CH443230A

CH443230A - Catalyseur

Info

Publication number: CH443230A
Application number: CH76364A
Authority: CH
Inventors: Maeda Shozo; Ito Ken; Nishida Teruya; Tamura Takashi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co
Priority date: 1963-01-25
Filing date: 1964-01-23
Publication date: 1967-09-15
Also published as: GB1040002A; US3372128A; DE1219917B

Description


  



  Catalyseur
 La, présente invention a pour objet un catalyseur, qui est caractérisé en ce qu'il comprend du molybdate de bismuth ou du phosphomolybdate de bismuth, supponté sur   10-75  /o en poidls, basé sur le poids total    du   catalyseur, de terre d'infusoires. Elle se rapporte égale-    ment à un procédé pour la préparation de ce catalyseur, qui est caractérisé en ce qu'on supporte du molybdate de bismuth ou du phosphomolybdate de bismuth sur   10-75"/oenpoids,basésurle    poids total du cataly  seur, de terre d'infusoir, es. Edin, e3Se    a trait à une   utili-    sation dudit catalyseur pour la préparation d'aldéhydes non saturés, qui est caractérisée en ce qu'on oxyde une oléfine en phase vapeur en présence dudit catalyseur.



   Le molybdate de bismuth et le   phosiomolybdate    de bismuth sont connus pour être des catalyseurs utiles pour la fabrication de composés de carbonyie non   satu-    rés et d'acides carboxyliques. à partir d'oléfines et de composés carbonyle non saturés respectivement, et   non      nilliles non saturés par lla réaction d'oléines,    d'am  moniaque et d'oxygène.   



   La littérature mentionne que la silice, spécialement celle formée d'un sel de silice colloïdal aqueux, est utilisée de préférence comme support de catalyseur et que d'autres   substances chimiquement inaatives,    telles que   l'alundum,    le carbure de silicium, la silice-alumine,   l'alu-    mine et le dioxyde de titane, peuvent être utilisées. Mais les catalyseurs portés par ces supports ne sont pas encore satisfaisants, car ils présentent l'inconvénient de provoquer une réaction d'oxydation complète des oléfines ou d'avoir une faible activité et une faible   sélecti-    vité pour les produits désirés.



   Ainsi, un but de la présente invention est de fournir un catalyseur qui rend le procédé plus avantageux et plus Úconomique du point de vue industriel pour la fabrication de composÚs de carbonyle non saturÚs par l'oxydation catalytique des oléfines, par exemple de l'acrolÚine et de la mÚthacrolÚine Ó partir du propyl¯ne et de l'isobutyl¯ne, respectivement, avec une conversion ÚlevÚe des olÚfines et une sÚlectivitÚ ÚlevÚe pour les composés de carbonyle saturés, en contrôlant l'oxydation complète des oléfines.



   Par r l'usage du catalyseur, contenant de la terre d'infusoires comme support, les oléfines, par exemple, peuvent être transformées en le composé de carbonyle correspondant, avec un bon rendement, c'est-à-dire avec une conversion élevée des oléfines et une sélectivité élevée pour les produits désirés.



   En outre, dans l'oxydation catalytique à phase de vapeur des oléfines, la réaction est généralement contrôlée en introduisant de l'eau (sous forme de vapeur) dans le système de réaction, mais le présent catalyseur permet de réduire considérablement la teneur en eau (sous forme de vapeur) dans le mélange de réaction. La réduction de l'eau entraîne une économie de chaleur et réduit les frais d'investissement pour l'équipement.



   Le présent catalyseur est appliqué de manière appropriée à   Foxydationdesalcènesinférieurs    (3 à 8 atomes de carbone), mais des alcènes supérieurs peuvent aussi être utilisés avec une bonne efficacité. Parmi les divers composés oléfiniques qui peuvent être utilisés citons à titre d'exemple le propylène, le butène-1, le   butène-2,      I'isobutylène,    le   pentene-l,    le   pentène-2,    le 3  méthyl-butène-l,    le   2¯méthyl-butène-2, l'hexène-l,      l'hexène-2,    le   4-méthyl-1pentène-l,    le 3,   3-diméthyl-bu-    tène-1, le   4-méthyl-pedltène-2, l'octène-l,    le cyclopentène,

   le cydohexène et le   3 < méthylwcyclohexène. Le pré-    sent catalyseur est applicable de préférence à la   fabrica-      tion d'acroléine    et de méthacroléine à partir du   propy-    lène et de   l'isobutylène, respeotivement.   



   La terre d'infusoires telles que la        célite)   y    est utilisée de préférence sous forme de poudre à 50-200 mailles, de préférence d'environ 100 mailles. La terre d'infusoires peut aussi être employée avec l'adjonction d'un autre support tel que la silice. Le composant actif de ce catalyseur peut être le suivant : dans la formule empirique de Bi a P b Mo c O d, a peut être 0, 5 à 18, b peut être 0 à   5,    c est 12 et   d    peut être 36 à 76. Il est   néces-    saire que les catalyseurs soient prépares de manière à contenir de la terre d'infusoires suivant une quantité de   10 à 75"/o    en poids, de préférence de 25 à 50    /o,    basé sur le poids total du catalyseur.



   Le catalyseur peut être préparé par l'un quelconque des divers procédés de préparation des catalyseurs connus des hommes du métier. On peut faire réagir les matières premières des composants actifs du catalyseur pour donner une suspension de précipité jaune, puis la terre d'infusoires est ajoutée à la suspension, ou bien la suspension de précipité jaune peut être obtenue sur la terre d'infusoires. Si nécessaire, le mélange peut être concentré par chauffage, puis est façonné. Le mélange peut être séché et mis en comprimés ou peut être pétri et ex  trudé    sous forme de pastilles ou boulettes par un procédé connu, puis séché. Ensuite, le catalyseur est calciné.



   Dans le cas de l'oxydation des oléfines en composés de carbonyle non saturés, des températures dans la gamme de 300 à   6000 C,    de préférence de 400 à   5000 C, une vitesse spatiale. (litres    du mélange gazeux   formant la m ! atière première (à 00    C, 1 at.) fournis par heure par li ! tre de catalyseur) dans la gamme de 240   h-1    Ó 5400 h-1, et un rapport molÚculaire de l'oxyg¯ne Ó l'olÚfine entre 5:1 et 0,5:1, peuvent Ûtre employÚs avantageusement. La source d'oxyg¯ne peut Ûtre soit de l'oxygène, soit de   l'air.   



   On préfère que le rapport moléculaire de 1'eau à l'oléfine soit compris entre 1 : 1 et 25 : 1, une teneur en eau légèrement supérieure étant avantageuse dans le cas de   l'oxydlation de Åa'isobutylène.   



   On préfère généralement opérer à la pression atmo  sphérique ou dans son voisinage, mais    on peut   cepen-    dant aussi employer des pressions différentes.



   Exemple    167 g de dimolybd ! ate d', ammonium et 380 cmS    d'acide nitrique   furent : dissous    dans un litre d'eau, auquel on ajouta 185 g de cÚlite et 9,6 g d'acide phosphorique, puis l'on agita le mÚlange. Ensuite, une solution de nitrate de bismuth   dle    143 g de bismuth, de 510cm3 d'acide nitrique et de   100cm3 d'eau,    fut   ajou-    tée au mélange tout en agitant, pour donner le précipité jaune sur les   particulesi    de        célite    .    Après quoi, le mélange fut introduit dans un bac d'évaporation placé sur bain-marie et le mélange fut concentré par évaporation pendant 3 heures.



   Après avoir été séchée encore davantage dans un   dessiccateur ouvert à 800 C. pendant 24    heures, la masse sèche fut mise en   comprimés et aalcinée à 5000    C pendant 12 heures, en vue d'obtenir le catalyseur.



   Dans les tableaux suivants 1 et 2, les résultats des tests de réaction par l'emploi de ce catalyseur et d'autres   catalyseurs, socit donnés    pour établir une com  paraison    entre un catalyseur ayant comme support la        célite        (présente invention) et d'autres catalyseurs présentant d'autres supports.



   En ce qui concerne les conditions de la réaction telles que le rapport moléculaire de la réaction et la température de la réaction, les valeurs, les   plus appro-    priées pour chaque support de catalyseur furent   adop-    tees.



   Tableau 1
 Rapport moléculaire
 propylène : Température Conversion Sélectivité
 Sorte de support Vitesse spatiale air : eau de réaction du propylène pour l'acroléine   vélite      2000   hum      1 : 8    : 3   4800 C    67,   2  /o    81, 1   O/o   
Argile acide 1500 h-1 1:7: 8 410  C   70,      40/o 51, 1 O/o   
Pierre ponce   1300    h-1   1 6 4 445o C    65,   1 ouzo    63, 3    /o   
Gel de silice   1500 h-l    1   : 5 :

   10 410  C    66,   2 ouzo    49,   90/o   
 Note :
 Moles de propylène dans l'alimentation   Moles de propylène dans refËuent
 Conversion du propylène==-------"-'-------------X100(/o)   
 Moles de propylène dans l'alimentation   
 Moles de propyl¯ne converties en acrolÚine
 SÚlectivitÚ pour l'acrolÚine = - x100(%)   
 Moles de propyl¯ne dans l'alimentation
 Moles de propylène dans l'effluent
 Tableau 2
 Rapport moléculaire Sélectivité
   isobutylëne    :

   Température Conversion pour la
 Sorte de support Vitesse spatiale air : eau de réaction de   l'isobutylène    méthacroléine     Celite   15a0 h-1 1 :    5 : 10   3750    C 50,   1 ouzo    71,   40/o   
Gel de silice   1500h-1 1    : 5 : 10   350o C    38, 6% 41,   20/o

Claims

REVENDICATION I Catalyseur, caractérise en ce qu'il comprend du molybdate de bismuth ou du phosphomolybdate de bismuth, supportÚ sur 10 - 75% en poids, basÚ sur le poids total du catalyseur, de terre d'infusoires.

REVENDICATION II Procédé pour la préparation du catalyseur selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on supporte du molybdate de bismuth ou du phosphomolybdate de bismuth sur 10 - 75% en poids, basÚ sur le poids total du catalyseur, de terre d'infusoires.

REVENDICATION III Utilisation du catalyseur selon la revendication I, pour la prÚparation d'aldÚhydes non saturÚs, caractÚrisÚe en ce qu'on oxyde une olÚfine en phase vapeur en présence dudit catalyseur.

SOUS, REVENDICATIONS 1. Utilisaition selon la revendication III, caractérisée en ce que ladite oléfine est le propylène, ce qui donne l'acrolÚine.

2. Utilisation selon la revendication III, caractérisée en ce que ladite, oléfine est l'isobutyl¯ne, ce qui donne la mÚthacrolÚine.