179299. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszfor-vanádium- oxigén komplett oxidációs katalizátor regenerálására
3 179299 4 D) klórozott etán vagy etilén. A kezelés révén megnöveljük a katalizátor szelektivitását a kívánt oxigéntartalmú termékek előállításakor. A találmány szerinti eljárással olyan katalizátorokat is regenerálhatunk, amelyeket szénhidrogénekből, azaz alkánokból, alkénekből vagy aromás vegyületekből vagy azok keverékeiből oxidált vegyületek olyan módon történő előállítására használtak, hogy a betáplált szénhidrogéneket és egy molekuláris oxigént tartalmazó gázt gőzfázisban érintkezésbe hoztak fémmel promoteált foszfor-vanádium-oxigén komplex katalizátorral, ahol a katalizátor komplexben 1 atom vanádiumra számítva körülbelül 0,5-5 atom foszfor és körülbelül 0,05-0,5 atom fém promotor van, és amikor a katalizátornak a szénhidrogénekből oxidált termékek előállításakor jelentkező szelektivitása bizonyos használat után csökken, akkor az említett katalizátor komplexet valamely reaktiválószer, azaz molekuláris halogének, bizonyos, legalább egy halogenid csoportot tartalmazó vegyületek vagy azok keverékeinek hatékony mennyiségével érintkezésbe hozzuk, és ezáltal megnöveljük a katalizátor szelektivitását. A találmány szerinti eljárással például előnyösen regenerálhatunk maleinsavanhidrid előállításához használt katalizátort is. A maleinsav előállításához valamely, legalább 50 súly% n-butánt tartalmazó szénhidrogén és molekuláris oxigént tartalmazó gázt gőzfázisban, foszfor-vanádium-oxigén komplexből és cink fém promotorból álló katalizátorral érintkeztetnek, ahol a katalizátor komplexben egy atom vanádiumra számítva körülbelül 0,5 — körülbelül 5 atom foszfor és körülbelül 0,05 — körülbelül 0,5 atom cink promotor van, és a katalizátor butánból maleinsavanhidrid előállításakor jelentkező szelektivitása a katalizátor komplex bizonyos használata után csökken, ekkor az említett katalizátor komplexet a reaktiválás körülményei között valamely reaktiválószer, azaz klór, hidrogénklorid, rövidszénláncú alkilhalogenidek, - beleértve a széntetrakloridot is - vagy azok keverékeinek hatékony menynyiségével hozzuk érintkezésbe, annak érdekében, hogy megnöveljük a katalizátor maleinsavanhidrid előállításakor jelentkező szelektivitását. A találmányt az alábbiakban részletesen ismertetjük. A találmány tárgya tehát olyan eljárás, amellyel egy speciális oxidációs katalizátor szelektivitását javíthatjuk meg vagy tarthatjuk a kezdeti szelektivitás-szinten, úgy, hogy a katalizátorhoz az eljárás során, vagy külön reaktiváló eljárásban bizonyos reaktiválószereket adunk. Közelebbről, a találmány a legtöbb oxidációs eljárásban alkalmazható, különösen olyan oxidációs eljárásban, ahol maleinsavanhidridet állítanak elő butánokból és/vagy buténekből. A javított eljárásban alkalmazott katalizátor foszfor-vanádium-oxigén komplex katalizátor, amely néhány esetben valamely fém promotort is tartalmaz. A fém promotor különösen cink, bizmut, réz, lítium vagy azok keveréke lehet. Az oxidációs eljárásban használt — és különösen a maleinsavanhidrid és egyéb hasonló oxigéntartalmú termékek előállítására alkalmazott speciális katalizátort —, a katalizátor előállítását és alkalmazását a 3 862 146 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás ismerteti. Az itt leírt katalizátor fémmel promoteált foszfor-vanádium-oxigén komplex. A hivatkozott Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint bután foszfor-vanádium-oxigén komplex katalizátor jelenlétében maleinsavanhidriddé való oxidációjának hozama növelhető, ha a katalizátorhoz cink, bizmut, réz vagy lítium promotort adnak. Az oxidáció kitermelése 50%-kal növelhető anélkül, hogy a maleinsavanhidrid előállításakor tapasztalt szelektivitás csökkenne. Az ismertetett eljárás szerint úgy állítják elő a maleinsavanhidridet, hogy a betáplált, lényegében legalább 50%-ban n-butánból álló anyagot és valamely, molekuláris oxigént tartalmazó gázt gőzfázisban olyan katalizátor komplexszel hoznak érintkezésbe, amely lényegében foszfor-vanádium-oxigén komplexből és valamely fém promotorból, így cinkből, rézből, bizmutból, lítiumból vagy ezek keverékéből áll és a katalizátor komplex 1 atom vanádiumra vonatkoztatva körülbelül 0,5—5 atom foszfort és 0,05-0,5 atom fém aktivátort tartalmaz. Míg ez a szabadalmi leírás egy bizonyos eljárást és az ilyen eljárásban alkalmazott katalizátort ismerteti, a találmányt nem korlátozzuk az ott leírt eljárásra. A találmány a hivatkozott szabadalmi leírásban ismertetett katalizátorokra és egyéb olyan foszfor-vanádium-oxigén komplex katalizátorokra is vonatkozik, amelyek további, különböző fém promotorokat (aktivátorokat) és/vagy egyéb komponenseket tartalmazhatnak. Az alkalmazható katalizátorok közé tartoznak azok, amelyek vanádiumoxidok és foszforoxidok reakciójakor keletkeznek. Ezek a katalizátorok előnyösen úgy állíthatók elő, hogy a vanádiumoxidokat, így a vanádiumpentoxidot sósavval reagáltatjuk, majd hozzáadjuk a foszforsavat, így kapjuk a foszfor-vanádium komplex katalizátort. A katalizátor előállítása során egyéb anyagokat is adagolhatunk, így például cinket, rezet, lítiumot, bizmutot vagy a periódusos rendszer LA vagy HA csoportjába tartozó egyéb fémeket vagy ezeknek a fémeknek a vegyületeit. Ilyen katalizátorok előállítását ismertetik részletesen a 3 288 731 és 3 293 268 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírások. Általában jól alkalmazható katalizátorok állíthatók elő a következő módszerek szerint: (1) foszforsav és vanádiumoxalát reagáltatásával vizes oldatban, majd az oldatot 300—500 °C-ra melegítve, hogy olyan terméket kapjunk, amelyben a P : V atom-arány körülbelül 1 :3, vagy (2) foszforsavat vizes oldatban ammónium-meta-vanadáttal reagáltatva és a reakcióterméket 300—500 °C-on szárítva és melegítve, hogy a termék P : V atom-aránya körülbelül 1 :3 legyen, vagy (3) foszforpentoxidot vagy foszforsavat valamely hidrogénhalogenid vizes oldatában valamely vanádium-vegyülettel reagáltatva és a terméket 300—500 °C-on szárítva és melegítve, hogy a termék P : V atom-aránya körülbelül 1 :3 legyen. A katalitikus tulajdonságok javítása vagy módosítása céljából további komponenseket is adhatunk a reakcióelegyhez, ha a fenti módszerek bármelyike szerint járunk el. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
