Окисление пропилена в акролеин

Процесс сопровождается образованием побочных веществ: ацетальдегида, ацетона, уксусной кислоты, акриловой кислоты, СО₂, СО.

Катализаторы – Cu₂O 0,1-0,2 % на пемзе, карборунде или Al₂O₃, или даже медные трубки реактора; Bi₂O₃×MoO₃; Bi₂O₃×MoO₃×Р₂О₅, содержащие промоторы (оксиды теллура и меди). На этих катализаторах достигается высокая степень конверсии при малом времени контакта и умеренной температуре. На оксиде меди t - 0,2 сек., Т – 370-400⁰С или t - 0,2 сек., Т – 320-350⁰С. На молибдатах применяют более высокую температуру - 400-500⁰С, t - 1-2 с, давление от 0,1 до 1,0 МПа.

Состав исходной смеси ограничивается пределами взрываемости, поэтому добавляют водяной пар (25-50 %), который также способствует селективности за счет десорбции акролеина. В качестве газа-окислителя используют технический кислород или воздух. Последний дешевле технического кислорода, но разбавляет реакционные газы и затрудняет выделение и рециркуляцию веществ. Соотношение пропилена и окислителя различное: 42-44 % об. С₃Н₆, 8-10 % об. О₂, 46-50 % об. Н₂О – избыток пропилена; 7-8 % об. С₃Н₆, 67 % об. воздуха, 25 % об. Н₂О – избыток окислителя. В первом случае необходима рециркуляция непревращенного пропилена, чем и объясняется применение не воздуха, а технического кислорода; степень конверсии составляет от 60 до 100 %, селективность – 70-90 %.

Реакцию проводят в разных реакторах, но чаще в кожухотрубных реакторах со стационарным слоем, охлаждаемые расплавом солей. Расплав циркулирует через котел-утилизатор, генерируя пар высокого давления. Реакционные газы проходят затем абсорбер, где продукты окисления поглащаются водой и получается 1,5-2,0 % раствор акролеина, содержащий ацетальдегид, ацетон и неболшое количество пропионового альдегида. Ацетальдегид легко отделяется ректификацией, а для очистки акролеина от близкокипящего пропионового альдегида (температура кипения составляет 49⁰С) используют экстрактивную дистилляцию водой. Полученный акролеин содержит 99 % основного вещества с примесью воды и пропионового альдегида.