SU721436A1 - Способ получени фталевого ангидрида - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА

1

Изобретение относитс  к органическому синтезу, конкретно к способу получени  фталевого ангищэида, имеющего важное промышленное значение.

Известны способы получени  фталевого ангидрида парофазным окислением нафталина или О -ксилола на ванадиевы катализаторах со стационарным слоем, в трубчатых реакторах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам $гол етс  способ получени  фталевого ангидрида парофазным окислением нафталина кислородом воздуха на ванадиевом катализаторе в присутствии сернистого ангидрида, подают периодически в количестве 0,О4-О,О5 об.% счита  на вз тый дл  окислени  воздух . Процесс провод т при 36О-39О С. Выход фталевого ангидрида составл ет 92-94% l.

Недостатки способа заключаютс  в необходимости периодически повтор ть активацию катализатора, при этом в указанном способе не устран етс  неравномерность засыпки катализатора, котора  приводит к снижению общего выхода продукта .

Цель изобретени  заключаетс  в повышении выхода целевого продукта и про- извод 1тельности процесса.

Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  фталевого ангидрида парофазным окислением нафталина кислородом воздуха на ванадиевом катализаторе, обычно ванадневом шариковом или ванаоий-калий-сульфатносилнкагелевом , предварительно обработанном сухим газом, оыбчно воздухом, .содержащим активатор- летучее соединение VOCPjp количестве 0,1-4,5 от веса катализатора при 2О-4ОО С.

Процесс, окислени  провод т при 36О370 . Выход фтапевого ангидрида составл ет 1О5 вес.% или 92 мол.%.

Отличительным признаком процесса  вл етс  использование в качестве активатора VOCBj в количестве 0,1-4,5 от 3 веса катализатора, который пропускают вместе с потоком сухого воздуха через катализатор при 2О-4ООС, что позвол ет повысить выход и производительность процесса. При загрузке гранулированного катализатора в трубки контактного аппарата не удаетс  равномерно засыпать его и установить одинаковое гидравлическое сопротивление по всем трубкам, количество которых достигает нескольких тыс ч.Там , где сопротивление меньше, пост пает больше сырь  и наблюдаютс  повышенные нагрузки, в результате чего про исходит проскок окисл емого углеводорода . Если же сопротивление большое, ввиду меньших нагрузок часть фталевого анг 1дрида окисл етс  до окислов углеро Поэтому наблюдаетс  неодинакова  а}стив ность контактных трубок. Это приводит к снижению общего выхода продукта на контактной системе. Предлагаемый способ продувки катализатора летучими соединени ми ванади  .позвол ет увеличить производительность контактных систем и применим как дл  катализатора, потер вшего серу, так и дл  катализатора с нормальным содержа нием ее. Кроме того, отпадает необходи мость повтор ть эту активацию периодически . Повышение производительности и выхода фталевого ангидрида достигаетс  увеличением содержани  п тиокиси вана- ,ди  в лобовом слое, а также выравнива нием активности контактных трубок реак тора за счет перераспределени  п тиокиси по трубкам. Изменение активности происходит за счет увеличени  содержани  ванади  в лобовом слое. Оксихлорид ванади  може не .просто адсорбироватьс , а химически реагировать с катализатором с образова нием новой более активной формы, возможно в виде п тиокиси ванади  . Окситрихлорид ванади  обладает высокой летучестью и низкой температурой кипени  (126,). На воздухе при наличии небольших количеств воды мгно венно гидролизуетс  до п тиокиси ванади . Это соединение можно нанести на катализатор в паровой фазе в токе су- хого Газа, например воздуха. Опыты проводили на лабораторной установке со стекл нным реактором с объемом катализатора 1О мл. Окситрихлорид ванади  подавали в реактор с 6 потоком сухого воздуха, проход щего предварительно через дрекссель cVOCB. В опытах использовались промышленные катализаторы: ВКШ-7 I и ВКСС, Сырьем служил нафталин марки чистый с содержанием серы 0,22%. Технологические параметры в опытах были аналогичны промышленным. Температура реакции 36О-370 С. Концентраци  н)талина 40 г/м, нагрузка варьировалась от 35 до 70 г/л ч, Фталовоздушную смесь (ФВе) из реактора анализировали на содержание фталевого ангидрида (ФА), 1,4-нафтохинона (НХ), непрореагировайшего нафталина (Н) и продуктов деструктивного окислени  (СГ) в пересчете на нафталин. Пример. Окисл ют нафталин на катализаторе ВКСС. Нагрузка на катализатор 48 г/л-ч. Концентрации продуктхэв во фталовозд)шной смеси следующие: CH 0,5-lO.моль/л; Сср 22,6-ЮСголь/л , CHX 5,6-10 моль/л; Cj.pO,840 моль/л. Выход фталевого ангидрида 77,5%. Активируют катализатор окситрихлоридом ванади  в количестве 1,7% от веса катализатора при в течение 5 мин. После активации окисл ют нафталин при нагрузке 48 г/ЛЧ. Концентрации продуктов ФВС следующие: С отсутствует; С-ср 24,4-10- моль/л; С 3,0510 11юль/л; 0,910 моль/л. Выход фталевого ангидрида 87%. П р м е р 2. Окисл ют нафталин на катализаторе ВКСС, нагрузка 35 г/л ч. Концентрации продуктов ФВС: Су отсутствует; 1,О 10 моль/л; ., Ccpj,24,5 -lO моль/л; СнуЗ,0 1О моль/л. Выход фталевого ангидрида 86%. Актив1фуют катализатор окситрихлоридом . (1,4% от веса катализатора)при в течение 1О М1гн. Окисл ют нафталин с нагрузкой 35 г/л-ч. Концентрации продуктов ФВС: Сц отсутствует: Сфд 25,8«1О-5 моль/л; СЛУ 1,21О 1оль/л; С(Ч|, 1,8 «Ю моль/л. Выход фталевого ангидрида 89,5%. Поднимают нагрузку до 40 г/л.ч. Концентрации продуктов ФВС: Си отсутствует; C,25,2 Ю ; цх 2,210 моль/л; ССР 1,110 моль/л. Выход фталевого ангидрида 88,5%, П р и м е р 3. Окисл ют нафталин а катализаторе ВКШ-71 с нагрузкой 36 г/ЛЧ. Концентрации продуктов ФВС: H отсутствует; 6,210 моф/л; цу 1,210 моль/л; ССР 1,8Ю моль/л. ыход фталевого ангидрида 89,5%. Активируют катализатор окситрихлоридом ванади  в количестве 2,2% от веса катализатора при 15 мин. Окисл ют нафталин с нагрузкой 36 г/л-ч. Концентрации продуктов ФВС: С i отсутствует; Сфд 28,0«10 моль/л; Снх отсутствует; Ссг 2,8-10 моль/л; Вы ход фталевого ангидрида 91%, Повышают нагрузку до 43 г/л. ч. Концентрации продуктов ФВС: С ц отсутствует .вЮ моль/л; О,21О1юль/л Cftp 2,2Ю моль/л. Выход фталевого а гидрида , Дополнительно активируют катализатор (2,2% от веса катализатора) окситрихлорвдом ванади  при в в течение 15 мин. Окисл ют нафталин с нагрузкой 64,5 г/л-ч. Концентрашш продуктов ФВС CH отсутствует; С 27,2. Ют галь/л; CHX отсутствует j 2,610моль/л. Выход фталевого ангидрида91,4%. П р и м е р 4. Окисл ют нафталин на катализаторе ВКШ-71. Нагрузка 43 г/л-ч. Концентраци  продуктов ФВС: CH следы; Соэд 25,4 10 моль/л; CMX 2,41СГмоль/л; 1,2 1Оглоль/л. Выход фталевого ангидрида 87,5%. Активируют катализатор при комнатной температуре 1,2% окситрихлорида ванади  от веса катализатора в течение 10 мин. После активации окисл ют нафталин с нагрузкой 48 г/л«ч. Концентрации продуктов ФВС: Си отсутствует Сад26,910 моль/л; , 10 моль/л; ССР 2,3 1О моль/л. Выход фталевого ангидрида 91,8%. В таблице приведены данные по работе катализатора до и после iобработки: окситрихлоридом ванади . П7214 Формула наг)брете и  I. Способ получонн  фтплевого ангиприда парофазным окислением нафталина кислородом позпуха, на предварительно акти- j вироваином ванадиевом катализаторе при нагревании, отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  выхода целевого продуктам производительности проиесса , в качестве активатора используют 10 VOCBj в количестве 0,1-4,5% от веса . 610 катаЛВзатора, который пропускают вместе с потоком сухого воздуха через катализв гор при 2О-40СГС. Источники информации, прин ть ё во внимание при экспертизе j. Авторское свидетельство СССР 368229, кл. С 07 Т) 307/89, 197О ( поототип). 2. Криворучко В. М. Получение туго плавких соединений из газовой фазы,М., Атомиздат, с, 55,1976,

Claims (1)

1. Формула изобретения катализатора, который пропускают вместе

   1. Способ получения фталевого ангидрида парофазным окислением нафталина кислородом воздуха, на предварительно акти- _s вированном ванадиевом катализаторе при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и производительности процесса, в качестве активатора используют 1 voce_a в количестве 0,1-4,5% от веса с потоком сухого воздуха через катализатор при 20-400*0.