КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОНВЕРСИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ В АКРИЛОВУЮ КИСЛОТУ

1. Смешанный фосфатный катализатор, содержащий, по меньшей мере, две различные фосфатные соли, выбранные из группы, состоящей из формул (I), (II), (III) и (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(IV) каждый X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в формуле (III), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и,
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
2. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли содержат фосфатную соль формулы (II) и X представляет собой калий (K).
2
4
3
4
2
3. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли включают KHPO и Ba(PO).
2
4
2
2
7
4. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли включают KHPO и CaPO.
5. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что, металлы указанных, по меньшей мере, двух различных фосфатных солей являются одинаковыми.
6. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли содержат два металла, присутствующие в мольном соотношении относительно друг друга от приблизительно 1:9 до приблизительно 9:1.
7. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что катализатор был прокален при температуре от приблизительно 250°C до приблизительно 450° в течение от приблизительно одного часа до приблизительно четырех часов.
8. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, дополнительно содержащий носитель, на который нанесены указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли.
9. Смешанный фосфатный катализатор по п. 8, отличающийся тем, что носитель выбран из группы, состоящей из кремнезема, золя кремнезема, силикагеля, окиси алюминия, алюмосиликата, карбида кремния, диатомовой земли, диоксида титана, кварца, алмазов и их смесей.
2
10. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что он характеризуется поверхностной концентрацией кислотных центров приблизительно 0,35 миллимоль на квадратный метр (ммоль/м) или менее.
2
11. Смешанный фосфатный катализатор по п. 1, отличающийся тем, что он характеризуется поверхностной концентрацией основных центров, по меньшей мере, приблизительно 2 ммоль/м.
3
4
12. Смешанный фосфатный катализатор, содержащий, по меньшей мере, две различные фосфатные соли, при этом одна фосфатная соль представляет собой продукт осаждения фосфорной кислоты (HPO) и нитратной соли формулы (V):
и причем другая фосфатная соль выбрана из группы, состоящей из:
(a) фосфатной соли формулы (I):
(b) фосфатной соли формулы (II):
(c) фосфатной соли формулы (III):
(d) фосфатной соли формулы (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(V) X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в каждой из формул (III) и (V), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
2
4
3
2
13. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли включают KHPO и продукт осаждения фосфорной кислоты и Ba(NO).
14. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли содержат два металла, присутствующие в мольном соотношении относительно друг друга от приблизительно 1:9 до приблизительно 9:1.
15. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, отличающийся тем, что катализатор был прокален при температуре от приблизительно 250°C до приблизительно 450°C в течение от приблизительно одного часа до приблизительно четырех часов.
16. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, дополнительно содержащий носитель, на который нанесены указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли.
2
17. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, имеющий поверхностную концентрацию кислотных центров приблизительно 0,35 ммоль/м или менее.
2
18. Смешанный фосфатный катализатор по п. 12, имеющий поверхностную концентрацию основных центров, по меньшей мере, приблизительно 2 ммоль/м.
2
2
19. Способ получения акриловой кислоты, включающий стадию, на которой вводят в контакт смешанный фосфатный катализатор с газообразной смесью, содержащей воду и молочную кислоту, в условиях, достаточных для получения акриловой кислоты с мольным выходом, по меньшей мере, 50% от молочной кислоты, при этом смешанный фосфатный катализатор содержит смесь, по меньшей мере, двух различных фосфатных солей, и причем смешанный фосфатный катализатор имеет поверхностную концентрацию кислотных центров приблизительно 0,35 миллимоль на квадратный метр (ммоль/м) или менее и поверхностную концентрацию основных центров, по меньшей мере, приблизительно 2 ммоль/м.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что газообразная смесь дополнительно содержит инертный газ.
21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что газообразная смесь содержит молочную кислоту в количестве от приблизительно 2,3 мол. % до приблизительно 3,5 мол. %.
22. Способ по п. 19, отличающийся тем, что газообразная смесь содержит менее, чем приблизительно 30 мас. % производных молочной кислоты, исходя из общей массы газообразной смеси.
23. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия включают температуру от приблизительно 250°C до приблизительно 450°C.
-1
-1
24. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия включают часовую объемную скорость газа (GHSV) от приблизительно 2200 в час (ч) до приблизительно 7900 ч.
25. Способ по п. 19, отличающийся тем, что смесь, по меньшей мере, двух различных фосфатных солей была прокалена при температуре от приблизительно 250°C до приблизительно 450°C в течение от приблизительно одного часа до приблизительно четырех часов.
26. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия включают сосуд реактора с внутренней поверхностью, покрытой кварцем, в котором выполняют стадию введения в контакт.
27. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия включают реактор, имеющий аспектное соотношение (длина/диаметр) от приблизительно 50 до 100.
28. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия являются достаточными для получения мольного выхода акриловой кислоты, по меньшей мере, приблизительно 80%.
29. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия являются достаточными для достижения селективности получения акриловой кислоты, по меньшей мере, приблизительно 65%.
30. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия являются достаточными для получения мольного выхода пропановой кислоты менее, чем приблизительно 6%.
31. Способ по п. 19, отличающийся тем, что условия являются достаточными для получения мольного выхода 1,2-пропандиола менее, чем приблизительно 2%.
32. Способ по п. 19, отличающийся тем, что смешанный фосфатный катализатор дополнительно содержит носитель, на который нанесена указанная смесь, по меньшей мере, двух различных фосфатных солей.
33. Способ по п. 19, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли выбирают из группы, состоящей из формул (I), (II), (III) и (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(IV) каждый X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в формуле (III), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и,
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
3
4
34. Способ по п. 19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна фосфатная соль представляет собой продукт осаждения фосфорной кислоты (HPO) и нитратной соли формулы (V):
и при этом другую фосфатную соль выбирают из группы, состоящей из:
(a) фосфатной соли формулы (I):
(b) фосфатной соли формулы (II):
(c) фосфатной соли формулы (III):
(d) фосфатной соли формулы (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(V) X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в каждой из формул (III) и (V), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и,
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
3
4
35. Способ по п. 19, отличающийся тем, что указанные, по меньшей мере, две различные фосфатные соли представляют собой продукты совместного осаждения фосфорной кислоты (HPO) и двух различных нитратных солей формулы (V):
где X представляет собой металл I группы или II группы, при условиях, что если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0.
36. Способ получения акриловой кислоты, включающий стадию, на которой вводят в контакт смешанный фосфатный катализатор с газообразной смесью, содержащей воду и молочную кислоту, в условиях, достаточных для конверсии молочной кислоты в акриловую кислоту и для достижения селективности получения акриловой кислоты, по меньшей мере, приблизительно 65%, при этом смешанный фосфатный катализатор содержит смесь, по меньшей мере, двух различных фосфатных солей.
37. Способ получения акриловой кислоты путем газофазной каталитической дегидратации молочной кислоты, при этом способ включает стадию, на которой вводят в контакт газообразную смесь, содержащую молочную кислоту и воду, со смешанным фосфатным катализатором, содержащим, по меньшей мере, две различные фосфатные соли, выбранные из группы, состоящей из формул (I), (II), (III) и (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(IV) каждый X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в формуле (III), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и,
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
3
4
38. Способ получения акриловой кислоты путем газофазной каталитической дегидратации молочной кислоты, при этом способ включает стадию, на которой вводят в контакт газообразную смесь, содержащую молочную кислоту и воду, со смешанным фосфатным катализатором, содержащим, по меньшей мере, две различные фосфатные соли, причем, по меньшей мере, одна фосфатная соль представляет собой продукт осаждения фосфорной кислоты (HPO) и нитратной соли формулы (V):
и при этом другую фосфатную соль выбирают из группы, состоящей из:
(a) фосфатной соли формулы (I):
(b) фосфатной соли формулы (II):
(c) фосфатной соли формулы (III):
(d) фосфатной соли формулы (IV):
где Z представляет собой металл I группы, и где в каждой из формул (II)-(V) X независимо представляет собой металл I группы или II группы, при следующих условиях:
в формуле (II), если X представляет собой металл I группы, то а означает 0, и если X представляет собой металл II группы, то а означает 1;
в каждой из формул (III) и (V), если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0; и,
в формуле (IV), если X представляет собой металл I группы, то с означает 2, и если X представляет собой металл II группы, то с означает 0.
3
4
39. Способ получения акриловой кислоты путем газофазной каталитической дегидратации молочной кислоты, при этом способ включает стадию, на которой вводят в контакт газообразную смесь, содержащую молочную кислоту и воду, со смешанным фосфатным катализатором, содержащим, по меньшей мере, две различные фосфатные соли, которые представляют собой продукты совместного осаждения фосфорной кислоты (HPO) и двух различных нитратных солей формулы (V):
где X представляет собой металл I группы или II группы, при условиях, что если X представляет собой металл I группы, то b означает 1, и если X представляет собой металл II группы, то b означает 0.