182548. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metakrilsav előállítására metakrolein katalitikus oxidációjával
182 548 8 1. példa 100 g molibdén-trioxidot, 6,3 g vanádium-pentoxidot, 1,1 g réz-oxidot, 8,0 g ortofoszforsavat és 1,8 g piroarzénsavat diszpergálunk vagy feloldunk 1000 ml ionmentesített vízben. A kapott elegyet keverés és visszafolyatás mellett 6 órán át forraljuk. A kapott tiszta, narancsvörös oldatot vízfürdőn szárazra pároljuk. A kapott szilárd anyag (katalizátor) összetétele a következő: Mo10V1P1Cu0,2As0>2. A termék röntgendiffrakciós mérések szerint heteropolisav szerkezetű, és a következő legjellegzetesebb diffrakciós csúcsokat adja: 20 = 8,0°, 8,9°, 9,3°. A kapott terméket 24—48 mesh szemcseméretűre őröljük, majd Pyrex üvegből készült, 18 mm belső átmérőjű reaktorcsőbe töltjük, és a reaktort fluidágyba merítjük. A metakrolein, oxigén, nitrogén és vizgőz 1:2,5:14:7 arányú elegyét tartalmazó oxidáló gázelegyet SV = 1600 óra-1 térsebességgel vezetjük át a csőreaktoron, és az oxidálást 320 °C hőmérsékleten 120 napon át folytatjuk. A kapott eredményeket az 1. táblázatban adjuk meg. A 120 nap elteltével ismét megvizsgáltuk a katalizátor szerkezetét röntgendiffrakciós eljárással, és megállapítottuk, hogy nem képződött molibdén-trioxid, és nem változott meg a katalizátor szerkezete. 2. példa 100 g molibdén-trioxidot, 6,3 g vanádium-pentoxidot, 1,1 g réz-oxidot, 8,0 g ortofoszforsavat, 1,8 g piroarzénsavat és 2,1 g ón-oxidot használva kiindu7 lási anyagként, az 1. példa szerinti eljárással a következő összetételű katalizátort állítjuk elő: Mo^V^Cu0,2As0,2Sn0,2. Röntgendififrakciós mérés szerint a kapott szilárd anyag heteropolisav szerkezetű, és a kö- 5 vetkező legjellegzetesebb refrakciós csúcsokat adja: 20 = 8,0°, 8,9°, 9,3°. Az 1. példában megadott körülmények között 30 napon keresztül folyamatosan metakrilsavat állítottunk elő a kapott katalizátor felhasználásával. A ka- 10 pott eredményeket szintén az 1. táblázatban adjuk meg. 3—21. példák 15 A 2. példában megadott 2,1 g ón-oxid helyett, 3,2 g ólom-tetroxidot, 2,4 g cerium-oxidot, 1,1 gtrikobalttetroxidot, 1,1 g vas-oxidot, 1,7 g cirkónium-oxidot, 3,7 g tórium-oxidot, 3,2 g volfram-trioxidot, 1,5 g germánium-oxidot, 1,0 g nikkeloxidot, 3,4 g rénium- 20 heptoxidot, 3,2 g bizmut-oxidot, 2,0 g antimon-trioxidot, 1,4 g króm-trioxidot, 0,9 g bórsavat, 0,6 g magnézium-oxidot, 1,6 g ezüst-oxidot, 0,7 g alumíniumoxidot, 1,1 g cink-oxidot illetve 1,1 g titán-oxidot használva az 1. táblázatban felsorolt termékeket kap- 25 juk. A kapott termékek heteropolisav szerkezetűnek bizonyultak a röntgendififrakciós mérések tanúsága szerint, és a következő legjellemzőbb csúcsokat mutatták: 20=8,0°, 8,9°, 9,3°. Kísérletsorozatokat végeztünk az 1. példában meg- 30 adott feltételek mellett. A kapott eredményeket az 1. táblázatban tüntetjük fel. 30 napos reakcióidő után a röntgendiffrakciós mérések szerint a katalizátor szerkezete nem változott . 1. Táblázat Példa száma A katalizátor összetétele Üzemidő (nap) Reakcióhőmérséklet (°C) Metakrolein konverzió (%) Szelektivitás (%) Metakrilsav kitermelés (%) l. MOioV.PiCUo, 2 ASq, 2 1 320 93,4 83,6 78,1 120 320 93,5 83,9 78,4 2. Mo10V1P1Cuo52ASo,2Sn0,2 1 320 91,2 83,9 76,5 30 320 92,1 83,3 76,7 3. lPiCUß^As^Pbo^ 1 330 90,4 82,2 74,3 30 330 91,2 83,3 76,7 4. Mo10V lP)Cuú,2As0.2Ce0,2 1 315 92,5 81,5 75,4 30 315 92,2 81,8 75,4 5. ^°X0^ri^>l^U0’2^S0>2^°0’2 1 312 95,7 80,9 77,4 30 312 96,0 80,8 77,6 6. Mo, o v, P |C u0,2 A Sy, 2Fco, 2 1 315 94,1 82,1 77,3 30 315 94,7 82,1 77,7 7. M°ioViPiCuo,2A8oA>2 1 317 93,8 83,7 78,5 30 317 93,1 83,9 78,1 5
