[其他]丙烯酸的生產方法

無效

• 申請號: 87108335
• 申請日: 1987-12-10
• 公開（公告）號: CN87108335A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 猿丸浩平;芝野毅
• 申請（專利權）人: 三菱油化株式會社
• 主分類號: C07C57/04
• 分類號: C07C57/04;C07C51/25;C07C45/35
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張元忠

本發明涉及一種通過兩步氣相催化氧化丙烯生產丙烯酸的方法。具體地說，本發明涉及一種通過氧化高濃度丙烯生產高濃度丙烯酸水溶液并且提供第一步氣相催化氧化用Mo-Bi復合氧化物催化劑以便延長催化活性的方法。

利用分子氧兩步氣相催化氧化生產丙烯酸的方法是已知的，并且被工業上所采用。

一種典型的工業生產方法如下：第一步通過提供丙烯、空氣和水蒸汽的混合物，使丙烯大部分轉變成丙烯醛和少量丙烯酸，在不經產品分離的條件下然后把產品送入第二反應器。在這種情況下，在第二反應器入口處加入第二步隨后反應所需的新鮮空氣和水蒸汽的方法也已公知，記載于例如公開的日本專利申請73041/1981之中。

另一種典型方法是：把在第二反應器出口獲得的含丙烯酸的產品氣體送到一個收集設備中，以便得到丙烯酸水溶液，并且把來自收集設備的含未反應丙烯的部分剩余廢氣，與丙烯、空氣和水蒸汽的原料氣體混合物一起加入到第一反應器入口重新使用。在此方法中，部分未反應的丙烯得到再循環使用，這種方法記載于例如日本專利公告30688/1978和日本專利公開108917/1977、15314/1978和36415/1976之中。

這兩種典型方法分為兩大類，前者是非再循環法（以下叫作無再循環法或者一步法），后者是使含有未反應丙烯的廢氣再循環的一種方法（以下叫作未反應丙烯的再循環法）。

在上面列舉的文獻中，分別提出了通過氣相催化氧化丙烯有效而大規模生產丙烯酸的許多改進的無再循環法和未反應丙烯的再循環法。在所有這些方案中，最重的問題是如何提高丙烯酸氣體的時空產率和所得到冷凝液中丙烯酸的濃度。

另一方面，顯然所用的氧化催化劑的性能顯著影響這些方法的經濟性，因而提出了許多有關催化劑的方案;例如，在日本專利公告17711/1972、27490/1972、41329/1972、42241/1972、42813/1972、1645/1973、4763/1973、4764/1973和4765/1973之中介紹了第一步反應用催化劑，而日本專利公告12129/1969、19296/1973、169/1974、11371/1974、10432/1977、31326/1977和日本專利公開2011/1971、8360/1972和43922/1974中介紹了第二步反應用催化劑。

目前工業生產上使用的催化劑主要是第一步用的Mo-Bi復合氧化物催化劑和第二步用的Mo-V復合氧化物催化劑。

這些氧化催化劑的特性顯著影響這些方法的經濟性，其原因是多方面的。催化劑對這些反應的選擇性主要影響使用的丙烯量，而這些反應中的催化劑活性主要影響丙烯酸的時空產率。此外，催化劑壽命及其價格影響催化劑的總成本。而且催化劑對于各種反應條件的適用性影響反應所需能量的大小。

導致做出本發明的研究工作

現在工業上實際使用的全部催化劑，均應當具有杰出的催化性能。似乎它們都應當即適用無再循環法，又適用于未反應丙烯的再循環法。本發明人等通過研究第一步反應用Mo-Bi復合氧化物催化劑性質和第二步反應用Mo-V復合氧化物催化劑性質后發現，有一種適于丙烯酸生產的優越的工業方法，其內容記載于下文之中。

下面是由我們的研究所闡明的有關達到本發明的方法方面的基本結果要點。

（1）在第一步反應和第二步反應中分別使用Mo-Bi復合氧化物催化劑〔（Mo-Bi）催化劑〕和Mo-V復合氧化物催化劑〔（Mo-V）催化劑時〕，水蒸汽對于第一步反應不是必須的，但是對第二步反應都是必須的;

（2）第一步用（Mo-Bi）催化劑的催化活性，當在原料氣體混合物中加入丙烯酸、醋酸等物質時急劇降低;因此，未反應丙烯的再循環法需要一種復雜的控制，以便保持被再循環的廢氣組成;

（3）在再循環法中，第一反應器入口處丙烯的濃度越高，在第一反應器入口處供給的混合氣體中，靠向該第一反應器供給的空氣量控制的廢氣比率就必須越小。因此，如果在第一步反應中欲采用高濃度丙烯這一條件，則在再循環方法中未反應丙烯的回收率就不高;

（4）影響（Mo-Bi）催化劑壽命的一個關鍵因素，是第一反應器入口處水蒸汽的分壓力。最好盡可能降低這個分壓力。