NL1007120C2

Ammoxidation method in fluidized-bed reactor

Abstract

An ammoxidation method in a fluidized-bed reactor, in which, when a starting material to be ammoxidized is ammoxidized by means of vapor-phase catalytic fluidized-bed reaction, the reaction is carried out in a fluidized-bed reactor to which an oxygen-containing gas is fed through feed openings provided at the bottom thereof, and a starting material to be ammoxidized is fed through feed openings provided above the feed openings for the oxygen-containing gas, the distance between the feed openings for the oxygen-containing gas and those for the starting material being from 30 to 250% of the height of a fluidized solid matter in a static state so as to form such a fluidized bed that the density of the fluidized solid matter at the feed openings for the starting material to be ammoxidized is in the range of 50 to 300 kg/m3 and that the gas velocity is 1 m/s or lower. By this method, the efficiency of contact between catalyst particles and a starting material, and the result of the reaction (the yield of a desired product) are improved. One specific example of the present invention is a method for ammoxidizing methanol, in which, when the vapor-phase catalytic ammoxidation of methanol is carried out in a fluidized-bed reactor to obtain hydrocyanic acid, the reaction is carried out by using, as a catalyst, a metallic oxide containing [I] at least one element selected from the group consisting of iron, antimony, phosphorus and copper, and [II] at least one element selected from the group consisting of vanadium, manganese, molybdenum, tungsten and bismuth, by feeding, to the catalyst bed, an oxygen-containing gas through feed openings provided at the lower part of the reactor, and methanol and ammonia as a water-vapor-containing gas through feed openings provided above the feed openings for the oxygen-containing gas, or by feeding all of or a part of the water vapor to the catalyst bed through feed openings provided below the feed openings for methanol and ammonia, with the molar ratio of water vapor to methanol adjusted to 0.1 to 3. By this method, the reaction can be efficiently carried out even under such reaction conditions that the amount of oxygen or ammonia relative to that of methanol contained in a feed gas is small, and the desired product, that is, hydrocyanic acid, can thus be obtained in high yield and also stably with time.

NL1007120C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Expired 25 September 2017, 9 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

10 claims: 2 independent, 8 dependent

  1. 1
    Conclusies 1. Ammoxidatiemethode in een gefluïdiseerd-bed reactor waarin een te ammoxideren uitgangsmateriaal geammoxideerd wordt door middel van een katalytische gefluïdiseerd-bed reactie in de dampfase, hierdoor gekenmerkt dat, de verbetering omvat het uitvoeren van de reactie in een gefluïdiseerd-bed reactor waaraan een zuurstofhoudend gas wordt toegevoerd door toevoeropeningen geplaatst in het onderste deel daarvan, en een te ammoxideren uitgangsmateriaal wordt toegevoerd door toevoeropeningen geplaatst boven de toevoeropeningen voor het zuurstofhoudende gas, de afstand tussen de toevoeropeningen voor het zuurstofhoudende gas en die voor het uitgangsmateriaal zijn tussen 30 en 250% van de hoogte van een gefluïdiseerde vaste stof in een statische toestand, zodat een gefluïdiseerd bed gevormd wordt dusdanig dat de dichtheid van de gefluïdiseerde vaste stof ter hoogte van de toevoeropeningen voor het te ammoxideren uitgangsmateriaal ligt in het gebied van 50 gassnelheid 1 m/s of lager is. tot 3 00 kg/m 3 en dat de
  2. 2
    Ammoxidatiereactie in een gefluïdiseerd-bed reactor volgens conclusie 1, hierdoor gekenmerkt dat, het te ammoxideren uitgangsmateriaal methanol, propeen of isobuteen is.
  3. 3
    Ammoxidatiereactie in een gefluïdiseerd-bed reactor volgens conclusie 1 of 2, hierdoor gekenmerkt dat, de gefluïdiseerde vaste stof een katalysator omvat die ijzer, 30 antimoon en ten minste één element bevat gekozen uit de groep bestaande uit boor, magnesium, fosfor, kalium, titanium, vanadium, chroom, mangaan, kobalt, nikkel, koper, zink, molybdeen, tin, tellurium, wolfraam, en bismut. -424. Ammoxidatiereactie in een gefluïdiseerd-bed reactor volgens conclusie 3, hierdoor gekenmerkt dat, de katalysator wordt voorgesteld door de volgende empirische formule:Fe a Sb b Q c R d O e
  4. 4
    5 waarin Q tenminste één element gekozen voorstelt uit de groep bestaande uit V, Co, Ni, Cu, Mo, W en Bi;R tenminste één element voorstelt gekozen uit de groep bestaande uit B, P, K, Zn en Te;en de indices a, b, c, d, en e een atomaire samenstelling voorstellen, waarin, als a = 1, b, c en d 10 0,05 b 10, 0,001 c 10en0 d 5 zijn en e het aantal zuurstofatomen voorstelt overeenkomstig het oxide dat geproduceerd wordt wanneer bovenstaande onderdelen gecombineerd worden. 15 5. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol, waarin de katalytische ammoxidatie van methanol in de dampfase wordt uitgevoerd in een gefluïdiseerd-bed reactor onder de omstandigheden uiteengezet in conclusie 1 voor het verkrijgen van blauwzuur, hierdoor gekenmerkt dat de 20 verbetering omvat het uitvoeren van de reactie door het gebruik van, als katalysator, een metaaloxide bevattende [I] ten minste één element gekozen uit de groep bestaande uit ijzer, antimoon, fosfor en koper, en [II] ten minste één element gekozen uit de groep bestaande uit vanadium, 25 mangaan, molybdeen, wolfraam en bismut, door het toevoeren, aan het katalysatorbed, van een zuurstofhoudend gas, door toevoeropeningen geplaatst in het onderste gedeelte van de reactor, en methanol en ammoniak als een gas dat stoom bevat door toevoeropeningen geplaatst boven de toevoeropeningen 3 0 voor het zuurstof houdende gas, of door het toevoeren van alle of een deel van de stoom aan het katalysatorbed door toevoeropeningen geplaatst beneden de toevoeropeningen voor methanol en ammoniak, met een molaire verhouding van stoom tot methanol van 0,1 tot 3. -436. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens conclusie 5, waarin het relatieve deel van de zuurstof in de gassen toe te voeren aan de reactor zodanig is dat de molaire verhouding van zuurstof en methanol minder is dan 1,
  5. 5
    6.
  6. 6
    7 Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens conclusie 5 of 6, waarin de katalysator een metaaloxide samenstelling is bevattende ijzer, antimoon, fosfor en vanadium.
  7. 7
    8. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens conclusie 7, waarin het gehalte aan vanadium van de metaaloxide samenstelling bevattende ijzer, antimoon, fosfor en vanadium tenminste 0,6 is tegen 10 ijzer wanneer uitgedrukt in een atomaire verhouding.
  8. 8
    9. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens conclusie 7 of 8, waarin de katalysator wordt weergegeven door de volgende empirische formule:Fe a .Sb b ,P c ,V d ,Mo e .Cu £ ,W g .X h ,Y i ,Z j .O k . (SiO 2 ) v waarin Fe, Sb, P, V, Mo, Cu en W respectievelijk voorstellen ijzer, antimoon, fosfor, vanadium, molybdeen, koper en wolfraam;X tenminste één element voorstelt gekozen uit de groep bestaande uit Mg, Zn, La, Ce, Al, Cr, Mn, Co, Ni, Bi, U en Sn, bij voorkeur ten minste één element gekozen uit de groep bestaande uit Mg, Zn, Al, Mn, Co, en Ni;Y tenminste één element voorstelt gekozen uit de groep bestaande uit B en Te;Z tenminste één element voorstelt gekozen uit de groep bestaande uit Li, Na, K, Rb, Cs, Ca en Ba;de indexen a', b', c', d', e', f', g', h', i' , j', k' en 1' een atomaire verhouding voorstellen, waarin, wanneer a' is 10, b' van 12 tot 30 is, bij voorkeur van 15 tot 27, c' van 1 tot 3 0 is, bij voorkeur van 3 tot 20, bij hogere voorkeur van 5 tot 15, vooropgesteld dat b'/C groter is dan 1,5, d' van 0,6 tot 3 is, bij voorkeur van 0,8 tot 2,8, bij hogere -44voorkeur van 1 tot 2,5, e' van 0 tot 0,3 is, f' van 0 tot 5 is, g' van 0 tot 3 is, h' van 0 tot 6 is, i' van 0 tot 5, j' van 0 tot 3, k' is een nummer overeenkomend met het oxide wat geproduceerd wordt wanneer bovenstaande componenten worden gecombineerd en 1' een waarde van 0 tot 200 heeft.
  9. 9
    10. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens een van de conclusies 7 tot 9, waarin de katalysator ijzerantimonaat bevat als een kristallijne fase.
  10. 10
    11. Werkwijze voor het ammoxideren van methanol volgens een van de conclusies 5 tot 10, waarin het zuurstofhoudende gas toegevoerd wordt aan het katalysatorbed door openingen geplaatst in het onderste deel van de reactor, de methanol en ammoniak worden toegevoerd aan het katalysatorbed door openingen geplaatst boven de openingen voor het zuurstofhoudende gas, de afstand tussen de openingen voor het zuurstofhoudende gas en die voor methanol en ammoniak tussen 30 en 250% van de hoogte van het katalysatorbed in een statische toestand, en de dichtheid van het katalysatorbed ter hoogte van de openingen voor methanol en ammoniak ligt tussen 50 en 300 kg/m 3 . 071 2 0///