SU415039A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам приготовлени  катализаторов дл  окислени  ароматических углеводородов, предпочтительно оксилола во фталевый ангидрид.

Известен способ приготовлени  катализатора дл  окислени  о-ксилола во фталевый ангидрид путем обработки п тиокиси ванади  щавелевой кислотой при 100°С с последующим растворением полученного ванадилоксалата в формамиде. Полученный раствор смешивают с двуокисью титана, и эту смесь нанос т на инертный носитель. Педостатком известного способа  вл етс  сложность приготовлени  катализатора с использованием специальных растворителей, что затрудн ет их промышленное применение. Производительность указанного катализатора не превышает 150 г фталеъого ангидрида на 1 л :Катализатора в 1 час.

Цель изобретени  состоит в упрощении технологии приготовлени  акти:вного и селективного ванадийтитанового катализатора в услови х , обеспечивающих его высокую производительность .

По предлагаемому способу двуокись титана обрабатывают аммиачным раствором п тиокиси ванади  или ванадата аммони  при с выдержкой смеси нри 40-60°С не менее 2 час, и последующим нанесением па инертный носитель.

Способ приготовлени  катализатора заключаетс  в следующем: небольшое количество п тиокиси ванади  раствор ют в аммиачном растворе К полученному раствору добавл ют двуокись титана (а ьттазной формы ), предварительно прокален;1ую в течение нескольких часов при 600-700°С и все тщательно перемещпв ют. Полученную смесь выдерживают в течение 2 час дл  получени  необходимого активного комплекса катализатора . Затем смесь упаривают до образовани  густой пастообразной массы, которую формуют в гранулы  ли нанос т на инертный носитель .

Полученный таким образом катализатор, содержащий 3-5 вес. % от активнсго .ппчала ванади  (в пересчете на п тиокпсь Бпг.ади ),

подсушивают и прокаливают 4-о чгс в токе воздуха при 450-500°С.

Предлагаемый способ приготовлени  катализатора позвол ет исключить применение растворителей и р да трудоемких операций - таких, приготовление ванадилокс;элата и др. Полученный катализатор обладает высокой активностью и селективностью, прост в изготовлении и позвол ет работать с нагрузкой 200 т и более о-ксилола на 1 л катализатора в 1 час. Выход фталевого ангидрида при окислении о-ксилола может достигатьс 

82 мол. % при расчете на 100%-ный о-ксилол.

Пример 1. 9,3 г ванадата аммони  раствор ют в 300 мл воды, к которой добавл ют 60 мл 15%-ного раствора гидроокиси аммони В полученный раствор добавл ют 180 г мелкодисперсной двуокиси титана, предварительно прокалеииой при 650° в течение 4 час и при помешивании выдерживают полученную смесь в течение 2 час при 50°С. Далее смесь подсушивают до образовани  пастообразной массы, которую нанос т на 2000 см инертного ненористого носител . Полученный катализатор сушат и прокаливают 4-6 час в токе воздуха при 400-450°С.

При пропускании над катализатором смеси о-ксилола с воздухом iB соотношении 1 : 30 и объемной скорости 5000 получают 210- 215 г фталевого ангидрида на л катализатора в 1 час при выходе 78 мол.%.

Пример 2. 12 г п тиокиси ванади  раствор ют в 600 мл воды, к которой добавл ют 165 мл 20%-ного раствора гидроокиси аммони . В иолученный раствор при помешивании добавл ют 265 г мелкодисперсной двуокиси титана (анатазной формы), предварительио прокаленной при 650°С в течение 4 час, и выдерживают полученную смесь при 45°С в течение 3 час. Далее на 3000 см- инертного ненористого носител  п-ри помешивании нанос т полученную смесь, катализатор высушивают при 90°С, прокаливают тфн 300°С. Полученный катализатор активируют в токе воздуха в течение 6 час при 450°С..

При пронускании над катализатором ксилоловоздушной с-меси с концентрацией о-жси юла 0,9 об. % при объемиой скорости 8000 съем фталевого а нгидрида достигает более 300 г на 1 л катализатора в 1 час при выходе 76 мол. % iB расчете на 100%-ный о-ксилол.

Пример 3. 12,8 г ванадата аммони  раствор ют в 650 мл 2%-него водного раствора аммиака, добавл ют 240 г двуокиси титана (анатазной формы), прокаленной при 650°С, и выдерживают при помешивании в течение 2 час при 55°С. Полученную смесь упаривают до образовани  густой массы, .которую формуют в гранулы. Гранулы прокаливают нри 300°С в течение 2 час и активируют в токе воздуха пр.и 450°С в течение 6 час.

При пропускании над полученным катализатором ксилоловоздушной смеси с концентрацией о-ксилола 0,8 об. % и объемной скорости 6000 час- получают 200-210 г фталевого ангидрида на 1л катализатора в 1 час.

Пример 4. 14,1 г ванадата аммони  раствОр ют в 600 мл 3%-ного водного раствора аммиака. В полученный раствор внос т 165 г мелкодисперсной двуокиси титана (анатазной формы), прокаленной при 650°С в течение 5 час и при помешивании выдерживают 2 час

цри 45°С. Полученную смесь упаривают до образовани  пастообразной массы, которую наиос т на 1800 см непористого инертного носител .

Катализатор предварительно активируют в

течение 4 час при 450°С в токе воздуха- При пропускании над катализатором ксилоловоздушной смеси с концентрацией о-ксилола 1,1 об. % и объемной скорости 5000 час- выход фталевого ангидрида достигает 240-250 г

на 1 л катализатора в 1 час при выходе 76 мол. % в расчете на 100%-ный о-ксилол.

Пример 5. К 9,3 г ванадата аммони  растворенного в 500 мл воды, прибавл ют 120 г двуокиси титана (прокаленной при 650°С) и

1500 см непористого инертного носител . Полученную смесь подсушивают при 90°С, а затем активируют в токе воздуха при 450°С.

Над полученным катализатором при пропускании кснлоловоздушной смеси с коицентрацией о-ксилола 0,8 об. % при объемной скорости 3500 час- получают 120 г фталевого ангидрида на 1 л катализатора в 1 час Цри выходе 68-69 мол. %.

При дальнейшем увеличении концентрации

о-1ксилола и объемной скорости снижаетс  выход фталевого ангидрида за счет неполной конверсии о-ксилола.

Предмет и з о б р с т е Н и  

Способ приготовлени  ванаднйтитанового катализатора дл  окислени  о-ксилола во

фталевый ангидрид путем нанесени  соединений ванади  и титана ,на инертный носитель, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии, двуокись титана обрабатывают аммиачным раствором п тиокиси ванади 

или ванадата аммони  при с выдержкой смеси при 40-60°С не менее 2 час.