Способ получения акриловой кислоты с использованием свободного от щелочных металлов и щелочно-земельных металлов цеолитного материала - RU2016152439A

1. Способ получения акриловой кислоты, включающий

(i) предоставление потока вещества S4, содержащего источник формальдегида и уксусную кислоту,

(ii) приведение в контакт потока вещества S4 с катализатором альдольной конденсации, содержащим цеолитный материал с включающей алюминий каркасной структурой, с получением содержащего акриловую кислоту потока вещества S6, причем каркасная структура цеолитного материала согласно (ii) содержит YO₂ и Al₂O₃ и причем Y является четырехвалентным элементом,

причем общее содержание щелочно-земельного металла и щелочно-земельного металла в цеолитном материале согласно (ii) в расчете на оксид щелочно-земельного металла (M₂O) и оксид щелочно-земельного металла (МО) составляет от 0 до 0,1% масс., предпочтительно от 0 до 0,05% масс., более предпочтительно от 0 до 0,01% масс., более предпочтительно от 0 до 0,001% масс., соответственно в пересчете на общую массу цеолитного материала,

и причем катализатор альдольной конденсации согласно (ii) содержит вне каркасной структуры цеолитного материала, содержащегося в катализаторе альдольной конденсации от 0 до 1% масс., предпочтительно от 0 до 0,1% масс., более предпочтительно от 0 до 0,01% масс., более предпочтительно от 0 до 0,001% масс., более предпочтительно от 0 до 0,0001% масс., ванадия в расчете на оксид ванадия(V) и в пересчете на общую массу катализатора альдольной конденсации.

2. Способ по п. 1, причем цеолитный материал согласно (ii) является силикоалюмофосфатным (SAPO) или алюмофосфатным (АРО) материалом.

3. Способ по п. 1, причем Y выбран из группы, состоящей из кремния, олова, титана, циркония, германия, ванадия и комбинации двух или более указанных элементов, предпочтительно из группы, состоящей из кремния, олова, титана и комбинации двух или более указанных элементов, более предпочтительно из группы, состоящей из кремния, олова и их комбинации.

4. Способ по п. 1, причем каркасная структура цеолитного материала согласно (ii) дополнительно к Al₂O₃ содержит X₂O₃, причем X является отличным от алюминия трехвалентным элементом, и причем X предпочтительно выбран из группы, состоящей из бора, индия, галлия, переходных металлов групп от 3 до 12 и комбинации двух или более указанных элементов, более предпочтительно выбран из группы, состоящей из бора, индия, галлия, железа и комбинации двух или более указанных элементов.

5. Способ по п. 1, причем цеолитный материал согласно (ii) по меньшей мере частично находится в Н-форме.

6. Способ по п. 5, причем каркасная структура цеолитного материала согласно (ii) при необходимости дополнительно к Al₂O₃ содержит Х₂О₃, причем X является отличным от алюминия трехвалентным элементом и причем молярное соотношение NH₄⁺(Al+X) цеолитного материала, в случае если его насыщают NH₃, находится в диапазоне от 0,011 до 11, предпочтительно от 0,31 до 11, более предпочтительно от 0,751 до 11, более предпочтительно от 0,951 до 11.

7. Способ по п. 1, причем цеолитный материал согласно (ii) дополнительно содержит по меньшей мере один некаркасный элемент Z, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из титана, циркония, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама, марганца, железа, кобальта, никеля, цинка, галлия, германия, индия, олова, свинца, фосфора, азота, серы и комбинации двух или более указанных элементов, более предпочтительно состоящей из фосфора, азота, серы и комбинации двух или более этих элементов, и более предпочтительно представляющий собой фосфор.

8. Способ по п. 7, причем азот, фосфор и сера по меньшей мере частично находятся в оксидной форме, предпочтительно в виде оксида и/или оксоаниона.

9. Способ по п. 1, причем цеолитный материал согласно (ii) имеет структурный тип, выбранный из группы, состоящей из BEA, MFI, MWW, FAU, MEL, MTN, RRO, CDO, LTL, MOR, AFI, FER, LEV и смешанной структуры из двух или более указанных структурных типов, предпочтительно ВЕА.

10. Способ по п. 1, причем катализатор альдольной конденсации согласно (ii) дополнительно к цеолитному материалу содержит связующий материал.

11. Способ по п. 1, причем катализатор альдольной конденсации находится в виде формованного изделия, предпочтительно сформованного в прутки, предпочтительно с прямоугольным, треугольным, гексагональным, квадратным, овальным или круглым поперечным сечением, в форме звезд, таблеток, в качестве шариков или в качестве полых цилиндров.

12. Способ по п. 1, причем приведение в контакт согласно (ii) осуществляют при температуре в интервале от 200 до 400°C, предпочтительно от 230 до 370°C, более предпочтительно от 250 до 350°C.

13. Способ по п. 1, причем объемная производительность при приведении в контакт согласно (ii) находится в диапазоне от 0,01 до 2,5 кг/кг/ч, предпочтительно от 0,025 до 2,0 кг/кг/ч, более предпочтительно от 0,05 до 1,75 кг/кг/ч, причем объемная производительность определена как кг (акриловой кислота) / кг (катализатор альдольной конденсации) / ч.

14. Способ по п. 1, причем источником формальдегида является безводный источник формальдегида, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из триоксана и параформальдегида.

15. Способ по одному из пп. 1-14, причем температурнопрограммированная десорбция с аммиаком (ТПД NH3) цеолитного материала согласно (ii) имеет максимум десорбции по меньшей мере в одном из температурных интервалов от 0 до 250°С, от 251 до 500°С и от 501 до 700°C, причем после деконволюции десорбционного спектра максимум десорбции в температурном интервале от 0 до 250°С соответствует концентрации десорбированного аммиака в диапазоне от 0,05 до 2,0 ммоль/г, максимум десорбции в температурном интервале от 251 до 500°С соответствует концентрация десорбированного аммиака в диапазоне от 0,05 до 1,5 ммоль/г и максимум десорбции в температурном интервале от 501 до 700°С соответствует концентрация десорбированного аммиака в диапазоне от 0,001 до 0,5 ммоль/г, и причем концентрация десорбированного аммиака определена как ммоль (десорбированный аммиак / г (цеолитный материал).