Катализатор аммоксидирования с селективным получением hcn в качестве сопутствующего продукта - RU2019112206A
Код документа: RU2019112206A
Формула
1. Каталитическая композиция, содержащая сложный оксид металлов, причем относительное содержание перечисленных элементов в вышеупомянутом катализаторе представлено следующей формулой:
MomBiaFebAcDdEeFfGgCehCrnQqOx,
где A представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют литий, натрий, калий, рубидий и цезий;
D представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют никель, кобальт, марганец, цинк, магний, кальций, стронций, кадмий и барий;
E представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют вольфрам, бор, алюминий, галлий, индий, фосфор, мышьяк, сурьма, ванадий и теллур;
F представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют лантан, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, алюминий, галлий, индий, таллий, кремний, свинец и германий;
G представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют серебро, золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина и ртуть;
Q представляет собой по меньшей мере один элемент из самария, празеодима и неодима; и
a, b, c, d, e, f, g, h, n, m и x представляют собой, соответственно, количества атомов висмута (Bi), железа (Fe), A, D, E, F, G, церия (Ce), хрома (Cr), молибдена (Mo) и кислорода (O) по отношению к m атомам молибдена (Mo),
причем A составляет от 0,05 до 7,
b составляет от 0,1 до 7,
c составляет от 0 до 5,
d составляет от 0,1 до 12,
e составляет от 0 до 5,
f составляет от 0 до 5,
g составляет от 0 до 0,2,
h составляет от 0,01 до 5,
m составляет от 10 до 15,
n составляет от 0 до 5,
q составляет от 0 до 2,476, и
x представляет собой необходимое число атомов кислорода для удовлетворения требований валентности других присутствующих составляющих элементов; и
при этом 0,4 < b/(a+h) и 0,3 ≤ (a+h)/d.
2. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0 ≤ m - (3a+2b+c+2d+3h+3n)/2 ≤ 1,0.
3. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0,3 ≤ (a+h)/d ≤ 1.
4. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0,45 ≤ (a+h)/d ≤ 1.
5. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0,8 ≤ h/b ≤ 5.
6. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0,5 ≤ a/h < 1,5.
7. Каталитическая композиция по п. 1, в которой 0 ≤ q/(a+h+q) и q/(a+h+q) < 0,16.
8. Каталитическая композиция по п. 1, в которой D представляет собой никель.
9. Каталитическая композиция по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно молибдатное соединение щелочного металла, представленное формулой:
A2MozO4+3(z-1),
где A представляет собой Rb, Li, Na, K, Cs или их смесь;
z составляет от 1 до приблизительно 8.
10. Молибдатное соединение щелочного металла по п. 9, причем молибдатное соединение щелочного металла нанесено на носитель, выбранный из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид циркония, диоксид титана и их смеси, и при этом носитель составляет от 1 мас.% до 99 мас.% по отношению к полной массе молибдата и носителя.
11. Каталитическая композиция по п. 9, причем каталитическая композиция содержит от 0,01 мас.% до приблизительно 10 мас.% молибдатного соединения щелочного металла по отношению к полной массе вышеупомянутой каталитической композиции.
12. Каталитическая композиция по п. 1, причем при применении каталитической композиции в качестве катализатора для получения акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода способом, предусматривающим контакт пропилена, аммиака и кислорода при повышенной температуре в паровой фазе в присутствии катализатора, относительные выходы акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода, получаемых вышеупомянутым способом, определены следующими условиями:
α = [(%AN + (3 × %HCN) + (1,5 × %ACN)) / %PC] × 100,
где %AN представляет собой выход акрилонитрила, и %AN > 82,
%HCN представляет собой выход цианистого водорода, и %HCN > 5,
%ACN представляет собой выход ацетонитрила,
%PC представляет собой степень превращения пропилена, и
α составляет более чем 102,5.
13. Способ превращения олефина, выбранного из группы, которую составляют пропилен, изобутилен и их смеси, в акрилонитрил, метакрилонитрил и их смеси, причем цианистый водород получают в качестве сопутствующего продукта, посредством реакции в паровой фазе при повышенной температуре и давлении вышеупомянутого олефина с содержащим молекулярный кислород газом и аммиаком в присутствии катализатора, и при этом относительное содержание перечисленных элементов в вышеупомянутом катализаторе представлено следующей формулой:
MomBiaFebAcDdEeFfGgCehCrnQqOx,
где A представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют литий, натрий, калий, рубидий и цезий;
D представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют никель, кобальт, марганец, цинк, магний, кальций, стронций, кадмий и барий;
E представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют вольфрам, бор, алюминий, галлий, индий, фосфор, мышьяк, сурьма, ванадий и теллур;
F представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют лантан, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, алюминий, галлий, индий, таллий, кремний, свинец и германий;
G представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют серебро, золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина и ртуть;
Q представляет собой по меньшей мере один элемент из самария, празеодима и неодима и
a, b, c, d, e, f, g, h, n, m и x представляют собой, соответственно, количества атомов висмута (Bi), железа (Fe), A, D, E, F, G, церия (Ce), хрома (Cr), молибдена (Mo) и кислорода (O) по отношению к m атомам молибдена (Mo),
причем A составляет от 0,05 до 7,
b составляет от 0,1 до 7,
c составляет от 0 до 5,
d составляет от 0,1 до 12,
e составляет от 0 до 5,
f составляет от 0 до 5,
g составляет от 0 до 0,2,
h составляет от 0,01 до 5,
m составляет от 10 до 15,
n составляет от 0 до 5,
q составляет от 0 до 2,476 и
x представляет собой необходимое число атомов кислорода для удовлетворения требований валентности других присутствующих составляющих элементов; и
при этом 0,4 < b/(a+h) и 0,3 ≤ (a+h)/d.
14. Способ по п. 13, в котором выход цианистого водорода увеличен по отношению к количеству акрилонитрила и метакрилонитрила, полученных данным способом, посредством добавления к катализатору по меньшей мере одного молибдатного соединения щелочного металла, представленного формулой:
A2MozO4+3(z-1),
где A представляет собой Rb, Li, Na, K, Cs или их смесь, и
z составляет от 1 до приблизительно 8.
15. Способ по п. 13, в котором каталитическая композиция содержит от 0,01 мас.% до приблизительно 10 мас.% молибдатного соединения щелочного металла по отношению к полной массе вышеупомянутой каталитической композиции.
16. Способ по п. 13, в котором выход акрилонитрила и метакрилонитрила увеличен по отношению к количеству цианистого водорода, полученного данным способом, посредством добавления к катализатору молибденоксидного соединения, выбранного из группы, которую составляют MoO3, молибдат аммония, гептамолибдат аммония, димолибдат аммония и их смеси.
17. Способ по п. 16, в котором количество вышеупомянутого молибденоксидного соединения, добавленного к катализатору, находится в диапазоне от 0,01 мас.% до приблизительно 10 мас.% по отношению к массе вышеупомянутого катализатора.
18. Способ по п. 13, в котором 0 ≤ m - (3a+2b+c+2d+3h+3n)/2 ≤ 1,0 в катализаторе.
19. Способ по п. 13, в котором 0,3 ≤ (a+h)/d ≤ 1 в катализаторе.
20. Способ по п. 13, в котором 0,45 ≤ (a+h)/d ≤ 1 в катализаторе.
21. Способ по п. 13, в котором 0,8 ≤ h/b ≤ 5 в катализаторе.
22. Способ по п. 13, в котором 0,5 ≤ a/h < 1,5 в катализаторе.
23. Способ по п. 13, в котором 0 ≤ q/(a+h+q) и q/(a+h+q) < 0,16 в катализаторе.
24. Способ по п. 13, в котором D представляет собой никель в катализаторе.
25. Способ по п. 13, причем вышеупомянутый способ определен следующими условиями:
α = [(%AN + (3 × %HCN) + (1,5 × %ACN)) / %PC] × 100,
где %AN представляет собой выход акрилонитрила, и %AN > 82,
%HCN представляет собой выход цианистого водорода, и %HCN > 5
%ACN представляет собой выход ацетонитрила,
%PC представляет собой степень превращения пропилена, и
α составляет более чем 102,5.
26. Каталитическая композиция, содержащая сложный оксид металлов, в котором относительное содержание перечисленных элементов в вышеупомянутом катализаторе представлено следующей формулой:
MomBiaFebAcDdEeFfGgCehNiiCojMnkMglQqOx,
где A представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют натрий, калий, рубидий и цезий; и
D представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют цинк, кальций, стронций, кадмий и барий;
E представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют хром, вольфрам, бор, алюминий, галлий, индий, фосфор, мышьяк, сурьма, ванадий и теллур;
F представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют лантан, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, алюминий, галлий, индий, таллий, кремний, германий и менее чем приблизительно 10 частей на миллион свинца;
G представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, которую составляют серебро, золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина и ртуть;
Q представляет собой по меньшей мере один элемент из самария, празеодима и неодима, и
причем A составляет от 0,05 до 7,
b составляет от 0,1 до 7,
c составляет от 0,01 до 5,
d составляет от 0 до 12,
e составляет от 0 до 5,
f составляет от 0 до 5,
g составляет от 0 до 0,2,
h составляет от 0,01 до 5,
i составляет от 0,1 до 12,
j составляет от 0 до 12,
k составляет от 0 до 12,
l составляет от 0 до 12,
m составляет от 10 до 15,
q составляет от 0 до 2,476
x представляет собой необходимое число атомов кислорода для удовлетворения требований валентности других присутствующих составляющих элементов; и
при этом 0,4 < b/(a+h),
0,2 < i/(i+j+k+l), и
при этом z = d+i+j+k+l, и 0,3 ≤ (a+h)/z.
27. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0 ≤ m - (3a+2b+c+2d+3h+3n)/2 ≤ 1,0.
28. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0,3 ≤ (a+h)/d ≤ 1.
29. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0,45 ≤ (a+h)/d ≤ 1.
30. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0,8 ≤ h/b ≤ 5.
31. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0,5 ≤ a/h < 1,5.
32. Каталитическая композиция по п. 26, в которой 0 ≤ q/(a+h+q) и q/(a+h+q) < 0,16.
33. Каталитическая композиция по п. 26, дополнительно содержащая по меньшей мере одно молибдатное соединение щелочного металла, представленное формулой:
A2MozO4+3(z-1),
где A представляет собой Rb, Li, Na, K, Cs или их смесь;
z составляет от 1 до приблизительно 8.
34. Каталитическая композиция по п. 33, в которой молибдатное соединение щелочного металла нанесено на носитель, выбранный из группы, которую составляют диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид циркония, диоксид титана и их смеси, и при этом носитель составляет от 1 мас.% до 99 мас.% полной массы щелочного молибдата и носителя.
35. Каталитическая композиция по п. 33, причем каталитическая композиция содержит от 0,01 мас.% до приблизительно 10 мас.% молибдатного соединения щелочного металла по отношению к полной массе вышеупомянутой каталитической композиции.
36. Каталитическая композиция по п. 26, причем при применении каталитической композиции в качестве катализатора для получения акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода способом, предусматривающим контакт пропилена, аммиака и кислорода при повышенной температуре в паровой фазе в присутствии катализатора, относительные выходы акрилонитрила, ацетонитрила и цианистого водорода, получаемых вышеупомянутым способом, определены следующими условиями:
α = [(%AN + (3 × %HCN) + (1,5 × %ACN)) / %PC] × 100,
где %AN представляет собой выход акрилонитрила, и %AN > 82,
%HCN представляет собой выход цианистого водорода, и %HCN > 5,
%ACN представляет собой выход ацетонитрила,
%PC представляет собой степень превращения пропилена, и
α составляет более чем 102,5.
