[go: up one dir, main page]

FI61682B - Framstaellning av akryl- eller metakrylsyra av propylen eller isobutylen i ett en-reaktorvirvelbaeddsystem - Google Patents

Framstaellning av akryl- eller metakrylsyra av propylen eller isobutylen i ett en-reaktorvirvelbaeddsystem Download PDF

Info

Publication number
FI61682B
FI61682B FI1244/74A FI124474A FI61682B FI 61682 B FI61682 B FI 61682B FI 1244/74 A FI1244/74 A FI 1244/74A FI 124474 A FI124474 A FI 124474A FI 61682 B FI61682 B FI 61682B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
catalysts
catalyst
eller
reactor
fluidized bed
Prior art date
Application number
FI1244/74A
Other languages
English (en)
Other versions
FI61682C (fi
Inventor
Arthur Francis Miller
Robert Karl Grasselli
David Byerly Terrill
Original Assignee
Standard Oil Co Ohio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Oil Co Ohio filed Critical Standard Oil Co Ohio
Publication of FI61682B publication Critical patent/FI61682B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI61682C publication Critical patent/FI61682C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • C07C45/35Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C07C51/252Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

ΠΓ«^·Ί ΓβΙ /h^UULUTUSJULKAISU ^1/Cn0
JggA LBJ 11 UTL&GGN I NGSSKRI FT 6 1 ° 0 * C M5\ 3 tentti ri}·".r,; tty 10 09 1932
Patent meddelat ^ ^ ^ (51) Kv.lk?/Int.CI.3 C 07 C 57/04 SUOM I —FI N LAN D (21) P*Mnttlh«k.imi· — Ptt«icii«eicni»g 12kk/7b (22) Hikamltptivi — Anseknlngsdag 2*+. OH . 7*+ (23) Alkupllvi — GlttlghMsdig 2U.01.71* (41) Tullut |ulklMk«l — Bllvlt offtntllg 31.10.7*+
Patentti- ja rekisterihallitus (44) NthUvUlilpvwn ,. kuuUJulk,liun p¥m._
Patent-och registerstyrelsen ' Aniökan utitgd och uti.skrift«n pubiicsrad 31 3 5.72 (32)(33)(31) Pyydetty stuoiktus —Begird prlorltst 30. OU. 73 USA (US) 35561*8 (71) The Standard Oil Company, Midland Building, Cleveland 15, Ohio, USA(US) (72) Arthur Francis Miller, Lyndhurst, Ohio, Robert Karl Grasselli, Chagrin Falls, Ohio, David Byerly Terrill, Bedford, Ohio, USA(US) (7I+) Oy Kolster Ab (5I*) Menetelmä akryyli- tai metakryylihapon valmistamiseksi propeenista tai isobuteenista yksireaktorisessa leijupatjajärjestelmässä - Framställning av akryl- eller metakryls.yra av propylen eller isobutylen i ett en-reak-torvirvelbäddsystem
Propyleenin tai isobutyleenin hapetusta on suoritettu kahdessa kiinteä-panosreaktorissa, jotka sisältävät kahta erilaista katalyyttiä parhaimman tuotoksen saamiseksi. Kahden katalyytin yhdistämistä yhteen reaktoriin ei ole pidetty tarkoituksenmukaisena, koska toinen katalyytti vaikuttaa olefiiniin siten, että muodostuu sivutuotteita. Tällöin ennen halutun reaktion tapahtumista muodostuu epäsuotavia sivutuotteita haluttujen tyydyttämättömien happojen asemasta.
Tunnetaan useita katalyyttejä, jotka ovat tehokkaita propyleenin tai isobutyleenin konversiossa. Häitä katalyyttejä esittäviin edustaviin patentteihin kuuluvat: US. 2 9^1 007; 3 248 3^0; 3 639 269; 3 362 998; 3 629 1U8; 3 576 764; 3 171 859; alankomaalainen 769 689; belgialainen 767 659; 77** 905 ja 777 **76, joissa esitellään vismuttimolybdaatti ja muita molybdaatti-katalyyttejä; US 3 428 6?4 ^ 3 *+31 292; 3 5*+2 81+2; 3 5*+*+ 6l6; ja 3 551 1*70, joissa esitellään eri uraanikatalyyttejä, jotka ovat tehokkaita valmistettaessa tyydyttämättömiä aldehydeja propyleenistä ja isobutyleenistä; muita katalyyttejä, jotka ovat tehokkaita tässä olefiinien hapetuksessa, on esitetty seuraavissa patenteissa: US 3 26*4 225; 3 197 *+19; 3 200 08l; 3 282 982; 3 468 958; 3 408 UOO; alankomaalainen 7OI809I; brittiläinen 1 091 96l.
61 682 2
Tunnetaan myös keksinnössä toisina katalyytteinä käytettyjä katalyyttejä. Edustavia keksinnön mukaisesti käytettäviä toisia katalyyttejä on esitetty patenteissa US 3 567 773; 3 567 772; belgialainen 773 851; alankomaalainen 7205593; kanadalainen 8931*+5; belgilainen 77*+ 329; saksalainen 2 217 77*+ ja saksalainen 2 21*+ *+80, jossa on esitetty tyydyttämättömien aldehydihapetuskatalyyttien hapetus käyttäen katalyyttejä, jotka sisältävät ainakin molybdeeniä. Muita katalyyttejä happojen valmistamiseksi on esitetty patenteissa US 2 88l 21*+; 2 88l 213; 2 88l 212; 3 395 178; saksalainen 2 0*i6 *ill; japanilainen 72/11909 ja belgialainen 78U 263.
Suoritettaessa eksotermisia reaktioita kiinteäkerrosreaktoreissa tuottaa lämpötilan säätö vaikeuksia. Tällaisia vaikeuksia ei esiinny leijupetireaktorissa, koska siinä lämmön siirtyminen tapahtuu helposti ja siten saadaan optimilämpötila reaktorin kaikissa osissa.
Leijupetireaktorissa on myös katalyytin ja reagoivien kaasujen sekoittuminen selvästi parempi kuin kiinteäkerrosreaktoreissa, minkä ansiosta saanto on parempi.
Eräänä etuna käytettäessä molempia katalysaattoreita yhdessä ainoassa reaktorissa on myös kustannusten säästö, joka saadaan, kun reaktoreita ei tarvita kuin yksi.
Kahden katalyytin käyttö yhdessä leijupetireaktorissa olefiinien hapettami-seksi hapoksi ei ole ennen esitetty. Myöskään tässä keksinnössä saavutettavia erittäin edullisia akryylihapon ja metakryylihapon saantoja ei alalla ole voitu odottaa.
Nyt on esiteltävän keksinnön mukaan havaittu, että akryylihapon ja metakryylihapon valmistusta reagoittamalla propyleeniä tai isobutyleeniä molekyläärisen hapen kanssa hapetuskatalyytin läsnäollessa voidaan parantaa a) suorittamalla reaktio leijupetireaktorissa, jossa hapetuskatalyyttiä pidetään yhdessä oleellisesti jakamattomassa reaktiotilassa sillä tavalla, että hapetuskatalyytti voi liikkua jokaiseen reaktiotilan kohtaan ja b) käyttämällä hapetuskatalyyttinä kahta erilaista katalyyttiä sisältävää katalyyttiä - ensimmäisen katalyytin ollessa erikoisen tehokas propyleenin tai isobutyleenin hapettamiseksi akroleiiniksi tai metakroleiiniksi ja toisen katalyytin ollessa erikoisen tehokas akroleiinin tai metakroleiinin hapettamiseksi akryy-lihapoksi tai metakryylihapoksi. Yllättävästi keksinnön mukaisen menetelmän käytöllä saavutetaan suuri muutos käyttökelpoisiksi happotuotteiksi syöttökertaa kohti samalla, kun vältytään kahden erillisen reaktorin aiheuttamilta kustannuksilta, joita alalla on aikaisemmin käytetty.
i Kuten edellä on mainittu, esiteltävä keksintö on menetelmä akryylihapon tai metakryylihapon valmistamiseksi propyleenistä tai isobutyleenistä käyttäen 5 61682 käyttäen alalla aikaisemmin käytettyjä prosessiolosuhteita, reaktanttien syöttöjä ja reaktioparametreja. Esiteltävän keksinnön ideana on leijupeti-reaktorin käyttö sekä kahta eri katalyyttiä sisältävän hapetuskatalyytin käyttö.
Esiteltävässä keksinnössä käytettäväksi soveltuvat leijupetireaktorit ovat hyvin tunnettuja. Yleisesti nämä reaktorit käsittävät hapetuskatalyyt-tiä olevan hienojakoisista osasista muodostuvan panoksen, joka laajenee katalyytin lävitse virtaavien reaktanttien vaikutuksesta. Keksinnön suositeltavassa toteutuksessa leijupetireaktorissa olevan hapetuskatalyytin osaskoko on pienempi kuin noin 300 mikrometriä; ja reaktoria käytettäessä hapetuskatalyytin muodostaman panoksen tilavuus on noin 5 - 50 a suurempi kuin laajentumattoman panoksen tilavuus.
Leijupetireaktorina voidaan periaatteessa käyttää mitä rakennetta tahansa olevaa reaktoria, joka on yhteensopiva keksinnön mukaisen menetelmän kanssa. Eräs perusvaatimus on, että leijupetireaktoriin muodostuu oleellisesti jakamaton reaktiotila. Reaktiotilassa reaktantit muodostavat haluttuja tuotteita hapetuskatalyytin läsnäollessa. Tämän reaktiotilan eräs tärkeä ominaisuus on, että keksinnön mukainen hapetuskatalyytti voi liikkua kaikkialle reaktiotilaan. Luonnollisesti todellisessa leijupetireak-torin rakenteessa on alueita, joissa hapetuskatalyytin liike on huomattavasti voimakkaampaa kuin toisissa osissa; tämän vuoksi keksintöä ei rajoita vaatimus kaikkien katalyyttiosasten tasaiseen liikkeeseen kauttaaltaan panoksen lävitse. Sen sijaan sitä rajoittaa se, että leijupetireak-torin normaalitoiminnassa hapetuskatalyytin osaset pystyvät saavuttamaan jokaisen kohdan reaktiotilassa.
Keksinnössä käytettävä leijupetireaktori voi olla avopanosreaktori, jolloin hapetuskatalyytin virtausta rajoitetaan vain vähän tai ei lainkaan tai leijupetireaktori voidaan rakentaa seulalevyjä käsittäväksi, joita on esimerkiksi esitetty U.S.-patentissa 3,230,246, reaktanttien kosketuksen parantamiseksi katalyytin kanssa sallien samalla hapetuskatalyytin verrattain vapaan liikkumisen kauttaaltaan reaktiotilassa. Seulalevyjen mahdollisen käytön lisäksi useimmissa reaktoreissa käytetään jäähdytysputkia, jolloin lämmönsiirtoneste saatetaan epäsuorasti kosketukseen eksotermisen reaktion muodostamien kuumien kaasujen kanssa. Kaikissa näissä reaktorira-kenteissa käytetään oleellisesti jakamatonta reaktiotilaa, kuten esiteltävässä keksinnössä vaaditaan.
^ Kuten on mainittu, keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään kahta eri-laista katalyyttiä yhden asemasta. Ensimmäinen katalyytti valitaan niiden katalyyt- 4 61632 tien joukosta, j*iden tiedetään olevan erikoisen tehokkaita propyleenin tai isobutyleenin konversiossa akroleiiniksi tai metakroleiiniksi. Toinen katalyytti valitaan niiden katalyyttien joukosta, jotka ovat erikoisen tehokkaita hapetettaessa akroleiiniä tai metakroleiiniä akryylihapoksi tai metakryylihapoksi.
Kuten edellä mainittiin ensimmäinen katalyytti on tehokas akrole-iinin tai metakroleiinin valmistamiseksi vastaavasta olefiinista. Karkeasti sanoen, nämä katalyytit pystyvät selektiivisesti vaikuttamaan propyleenin tai isobutyleenin α-hiiliatomiin, johon ei liity kaksoissidosta. Kummastakin olefiinista katalyytti poistaa 2 vetyatomia alfa-hiiliatomista ja sijoittaa hapen niiden paikalle muodostaen karbonyyliyhdisteen, Tämän toiminnan suorittamiseen pystyvät katalyytit ovat hyvin tunnettuja (kts. esimerkiksi alussa mainittuja patenttiselosteita). Jokaista tällaista katalyyttiä voidaan käyttää ensimmäisenä katalyyttina esiteltävän keksinnön hapetuskata-lyytissä. Nämä katalyytit ovat oksideja ympäristön määräämässä hapetustilassa. Termillä "oksidi" tarkoitetaan oksideja, oksidiseoksia, oksidikomplekseja, kiinteitä liuoksia ja muita vastaavia rakenteita.
Suositeltavia katalyyttejä, joita voidaan käyttää ensimmäisinä katalyytteinä, ovat ne, jotka sisältävät ainakin molybdeenin oksidin. Näistä katalyyteistä ne, jotka sisältävät ainakin vismutin ja molybdeenin oksideja, ovat suositeltavia, seuraavan kaavan mukaisten ollessa erikoisen suositeltavia: A B, Fe D.Bi ΜοΊ o0 a b c d e 12 x jolloin A on alkalimetalli, maa-alkalimetalli, Zn, Cd, Ti, In, Nb, Ta, harvinainen maametalli tai näiden seos; B on nikkeli, koboltti, mangaani tai näiden seos; D on fosfori, arseeni, antimoni, boori, wolframi, kromi, vanadiini tai näiden seos; ja a ja c ovat lukuja välillä 0- noin 10; e on luku suurempi kuin 0 mutta pienempi kuin 10; b on luku 0 - noin 20; d on luku 0 - noin 5; ja x on se lukumäärä happea, joka tarvitaan täyttämään muiden läsnäolevien alkuaineiden valenssivaatimuksSt.
Näistä kaavan esittämistä katalyyteistä katalyytit, joissa b on positiivinen luku, ovat suositeltavia niitä käytettäessä saavutettavien erittäin edullisten tulosten vuoksi. Suositeltavia katalyyttejä valmistetaan myös käyttämällä ainakin vähän telluuria vismutin asemasta edellä olevassa kaavassa.
u * n
Hapetuskatalyytin sisältämä toinen katalyytti on sellainen, joka muo- !> 61682 dostaa hapon aldehydistä. Täksi katalyytiksi voidaan valita jokainen katalyytti, joka pystyy sijoittamaan hapen aldehydin karbonyyliosaan vastaavan hapon muodostamiseksi. Edustavia, tunnettuja esimerkkejä näistä katalyyteistä on esitetty tämän esitteen alussa. Nämä katalyytit ovat myös oksideja, jotka sisältävät niiden ympäristön määräämän lukumäärän happea.
Suositeltavia ovat ne katalyytit, jotka sisältävät ainakin molybdeenin oksidin, vähintäin vanadiinia ja molybdeeniä sisältävien katalyyttien ollessa erikoisen mielenkiintoisia ja seuraavan kaavan mukaisten katalyyttien ollessa erittäin suositeltavia:
YhJiM°120* jossa E on Sn, CtJ, Ge, Sb, Bi, Te, Mn, Pe, Mg, Zn, Ni tai näiden seos; G on W, Cr tai näiden seos; ja J on V, P, Sb, Co tai näiden seos, g ja h ovat lukuja 0 - noin 20; i on luku suurempi kuin nolla aina noin 20 asti; ja x on muiden läsnäolevien alkuaineiden valenssivattimuksen täyttämiseksi tarvittava lukumäärä happea.
Kaavassa ne katalyytit, joissa G on wolfram ja J on vanadiini, ovat suositeltavia ja ne katalyytit, jotka sisältävät wolframia, vanadiinia ja tinaa, so. G on wolfram, J on vanadiini ja E on tina, ovat erikoisen suositeltavia ja ne katalyytit, jotka sisältävät wolframia, vanadiinia, tinaa ja vähintäin yhtä seuraavista: kupari, nikkeli, rauta, koboltti tai mangaani, so. G on wolfram!, J on vanadiini, E on tinan ja vähintäin yhden seuraavista: kupari, nikkeli, rauta, koboltti tai mangaani, seosta, ovat erikoisen mielenkiintoisia niiden erittäin edullisen katalyyttisen vaikutuksen vuoksi keksinnönmukaisessa reaktiossa.
Kaavan mukaisina toisina katalyytteinä ovat hyvin mielenkiintoisia myös ne katalyytit, jotka sisältävät kuparia yhtenä aineosana. Tämä saavutetaan kaavan mukaan, jos E on vähintäin kuparia.
Nämä esiteltävässä keksinnössä hapetuskatalyyttinä käytettävät kaksi katalyyttiä ovat alalla tunnettuja. Vaikkakin määrätty menetelmä niiden valmistamiseksi on tärkeä katalyyttisen vaikutuksen vuoksi, ei se ole keksinnön kohteena ja määrättyjen katalyyttien valmistusmenetelmiä esitetään esimerkeissä.
Kuten edellä on esitetty, keksinnön mukainen hapetuskatalyytti sisältää kahta erilaista katalyyttiä. Esiteltävän keksinnön suositeltavassa toteutuksessa hapetuskatalyytti sisältää ensimmäisen katalyytin erillisten -A ‘ · 6 61682 osasten ja toisen katalyytin erillisten osasten fysikaalisen seoksen. Muita menetelmiä erillisten katalyyttien sijoittamiseksi yhteen leijupetireaktoriin on helposti saatavissa. Esimerkiksi keksinnön mukaisessa menetelmässä katalyyttipanos voi sisältää kahden katalyytin seoksesta saatuja osasia.
Toinen tärkeä hapetuskatalyytin ominaisuus on kahden eri katalyytin suhteellinen osuus. Keksinnön suositeltavassa toteutuksessa on havaittu, että voidaan saavuttaa reaktanttien oleellisesti täydellinen konversio hapoiksi aldehydejä muodostuessa vähäisinä määrinä käytettäessä hapetuskatalyyttiä, joka sisältää enemmän kuin noin 95 #:a painosta ensimmäistä katalyyttiä, jota käytetään olefiinin hapettamiseksi aldehydiksi. Tätä katalyyttiseosta käytetään annetuissa olosuhteissa ja toista katalyyttiä (katalyyttiä, joka muuttaa aldehydit hapoiksi) lisätään, kunnes saavutetaan haluttu pieni (pienempi kuin 5 #) aldehydien pitoisuus. Vaihtoehtoisesti verrattain suuri määrä aldehydejä voidaan ottaa talteen reaktorin poistokaasuista käytettäviksi aldehydeinä tai käytettäviksi palautussyöttönä leiju-pet ireaktori in.
Keksinnön suositeltavassa käytössä noin 5~^0 paino-#:a hapetuskatalyytin aktiivisista aineosista on toista katalyyttiä, noin 10-30 paino-#:n ollessa vielä suositeltavamman Näillä pitoisuuksilla muodostuu vähäisiä määriä epäsuotavia sivutuotteita, kuten etikkahappoa ja suuret akryylihapon ja metakryylihapon tuotokset .
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty hapetuskatalyytti saattaa aktiivisten katalyyttien lisäksi sisältää kiinteää, hienojakoista lisäainetta virtauksen parantamiseksi, reaktiolämmön vaikutuksen lieventämiseksi tai jotain muuta tarkoitusta varten.
Kuten edellä on mainittu, prosessiolosuhteet, reaktanttien määrät ja reaktioparametrit, joita käytetään esiteltävässä keksinnössä, ovat alalla aikaisemmin tunnettuja. Reaktiolämpötila on yleensä alueella noin 200-600°C, lämpötilojen 300~500°C ollessa suositeltavia. Paineina voidaan sopivasti käyttää normaalipaineita, ylipaineita tai alipaineita.
Vaikka molekyläärisen hapen osuus voi vaihdella laajoissa rajoissa mole-kyläärisen hapen moolisuhde olefiiniin on tavallisesti noin 1-U. Lasket- f , 7 61682 tuna ilmasta tarkoittaa tämä, että noin 5 - 20 kertainen ilmamäärä (tilav.) käytetään yhtä tilavuusyksikköä kohti olefiinia. Reaktanttien lisäksi voidaan syöttöön lisätä sopivasti laimentavia kaasuja, kuten vesihöyryä, typpeä ja hiilidioksidia, lämpötilasäädön parantamiseksi ja selektiivisyyden nostamiseksi hapon suhteen.
Muissa suhteissa keksinnön mukainen prosessi ei ole kriittinen. Määrättyjen menettelyjen reaktion suorittamiseksi esitetään esimerkissä. Keksinnön eräs tärkeä tekijä on havainto, että kahden eri katalyytin käyttö leijupetireaktorissa antaa yllättävän suuret akryylihapon ja metakryylihapon saaliit.
Esimerkki - akryylihapon valmistus
Ensimmäinen katalyytti, joka on käyttökelpoinen valmistettaessa akro- leiinia propyleenistä ja joka vastaa kaavaa 90»4 1°'*· Kn -<Ni0 Je.Bi.P.
υ·ΐ 40 j J- Μο1?Οχ ja 9>6 ft·a SiO^ valmistettiin seuraavasti: 1645 g Fe(N05)5.9H20, 986 g Ni(N03)2.6H20, 1777 g Co(N05)2.6H20 ja 658 g 3i(N0^)^.5H20 sulatettiin ja 15»7 g liuotettuna yhtä suureen mää rään vettä lisättiin. Erikseen liuotettiin 6525 g (NH^)£Mo^02^.4 HgO veteen ja lisättiin 78»2 g 85 ftiata H^PO^ ja 397 g silikaa.Metallinitraatit ja molybdeeniliete yhdistettiin ja seos sijoitettiin suurinopeuksiseen sekoit-timeen muutamiksi sekunneiksi. Saatu materiaali kuivattiin sumuttamalla ja kalsinoitiin 4 tuntia 540°C:ssa. Katalyytti siivilöitiin seuraavan osas-koon saamiseksi: 25 ft:a alle 44 mikrometriä, 70 ft:a välillä 44 - 88 mikro-metriä ja 5 $sa välillä 88 - 106 mikrometriä.
Toinen katalyytti, joka on erikoisen käyttökelpoinen valmistettaessa akryylihappoa akroleiinista ja jonka kaava vastaa 62 ft:a W J Mo..0 ja
JL f fc j ie X
38 ftia SiOg, valmistettiin seuraavasti: Vettä kuumennettiin ruostumattomassa teräsastiassa 75 C:n lämpötilaan. Veteen lisättiin 3923 g (5H^)^Mo^02/^.4H O, 606 g (?TH^)gW^02^.6H20 ja 65Ο g HH^VO^ ja 7604 g silikaa. Seos sumutuskui-vattiin ja kuumennettiin 400°C:een neljäksi tunniksi ja seulottiin saman osaskoon saamiseksi kuin ensimmäisessä katalyytissä.
Leijupetireaktori oli valmistettu 3,8 cm:n sisäläpimittaisesta ruostumattomasta teräsputkesta, jossa oli pohjassa reaktanttien sisäänsyöttö ja tuotteiden poisto huipussa. Reaktorin sisäpuolella ja sijoitettuina pitkin reaktorin koko pituutta oli 12 seulalevyä. Seulalevyt olivat rakennetut ja asennetut siten, että katalyyttiosaset pystyvät liikkumaan koko reaktio-tilassa.
Fysikaalinen seos, joka sisälsi 500 g ensimmäistä katalyyttiä ja 55,5 g ' \ /Γ' β 61682 toista katalyyttiä panostettiin reaktoriin, jolloin katalyytin kokonaispanoksen pituus oli noin 0,5 ra. Ilmavirtauksen alaisena nostettiin katalyyttipa-noksen lämpötila 340°C:een.
Reaktanttivirtaus propyleenis ilma:vesihöyry moolisuhteen ollessa 1:10.1:5 johdettiin katalyytin yli 4,2 cm/sek. lineaarisella nopeudella ja propyleenin painon suhde katalyytin painoon tunnissa (WWE) oli 0,031. Reaktio suoritettiin 340°C:n lämpötilassa ja poistokaasut pestiin vedellä. Reaktoria esikäytettiin 30 minuuttia ja tuotetta kerättiin 15 minuuttia. Tuote analysoitiin kaasu-neste-kromatografian avulla. Syöttöä kohden saatu konversio määritettynä mooleina saatua määrättyä tuotetta kerrottuna sadalla ja jaettuna syötetyn propyleenin mooliluvulla laskettiin. Syöttöä kohden konversio akryylihapoksi oli 75,6 i°·a ja syöttöä kohden konversio akroleii-niksi oli 9»8 f<>:a. Täten syöttöä kohden konversio akryylihapoksi ja akrole-iiniksi oli 85,4 $. Tuotteesta löydettiin vähemmän kuin 0,05 $:a etikka-happoa. Muodostunut akroleiini voitiin kierrättää uudestaan tai toista katalyyttiä voidaan käyttää enemmän akroleiinin muodostumisen estämiseksi.
Samoin kuin edellä on esitetty propyleenin reagoittaminen, voidaan isobutyleeniä reagoittaa kahden katalyytin seoksen läsnäollessa metakryyli-hapon hyvän tuotoksen saamiseksi.
Myös samoin kuin edellä muita katalyyttikooetumuksia käytetään tyydyttämättömien happojen valmistukseen. Edustaviin esimerkkeihin ensimmäisestä katalyytistä kuuluvat: Bi^Mo^O^; Fe^ ^Bi^ 5^0 5Mo12 °xi USd^i FeSb^O^i VCuO,5Te2!?eS°3<V Bi0,2Cu0,8°xBPV Sb2Bi6M°12°x' ^Vx’ Te2CeMo12°x* U^Mo^2°x· Edustaviin esimerkkeihin toisesta katalyytistä kuuluvat: ν6Κο12°Χ* Cr3T8Mo12°xi Ρ3Μο12°χ* Μ6Τ1Μο12°χ! ^2^0,2^4^12^ Cu2W3Vlo"°0^ Γ"θ,2νθ,151>2Κο}0χ! P0,5Sd2Mo3°x’ Kn2WV3i’Io12°xi Pe}BlCr2V91IO120x! Ja
Co^Sn^W^^gKo^^O^.· Eräiden katalyyttien suositeltavassa valmistuksessa pelkistetään molybdeenioksidi hienojakoisella metallilla, kuten wolframilla.
Samalla tavalla kuin edellä on esitetty, jolloin katalyytit yhdistettiin silika-tukiaineen kanssa, voidaan katalyyttejä tukea muilla materiaaleilla, kuten aluminalla, titanialla, sirkonilla, alundumilla, kalsiumfos-taatilla tai jollain muulla tukiaineella, joka sopii käytettäväksi esitettyjen katalyyttien kanssa.
il i \ i f (
FI1244/74A 1973-04-30 1974-04-24 Framstaellning av akryl- eller metakrylsyra av propylen eller isobutylen i ett en-reaktorvirvelbaeddsystem FI61682C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35564873A 1973-04-30 1973-04-30
US35564873 1973-04-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI61682B true FI61682B (fi) 1982-05-31
FI61682C FI61682C (fi) 1982-09-10

Family

ID=23398257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI1244/74A FI61682C (fi) 1973-04-30 1974-04-24 Framstaellning av akryl- eller metakrylsyra av propylen eller isobutylen i ett en-reaktorvirvelbaeddsystem

Country Status (26)

Country Link
JP (1) JPS5824417B2 (fi)
AR (1) AR198594A1 (fi)
BE (1) BE814443A (fi)
BG (1) BG30463A3 (fi)
BR (1) BR7403459D0 (fi)
CA (1) CA1049553A (fi)
CH (1) CH590814A5 (fi)
CS (1) CS193031B2 (fi)
DD (1) DD111678A5 (fi)
DE (1) DE2420281C2 (fi)
EG (1) EG11347A (fi)
ES (1) ES425854A1 (fi)
FI (1) FI61682C (fi)
FR (1) FR2227257B1 (fi)
GB (1) GB1465916A (fi)
IE (1) IE39241B1 (fi)
IL (1) IL44713A (fi)
IN (1) IN143330B (fi)
IT (1) IT1010242B (fi)
MY (1) MY7800089A (fi)
NL (1) NL7405478A (fi)
NO (1) NO147068C (fi)
PH (1) PH10915A (fi)
SE (1) SE420086B (fi)
TR (1) TR18326A (fi)
ZA (1) ZA742648B (fi)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523772A (en) * 1974-07-22 1978-09-06 Standard Oil Co Oxidation catalysts
IT1025609B (it) * 1974-11-12 1978-08-30 Montedison Spa Procedimento per la proparazione di acidi carbossilic insaturi per ossidazione catalitica in fase gassosa delle corrispondenti aldeidi
NL7514221A (nl) * 1975-10-09 1977-04-13 Union Carbide Corp Werkwijze ter bereiding van onverzadigde alifa- tische carbonzuren.
CA1133505A (en) * 1977-07-28 1982-10-12 Andrew T. Guttmann Process for the oxidation of olefins
IL55073A (en) * 1977-07-28 1982-01-31 Standard Oil Co Catalysts for the oxidation and ammoxidation of olefins
US4217309A (en) * 1978-06-12 1980-08-12 Ube Industries, Ltd. Process for producing methacrolein
US4224187A (en) * 1978-11-13 1980-09-23 Celanese Corporation Olefin oxidation catalyst and process for its preparation
JPS6122040A (ja) * 1984-07-10 1986-01-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd メタクロレイン及びメタクリル酸の製造法
JPS6369723U (fi) * 1986-10-27 1988-05-11
US6281384B1 (en) * 1998-06-26 2001-08-28 E. I. Du Pont Nemours And Company Vapor phase catalytic oxidation of propylene to acrylic acid
WO2001004079A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Vapor phase catalytic oxidation of propylene to acrylic acid

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2139976B2 (de) * 1971-08-10 1979-07-19 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Trägerkatalysators
DE2139975A1 (de) * 1971-08-10 1973-02-22 Knapsack Ag Verfahren zur herstellung von acrylsaeure

Also Published As

Publication number Publication date
CH590814A5 (fi) 1977-08-31
IN143330B (fi) 1977-11-05
DE2420281C2 (de) 1983-08-04
TR18326A (tr) 1976-12-28
ES425854A1 (es) 1976-06-16
CA1049553A (en) 1979-02-27
NO741549L (no) 1974-10-31
JPS5030825A (fi) 1975-03-27
FR2227257A1 (fi) 1974-11-22
IE39241B1 (en) 1978-08-30
GB1465916A (en) 1977-03-02
IL44713A (en) 1982-05-31
NO147068C (no) 1983-01-26
PH10915A (en) 1977-10-04
NL7405478A (fi) 1974-11-01
ZA742648B (en) 1975-05-28
IL44713A0 (en) 1974-06-30
SE420086B (sv) 1981-09-14
IT1010242B (it) 1977-01-10
DE2420281A1 (de) 1974-11-07
FI61682C (fi) 1982-09-10
MY7800089A (en) 1978-12-31
CS193031B2 (en) 1979-09-17
DD111678A5 (fi) 1975-03-05
BG30463A3 (en) 1981-06-15
AR198594A1 (es) 1974-06-28
IE39241L (en) 1974-10-30
BR7403459D0 (pt) 1974-11-19
JPS5824417B2 (ja) 1983-05-20
EG11347A (en) 1977-02-28
BE814443A (fr) 1974-10-30
AU6838274A (en) 1975-10-30
FR2227257B1 (fi) 1978-01-27
NO147068B (no) 1982-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875220A (en) Process for the preparation of methacrylic acid from methacrolein
EP0102641B1 (en) Catalyst for manufacturing methacrolein
EP0223877B1 (en) Process for the production of methacrolein and methacrylic acid
JP3943311B2 (ja) 不飽和アルデヒドおよび不飽和カルボン酸の製造方法
JP3476307B2 (ja) 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸合成用触媒の充填方法
US4558028A (en) Catalyst for production of methacrylic acid
JPS55113730A (en) Preparation of acrolein and acrylic acid
SU751311A3 (ru) Катализатор дл окислени метакролеина до метакриловой кислоты
FI61682B (fi) Framstaellning av akryl- eller metakrylsyra av propylen eller isobutylen i ett en-reaktorvirvelbaeddsystem
KR950000639A (ko) 불포화 알데하이드 및 불포화 카복실산의 제조방법
EP0027351B1 (en) Oxidation catalysts and process for the preparation of methacrolein by vapour phase oxidation
US4354044A (en) Method for preparing methacrolein
EP0267556A2 (en) Process for production of methacrolein and methacrylic acid
US4101448A (en) Catalyst compositions especially useful for preparation of unsaturated acids
EP0265733B1 (en) Process for producing methacrylic acid
US6410786B1 (en) Process for producing methacrylic acid
US6969774B2 (en) Method for producing methacrylic acid
US5208371A (en) Process for production of methacrolein and methacrylic acid
US4256914A (en) Catalytic oxidation of methacrolein
US4166190A (en) Process for the preparation of methacrylic acid from methacrolein
EP0350862A2 (en) Process for producing methacrylic acid
JPH05331085A (ja) メタクロレインおよび/またはメタクリル酸の製造方法
JP3523455B2 (ja) 固定床反応器および不飽和カルボン酸の製造方法
JPH10114689A (ja) メタクロレイン、メタクリル酸及び1,3−ブタジエンの製造法
JP3048528B2 (ja) メタクロレインおよびメタクリル酸の製造方法