AT274005B - Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxydation von Olefinen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxydation von Olefinen 
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 kann und leicht einstellbar ist. 



   Das Siliciummonoxyd kann auch im Gemisch mit Siliciumdioxyd vorliegen. Ebenso wie Silicium- 
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 bei der Verwendung von Siliciummonoxyd am Ort der Reaktion bereits ein mehr oder weniger grosser Teil infolge Kondensation in Form dieses hochdispersen Disproportionierungsproduktes vorliegen kann. Die Oxydation dieses Siliciummonoxyds zum Siliciumdioxyd kann durch das Wasser der eingebrachten wässerigen Lösungen oder durch Luftsauerstoff oder auch durch die für die Zerstäubung der Lösung verwendete Luft und schliesslich durch gesondert zugeführte Oxydationsluft bewirkt werden. In diesen Fällen bleibt das katalytisch wirksame Oxydgemisch im Restgasstrom suspendiert und kann von diesem im Verlaufe der Abkühlung in an sich bekannter Weise durch Zyklone, Filter od. dgl. abgetrennt werden. 



   Sofern der erfindungsgemäss hergestellte Katalysator noch einer thermischen Nachbehandlung unterworfen wird, kann das Oxydgemisch ganz oder zum Teil auch in ein Gemisch entsprechender Silicate übergeführt werden. 



   Gegenüber der Herstellung von Katalysatoren auf nassem Wege durch Fällung oder Tränkung bietet das Verfahren gemäss der Erfindung den Vorteil, dass die feine Verteilung der verschiedenen Komponenten und die homogene Vermischung in praktisch einem Arbeitsgang besonders leicht zu erreichen ist, während bei den auf nassem Wege gewonnenen Katalysatoren, bei denen die aktiven oxydbildenden Verbindungen meist nachträglich durch thermische Behandlung in die   Oxyde übergeführt werden   müssen, die Homogenität infolge unterschiedlicher Fällung und Zersetzungsgeschwindigkeit der einzelnen Komponenten oft zu wünschen übrig   lässt.   



   Das Verfahren gemäss der Erfindung wird an Hand nachstehender Beispiele näher erläutert :   Beispiel l :   In einem durch Umsetzung von Quarz mit Koks im elektrischen Lichtbogenofen erzeugten etwa 20000C heissen Gasstrahl von stündlich 4,0 kg Siliciummonoxyd und 2,5 kg Kohlenmonoxyd wurden je Stunde 151 einer Lösung von 69,0 g Ammoniumheptamolybdat, 117,5 g Wismutcitrat, 60,0 g Ammoniumhydroxyd und 4, 4 g Diammoniumhydrogenphosphat je Liter eingespeist. Aus dem   Zyklonseparator   wurden stündlich 6,9 kg einer hellgrau gefärbten, hochdispersen Mischung abgezogen, 
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 grosse Anzahl von Interferenzen auf, von denen Molybdändioxyd und Wismut (geringe Mengen) identifiziert werden konnten.

   Die chemische Analyse ergab eine formale Zusammensetzung von 74,   o      Si02'     11, 4% MoOg, 13, 8% Bi   und 0,   zoo   P205. 



   100 g des erhaltenen Pulvers wurden mit 67 g Wasser zu einer dicken Paste angerührt und zu zylindrischen Körpern mit 3 mm Länge und 2 mm Durchmesser verformt, bei 1200C getrocknet und bei 5400C 16 h an Luft getempert. Die so erhaltenen Tabletten wiesen die für Katalysatoren sehr gute Festigkeit von 17   kg/cm2   parallel zur Zylinderachse und 8   kg/cm2   senkrecht zur Zylinderachse auf. 



   60 g der so hergestellten Formkörper wurden in einen Reaktor aus Quarzrohr mit einem inneren Durchmesser von 27 mm eingefüllt und bei einer Temperatur von 530 C mit einem   gasförmigen Ge-   misch, bestehend aus   7, 5 Vol.-% Propylen,   48,9   Vol.-% Luft   und   43, 6 VoL-% Wasser   bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 133 Nl/h in Kontakt gebracht Hiebei wurden stündlich 13,3 g Acrolein gewonnen, was einer Propylenausbeute von   50,   bezogen auf eingesetztes Propylen, entspricht. 



   In der Beschreibung eines bekannten Verfahrens, in dem ein auf dem Fällungswege hergestellter Siliciumdioxyd-Trägerkatalysator mit Wismut-,   Molybdän-     Phosphoroxyden   zur Oxydation von Propylen mit Luft in Gegenwart von Wasserdampf bei Temperaturen zwischen 260 und 5380C benutzt wird, wird die Propylenausbeute (bezogen auf eingesetztes Propylen) mit maximal   41%   angegeben, obwohl der Anteil an   Wismut-, Molybdän-und Phosphoroxyden   mit etwa 50   Gew... p/o doppelt   so gross ist wie bei dem erfindungsgemäss hergestellten Katalysator. 



   Beispiel 2: In einen ungefähr 20000C heissen Gasstrahl von stündlich 4, 0 kg Siliciummonoxyd und 2, 5 kg Kohlenmonoxyd wurden je Stunde 12 bis 13   l   einer wässerigen Lösung von Ammoniumheptamolybdat, Wismutcitrat, Ammoniumhydroxyd und Diammoniumhydrogenphosphat eingespeist. Die 
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 vers abgezogen, das eine spezifische Oberfläche von 50   rn2/g   zeigte. 500 g dieses Pulvers wurden mit 205 g Wasser zu einer dicken Paste angerührt, bei 1200C getrocknet und anschliessend 16 h bei 5400C an der Luft getempert, wobei ein stückiges, hell grünlichgelb gefärbtes, sehr hartes Produkt entstand. 

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15, Wo MoOg, 18, 4nickelstahlrohr mit einem inneren Durchmesser von 27 mm gefertigten Reaktor eingefüllt.

   Die Schichthöhe der Füllung, in der sich ein in der Höhe verschiebbares Mikrothermoelement befand, betrug 150 mm. Bei einer im Inneren der Katalysatorschicht gemessenen Maximaltemperatur von 5400C und einer Minimaltemperatur von 5050C wurden mit einem Durchsatz von 120 NI/h eines Gasgemisches aus 
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   bozoPATENTANSPRÜCHE :    
1.

   Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxydation von Olefinen mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, welcher aus einem Gemisch von Siliciumdioxyd mit Oxyden von Elementen aus der Gruppe Molybdän, Wismut und Phosphor besteht, dadurch gekennzeichnet, dass oxydbildende Verbindungen von Molybdän, Wismut und gegebenenfalls Phosphor sowie im elektrischen Lichtbogen erzeugtes, vorzugsweise durch Umsetzung von Siliciumdioxyd mit Kohlenstoff in Form eines etwa 20000C heissen Gasstrahles erhaltenes Siliciummonoxyd ausserhalb des Bereiches des Lichtbogens, aber vor einer weitergehenden Abkühlung, aufeinander zur Einwirkung gebracht werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wässerige Lösungen von oxydbildenden Verbindungen des Molybdäns, Wismuts oder Phosphors oder von Mischungen dieser Verbindungen zerstäubt und in den heissen Gasstrahl des Siliciummonoxyds eingeführt werden und das entstandene Oxydgemisch im Verlaufe der Abkühlung vom Restgas abgetrennt. wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Verbindungen des Molybdäns, Wismuts oder Phosphors Sauerstoff oder Luft zugeführt wird.