166001. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilnitril előállítására
I- f. 5 166001 be. A bevezetett ammónia mennyisége 0,8-1,5 mól/mól olefin. A széndioxid és a szénmonoxid használata különösen előnyös az akrilnitril propilénből, ammóniából, oxigénből vagy oxigéntartalmú gázokból, antimon-vas és antimon-ón alapú, és promotorként egy vagy több más elemet, például rezet, ezüstöt, teÜurt, bizmutot, niobiumot, cériumot, vanádiumot, mangánt, wolframot, molibdént stb. tartalmazó katalizátorral történő előállításakor. Bár az eljárást rögzített katalizátor-ággyal felszerelt készülékben kivitelezett példákkal ismertetjük, az könnyen használható fluidizált katalizátorral végzett reakciók esetén is. A következő példákkal szemléltetjük a találmány szerinti eljárást, anélkül azonban, hogy a találmány oltalmi körét csak a példákban megadottakra terjesztenénk ki. Az 1-5. példákban a különböző, antimontartalmú katalizátorok előállításának módszerét adjuk meg. A különböző katalizátorokkal, CO és COj mellett végzett akrilnitril-szintézisek eredményeit az 1., la., 2., 2a., 3., 3a., 4., 4a., 5. és 5a. táblázatokban adjuk meg. Az akrilnitril-szintéziseket vagy hengeres cső alakú, 150 mm hosszú és 10 mm átmérőjű, saválló acélból készült mikroreaktorban végezzük, amit elektromos úton fűtünk, vagy 1 cm átmérőjű, 1 m hosszú, sóolvadék-fűrdőben melegített cső alakú reaktort használunk. A táblázatokban az áramlási sebesség az egy óra alatt bevezetett, a katalizátor-ágyazat 1 cm3 -ére vonatkoztatott, cm3 -ben kifejezett propilén mennyiségét jelenti, a szelektivitás a keletkezett akrilnitril (ACN) móljainak számából és a reagált propilén móljainak számából számított hányados 100-zal szorzott értékét jelenti, konverziófokon a reagált propilénmolekulák számából és a bevezetett propilénmolekulák számából számított hányados 100-zal szorzott értékét értjük. S Az 1-5. és az la.-5a. táblázatok adataiból kitűnik, hogy a találmány szerinti eljárás foganatosításakor az akrilnitril-szelektivitás a felsorolt példák mindegyikében előnyösen változik. 10 A 6. példából és a 6. táblázat adataiból kitűnik, hogy ha a találmány szerinti eljárást az ammonoxidációs reakcióknál használt molibdenát, foszformolibdenát vagy molibdén-heteropolisó katalizátorokkal foganatosítjuk, negatív eredményeket ka-15 punk. 1. példa 20 70 C° hőmérsékleten 1250 g vasnitrátot [Fe(N03 ) 3 • 9H 2 0] olvasztunk. Az olvadékhoz cseppenként, keverés közben 455 g Sb2 0 3 -ot adunk. A terméket szárítás után legfeljebb 250 C° hőmérsékleten kalrináljuk. A por alakú terméket 25 ezután 20% ammóniumkarbonáttal és 5% sztearinrial keverjük, a masszát 3% vízzel nedvesítjük, majd 4-5 mm hosszúságú és 3 mm átmérőjű hengereket készítünk. A katalizátort a következőképpen aktiváljuk: 30 hőmérsékletét 4 óra alatt égetőkemencében lOOCf-ra, majd 12 óra alatt SOOCf-ra, négy óra alatt 650C°-ra és végül egy óra alatt 800C°-ra emeljük és 2 órán át ezen az értéken tartjuk. Az így előállított katalizátort használjuk az 35 akrilnitril előállításakor. A kísérlet eredményeit a kísérlet körülményeivel együtt az 1. és la. táblázatokban adjuk meg. 1. táblázat Az akrilnitril előállítása az 1. példa szerinti eljárással előállított katalizátorral. Mikroreaktor 1 cm átmérőjű, rögzített ágyas reaktor A C3 H 6 áramlási sebessége (cm3 /cm 3 /óra) 50 50 50 A30 30 A reakcióelegy összetétel (mól) C3 H 6 1 1 1 1 1 NH3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 Levegő 12,5 13 12,5 15 15 H2 0 10 0 0 30 0 CO 0 10 10 0 30 Reakcióhőmérséklet (C°) 470 460 472 460 459 C3 H 6 -konverzió (mól%) 82,6 78,8 84,3 59,9 61,4 Akrilnitril-szelektivitás (mól%) 71,7 77,2 76,7 68,9 77,2
