[發(fā)明專利]在單體生產(chǎn)中使用大孔惰性材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780031814.3
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN109153627B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設計）人: J·徐
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C07C45/33
• 分類號: C07C45/33;C07C47/22;C07C51/25;C07C57/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡嘉倩;陳哲鋒

本發(fā)明提供了單體例如丙烯酸的生產(chǎn)方法，其中所述方法包含在固定床反應器，優(yōu)選兩個固定床反應器中在氧氣和混合金屬氧化物催化劑存在下氧化一種或多種反應氣體，例如丙烯，以形成氧化的氣態(tài)混合物，和在所述氧化中的任何點處，通過惰性大孔材料供給所述一種或多種反應氣體或所述氧化的氣態(tài)混合物或使所述一種或多種反應氣體或所述氧化的氣態(tài)混合物流動通過所述惰性大孔材料，所述惰性大孔材料的孔體積為0.2cm3/g至2.0cm3/g，表面積為0.01至0.6m2/g，并且其中在所述惰性大孔材料中總孔體積的30至98wt％具有至少100μm的孔徑。

本發(fā)明涉及制備單體如丙烯酸的方法，所述方法包含在固定床反應器中在混合金屬氧化物催化劑存在下氧化一種或多種反應氣體如丙烯以形成氧化的氣態(tài)混合物，和在氧化中的任何點處，通過惰性大孔材料供給一種或多種反應氣體或氧化的氣態(tài)混合物。更具體地說，方法包含氧化一種或多種反應氣體或氣態(tài)混合物，其中惰性大孔材料的孔體積為至少0.2cm³/g，或優(yōu)選至少0.3cm³/g，惰性大孔材料表面積為0.6m²/g或更小，或優(yōu)選0.4m²/g或更小，并且在惰性大孔材料中總孔體積的至少30％，或優(yōu)選至少50％具有至少100μm的孔徑。

單體，如丙烯酸(AA)，經(jīng)由在包含兩種單獨的混合金屬氧化物催化劑的混合金屬氧化物催化劑床上的丙烯氧化來制備。丙烯醛(ACR)中間體首先在第一催化劑R1上在蒸汽存在下通過氧化丙烯以產(chǎn)生丙烯醛而產(chǎn)生，然后在第二催化劑R2上進一步氧化成AA。殼管式反應器與填充在管內(nèi)的催化劑床和加熱介質(zhì)如鹽或在管之間循環(huán)以控制反應溫度的熱交換流體一起使用。串聯(lián)反應器和單反應器殼(SRS)反應器是用于制備AA的已知反應器；在串聯(lián)反應器中，R1和R2填充在兩個單獨的管中，而在SRS反應器中，R1和R2催化劑都填充在一個管中。

在正常使用條件下，混合金屬氧化物催化劑床上的壓降(DP)通常會隨時間增加。DP增加可以由顆粒雜質(zhì)的累積和沉積引起，所述顆粒雜質(zhì)包括但不限于在反應器內(nèi)，例如，在第一管式反應器的底部、含有R1的管和含有R2的管之間的級間區(qū)域、第二管式反應器的頂部或第二管式反應器的底部處的催化劑細粉、升華的氧化鉬和的高沸點副產(chǎn)物，如鄰苯二甲酸。因此，較大的DP增加對應于具有更多累積的顆粒雜質(zhì)的催化劑和反應器床。隨著時間的推移，這種較高DP將迫使反應器以降低的速率操作或?qū)е滤璁a(chǎn)物的產(chǎn)率降低；并且這種DP增加最終會使催化劑，尤其是第二催化劑無法使用。因此，當反應器速率或產(chǎn)率下降到某一點時，必須關閉反應器并用新催化劑填充。這種關閉是昂貴的，應該避免。

日本觸媒株式會社(Nippon ShokubaiCo.,LTD.)(NSCL)的最近的歐洲專利第EP1714955 B1號公開了氣相固定床催化氧化，其中固體酸包括在反應器中。固體酸包含金屬氧化物以抑制催化劑抑制劑在反應器中的沉積并避免反應器中的壓降。然而，NSCL專利中的固體酸沒有公開防止形成這類抑制劑或捕獲它們以保護下游催化劑或單元免于結垢。

本發(fā)明人試圖解決提供催化氧化方法的問題，所述方法減少氧化過程中形成的顆粒污染物的影響和/或量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)延長催化劑壽命、高反應物進料速率和高產(chǎn)率中的一種或多種。

發(fā)明內(nèi)容