BE821324A - Nouveau catalyseur d'oxydation - Google Patents

Nouveau catalyseur d'oxydation

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BE821324A
BE821324A BE149748A BE149748A BE821324A BE 821324 A BE821324 A BE 821324A BE 149748 A BE149748 A BE 149748A BE 149748 A BE149748 A BE 149748A BE 821324 A BE821324 A BE 821324A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C07C51/252Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein

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Description


  Nouveau catalyseur d'oxydation, sa préparation

  
et son application à la production d'un acide

  
 <EMI ID=1.1>  

  
La présente invention concerne l'oxydation catalytique en phase vapeur d'aldéhydes aliphatiques insaturés en acides carboxyliques aliphatiques insaturés correspondants.

  
Il est connu d'utiliser des catalyseurs contenant du

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Dans ces réactions, un mélange réactionnel gazeux contenant habituellement l'aldéhyde, de l'oxygène moléculaire et

  
de l'eau sous la forme de vapeur, est mis en contact avec le catalyseur par passage continu, sur un lit de ce dernier, d'un courant du mélange réactionnel. Ces catalyseurs connus peuvent  être ceux qui ont été décrits dans les brevets des Etats-Unis

  
 <EMI ID=3.1> 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
peuvent pas tous être utilisés couramment à des fins industrielles. Certains d'entre eux, par exemple, n'offrent pas les taux relativement élevés de pourcentage de transformation, de productivité et de pourcentage de sélectivité que l'on exige actuellement d'un catalyseur industriel.

  
Le pourcentage de transformation, la productivité et le pourcentage de sélectivité sont définis comme suit, au sens de la présente invention :

  

 <EMI ID=5.1> 


  
la A = somme des équivalents aldéhydiques molaires (sur la

  
base du carbone) de tous les produits contenant du carbone, à l'exclusion de l'aldéhyde contenu dans l'effluent, qui sont formés par heure de réaction.

  
II productivité = poids en grammes d'acide carboxylique aliphat&#65533;-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
de catalyseur (dans le lit de catalyseur) par heure de réaction.

  
 <EMI ID=7.1>  

  

 <EMI ID=8.1> 


  
où A a les définitions données en la.

  
 <EMI ID=9.1> 

  
une productivité et un pourcentage de sélectivité relativement élevés par oxydation de l'aldéhyde à insaturation alpha,bêta correspondant en phase vapeur par contact dudit aldéhyde en présence d'oxygène moléculaire et de vapeur d'eau avec certains catalyseurs contenant du molybdène, du vanadium et du tantale.

  
L'invention a pour but d'offrir de nouveaux catalyseurs pour l'oxydation en phase vapeur d'aldéhydes aliphatiques à insaturation alpha,bêta en acide carboxylique aliphatique à insaturation alpha,bêta correspondant.

  
L'invention a aussi pour but d'offrir un procédé permettant d'oxyder des aldéhydes aliphatiques à insaturation alpha,bêta en phase gazeuse pour produire l'acide carboxylique aliphatique à insaturation alpha,bêta correspondant, avec un pourcentage de transformation, une productivité et un pourcentage de sélectivité relativement élevés.

  
L'invention parvient aux buts qu'elle se propose d'atteindre en utilisant comme catalyseur dans ce procédé une

  
 <EMI ID=10.1> 

  
proportions correspondant à la formule :

  

 <EMI ID=11.1> 


  
proportions atomiques des éléments Mo, V, Ta et respectivement X qui sont présents dans la composition du catalyseur. 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
composition du catalyseur en combinaison avec de l'oxygène, vraisemblablement sous la forme de divers oxydes métalliques.

  
Le catalyseur est avantageusement préparé à partir d'une solution de sels et/ou de complexes et/ou de composés

  
 <EMI ID=13.1> 

  
avantageusement une solution aqueuse de pH égal à 1-12, notamment à 5 + 3, à une température d'environ 20 à 100[deg.]C. La solution des composés métalliques est préparée en dissolvant des quantités suffisantes de composés solubles de chacun des métaux de manière à obtenir les rapports atomiques a:b:c:d désirés des éléments respectifs Mo, V, Ta et X. Les sels, complexes ou composés des métaux Mo, V et Ta que l'on choisit doivent être mutuellement solubles. Si les sels, complexes ou composés choisis du métal X ne sont pas mutuellement solubles avec les autres composés métalliques, on peut les ajouter en dernier lieu à la solution. La. composition de catalyseur est ensuite préparée en éliminant l'eau ou un autre solvant du mélange des composés métalliques en solution. Une proportion quelconque, notamment in-

  
 <EMI ID=14.1> 

  
par du titane et/ou du niobium dans la composition du catalyseur.

  
L'eau ou tout autre solvant peut être éliminé par évaporation du mélange des composés métalliques dissous.

  
Lorsque le catalyseur doit être fixé sur un support, les composés métalliques sont déposés sur un support poreux ayant habituellement une surface spécifique d'environ 0,01 à

  
2 m<2>/g. Le support a une porosité apparente de 30 à 60 % ; au moins 90 % des pores ont un diamètre compris entre 20 et 1500 microns. Le support est habituellement utilisé sous la forme

  
de particules ou pastilles de diamètre compris entre 3,2 et

  
7,9 mm. Le dépôt est effectué par immersion du support dans la solution puis évaporation de la majeure partie du solvant et séchage du produit à environ 80-1400C pendant 2 à 60 heures.

  
Le catalyseur séché est ensuite calciné par chauffage à 250-
450[deg.]C, notamment à 325-425[deg.]C pendant 2 à 24 heures dans l'air

  
 <EMI ID=15.1>  

  
Lorsque les oxydes sont fixés sur le support, jls représentent habituellement environ 10 à 50 % en poids de la composition totale du catalyseur ; le support représente environ 50 à 90 % en poids de la composition totale du catalyseur.

  
Le molybdène est avantageusement introduit dans la  solution sous la forme de ses sels d'ammonium, par exemple le paramolybdate d'ammonium, et de ses sels d'acides organiques tels que les acétates, oxalates, mandélates et glycolates. D'autres composés hydrosolubles de molybdène que l'on peut utiliser comprennent les oxydes de molybdène partiellement solubles dans l'eau, l'acide molybdique et les nitrates et chlorures de molybdène.

  
Le vanadium est avantageusement introduit dans la solution sous la forme de ses sels d'ammonium tels que le métavanadate d'ammonium et le décavanadate d'ammonium et de sels d'acides organiques tels que les acétates, oxalates et tartrates. D'autres sels hydrosolubles de vanadium que l'on peut utiliser comprennent les oxydes de vanadium partiellement solubles dans l'eau et les sulfates et nitrates de vanadium.

  
Le tantale est avantageusement introduit dans la solution sous la forme d'oxalates. D'autres sources de tantale soluble que l'on peut utiliser comprennent des composés de tantale dans lesquels le tantale est coordiné, lié ou complexé avec un b&#65533;ta-dicétoriate, un acide carboxylique, une amine, un alcool ou une alcanolamine.

  
Lorsque le titane remplace une portion du tantale, il est de préférence introduit dans la solution sous la forme d'un chélate hydrosoluble en coordination avec du lactate d'ammonium. D'autres composés solubles de titane que l'on peut utiliser comprennent ceux dans lesquels le titane est coordiné, lié ou complexé avec un bêta-dicétonate, un acide carboxylique ou une amine, un alcool ou une alcanolamine.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
est de préférence introduit dans la solution sous la forme d'oxalates. D'autres sources de niobium soluble que l'on peut utiliser comprennent des composés de niobium. dans lesquels le niobium est  <EMI ID=17.1> 

  
carboxylique, une amine, un alcool ou une alcanolamine.

  
Le fer, le cuivre, le cobalt, le chrome et le manganèse sont de préférence introduits dans la solution sous la forme de nitrates. Dtautres composés hydrosolubles de ces éléments que l'on peut utiliser comprennent les chlorures hydrosolubles et des sels hydrosolubles d'acides organiques, tels que les acétates, oxalates, tartrates, lactates, salicylates, formiates et carbonates de ces métaux.

  
On suppose que pour que les catalyseurs soient très efficaces, les éléments métalliques Mo, V, Ta et X soient réduits au-dessous de leurs plus hauts degrés d'oxydation possibles. On peut effectuer cette réduction pendant le traitement thermique du catalyseur en présence d'agents réducteurs tels

  
 <EMI ID=18.1> 

  
organiques complexants qui sont introduits dans les solutions

  
à partir desquelles les catalyseurs sont préparés. Les catalyseurs peuvent aussi être réduits dans le réacteur dans lequel la réaction d'oxydation doit être conduite par passage d'agents réducteurs hydrocarbonés tels que le propylène dans le lit de catalyseur.

  
Les aldéhydes à insaturation alpha,bêta qui sont oxydés dans le procédé de la présente invention répondent à la formul e :

  

 <EMI ID=19.1> 


  
dans laquelle R, est un atome d'hydrogène ou un radical alkyle

  
 <EMI ID=20.1> 

  
sentent de l'hydrogène ou un groupe méthyle.

  
Ces aldéhydes comprennent donc l'acroléine et la méthacroléine. Lorsque l'acroléine et/ou la méthacroléine sont oxydées, l'acide carboxylique à insaturation alpha,bêta correspondant doit être respectivement l'acide acrylique et/ou l'acide méthacrylique. 

  
Les aldéhydes peuvent être oxydés individuellement ou en associations.

  
Les composants des mélanges réactionnels qui sont utilisés dans le procédé de la présenta invention et les propor-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
1 à 25 moles d'eau (sous la forme de vapeur) , et éventuellement 0,1 à 5 moles d'une oléfine à insaturation alpha,bêta de même nombre d'atomes de carbone que l'aldéhyde qui est oxydé. Le propylène, par exemple, peut être utilisé dans le mélange réactionnel lorsque l'acroléine est oxydée en acide acrylique.

  
L'eau ou de la vapeur d'eau peut être utilisée comme diluant réactionnel et comme modérateur thermique pour la réactior. D'autres diluants que l'on peut utiliser comprennent des gaz inertes tels que l'azote, l'anhydride carbonique et

  
des hydrocarbures gazeux saturés.

  
L'oléfine peut être présente du fait que la charge aldéhydique peut être l'effluent d'un procédé basé sur une réaction d'oxydation d'une oléfine en aldéhyde, et cet effluent renferme habituellement de l'oléfine n'ayant pas réagi.

  
Les composants du mélange réactionnel sont mélangés uniformément avant d'être introduits dans la zone de réaction. Ces composants sont préalablement chauffés, individuellement

  
ou après avoir été mélangés, avant leur introduction dans la zone de réaction, à une température d'environ 200 à 300[deg.]0.

  
Le mélange réactionnel préalablement chauffé est mis en contact avec la composition de catalyseur dans la zone de réaction dans les conditions suivantes :

  
 <EMI ID=22.1> 

  
1 à 3 bars,

  
température d'environ 200 à 400[deg.]C, notamment d'environ
250 à 350[deg.]C, 

  
durée de contact du mélange réactionnel avec le cata-

  
 <EMI ID=23.1>   <EMI ID=24.1> 

  
rapport du volume apparent du lit de catalyseur au volume du

  
 <EMI ID=25.1> 

  
les conditions réactionnelles données, dans l'unité de temps.

  
La pression de réaction est initialement établie par la charge gazeuse de corps réactionnels et de diluants et lorsque la réaction a débuté, la pression est maintenue avantageusement au moyen de régulateurs convenables de contre-pression montés du côté de l'effluent gazeux du lit de catalyseur.

  
Pour atteindre la température de réaction, il est avantageux de disposer le lit de catalyseur dans un convertisseur tubulaire dont les parois sont immergées dans un milieu convenable d'échange de chaleur tel que la tétraline, des mélanges de sels fondus ou un autre agent convenable d'échange

  
de chaleur qui est chauffé à la température désirée de la réaction.

  
L'invention est illustrée par les exemples suivants, donnés à titre non limitatif.

  
Ces exemples décrivent la préparation de diverses compositions de catalyseur et ltutilisation de ces compositions dans l'oxydation de l'acroléine en acide acrylique.

  
L'activité de chaque catalyseur expérimental a été déterminée dans un réacteur ou tube convertisseur en acier inoxydable de 2,5 cm de diamètre et 195 cm de longueur, équipé d'une chemise. Cette dernière renferme de la tétraline qui est utilisée comme milieu d'échange de chaleur.

  
La partie centrale (137,5 cm) contient 800 ml de catalyseur et un thermocouple mobile de 3,2 mm est disposé dans le lit de catalyseur.

  
Les catalyseurs sont éprouvés sous pression manométri-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
durée de contact de 1,2 seconde, la charge admise étant composée de 3 moles % d'acroléine, 6 moles % d'oxygène, 15 moles % de vapeur d'eau et 76 moles % d'azote. 

  
L'activité des catalyseurs est éprouvée en ajustant la température de la chemise du tube de réaction de manière qu'elle atteigne dans le lit de catalyseur une valeur maximale
(point chaud) de 304 à 306[deg.]C, lorsque la réaction d'oxydation a lieu.

  
La vitesse spatiale est calculée en déterminant les équivalents gazeux (litres) de l'effluent total dégagé pendant une heure. Ce volume à la température ambiante est converti en volume à 0[deg.]C sous pression de 760 mm de mercure.

  

 <EMI ID=27.1> 

Exemple 1

  
 <EMI ID=28.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atonegramme de vanadium) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomes-grammes de Mo) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 66 g de solution d'oxalate de tantale (contenant 0,3 atome-gramme de Ta) et 60 g

  
 <EMI ID=29.1> 

  
dissous dans 100 ml d'eau.

  
On chauffe le mélange résultant en agitant et on chasse

  
 <EMI ID=30.1> 

  
la suspension concentrée résultante est transférée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et elle est addi-' tionnée de 1040 g (1000 ml) de mélange de silice et d'alumine

  
 <EMI ID=31.1> 

  
un séchage par évaporation sous agitation au bain-marie bouillant. On effectue'un autre séchage à une température de 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transférée dans un panier de toile métallique (acier inoxydable) à mailles de 0,149 mm d'ouverture et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures te

  
à 400[deg.]C dans une atmosphère ambiante-d'air.

  
La quantité de catalyseur qui se dépose sur le support, calculée d'après le gain de poids 311, catalyseur obtenu, est

  
 <EMI ID=32.1> 

  
tant sur cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 2

  
 <EMI ID=33.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atomegramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomesgrammes de Mo) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans un bécher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 396 g de solution d'oxalate de tantale (contenant 0,3 atome-gramme de Ta) et 36 g

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
On chauffe le mélange résultant en l'agitant et on élimine par évaporation environ 60 % de l'eau.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et addition-

  
 <EMI ID=36.1> 

  
un séchage par évaporation sous agitation au bain-marie bouillant. On poursuit le séchage à une température de 120[deg.]C pendant
16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier de toile métallique (acier- inoxydable) à mailles de 0,149 mm d'ouverture et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures

  
à 400[deg.]C dans une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de poids du catalyseur obtenu, est de 28,0 % en poids. Les résultats des essais de catalyse pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 3

  
 <EMI ID=37.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atomegramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomes- <EMI ID=38.1> 

  
dissous dans 100 ml d'eau.

  
Le mélange résultant est chauffé sous agitation et

  
 <EMI ID=39.1> 

  
ration.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et additionnée de 1040 g (1000 ml) de mélange de silice et dtalumine

  
 <EMI ID=40.1> 

  
suite un séchage par évaporation sous agitation au bain-marie bouillant. On poursuit le séchage à 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier en toile métallique (acier inoxydable) à mailles de

  
 <EMI ID=41.1> 

  
pendant 5 heures dans-une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée diaprés le gain de poids du catalyseur obtenu, est de 29,0 % en poids. Les résultats de l'essai de catalyse pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 4

  
 <EMI ID=42.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atome-gramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomes-grammes de Mo) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 396 g de solution d'oxalate de tantale (contenant 0,3 atome-gramme de Ta) et 60 g

  
 <EMI ID=43.1> 

  
La suspension concentrée. résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et addition- <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
un séchage par évaporation en agitant au bain-marie bouillant.

  
On poursuit le séchage à une température de 120[deg.]C pendant une période de 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier de toile métallique (acier inoxydable) à mailles de 0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à

  
 <EMI ID=46.1> 

  
lyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de poids du catalyseur obtenu, est de 25,4 % en poids. Les résultats de l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 5

  
 <EMI ID=47.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atome-

  
 <EMI ID=48.1> 

  
 <EMI ID=49.1> 

  
bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 396 g de solution d'oxalate de tantale (contenant 0,3 atome-gramme de Ta) et 54 g

  
 <EMI ID=50.1> 

  
me-gramme de Un) dissous dans 100 ml d'eau.

  
Le mélange résultant est chauffé sous agitation et environ 60 % de l'eau sont éliminés par évaporation.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et additionnée de 1040 g (1000 ml) de mélange de silice et d'alumine "Nor-

  
 <EMI ID=51.1> 

  
suivie d'un séchage par évaporation sous agitation au bain-marie bouillant. On continue de sécher à une température de 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier en toile métallique (acier inoxydable) à mailles de 0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à 400[deg.]C dans une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de poids du catalyseur

  
 <EMI ID=52.1> 

  
lytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 6

  
 <EMI ID=53.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atomegramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomesgrammes de Mo) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 90 g de solution de lactate d'ammonium (contenant 0,6 mole de lactate d'ammonium)

  
 <EMI ID=54.1> 

  
de Cu) dissous dans 100 ml d'eau.

  
On chauffe le mélange résultant en agitant et on élimine par évaporation environ 60 % de l'eau.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et addition-

  
 <EMI ID=55.1> 

  
ton" (N[deg.] SA-5218) en sphères de 6,35 mm. Cette opération est suivie d'un séchage par évaporation sous agitation au bainmarie bouillant. On continue de sécher à une température de
120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier en toile métallique d'acier inoxydable à mailles de 0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à
400[deg.]C en atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de poids du catalyseur obtenu, est de 26,0 % en poids. Les résultats de l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 7

  
 <EMI ID=56.1> 

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atomegramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 g atomesgrammes de Mo) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans

  
un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 60 g de nitrate  <EMI ID=57.1> 

  
100 ml d'eau.

  
On chauffe le mélange résultant en agitant et on

  
 <EMI ID=58.1> 

  
La suspension concentrée, résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et additionnée de 1040 g (1000 ml) de mélange de silice et d'alumine

  
 <EMI ID=59.1> 

  
un séchage par évaporation en agitant au bain-marie bouillant.

  
On continue de sécher à 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier de toile métallique (acier inoxydable) de 0,149 mm d'ouverture de maille et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à 400[deg.]C dans une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, d'après le gain de poids

  
 <EMI ID=60.1> 

  
l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 8

  
 <EMI ID=61.1> 

  
late d'ammonium

  
On dissout 70 g de métavanadate d'ammonium (0,6 atomegramme de V) et 424 g de paramolybdate d'ammonium (2,4 atomes-

  
 <EMI ID=62.1> 

  
un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la. solution résultante 107 g d'oxalate

  
 <EMI ID=63.1> 

  
dissous dans 100 ml d'eau.

  
Le mélange résultant est chauffé en agitant et une

  
 <EMI ID=64.1> 

  
tion.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et additionnée de 1040 g (1000 ml) d'un mélange de silice et d'alumine  <EMI ID=65.1> 

  
est suivie d'un séchage par évaporation sous agitation au bainmarié bouillant. On continue de sécher à ane température de

  
 <EMI ID=66.1> 

  
panier de toile métallique (acier inoxydable) à mailles de

  
 <EMI ID=67.1> 

  
5 heures à 400[deg.]C dans une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain

  
 <EMI ID=68.1> 

  
sultats de l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I.

Exemple 9

  
 <EMI ID=69.1> 

  
gramme de V) et 256 g d'acide oxalique (2,1 moles) dans 2 litres d'eau en agitant à 60-80[deg.]C dans un bêcher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 495 g de paramolyb-

  
 <EMI ID=70.1> 

  
d'eau.

  
Le mélange résultant est chauffé sous agitation et une proportion d'environ 60 % de l'eau est éliminée par évaporation.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et additionnée de 1040 g (1000 ml) de mélange de silice et d'alumine

  
 <EMI ID=71.1> 

  
est suivie d'un séchage par évaporation sous agitation au bainmarie bouillant. On continue de sécher à 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un

  
 <EMI ID=72.1> 

  
0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à

  
 <EMI ID=73.1> 

  
lyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de poids

  
 <EMI ID=74.1> 

  
l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I donné ci-après. 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
 <EMI ID=76.1> 

  
On ajoute à la solution résultante 470 g de solution d'oxalate de tantale (contenant 0,35 atome-gramme de Ta) et

  
 <EMI ID=77.1> 

  
100 ml d'eau.

  
 <EMI ID=78.1> 

  
une quantité d'environ 60 % de l'eau est éliminée par évaporation.

  
La suspension concentrée résultante est transvasée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et addition-

  
 <EMI ID=79.1> 

  
d'un séchage par évaporation sous agitation au bain-marie bouillant. On continue de sécher à 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier de toile métallique (acier inoxydable) à mailles de 0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à
400[deg.] dans une atmosphère ambiante d'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée d'après le gain de

  
 <EMI ID=80.1> 

  
l'essai catalytique pour cette matière sont indiqués sur le

  
 <EMI ID=81.1> 

Exemple 11 

  
 <EMI ID=82.1> 

  
 <EMI ID=83.1> 

  
contenant 0,5 atome-gramme de Ti et 424 g de paramolybdate

  
 <EMI ID=84.1> 

  
agitant à 60-80[deg.]C dans un bécher en acier inoxydable.

  
On ajoute à la solution résultante 130 g de solution dtoxalate de tantale (contenant 0,1 atome-gramme de Ta) et 36 g

  
 <EMI ID=85.1> 

  
dans 100 ml d'eau.

  
i"Ji  <EMI ID=86.1> 

  
évapore environ 60 &#65533; de l'eau.

  
La suspension concentrée résultante est transférée dans une coupelle d'évaporation en acier inoxydable et addition-

  
 <EMI ID=87.1> 

  
(N[deg.]SA 5218) en sphères de 6,35 mm. On effectue ensuite un séchage par évaporation en agitant au bain-marie bouillant. On continue de sécher à 120[deg.]C pendant 16 heures.

  
La matière séchée est ensuite transvasée dans un panier en toile d'acier inoxydable à mailles de 0,149 mm et calcinée dans un four à moufle pendant 5 heures à 400[deg.] dans

  
une atmosphère ambiante 3'air. La quantité de catalyseur déposée sur le support, calculée par rapport au gain de poids du cata-

  
 <EMI ID=88.1> 

  
tique pour cette matière sont indiqués sur le tableau I donné ci-après.

  
Le support utilisé dans les exemples est essentiellement un mélange d'alumine et de silice (à environ 86/14) ayant une porosité apparente de 36 à 43 % et une surface spécifique

  
 <EMI ID=89.1> 

  
un diamètre d'environ 20 à 180 microns.

  
Le pH des solutions utilisées dans chacun des exemples pour la préparation des catalyseurs est égal à 5 + 3.

  
Les résultats des exemples 1 à 5 et 10 reproduits sur le tableau I suivant démontrent que lorsque les compositions catalytiques sont préparées conformément à l'invention, comme décrit ci-dessus, les catalyseurs résultants atteignent des valeurs relativement élevées en ce qui concerne le pourcentage de transformation, la productivité et le pourcentage de sélec-

  
 <EMI ID=90.1> 

  
tels que l'acroléine,en acide à insaturation alpha,bêta correspondant .

  
Les résultats des exemples 6 à 9 reproduits sur le tableau I suivant démontrent que n'importe quelle composition

  
 <EMI ID=91.1> 

  
n'est pas capable de donner des catalyseurs qui peuvent être  <EMI ID=92.1> 

  
tels que l'acroléine pour produire l'acide à insaturation alpha,

  
 <EMI ID=93.1> 

  
qui concerne le pourcentage de transformation, la productivité et le pourcentage de sélectivité.

  
 <EMI ID=94.1> 

  
tion de vanadium est indispensable, en association avec Mo, Ta et X, pour atteindre le but de la présente invention. 

  

 <EMI ID=95.1> 


  

 <EMI ID=96.1> 


  

 <EMI ID=97.1> 
 

REVENDICATIONS

  
 <EMI ID=98.1> 

  
l'aldéhyde aliphatique insaturé avec de 1* oxygène moléculaire en présence de vapeur procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à faire entrer le mélange réactionnel en contact avec un catalyseur d'oxydation contenant les éléments

  
 <EMI ID=99.1> 

  

 <EMI ID=100.1> 


  
dans laquelle X représente un ou plusieurs des éléments fer, cuivre, cobalt, chrome et manganèse

  

 <EMI ID=101.1> 


Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le catalyseur d'oxydation est fixé sur un support inerte.
    3. Catalyseur d'oxydation, caractérisé par le fait qu'il contient des éléments Mo, V, Ta et X dans des proportions correspondant.à la formule : <EMI ID=102.1>
    dans laquelle X représente un ou plusieurs des éléments fer, cuivre, cobalt, chrome et manganèse <EMI ID=103.1>
    4. Catalyseur suivant la revendication 3, caractérisé par le. fait qu'il est fixé sur un support inerte.
    5. Catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que X renferme du fer. <EMI ID=104.1>
    par le fait que X renferme du cuivre.
    7. Catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que X renferme du cobalt. 8. Catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que X renferme du chrome.
    9. Catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que X renferme du manganèse.
    10. Procédé de préparation d'un catalyseur contenant les éléments Mo, V, Ta et X dans des proportions correspondant &#65533; la formule:
    <EMI ID=105.1>
    dans laquelle X représente un ou plusieurs des éléments fer, cuivre, cobalt, chrome et manganèse,
    <EMI ID=106.1>
    caractérisé par le fait qu'il consiste à dissoudre des
    <EMI ID=107.1>
    dans une de leurs solutions aqueuses à un pH de 1 à 12, ces composés étant utilisés en quantité choisie de manière
    <EMI ID=108.1>
    à éliminer le solvant de ladite solution, et
    à chauffer le mélange résultant desdits compo-
    <EMI ID=109.1>
    11. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide aliphatique insaturé est l'acide
    <EMI ID=110.1>
    12. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le support est de la silice, de l'alumine ou un mélange de silice et d'alumine.
    13. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que a est égal à 12, b est égal à 2 - 8, c est
    <EMI ID=111.1>
    14. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que X comprend l'un ou l'autre des éléments suivant les revendications 5 à 9.
    15. Catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que.le support est de la silice, de l'alumine ou un mélange de silice et d'alumine. 16. Catalyseur suivant la revendication 3,
    <EMI ID=112.1>
    c est égal à 0,5 - 2 et d est égal à 0,01 - 1.
BE149748A 1973-10-23 1974-10-22 Nouveau catalyseur d'oxydation BE821324A (fr)

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