丙烯氧化制丙烯酸催化剂在万吨级工业装置上的应用
2012-11-09李雪梅冯世强秦春华褚小东邵敬铭
李雪梅,冯世强,焦 昆,秦春华,褚小东,邵敬铭
(上海华谊丙烯酸有限公司,上海 200137)
丙烯氧化制丙烯酸催化剂在万吨级工业装置上的应用
李雪梅,冯世强,焦 昆,秦春华,褚小东,邵敬铭
(上海华谊丙烯酸有限公司,上海 200137)
采用XRD和BET等手段对自制丙烯氧化制丙烯酸催化剂进行了表征;对该催化剂进行了小试、模试和10 kt/a工业装置评价。试验结果表明,一段催化剂主要为CoMO4,Bi2Mo3O12,Bi2MoO6,FeMoO4,Co6Mo12Bi1.5Ox的晶相;二段催化剂主要为MoO3,Mo5O14,(Sb2O)M6O18(M=Mo,W,V)氧化物的晶相。小试评价结果为一段催化剂平均丙烯转化率98.1%、丙烯醛和丙烯酸总收率92.3%、氧化碳总收率3.4%,二段催化剂平均丙烯醛转化率99.7%、丙烯酸收率97.9%、氧化碳收率1.6%;一段和二段催化剂串联后,其模试评价的丙烯酸收率为88.8%,工业装置上运行时丙烯酸收率为88.9%。
丙烯氧化;丙烯酸;复合氧化物催化剂
丙烯酸是最简单的不饱和羧酸,是重要的有机化工中间体,主要用来生产丙烯酸酯类化合物和共聚物,广泛应用于建筑、造纸、皮革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水处理、采油和冶金等领域,还应用于石油开采助剂、油品添加剂、塑料和橡胶的改性剂等方面。近几年来,由于我国对丙烯酸酯的需求急剧增加,导致国内纷纷兴建丙烯酸及其酯的生产装置,截止到2011年丙烯酸及其酯的生产能力都将达到约1 500 kt[1-3]。
目前,世界上所有大型的丙烯酸生产装置均采用丙烯两段气相氧化法生产丙烯酸[2-6]。该方法以丙烯和空气为原料,在水蒸气存在下通过催化剂床层进行反应,反应分两步进行:第一步是将丙烯氧化成丙烯醛,采用Mo-Bi系复合氧化物作为催化剂[7-13];……
