Спосіб виготовлення акрилонітрилу або метакрилонітрилу із пропану або ізобутану

Номер патенту: 57721

Опубліковано: 15.07.2003

Автори: Комада Сатору, Хамада Казуюкі

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який включає:

взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Тe), ванадій (V) i ніобій (Nb), зазначену взаємодію здійснюють при додаванні в зазначений реактор активатора каталізатора, і зазначений активатор містить принаймні одну сполуку телуру и принаймні одну сполуку молібдену.

2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що зазначений кремнеземний носій складає 10-60% по масі від загальної маси складного оксиду і зазначеного кремнеземного носія, і складний оксид поданий такою формулою (1):

Mo1TeaVbNbcXdOn, (1)

де:

Х представляє принаймні один елемент, вибраний із групи, що включає тантал, вольфрам, хром, титан, цирконій, сурму, вісмут, олово, гафній, марганець, залізо, рутеній, кобальт, родій, нікель, паладій, платину, цинк, алюміній, галій, індій, талій, фосфор і лужноземельні метали, і а, b, с, d і n представляють, відповідно, атомні співвідношення телуру, ванадію, ніобію, Х і кисню щодо молібдену, де

 і

n є число, визначене і погоджене з вимогами валентності інших елементів, що присутні у складному оксиді формули (1).

3. Спосіб згідно з п. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одна зазначена сполука телуру вибрана з групи, що включає металевий телур, неорганічну сполуку телуру й органічну сполуку телуру, і принаймні одна зазначена сполука молібдену вибрана з групи, що включає гептамолібдат амонію, молібденову кислоту, діоксид молібдену і триоксид молібдену.

4. Спосіб згідно з п. 3, який відрізняється тим, що зазначена неорганічна сполука телуру являє собою принаймні один член, вибраний із групи, що включає телурову кислоту, діоксид телуру і триоксид телуру, і зазначена органічна сполука телуру являє собою принаймні один член, вибраний із групи, що включає метилтелурол і диметилтелуроксид.

5. Спосіб згідно з п. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одна зазначена сполука телуру є телуровою кислотою і принаймні одна зазначена сполука молібдену є гептамолібдатом амонію.

Текст

1 Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який включає взаємодію пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Те), ванадій (V) і ніобій (Nb), зазначену взаємодію здійснюють при додаванні в зазначений реактор активатора каталізатора, і зазначений активатор містить принаймні одну сполуку телуру и принаймні одну сполуку молібдену 2 Спосіб згідно з п 1, який відрізняється тим, що зазначений кремнеземний носій складає 10-60% по масі від загальної маси складного оксиду і зазначеного кремнеземного носія, і складний оксид поданий такою формулою (1) MOiTegVbNbcXdOn, (1) Де X представляє принаймні один елемент, вибраний із групи, що включає тантал, вольфрам, хром, ти Даний винахід стосується удосконаленого способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування Більш конкретно, даний винахід стосується способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який включає здійснення взаємодії пропану або ізобутану з аміаком і молекуляр МЕТАКРИЛОНІТРИЛУ ІЗ ПРОПАНУ АБО тан, цирконій, сурму, вісмут, олово, гафній, марганець, залізо, рутеній, кобальт, родій, нікель, паладій, платину, цинк, алюміній, галій, ІНДІЙ, талій, фосфор і лужноземельні метали, і a, b, c, d і п представляють, ВІДПОВІДНО, атомні співвідношення телуру, ванадію, ніобію, X і кисню щодо молібдену, Де 0,01 < а < 1,0, 0,1 < b < 1,0, 0,01 < с < 1,0 0 < d < 1,0 і n є число, визначене і погоджене з вимогами валентності інших елементів, що присутні у складному оксиді формули (1) 3 Спосіб згідно з п 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одна зазначена сполука телуру вибрана з групи, що включає металевий телур, неорганічну сполуку телуру й органічну сполуку телуру, і принаймні одна зазначена сполука молібдену вибрана з групи, що включає гептамолібдат амонію, молібденову кислоту, дюксид молібдену і триоксид молібдену 4 Спосіб згідно з п 3, який відрізняється тим, що зазначена неорганічна сполука телуру являє собою принаймні один член, вибраний із групи, що включає телурову кислоту, дюксид телуру і триоксид телуру, і зазначена органічна сполука телуру являє собою принаймні один член, вибраний із групи, що включає метилтелурол і диметилтелуроксид 5 Спосіб згідно з п 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні одна зазначена сполука телуру є телуровою кислотою і принаймні одна зазначена сполука молібдену є гептамолібдатом амонію ним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Ті), ванадій (V) і ніобій (Nb), і в якому реакцію здійснюють із введенням у реактор активатора каталізатора, що містить (активатора) принаймні одну сполуку телуру і необов'язково принаймні одну О 1 ю 57721 сполуку молібдену Спосіб згідно з даним винаходом вигідний тим, що надійно забезпечує підтримку каталітичної активності каталізатора на високому рівні навіть без заміни каталізатора свіжим із перериванням реакції амоксидування, завдяки чому виробництво акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом амоксидування пропану або ізобутану можна стабільно здійснювати протягом тривалого періоду часу з забезпеченням високого виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу Відомий рівень техніки Уже відомий спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом амоксидування пропілену або ізобутилену Недавно як альтернатива такому способу з використанням пропілену або ізобутилену привернув увагу спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом газофазного каталітичного амоксидування пропану або ізобутану, тобто шляхом здійснення газофазноі каталітичної реакції пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем Крім того, уже зроблений ряд пропозицій, що стосуються каталізаторів для амоксидування пропану або ізобутану В якості цих каталізаторів привабливими є, зокрема, оксидні каталізатори, що містять телур Наприклад, в якості каталізаторів, використовуваних для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом амоксидування пропану або ізобутану, ВІДОМІ оксидні каталізатори, що містять молібден, телур, ванадій і ніобій Такі оксидні каталізатори розкриті в патентах США №5049692, №5231214, №5422328, у публікації європейського патенту №529853В1, у викладених описах до нерозглянутих заявок на патент Японії №7-144132, 7-232071, 7-289907, 7-315842, 8-57319 і 8-141401 В якості додаткових прикладів оксидних каталізаторів для застосування в газофазному каталітичному амоксидуванні пропану або ізобутану можна назвати оксидний каталізатор, що містить молібден і телур, який розкритий у викладеному описі до нерозглянутої заявки на патент Японії №7215926, оксидний каталізатор, що містить молібден, телур і хром, який розкритий у патенті США №5171876, оксидний каталізатор, що містить вольфрам, телур і ванадій, який розкритий у викладеному описі до нерозглянутої заявки на патент Японії №6-228073, і оксидний каталізатор, що містить ванадій, сурму і телур, який розкритий у патенті США №5079207 і в публікації європейського патенту №337028 А1 Однак недоліком оксидних каталізаторів, що містять телур, розкритих у вищевказаних патентних документах, є те, що з часом їхня каталітична активність у ході амоксидування знижується, що викликає падіння виходу цільового ненасиченого нітрилу, тобто акрилонітрилу або метакрилонітрилу З іншого боку, ВІДОМІ способи активування отруєного (із зниженою активністю) каталізатора речовиною, здатною відновлювати каталітичну активність отруєного каталізатора (така речовина часто називається далі як "активатор") Наприклад, у патенті США №4709070 і в публікації розглянутої заявки на патент Японії №141135 розкритий спосіб здійснення оксидування, амоксидування або окисного дегідрування органі чної сполуки в присутності оксидного каталізатора, що містить телур, в якому в реакційну систему вводять в якості активатора каталізатора сполуку телуру або комбінацію сполуки телуру і сполуки молібдену для підтримки каталітичної активності під час реакції Однак у робочих прикладах цих патентних документів розкрите лише амоксидування метанолу, амоксидування пропілену, амоксидування толуолу й окисне дегідрування бутену Жодний із цих документів не містить опису способу амоксидування пропану або ізобутану в присутності оксидного каталізатора, що містить молібден, телур, ванадій і ніобій У патенті США №3882159, патенті Германії №3311521 і публікації заявки на міжнародний патент № WO 97/33863 розкритий спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом газофазного амоксидування пропілену або ізобутилену в присутності оксидного каталізатора, що містить молібден, в якому (способі) амоксидування здійснюють із введенням у реакційну систему сполуки молібдену в якості активатора каталізатора Однак у жодному з цих документів не описане застосування оксидного каталізатора, що містить телур, для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування Як видно з вищесказаного, не відомий спосіб рішення описаної вище проблеми, що виникає при використанні оксидного каталізатора, що містить телур, для одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом газофазного амоксидування пропану або ізобутану, тобто проблеми падіння виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу внаслідок зниження з часом активності оксидного каталізатора в ході амоксидування Короткий виклад сутності винаходу У цій ситуації автори даного винаходу здійснили великі й інтенсивні дослідження, спрямовані на розробку удосконаленого способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який міг би вирішити вищевказану проблему відомого рівня техніки і забезпечити стабільне здійснення виробництва акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом амоксидування пропану або ізобутану протягом тривалого періоду часу з підтримкою при цьому високого виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу У результаті було несподівано виявлено, що при використанні способу одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який включає здійснення взаємодії пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Ті), ванадій (V) і ніобій (Mb), вищевказана мета може бути досягнута шляхом здійснення реакції з введенням у реактор активатора каталізатора, що містить (активатор) принаймні одну сполуку телуру і необов'язково принаймні одну сполуку молібдену На основі цієї нової знахідки і був створений даний винахід Таким чином, основною задачею даного винаходу є розробка способу одержання акрилонітрилу 57721 або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який був би вигідний тим, що надійно забезпечував підтримку каталітичної активності каталізатора на високому рівні навіть без заміни каталізатора свіжим з перериванням реакції амоксидування, завдяки чому виробництво акрилонітрилу або метакрилонітрилу шляхом амоксидування пропану або ізобутану можна було б стабільно здійснювати протягом тривалого періоду часу з забезпеченням високого виходу акрилонітрилу або метакрилонітрилу Зазначені й ІНШІ задачі, ознаки і переваги даного винаходу будуть очевидні фахівцям у даній галузі техніки з подальшого докладного опису в сполученні з формулою винаходу, що додається Докладний опис винаходу Згідно З даним винаходом пропонується спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, який включає здійснення взаємодії пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Ті), ванадій (V) і ніобій (Nb), в якому реакцію здійснюють із введенням у реактор активатора каталізатора, що містить (активатор) принаймні одну сполуку телуру і необов'язково принаймні одну сполуку молібдену Для полегшення розуміння даного винаходу нижче перераховані ІСТОТНІ ознаки і різні кращі варіанти здійснення даного винаходу 1 Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування, що включає здійснення взаємодії пропану або ізобутану з аміаком і молекулярним киснем у газоподібній фазі в реакторі з псевдозрідженим шаром каталізатора, що містить кремнеземний носій із нанесеним на нього складним оксидом, що містить молібден (Мо), телур (Ті), ванадій (V) і ніобій (Nb), в якому реакцію здійснюють із введенням у реактор активатора каталізатора, що містить (активатор) принаймні одну сполуку телуру і необов'язково принаймні одну сполуку молібдену 2 Спосіб згідно з п 1, в якому кремнеземний носій є присутнім у КІЛЬКОСТІ від 10 до 60% по масі (на основі загальної маси складного оксиду і кремнеземного носія) І В якому складний оксид поданий такою формулою (1) MoiTeaVbNbcXdOn (1) Де X представляє принаймні один елемент, обраний із групи, що складається з танталу, вольфраму, хрому, титану, цирконію, сурми, вісмуту, олова, гафнію, марганцю, заліза, рутенію, кобальту, родію, нікелю, паладію, платини, цинку, алюмінію, галію, ІНДІЮ, талію, фосфору і лужноземельних металів, і а, Ь, с, d і п представляють ВІДПОВІДНО атомні відношення телуру, ванадію, ніобію, X і кисню до молібдену, причому 0,01 < а < 1 , 0 , 0,1

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A process for producing acrylonitrile or methacrylonitrile from propane or isobutane

Назва патенту російською

Способ изготовления акрилонитрила или метакрилонитрила из пропана или изобутана

МПК / Мітки

МПК: C07C 253/24, B01J 23/16, B01J 23/887, C07C 255/08, B01J 27/057

Мітки: пропану, метакрилонітрилу, спосіб, виготовлення, акрилонітрилу, ізобутану

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-57721-sposib-vigotovlennya-akrilonitrilu-abo-metakrilonitrilu-iz-propanu-abo-izobutanu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення акрилонітрилу або метакрилонітрилу із пропану або ізобутану</a>

Подібні патенти