SU1271366A3 - Способ приготовлени фосфорванадиевого катализатора дл окислени бутана в малеиновый ангидрид - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФОСФОРВАНАДИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ БУТАНА В МАЛЕИНОВЬЙ АНГИДРИД путем взаимодействи  п тиокиси вана-в ди  с фосфорной кислотой в прнсутствии восстановител  при повьшенной температуре с последующим отделением полученного осадка, формовани  его, сушки и прокаливани , о т л и ч а ющ и и с   тем, .что, с целью упрощени  способа, в качестве восстановител  используют фосфористую кислоту или треххлористый фосфор в 10-50%ном избытке по- отношению к п тиокиси ванади  и взаимодействие осуg ществл ют при 145-150 С в течение 3-5,5 ч. О)

Description

Изобретение относитс  к способам приготовлени  катализаторов дл  окислени  углеводородов, в частности к способу приготовлени  фосфорванадиевого катализатора дл  окисле ни  бутана в малеиновый ангндрщ);. Целью изобретени   вл етс  упрощение способа за счет использовани  в качестве восстановител  фосфористой кислоты или треххлористого фосфора в определенном соотношении к п тиокиси ванади . П р и М е р 1 . Получают фосфорванадийкислородный катализатор путе медленного добавлени  133,08 г п ти окиси ванади  к смеси из 450 мл воды , 50,6 г 85%-ной фосфорной кислот и 91,7 г 99,4%-ной фосфористой кисл ты (соотноо ение фосфорна  кислота: :форфориста  кислота 1:2,5J . Атом . ное соотношение фосфора к ванадию составл ет примерно 1,06:1. Количество фосфористой кислоты соответствует приблизительно 50% избыт1 :а фосфористой кислоты, требуемой дл  превращени  п тивалентного ванади  в четырехвалентный ванадий. Помещают смесь из ванадиевых и фосфорных соединений в автоклав, нагревают ег до и затем уплотн ют. Автоклав , содержащий ванадиевые и фосфорные соединени  нагревают до 145° в течение 3 ч. После охлаждени  и открыти  обнаруживают в водной суспензии фосфораанадийкислородный пре шественник. Путем фильтрации выдел ют предщественник от воды и промьгоают его несколько раз водой. Затем смешиваю 20 мас.% воды на основе веса предшественника с предшественником с целью образовани  в зкой замазки, которую экструдируют через матрицу диаметром 5,556 мм и разрезают на гранулы длиной 5,556 мм, Структурньк замазки высушивают на воздухе,, нагр вают до 90°С в печи, вьшаривают всю оставшуюс  воду и прокаливают при 500 С в течение 4 ч с целью образов ни  фосфорванадийкислородного катализатора . 50- см гранул катализатор помещают в реактор с неподвижным стекл нным слоем и наружным диаметром 25,4 мм. При помощи этого реактора получают результаты, которые можно сравнить с результатами, полученными в промышленных реакторах. Кондиционируют катализатор пропуска662 нием 1,5 мол.% бутана в воздушной смеси над катализатором при объемной скорости 1327 при в течение 16 ч. Получают малеиновый анг -щрид с использованием 3 мол, % бутана в возд тг1ной смеси при объемной скорости 2800 при 440°С, После 50 ч выход малеинового ангидрида составл ет 39%, Пример2. Получают катализатор согласно примеру 1, за исключением того, что добавл ют 133,08 г п тиокиси ванади  к смеси из 450 мл воды, 84.4 г 85%-ной фосфорной кислоты и 66,04 г 99,4%-ной фосфорной кислоты (Р ;| Р 1 S1) дл  получени  10%-ной фосфористой кислоты в избытке стехиометри еского количества , требуемого дл  получени  четырехвалентного ванади . Полученную замазку экструдируют через матрицу с диаметром 5,556 мм и разрезают на гранулы длиной 5,556 мм. После высушивани  и прокаливани  гранулы помещают в реактор неподвижной трубы с диаметром 12,7 I-IM. Затем получают малеиновый анги,дрид при 440°С с использованием 5 мол.% бутана в воздушной смеси при объемной скорости примерно 2800 . После 50 ч выход малеиноБого ангидрида составл ет 35%, П р и м е р 3, Получают катализатор согласно npfiMepy 2, за исключением того, что вместо образовани  замазки из. промытого предшественника высушивают предшественник на паровой бане и измельчает Б порошок 45325 меш Стандартного Ста С111А (0,350 ,44 км). Этот порОЛок помещают в реактор с диаметром 33,35 мм с стекл нным псевдоожижен ым слоем и пропускают смесь из 4 мол.% бутана и воздуха через катализатор при 463°С и объемной скорости 400 /ч. После 12 ч выход малеинового ангидрида составл ет , П р и м е р 4. Получают катализатор согласно примеру 2, за исклюением того,, что вместо фильтровани  предшественника из водной суспензии омещают предшественник в водной суспензии на паровой бане и выпариают его досуха. Затем измельчают оставшийс  сухой предшественник в порошок и помещают ггорошок в реактор с псевдоожиженннм слоем лабораторного масштаба, И1-1 о:п13у  подачу 5 мол,% бутана в воздушной смеси при объемной скорости 400 см после 12 ч получают 35,3% малеинового ангидрида при 463°С, П р и м е р 5. Получают катализатор согласно примеру 1, за исключением того, что добавл ют 51 г тре хлористого фосфора к 450 мл воды (вследствие гидролиза образуютс  фориста  кислота и сол на  кислота и 41,5 г 85%-ной фосфорной кислоты ( рЗ+. pS-F ,Q) 133 г ПЯТИОКИСИ ванади , вследствие чего образуетс  предшественник с атомным соотношением фосфора к ванадию примерно 1,05:1. После 50 ч при 440 С получают 32% малеинового ангидрида, использу  3 мол.% бутана в воздухе при объемной скорости примерно 2800 . П р и м е р 6. Катализатор получают путем добавлени  266,2 г (1,46 моль) .ПЯТИОКИСИ ванади  к смеси 900 мл воды. 168,7 г (1 ,46мол 85%-ной фосфорной кислоты и 132,0 г ( 1,60 моль 100%-ной фосфористой кислоты. Соотношение (атомное) фосфора и ванади  соответствует 1,05, а соотношение (атомное) трехвалентного фосфора и п тивалентному - при близительно 1,10. Количество фосфористой кислоты составл ет 10% в избытке по отношению к фосфористой кислоте, необходимой дл  превращени  п тивалентного ванади  в четырехвалентньй ванадий. Смесь ванади  и соединений фосфора загружаю в автоклав, которьй затем нагревают до с последующей герметизацией . Температуру повышают до , вьщержива  ее в пределах 146-148°С в течение 5,5 ч. Получен ную водную суспензию (шлам) предшественника катализатора охлаждают до 35°С, выпаривают воду на паровой бане с получением густой массы. Последнюю экструзией пропускают через фильеру диаметром 0,56 см. Экструда нарезают на кусочки длиной около 0,56 см. Эти кусочки размером 0,56 см X 0,56 см сушат на воздухе при комнатной температуре, кальцинируют при 500°С в течение 4 ч, получа  фосфорванадийкислородный катализатор . Катализатор кондиционируют и используют его дл  получени  ангидрида малеиновой кислоты аналогично примеру 1, за исключением того, что температура получени  ангидрида малеиновой кислоты составл ет 420л;, а йыход продукта - 30%. П р и м е р 7. Катализатор получают аналогично примеру 6, за исклю чением того, что 295,7 г (1,62 моль)) ПЯТИОКИСИ ванади  добавл ют к 1000мл воды, 206,2 г 0,79 моль) 85%-ной фосфорной кислоты и 146,7 г TI (1,79 моль) 100%-ной фосфористой кислоты (Р/У 1,10, 1,00; 10% избытка по отношению к необходимой фосфористой кислоте). Смесь по герметизации в автоклаве при 100°С нагревают до 150°С в течение 5,5 ч. Катализатор кондиционируют и используют его дл  получени  ангидрида малеиновой кислоты аналогично примеру 1 с выходом целевого продукта в количестве 30%. П р и м е р 8. Получают катализатор согласно примеру 2, за исключением того, что добавл ют 340,00 г ПЯТИОКИСИ ванади  к смеси 1150 мл воды, 280,18 г 85%-ной фосфористой кислоты и 169,63 г 99,4%-ной фосфористой кислоты дл  получени  примерно 10%-ной фосфористой кислоты в избытке стехиометрического количества , требуемого дл  получени  четырехвалентного ванади  и соотношени  фофосфор:ванадий 1,20. Содержание автоклава сушат при 150С. Высушенный предшественник просеивают через сито с 35 отверсти ми и сжимают в цилиндры. После прокаливани  гранул при в течение 4 ч их помещают в реактор. Получают малеиновый ангидрид при 452°С с использованием 2 мол.% бутана в воздушной смеси при объемной скорости 1400 см /см/ /ч. После 240 ч выход малеинового ангидрида составл ет 41%.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФОСФОРВАНАДИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ БУТАНА В МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД путем взаимодействия пятиокиси вана-» дия с фосфорной кислотой в присутствии восстановителя при повышенной температуре с последующим отделением полученного осадка, формования его, сушки и прокаливания, отличающийся тем, .что, с целью упрощения способа, в качестве восстановителя используют фосфористую кислоту или треххлористый фосфор в 10-50%ном избытке по- отношению к пятиокиси ванадия и взаимодействие осуществляют при 145-150°С в течение 3-5,5 ч.

   со с

   1271366 АЗ