молибдена, фосфора и натрия на носителе, предварительно подвергнугым термообработке концентрированной соляной

2 кислотой, промотированную окислом редкоземельного элемента, например эрбия, лантана, тербия, гадолиния, неодима, гольмия, празеодима, при атомарном соогношении редкоземельного элемента и ванадия, равном 3-6:100O (при атмосферном соотношении ванадия и молибдена, равном 3.000: 268) или 60:1000 (при атомарном соотношении молибдена и ванадия, равном 1000: 1010).

Желательно в качестве носителя использовать электрокорунд с пористостью не более 4%.

Промотор вводят s катализатор ь виде водорастворимой (азотнокислой или солянокислой) соли на стадии нанесения активных компонентов (М, Мо, Р, Ng) на носитель путем упаривания солянохислого раствора солей. Природа промоторов оказывает влияние на активность и селективность катализатора (см. табл.) 298 158

29,8

53,2

1,5

Среднее 54,8 2,4

320 0,8.5 74, 6 52,2 2э3

Лантан 340 0,71 48э0 52,9 3,0

39,8

71,8

340 0,62 47,3

3,0

56 1

87,8

Среднее 53,7 2,8

320 Оэ84 65э 1 54э 7 2э3

46,4

Тербий 340 0,82 57,9 53,4 4,2

340 О, 79 37,7 52,0 3,1

52,0

81э4

Среднее 53,4 3,2

320 0,83 77,7

4э9

53,6

Гадопиний 340 0,72 42,3 52 4

340 0,64 49,2 54,1

2,6

80,0

4,7

79,0

Среднее 53,4 . 4, 1

320 0,82 78, 5 51э 9 Зэз

37,6

72,6

3,0

340 Оэ 60 36э 5 50,7 3,4

Среднее 52э 3 Зэ 2

106,4

52,9 2,3

40,4

51,3

3,6

79,0

51,9

81,0

Среднее 52,0 3,2

320 0,83 78,4

7,6

55,9

39,6

340 0,74 60,8 54,6 5,9

340 0,67 42,7 597 127

56э2

95,6

Среднее . 56,7 8,7

Эрбнй 320 1,02 8 1, 5

340 0,83 4-0, 1

340 0,66 40, 6

Несшим 340 0,71 48,7

320 О 88 68 4

Вжьмий 340 0,73 4 1,3

340 0,67 43,9

54,0, 2,1

57,2 3,7

75э4

99,0

5 298

В зависимости от природы промотора средний выход малеинового ангидрида составляет 55-52%.

Редкоземельные элементы обладают более выраженным промотируюшим эффек5 том по сравнению с никелем и кобальтом.

Если оптимальное количество никеля составляет 22 атома на lOOO атомов ванадия, то при использовании редкоземельных элементов B качестве промотора оптималь- »о ное количество добавки трех-четырехкратно уменьшено и составляет 3-6 атомов на 1000 атомов ванадия. Зто также является одним из преимуществ применения редкоземельных элементов в качестве про- 15 мотора

При увеличенном количестве молибдена и составе катализатора для понижения количества непрореагировавшего фурфурола необходимо увеличить количество промо- 20 тоса — редкоземельного элемента. Так, если при составе катализажра Ч: Йо . Р: Na

=1000: 270: 14: 41 атомов оптимальное количество лантана составляет

3-6 атома на 1000 атомов ванадия, то при атомном соотношении активных комцонеитов 3: Мо: Р: Иаг 1000: 10 10: 543:34 оптимальное количество упомянутого промотора десятикратно увеличено и состав ляет 60 атомов ванадия. 30

Таким образом, применение редкоземельных элементов эрбия, лантана, голь мия, тербия, гадолиния, вводила и цразеодима в качестве промотора позволяет регупировать активность и селективность 35 катализатора. Катализаторы, промотированные редкоземельными элементами, рекомендуется использовать в сочетании с бо- . лее селективными катализаторами (при расположении их слоями).

Первый слой (по ходу газа) наполнен высокоселективным катализатором окисления фурфурола, например катализатором, промотированным серебром или таллием, второй слой — катализатором с повышенной активностью, т.е. катализатором прсмотированным редкоземельны»ж элементами, например лантаном. Как показывают результаты проверки на пилотной установке использование катализаторов, отличай>щихся каталитическими свойствами об с ловливает выход малеинового ангидрида г" 60% при производительности, достигающей 100 г/л-ч.

1е Катализатор для получен»»я малан нового ангидрида путем парофазного окисления фурфурола, представляющий» собой смесь окислов ванадия, молибдена, фосфора и натрия на носитwe, предварительно подвергнутом термообработке концентрированной соляной кислотой, rtpo мотированную соединением редкоземельного элемента,:о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью регулирования активности или селективности катализатора, в качестве соединения редкоземельном елвмента использу»от окисел тинтаиа, и/Кахи юэлььшя, »»/èäé щэбия, и/или 7 &

Пример 1. Катализатор пред гав ляет собой смесь МоО>, на электрокорунде, который предварительно обработан

158 6 концентрированной НСС B течение 72 ч при температуре 100 С.

Над 50 мл катализатора пропускают фурфурольновозду»пную =месь, содержащующую 0,036 г фурфурола в 1 л со скоростью 4Ä4 л/л»»»н. При температуре о, 340 С выход малгинового ангидрида

58, 5% при производительности катализатора 87,6 л/г.ч.

П р и м г р 2. Катализатор представляет собой смесь МоО., на электрокорунде, хоторьп1 предварительно обработан по способу, описанному в прил»ере l.

Над 50 мл катализатора пропускают фурфурольно-воздушную смесь, содержащую 0,02 r фурфурола в 1 л со скоростью 3,6 л/м»»н. Пр»» температуре о

330 С выход малеинового ангидрида

57,7% при производительности катализатора 49,4 г/л ч.

Пример 3. Катализатор представляет собой смесь МоО,на шамоте, который предварительно обработан по способу, описанному в примере 1. Над 50 мл катализатора пропускают фурфуропьновоздушную смесь, содержащую O,ОЗ г фурфурола в 1 л со скоростью 3,4 л/мин о

При темпера-.уре 330 С выход малеинового ангидрида составляет 58% при производительности процесса 71,0 г/л.ч.

Пример 4. Катализатор представляет собой смесь МоО>, на карборунде, предварительно обработанном по способу, описанному в примере 1.

Над 50 мл катализатора пропускают

ФурфурольБовоздушпую смесь содержашу»о О 03 г фурфурола в 1 л со скоростью 3,4 л/мин. При температуре о

340 С выход малеинового ангидрида составляет 57,2% при производительности катализатора 70,0 г/л. ч.

Формула изобретения

Мэ

7 .,.ф8,,,58 8 зеодима, и/или тербия, Иили неодима ное соотношение ванадия и молибдена при атомарном =оотношении редкоземель- . равно 1000:1010. ного элементе и ванадия, равном 2; Катализатор по п.1, о т л и ч а3-6:1000, если атмосфер1юе со Жо» . ю ш и и с я тем, что в качестве носишение ванадия и молибдена равно ., т.еля используют алектрокорундс порис1000:268, или 60:)000, если атомар- тостью не более 4%.

Составитель Т. Комова

Редактор E. Месропова Техред Э. Чужик Корректор В. Бутяга

Заказ 1798/50 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д, 4Ь 5

Филиал ПНП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4