CZ49394A3 - Process for preparing alpha, beta-monoethylenically unsaturated aldehydes, carboxylic acids or nitriles, which contain from 3 to 5 carbon atoms - Google Patents

Process for preparing alpha, beta-monoethylenically unsaturated aldehydes, carboxylic acids or nitriles, which contain from 3 to 5 carbon atoms Download PDF

Info

Publication number
CZ49394A3
CZ49394A3 CZ94493A CZ49394A CZ49394A3 CZ 49394 A3 CZ49394 A3 CZ 49394A3 CZ 94493 A CZ94493 A CZ 94493A CZ 49394 A CZ49394 A CZ 49394A CZ 49394 A3 CZ49394 A3 CZ 49394A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
monoethylenically unsaturated
carboxylic acids
carbon atoms
unsaturated aldehydes
volume
Prior art date
Application number
CZ94493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Peter Dr Neumann
Klaus Dr Herzog
Original Assignee
Basf Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of CZ49394A3 publication Critical patent/CZ49394A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • C07C45/35Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C07C51/252Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu výroby a,β-monoethylenicky nenasycených aldehydů, karboxylových kyselin nebo nitrilů, které obsahuji od 3 do 5 atomů uhlíku, katalytickou oxidací nebo amoxidací v plynné fázi redukované formy požadované α,β-monoethylenicky nenasycené sloučeniny v reaktoru tvořeném svazkem trubek, s vloženými katalyticky aktivními oxidy většího počtu kovů, za zvýšené teploty a s konverzí výchozí sloučeniny při jednom průchodu větší než 90 % molárních.
Dosavadní stav techniky
Katalytická oxidační nebo amoxidační výroba a,β-monoethylenicky nenasycených aldehydů, karboxylových kyselin nebo nitrilů, které obsahují od 3 do 5 atomů uhlíku v plynné fázi z vhodných redukovaných forem těchto sloučenin (zvláště z odpovídajících monoolefinů) v reaktoru tvořeném svazkem trubek s vloženými katalyticky aktivními oxidy většího počtu kovů za zvýšených teplot je obecně známa (srov. například DE-A 20 04 251, EP-A 0 083 189, EP-A 0 000 835,
EP-A 0 178 364, DE-A 22 03 709, DE-A 25 13 405, DE-A 26 25 031, EP-A 0 293 859, DE-A 22 51 364 a DE-A 26 26 887). Zvlášní význam mají tímto způsobem vyráběné odpovídající sloučeniny se 3 nebo 4 atomy uhlíku, to znamená akrolein (vyráběný například oxidací propylenu), methakrolein (vyráběný například oxidací z isobutenu nebo terč.-butanolu), kyselina akrylová (vyráběná například oxidací akroleinu), kyselina methakrylová (vyráběná například oxidací z methakroleinu) , akrylnitr.il (vyráběný například amoxidací z propylenu nebo akroleinu) a methakrylnitrii (vyráběný například amoxidací z isobutenu nebo terč.-butanolu).
Větší počet katalyzátorů na bázi oxidů větších počtu kovů, které jsou vhodné pro tuto reakci, lze shrnout pod obecný vzorec I Mo12BiaFebxlcx2dx3ex4f0n í1)ve kterém proměnné symboly mají tyto významy:
X1 znamená nikl a/nebo kobalt,
X2 představuje thallium, alkalický kov nebo kov alkalické zeminy,
X3 znamená fosfor, arsen, bor, antimon, cín, cer, olovo a/nebo wolfram,
X4 znamená křemík, hliník, titan a/nebo zirkonium, a představuje číslo 0,5 až 5, b představuje číslo 0,01 až 3, c představuje číslo 3 až 10, d představuje číslo 0,02 až 2, e představuje číslo 0 až 5, f představuje číslo 0 až 10 a n představuje číslo, které je stanoveno mocenstvím a četností prvků odlišných od kyslíku.
Tyto katalyzátory se dají získat o sobě známým způsobem (viz například starší publikovaná přihláška vynálezu DE-A 40 23 239) a obvykle je látka tvarována na kuličky, kroužky nebo válečky nebo se také používá tvar skořepinových katalyzátorů, to znamená předem tvarovaných nosných tělísek opatřených vrstvou aktivní hmoty. Látky se samozřejmě mohou používat také v práškové formě jako katalyzátory.
Jako oxidační činidlo se používá kyslík (při amoxidaci je žádoucí kromě toho přítomnost amoniaku), přičemž reakční složky se účelně ředí inertním plynem, jako dusíkem, zpětně zaváděnými odpadními plyny z reakce a/nebo vodní párou.
Z tohoto hlediska je obzvláště výhodné používání vzduchu jako zdroje kyslíku. Obvykle se reakce provádějí jako oxidace nebo amoxidace na pevném lóži. Příslušné jednotlivé podrobnosti jsou obecným stavem techniky.
Charakteristické pro tuto oxidační nebo amoxidační výrobu v plynné fázi je, že na jedné straně je zapotřebí zvýšené reakční teploty (ta leží zpravidla v rozmezí od 200 do 600 °C) a na druhé straně reakce probíhá silně exotermicky. Obvykle jsou tudíž kontaktní trubky obsahující aktivní oxidy většího počtu kovů obklopeny cirkulující kapalinou (například taveninou soli) jako teplotním prostředím.
Dále je pro tuto katalytickou oxidační nebo amoxidační výrobu v plynné fázi charakteristické, že z vlastní cílové reakce vycházejí rozmanité možné konkurencí reakce (například paralelní a následné reakce), které snižují tvorbu cílového produktu. Aby se umožnilo dosáhnout selektivní tvorby cílového produkt, je tudíž žádoucí řídit reakci. V odborném světě nesporně obzvláště výhodné opatření pro selektivní tvorbu cílového produktu při vyskytující se konverzi eduktu, která je jak nejvíce je možné vysoká, spočívá v tom, že objemově specifická aktivita vloženého katalyzátoru (aktivita na objem réakčního prostoru) se zvyšuje podél kontaktní trubice ve směru proudu, tak že objemově specifická aktivita se zvyšuje od vstupní strany réakčního plynu k výstupní straně (srov. například DE-A 30 06 894, EP-A 0 441 312 nebo
DE-AS 20 56 614).
Podstata vynálezu
Jako předmět tohoto vynálezu nyní s překvapením bylo nalezeno, že v protikladu k uznávanému mínění odborníků, se dosáhne zlepšení tvorby cílového produktu při způsobu výroby a,β-monoethylenicky nenasycených aldehydů, karboxylových kyselin nebo nitrilů, které obsahují od 3 do 5 atomů uhlíku, katalytickou oxidací nebo amoxidací v plynné fázi redukované formy požadované a,β-monoethylenicky nenasycené sloučeniny (zvláště odpovídajících monoolefinů) v reaktoru tvořeném svazkem trubek, s vloženými katalyticky aktivními oxidy většího počtu kovů, za zvýšené teploty a s konverzí výchozí sloučeniny při jednom průchodu potom větší než 90 % molárních, pokud objemově specifická aktivita katalytické náplně podél kontaktní trubice ve směru proudu nenadále, postupně, stupňovitě a/nebo nepřetržitě klesá. To platí zvláště pro katalytickou oxidační výrobu odpovídajících sloučenin se 3 nebo 4 atomy uhlíku v plynné fázi, to znamená akroleinu (z propylenu), kyseliny akrylové (z akroleinu), methakroleinu (z isobutenu nebo terč.-butanolu), kyseliny methakrylové (z methakroleinu), stejně jako produktů amoxidace (meth)akrylnitrilu, vycházejících z odpovídajících výchozích sloučenin, pokud se jako hmoty na bázi oxidů většího počtu kovů použije látky obecného vzorce I a teplota cirkulující temperační kapaliny činí od 200 do 600 °C. Pokles objemově specifické aktivity se může provést například tím, že se snižuje koncentrace aktivní hmoty nebo se vystřídají katalyzátory projevující vyšší objemově specifickou aktivitu za katalyzátory s menší objemově specifickou aktivitou (například změnou složení oxidů většího počtu kovů).
Příklady provedení vynálezu
a) Způsob výroby katalyzátoru A na bázi oxidů většího počtu kovů
Jemně rozmělněná hmota na bázi oxidů většího počtu kovů o složení Mo12BllCo5Fe2,5W2Sil,6K0,l°x se slisuje do dutých válečků o délce 3 mm, vnějším průměru 5 mm a tlouštce stěny 1,5 mm.
b) Způsob výroby katalyzátoru B na bázi oxidů většího počtu kovů
Jemně rozmělněná hmota na bázi oxidů většího počtu kovů z části a) se nanese v tlouštce vrstvy 400 μπι na kuličky inertní nosné látky (nosiče ze steatitu) o průměru 5 mm.
c) Způsob katalytické oxidace propylenu na akrolein v plynné fázi
1. Do reakční trubice (V2A, síla stěny 2 mm, o vnitřním průměru 25 mm) se naplní objem 1200 ml katalyzátoru A na bázi oxidů většího počtu kovů a zavádí se 2400 Nl/h plynné směsi o složení 5 % objemových propylenu, % objemových vzduchu a 50 % objemových dusíku. Při konstantní teplotě solné lázně 330 C se dosáhne konverze propylenu 96 % molárních, při selektivitě 92 % molárních, vztažené na celkové množství v podstatě vytvořeného akroleínu a bezvýznamné množství vytvořené kyseliny akrylové, jako dalšího cenného produktu (výroba akroleínu má zvláštní význam jako první oxidační stupeň k následující oxidaci akroleínu na kyselinu akrylovou).
2. Do identického trubkového reaktoru jako je uveden v části c)l, se naplní objem 1200 ml katalyzátoru B na bázi většího počtu kovů a postupuje se stejným způsobem, jako je popsáno pod c)l. Při konstantní teplotě 340 °C se dosáhne shodné konverze propylenu 96 % molárních, při stejným způsobem vztažené selektivitě 91,5 % molárních.
Vyšší teplota solné lázně pro stejnou konverzi propylenu svědčí o tom, že se snížila objemově specifická aktivita vloženého katalyzátoru B na bázi oxidů většího počtu kovů, než jaká se dosahuje s vloženým katalyzátorem A na bázi většího počtu kovů.
3. Do shodného trubkového reaktoru jako je uveden pod
c)l se ve směru proudu naplní nejprve objem 800 ml katalyzátoru B na bázi oxidů několika kovů a bezprostředně na tento katalyzátor se přiloží objem 400 ml katalyzátoru A na bázi oxidů několika kovů a postupuje se stejným způsobem jako je uveden pod c)l. Při konstantní teplotě solné lázně 329 °C se dosáhne identické konverze propylenu 96 % molárních, při stejným způsobem vztažené selektivitě 91,8 % molárních.
4. Podle vynálezu se do shodného trubkového reaktoru jako je uveden pod c)l, ve směru proudu naplní nejprve objem 800 ml katalyzátoru A na bázi oxidů několika kovů a bezprostředně na tento katalyzátor se přiloží objem 400 ml katalyzátoru B na bázi oxidů několika kovů a postupuje se stejným způsobem jako je uveden pod c)l. Při konstantní teplotě solné lázně 330 °C se dosáhne identické konverze propylenu 96 % molárních, při stejným způsobem vztažené selektivitě 93 % molárních.
< *
“0 r— o
> CP
1—' CO c- X**
TNI -< </> r · > = σ o czx i rc oo n<
O C LO co rc
< CO -
NÁROKY

Claims (1)

  1. NÁROKY
    PATENTOVÉ
    Způsob výroby a,β-monoethylenicky nenasycených aldehydů, karboxylových kyselin nebo nitrilů, které obsahují od 3 do 5 atomů uhlíku, katalytickou oxidací nebo amoxidací v plynné fázi redukované formy požadované α,β-monoethylenicky nenasycené sloučeniny v reaktoru tvořeném svazkem trubek, s vloženými katalyticky aktivními oxidy většího počtu kovů, za zvýšené teploty a s konverzí výchozí sloučeniny při jednom průchodu větší než 90 % molárních, vyznačující se t í m, že se objemově specifická aktivita vloženého katalyzátoru podél kontaktní trubky ve směru proudu snižuje nenadále, postupně a/nebo nepřetržitě.
CZ94493A 1993-03-10 1994-03-04 Process for preparing alpha, beta-monoethylenically unsaturated aldehydes, carboxylic acids or nitriles, which contain from 3 to 5 carbon atoms CZ49394A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4307509A DE4307509A1 (de) 1993-03-10 1993-03-10 Verfahren zur Herstellung von 3 bis 5 C-Atome aufweisenden alpha,beta-monoethylenisch ungesättigten Aldehyden, Carbonsäuren oder Nitrilen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ49394A3 true CZ49394A3 (en) 1994-11-16

Family

ID=6482399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94493A CZ49394A3 (en) 1993-03-10 1994-03-04 Process for preparing alpha, beta-monoethylenically unsaturated aldehydes, carboxylic acids or nitriles, which contain from 3 to 5 carbon atoms

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0614868B1 (cs)
JP (1) JPH06321841A (cs)
CN (1) CN1102639A (cs)
CA (1) CA2115973A1 (cs)
CZ (1) CZ49394A3 (cs)
DE (2) DE4307509A1 (cs)
ES (1) ES2091646T3 (cs)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4045693B2 (ja) 1999-04-27 2008-02-13 住友化学株式会社 メタクリル酸の製造方法
JP3631406B2 (ja) * 1999-12-28 2005-03-23 株式会社日本触媒 接触気相酸化反応用の多管式反応器
JP4426069B2 (ja) 2000-06-12 2010-03-03 株式会社日本触媒 アクリル酸の製造方法
US6960684B2 (en) * 2002-03-29 2005-11-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production process for unsaturated aldehyde
US7045657B2 (en) 2002-04-03 2006-05-16 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalytic gas phase oxidation process
FR2912742B1 (fr) * 2007-02-16 2010-03-05 Arkema France Procede de synthese d'acrylonitrile a partir de glycerol

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784400B2 (ja) * 1990-04-03 1995-09-13 株式会社日本触媒 不飽和アルデヒドおよび不飽和酸の製造方法
DE4023239A1 (de) * 1990-07-21 1992-01-23 Basf Ag Verfahren zur katalytischen gasphasenoxidation von propen oder iso-buten zu acrolein oder methacrolein

Also Published As

Publication number Publication date
ES2091646T3 (es) 1996-11-01
EP0614868B1 (de) 1996-09-25
JPH06321841A (ja) 1994-11-22
EP0614868A1 (de) 1994-09-14
CN1102639A (zh) 1995-05-17
CA2115973A1 (en) 1994-09-11
DE4307509A1 (de) 1994-09-15
DE59400709D1 (de) 1996-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0450596B1 (en) Process for producing unsaturated aldehydes and unsaturated acids
US7772442B2 (en) Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
EP1156027B1 (en) A process for producing unsaturated aldehydes and unsaturated carboxylic acids
JP4426069B2 (ja) アクリル酸の製造方法
US7265250B2 (en) Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated fatty acid
US7365228B2 (en) Method for producing unsaturated fatty acids
KR20010080871A (ko) 아크롤레인 및 아크릴산의 제조 방법
EP1295636B1 (en) Process for producing acrylic acid
JP2574948B2 (ja) メタクリル酸の製造方法
EP1452227A1 (en) Composite-oxide catalyst and process for production of acrylic acid using said catalyst
US9216395B2 (en) Process for charging a longitudinal section of a catalyst tube
US7045657B2 (en) Catalytic gas phase oxidation process
US6410786B1 (en) Process for producing methacrylic acid
CZ49394A3 (en) Process for preparing alpha, beta-monoethylenically unsaturated aldehydes, carboxylic acids or nitriles, which contain from 3 to 5 carbon atoms
EP3415492B1 (en) Method for producing unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
JP3296146B2 (ja) 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸の製造方法
JP2003261501A (ja) 気相接触酸化方法
JP2756160B2 (ja) メタクロレインおよびメタクリル酸の製造方法
JP2005162744A (ja) 不飽和アルデヒド及び不飽和カルボン酸の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic