PL71160B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania katalizatora reakcji utleniania Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora reakcji utleniania, a zwlaszcza katalizatora zawierajacego tlenowy zwiazek antymonu i zwiazek drugiego metalu.Znane sa katalizatory, które jako zwiazek drugiego metalu zawieraja zwiazki zelaza, uranu, cyny, ceru, manganu i toru, przy czym moga one tez zawierac dodatki innych modyfikatorów. Stosuje sie je do katalizowania reakcji utleniania, takich jak utlenianie weglowodorów, utleniajace odwodornianie olefin do dienów, aldehydów i kwasów oraz przeksztalcania -olefin, zawierajacych 3-6 atomów wegla, do nienasyconych nitryli, za pomoca gazu zawierajacego tlen i amoniak.Stwierdzono, ze aktywnosc takich katalizatorów mozna poprawic dodajac, podczas ich wytwarzania do mieszaniny, z której formuje sie katalizator, zwiazek lotny.Sposób wytwarzania katalizatora reakcji utleniania zawierajacego tlenowe zwiazki antymonu i drugiego metalu, takiego jak zelazo, uran, cyna, cer, mangan i tor wedlug wynalazku polega na tym, ze po wysuszeniu masy katalitycznej, a przed uformowaniem katalizatora, do wymienionej masy dodaje sie zwiazek ulegajacy przeksztalceniu w gaz w temperaturze nizszej od temperatury aktywacji katalizatora, przy czym jako dodawany \ zwiazek stosuje sie weglan amonowy, wodoroweglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine lub kwas ^ szczawiowy.Korzystnie sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze w celu otrzymania katalizatora reakcji utleniania zawierajacego tlenowe zwiazki antymonu i drugiego metalu, takiego jak zelazo, uran, cyna, cer, mangan, tor 0 stosunku atomowym antymonu do drugiego metalu wynoszacym od 80 :1 do 1 :90, korzystnie od 10 :1 do 1 : 10,. dokladnie rozdrobniona mase katalityczna ogrzewa sie w temperaturze 18O-300°C, po czym dodaje sie lotny zwiazek, taki jak weglan amonowy, wodoroweglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine, przy czym lotny zwiazek stosuje sie w ilosci 2-50%, korzystnie 10—30% wagowych w stosunku do masy katalizatora.Korzystnie w celu otrzymania katalizatora reakcji utleniania o stosunku atomowym antymonu do drugiego metalu wynoszacym od 90 : 1 do 1 :90 do dokladnie rozdrobnionej masy katalitycznej dodaje sie promotor w postaci tlenowego zwiazku As, Ag, Bi, Co, Mo, Ni, Nb, Pb, Re, Te,Ti, W, Zn, Ce, Mn, Fe, Tn, lub V w ilosci 0,1—10% wagowych w stosunku do masy katalizatora, a wytworzona mieszanine suszy sie, ogrzewajac w tempe¬ raturze 180-300°C, nastepnie dodaje lotny zwiazek, taki jak weglan amonowy, wodoroweglan amonowy,2 71160 mocznik, szesciometylenoczteroamine i kwas szczawiowy w ilosci 2-50%, korzystnie 10-30% wagowych w stosunku do masy katalizatora i otrzymana mase miesza sie ze smarem, takim jak stearyna, pyl grafitowy, krzemian magnezu, po czym mase formuje sie i ogrzewa do temperatury, w której nastepuje calkowite usuniecie lotnego zwiazku i smaru z katalizatora.Jako lotny zwiazek korzystnie stosuje sie wodoroweglan anionowy i mocznik. Katalizatory wytworzone sposobem wedlug wynalazku stosuje sie w zlozu nieruchomym, po wysuszeniu dodaje sie lotny zwiazek do pylu, z którego katalizator formuje sie znanymi sposobami, takimi jak wytlaczanie lub prasowanie. Dodatek lotnego zwiazku powoduje w ostatecznym efekcie zmiane porowatosci katalizatora i widma rozkladu porów, a ponadto wywoluje wzrost rozmiaru krystalitów podczas aktywacji masy katalitycznej. Poprawa aktywnosci katalizatorów ze zmianami wspomnianych wlasciwosci.Przy wykonaniu sposobu wedlug wynalazku stosuje sie zwiazki, które zamieniaja sie w gaz w temperaturze nizszej od temperatury aktywacji katalizatora, nie reaguja z jego skladnikami i nie zmieniaja jego skladu.Korzystnie stosuje sie weglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine, kwas szczawiowy i tak dalej.Okreslona ilosc lotnego zwiazku, wybranego sposród wyzej wymienionych, dodaje sie do sproszkowanej masy, otrzymanej wyzej opisanym sposobem i wysuszonej w temperaturze 180—300°C w celu odparowania i usuniecia resztkowych ilosci pewnych produktów, na przyklad wody. Ilosc lotnego zwiazku musi byc tak dobrana, aby katalizator nie stracil wytrzymalosci mechanicznej. Ogólnie biorac, dodaje sie ten zwiazek w ilosci 2-50% wagowych korzystnie 10-30% w stosunku do ciezaru masy katalitycznej. Zwiazek lotny miesza sie dokladnie z bardzo rozdrobniona masa katalityczna w celu otrzymania mieszaniny jednorodnej.Otrzymana mase miesza sie z odpowiednim smarem, takim jak stearyna, pyl grafitów ¦/, krzemian magnezu i tak dalej, a nastepnie formuje droga prasowania, wytlaczania lub granulacji otrzymujac ziarna o odpowiednim ksztalcie i rozmiarach, stosowane w reaktorach z nieruchoma warstwa kontaktu. Nastepnie katalizator powoli ogrzewa sie w celu usuniecia dodanego zwiazku lotnego i smaru, po czym temperature szybko podnosi sie do okreslonej wartosci, powodujac aktywacje katalizatora.Aktywnosc katalizatora mozna zwiekszyc znanymi sposobami, na przyklad droga dodania promotorów.Ilosc promotora nie jest wielkoscia krytyczna i moze wynosic 0,1—10% wagowych w stosunku do masy katalizatora. Z kolei aktywnosc te mozna jeszcze poprawic stosujac sposób wedlug wynalazku. Jako promotory korzystnie jest stosowac tlenowe zwiazki takich pierwiastków, jak As, Ag, Bi, Co, Mo, Ni, Nb, Pb, Re, Te,Ti, W, Zn, Ce, Fe, Mn, Sn, Th i U. Promotory te mozna dodawac podczas wytwarzania katalizatora lub jego uformowaniu. Mozna dodac promotor w postaci soli, kwasu lub dowonego zwiazku, który rozklada sie termicznie in situ tworzac pozadany zwiazek. Po takiej impregnacji katalizator suszy sie i prazy w temperaturze prawie równiej temperaturze aktywacji.Katalizatory otrzymane sposobem wedlug wynalazku sa bardzo uzyteczne jako katalizatory utleniania olefin do pochodnych tlenowych, katalizatory utleniajace odwodomiania do dwuolefin lub amonoutleniania olefin.Nizej podane przyklady ilustruja przedmiot wynalazkuu. Stosowane w takich przykladach okreslenia, takie jak konwersja i selektywnosc zdefiniowane sa ponizszymi wzorami: konwersja = liczba moli przereagowanego propylenu # lQQ liczba moli propylenu wprowadzonego do reaktora liczba moli przereagowanego akrylonitrylu selektywnosc = • 100 liczba moli przereagowanego propylenu Przyklady I i II. 1650 g azotanu zelazowego Fe(N03)3 . 9H20 ogrzewa sie do temperatury 80°C w reaktorze stalowym, po czym powoli dodaje 1800 g tlenku antymonu (Sb203). Nastepnie calosc ogrzewa sie do temperatury 250°C w celu odparowania wody i rozlozenia azotanu. Otrzymano drobnoziarnisty proszek o rozmiarach rzedu mikronów. Mase te zmiesza sie dokladnie z 70 g kwasu stearynowego.Z jednej czesci masy uformowano, przez prasowanie, male cylinderki o srednicy 4 mm i wysokosci 5 mm.Pozostala mase wytlaczano otrzymujac male cylinderki o srednicy 3 mm, wysokosc 5 mm. Katlizatory umieszczono w piecu muflowym, w którym temperature zwieksza sie stopniowo do 500°C. W temperaturze tej katalizator utrzymuje sie w ciagu 3 godzin w temperaturze 800°C.Oba katalizatory zaktywowane tym sposobem umieszcza sie oddzielnie w reaktorach rurowych o srednicy 25 mm i dlugosci 1000 mm, otoczonych laznia rteciowa. W warstwie katalizatora utrzymuje sie srednia temperature wynoszaca 450°C. Natezenie przeplywu propylenu wynosilo 30 Nml/godz, zas stosunek molowy C3H6 (powietrze) NH3H20 w surowcu wynosil 1/12/1,2/15. Dla katalizatora prasowanego konwersja wynosila 85%, zas selektywnosc 65%, podczas gdy dla katalizatora wytlaczanego, wielkosci te byly, odpowiednio, równe 80 i 63%.3 71160 Przyklady III i IV. Katalizator wytwarza sie postepujac w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie I oraz II i mieszajac mase katalityczna z 450 g wodoroweglanu amonowego przed formowaniem.Nastepnie czesc masy prasuje sie, a pozostala czesc wytlacza. Operacje te prowadzono w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie I i II, jak równiez aktywacje katalizatorów.Badajac katalizatory w warunkach opisanych w przykladzie I i II otrzymano, dla katalizatora prasowanego, konwersje 85% i selektywnosc 71%, zas dla katalizatora wytlaczanego, konwersje 82% i selektywnosc 70%.Przyklad V. Postepujac w sposób analogiczny do opisanego w przykladzie III i IV lecz zastepujac wodoroweglan 450 g mocznika otrzymano prasowany katalizator, dla którego konwersja badana w warunkach opisanych w przykladzie I i II wynosila 78% zas selektywnosc - 70%. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania katalizatora reakcji utleniania, zawierajacego tlenowe zwiazki antymonu i drugiego metalu, takiego jak zelazo, uran, cyna, cer, mangan i tor, znamienny tym, ze po wysuszeniu masy katalitycznej, a przed uformowaniem katalizatora do masy dodaje sie zwiazek ulegajacy przeksztalceniu w gaz w temperaturze nizszej od temperatury aktywacji katalizatora, przy czym jako wymieniony zwiazek stosuje sie weglan amonowy, wodoroweglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine lub kwas szczawiowy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu otrzymania katalizatora reakcji utleniania o stosunku atomowym wynoszacym od 10 : 1 do 1 :10, dokladnie rozdrobniona mase katalityczna ogrzewa sie w temperaturze 180—300°C, a nastepnie dodaje lotny zwiazek amonowy, wodoroweglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine, przy czym lotny zwiazek stosuje sie w ilosci 2—50% korzystnie 10—30% wagowych w stosunku do masy katalizatora.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu otrzymania katalizatora reakcji utleniania o stosunku atomowym antymonu do drugiego metalu wynoszacym od 90 :1 do 1 50, korzystnie od 10 :1 do 1:10, do dokladnie rozdrobnionej masy katalitycznej dodaje sie promotor w postaci tlenowego zwiazku As, Ag, Bi, Co, Mo, Ni, Pb; Nb, Re, Te,Ti, W, Zn, Ce, Mn, Fe, Tn, lub V w ilosci 0,1—10% wagowych w stosunku do masy katalizatora, a wytworzona mieszanine suszy sie, ogrzewajac w temperaturze 180—300°C, nastepnie dodaje lotny zwiazek, taki jak weglan amonowy, wodoroweglan amonowy, mocznik, szesciometylenoczteroamine i kwas szczawiowy w ilosci 2—50%, korzystnie 10—30% wagowych w stosunku do masy katalizatora i otrzymana mase miesza sie ze smarem, takim jak stearyna, pyl grafitowy i krzemian magnezu, po czym mase formuje sie i ogrzewa do temperatury, w której nastepuje calkowite usuniecie lotnego zwiazku i smaru z katalizatora.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako lotny zwiazek stosuje sie wodoroweglan amonowy.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako lotny zwiazek stosuje sie mocznik. CZYTELKIA Urzedu Poteatm. .«-jo NUklil Izeczr- * PL