DD201977A5 - Katalysator und verfahren zur katalytischen umwandlung von aliphatischen carbonsaeuren in alpha, beta-ungesaettigte saeuren - Google Patents

Katalysator und verfahren zur katalytischen umwandlung von aliphatischen carbonsaeuren in alpha, beta-ungesaettigte saeuren Download PDF

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DD201977A5
DD201977A5 DD82236592A DD23659282A DD201977A5 DD 201977 A5 DD201977 A5 DD 201977A5 DD 82236592 A DD82236592 A DD 82236592A DD 23659282 A DD23659282 A DD 23659282A DD 201977 A5 DD201977 A5 DD 201977A5
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Stephen S Hupp
Ferdinand A Ruszala
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysator, der aus calcinierten Eisenphosphaten besteht und Aluminium, Gallium oder ein anderes Element der Gruppe IIIa des Periodensystems zur Modifizierung o. Dotierung enthaelt. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur oxidativen Wasserstoffabspaltung von aliphatischen Carbonsaeuren zur Herstellung von alpha, beta-ungesaettigten Saeuren unter Verwendung d. Katalysators d. Erfindung in Gegenwart von molekularem Sauerstoff.

Description

Titel der Erfindung:
Katalysator und Verfahren zur katalytischen Umwandlung von aliphatischen CarbonsĂ€uren in α,ß-ungesĂ€ttigte SĂ€uren
Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Anwendung der Erfindung erfolgt auf dem Gebiet der heterogenen Katalyse, insbesondere der Umwandlung von IsobuttersĂ€ure in MethacrylsĂ€ure durch oxidative Wasserstdffabspaltung sowie der entsprechenden Umsetzung funktioneller Äquivalente der IsobuttersĂ€ure, wie PropionsĂ€ure und IsobuttersĂ€uremethylester.
236592 C
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:
Die oxidative Wasserstoffabspaltung aus niedrigen, gesĂ€ttig ten MonocarbonsĂ€uren zur Herstellung der entsprechenden α,ÎČ-ungesĂ€ttigten SĂ€uren ist Gegenstand zahlreicher Veröffentlichungen. Die ersten Arbeiten auf diesem Gebiet, ĂŒbe die berichtet wurde, betrafen die thermische DurchfĂŒhrung der genannten oxidativen Wasserstoffabspaltung durch Dampfphasenumsetzung der SĂ€ure mit Jod und Sauerstoff. Dieser We< hat jedoch im Hinblick auf eine technische Verwertung nicht viel Aufmerksamkeit; gefunden. Dies ist darauf zurĂŒckzufĂŒhrei daß Jod teuer ist, außerdem sehr stark korrodierend wirkt und sich betrĂ€chtliche Schwierigkeiten bei der vollstĂ€ndiger Wiedergewinnung der verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig großen Menge stellen, die in dem Verfahren erforderlich ist.
Heterogene katalytische Verfahren zur DurchfĂŒhrung der oxida tiven Wasserstoffabspaltung sind vom Standpunkt einer möglichen technischen Verwertung wesentlich interessanter. In jĂŒngerer Zeit konzentrierten sich die Untersuchungen deshalb hauptsĂ€chlich auf die Verwendung von zwei Katalysatorarten fĂŒr diesen Zweck. Eine dieser Arten umfaßt allgemein die HeteropolysĂ€uren, von denen 12-MolybdophosphorsĂ€ure ein typisches Beispiel ist, die gegebenenfalls Vanadium und/oder Wolfram in Ă€hnlicher struktureller Anordnung enthalten kann. Die andere Katalysatorart betrifft solche Systeme, die eine calcinierte Eisenphosphat-Matrix als gemeinsames Strukturmerkmal aufweisen.
Eisenphosphate, die einer Calcinierung unterworfen wurden, existieren in einer Mehrzahl von kristallinen Phasen oder Arten. Obwohl die bei der Umsetzung ablaufende Oxidations-Reduktionsreaktion vermutlich auf das Eisenphosphat zurĂŒckzufĂŒhren ist, konnte noch nicht mit Sicherheit festgestellt werden, welche Art oder Arten katalytisch aktiv sind. Dabei gibt es aber Hinweise darauf, daß die Gegenwart einer zusĂ€tz-
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lichen Metallkomponente bei der Herstellung die Entstehung katalytisch aktiver Formen erleichtert. Beispielsweise ist in der US-PS 3 948 959 die Wirksamkeit von Alkali- und Erdalkalimetallen als zusĂ€tzliche Metallkomponente fĂŒr diesen
5 Zweck beschrieben.
Ziel der Erfindung:
Ziel der Erfindung ist es, einen Katalysator und ein Verfahren zur oxidativen Wasserstoffabspaltung von niedrigen, gesĂ€ttigten, aliphatischen CarbonsĂ€uren zur Herstellung der α,ÎČ-ungesĂ€ttigten SĂ€uren zu schaffen, die zu besseren Ergebnissen als die bekannten Verfahren fĂŒhren.
Darlegung des Wesens der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Katalysator auf der Basis von Eisenphosphaten bereitzustellen, der sich durch hohe katalytische AktivitÀt bei der oxidativen Wasserstoffabspaltung von gesÀttigten aliphatischen MonocarbonsÀuren auszeichnet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur oxidativen Wasserstoffabspaltung von gesÀttigten aliphatischen
MonocarbonsĂ€uren zur Herstellung der entsprechenden α,ÎČ-ungesĂ€ttigten SĂ€uren.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Katalysator auf der Basis von Eisenphosphat, der gekennzeichnet ist dadurch,
daß er die Formel FeM ^1P1 OO aufweist, in der M ein Me-
tall, aus der Gruppe Bor, Aluminium, Gallium und Indium darstellt und χ die Anzahl der Sauerstoffatome bezeichnet, die an die anderen Elemente gemĂ€ĂŸ deren jeweiliger Oxidationsstufe in dem Katalysator gebunden ist. 35
Die Erfindung betrifft ferner den genannten Katalysator mit der Besonderheit, daß das Metall M Aluminium ist.
Die Erfindung betrifft ferner den genannten Katalysator mit der Besonderheit, daß er die Formel 0 OS-O 111 O-1 5 χ auiweibt.
\J f KJ-J \J /Il I · \J If-J Λ
Die Erfindung betrifft ferner den genannten Katalysator mit der Besonderheit, daß das Metall M Gallium ist. 10
Die Erfindung betrifft ferner den genannten Katalysator mit der Besonderheit, daß er die Formel FeGan .,-,P1 n 1 rO aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur katalytischen Umwandlung von niedrigen, gesĂ€ttigten aliphatischen CarbonsĂ€uren in α,ß-ungesĂ€ttigte SĂ€uren durch oxidative Wasserstoffabspaltung in Gegenwart von Sauerstoff bei Temperaturen von 300 bis 55O°C, das gekennzeichnet ist dadurch, daß man einen Katalysator der genannten Art einsetzt.
Schließlich betrifft die Erfindung auch das genannte Verfahren mit der Besonderheit, daß man IsobuttersĂ€ure in MethacrylsĂ€ure umwandelt
25
Der Katalysator der Erfindung eignet sich insbesondere fĂŒr die heterogene Katalyse bei der oxidativen Wasserstoffabspaltung von IsobuttersĂ€ure zur Herstellung von MethacrylsĂ€ure. Bei diesem Verfahren wird der heterogene Katalysator bei einer Temperatur von 300 bis 55O°C mit einer Beschickung in BerĂŒhrung gebracht, die IsobuttersĂ€ure und verdĂŒnnten gasförmigen Sauerstoff gemeinsam enthĂ€lt.
Der Katalysator der Erfindung ist ein calciniertes Eisenphosphat, das als zusÀtzliches Metall Aluminium zur Modifizierung oder Dotierung enthÀlt. Neben Aluminium können auch
Γ - 5 -
236592 O
die anderen Elemente der Gruppe IHa des Periodensystems, nÀmlich Bor, Gallium und Indium zur Modifizierung oder Dotierung verwendet werden.
Der Katalysator der Erfindung lĂ€ĂŸt sich durch die empirische Formel FelVL· P 0 (Grammatome) wiedergeben, in der M
U , U I — I I —Z X
Aluminium, Bor, Ballium oder Indium bedeutet und χ die Anzahl Sauerstoffatome bezeichnet, die an die anderen Metalle gemĂ€ĂŸ deren jeweiliger Oxidationsstufe in dem Katalysator gebunden sind.
Es wurde festgestellt, daß der aluminiummodifizierte Eisenphosphatkatalysator der Erfindung ĂŒber lange Zeit aktiv ist. Im Unterschied zu Eisenphosphatkatalysatoren, die ihre AktivitĂ€t im Laufe der Zeit verlieren, hat sich gezeigt, daß der aluminiummodifizierte Katalysator seine AktivitĂ€t bei Untersuchungen von 100 Stunden Dauer beibehĂ€lt.
Der Katalysator der Erfindung kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Nach einem einfachen und bevorzugten Verfahren wird die gesamte Zusammensetzung bereits vor der Calcinierung bereitet. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß man das sogenannte AufschlĂ€mm- oder FĂ€llungsverfahren anwendet. Bei dem letztgenannten Verfahren wird eine wĂ€ĂŸrige Lösung von Salzen der in Betracht kommenden Metalle und von PhosphorsĂ€ure hergestellt. Diese Lösung wird dann mit einer geeigneten Base neutralisiert, um die gemischten Metallphosphate auszufĂ€llen. Der Niederschlag wird hierauf vorzugsweise sorgfĂ€ltig gewaschen, um alle Spuren wasserlöslicher Bestandteile zu entfernen und dann vor dem Calcinieren getrocknet. In einer anderen AusfĂŒhrungsform kann man Ammoniumphosphat zu der Salzlösung zugeben, um eine direkte AusfĂ€llung der Metallphosphate zu erreichen. Es können alle wasserlöslichen Salze von Eisen und Aluminium verwendet wer-
den. Infolge der Löslichkeitseigenschaften der Nitrate sind diese bevorzugt.
Das sogenannte AufschlĂ€mmungsverfahren ist noch gĂŒnstiger durchzufĂŒhren, und stellt deshalb das bevorzugte Verfahren dar. Dabei wird eine wĂ€ĂŸrige Lösung der Eisen- und Aluminiumsalze zusammen mit der PhosphorsĂ€ure erhalten. Die Lösung wird kontinuierlich erhitzt/ bis die Masse nicht langer gerĂŒhrt werden kann. Dann wird der RĂŒckstand zerkleinert und erneut auf mĂ€ĂŸig erhöhte Temperaturen im Bereich von etwa 120°C erhitzt, bis er vollstĂ€ndig trocken ist. Anschließend wird die getrocknete Masse zerkleinert und calciniert. Geeignete Calcinierungstemperaturen liegen in dem breiten Bereich von 400 bis 1000°C, vorzugsweise von 400 bis 850 C.
Nach den beiden beschriebenen Verfahren können auch TrĂ€gerkatalysatoren hergestellt werden. Beispielsweise kann im AufschlĂ€mmverfahren kolloides Siliciumdioxid oder kolloides Aluminiumoxid oder irgend eine andere Form davon vor dem Entfernen des Wassers zugesetzt werden. Bei der Verwendung von kolloidem Aluminoxid kann dieses gleichzeitig als zusĂ€tzliche Quelle fĂŒr Aluminium-Kationen wirken, die die verbesserte AktivitĂ€t und erhöhte Lebensdauer ergeben, welche bei dem . aluminiummodifizierten Eisenphosphat-Katalysator der Erfindung beobachtet wird.
TrĂ€ger, wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder Titandioxid können vor dem Abtrennen des-Wassergehaltes zugesetzt werden. In einer anderen AusfĂŒhrungsform kann der TrĂ€ger auch in eine Lösung der Metallphosphate eingebracht und danach trocknen gelassen werden. Das Einweichen und Trocknen kann wiederholt werden, bis die gewĂŒnschte Anzahl von Schichten getrocknetes Metallphosphat erhalten ist. In Ă€hnlicher Weise kann die FĂ€llung der Metallphosphate in der anderen beschriebenen AusfĂŒhrungsform in Gegenwart von suspendierten Teilchen des gewĂŒnschten TrĂ€gers durchgefĂŒhrt werden. Bei einer typischen technischen Katalysatorherstellung wird SprĂŒhtrocknung angewendet, wobei die AufschlĂ€mmung zu einem SprĂŒhtrockner gefĂŒhrt wird und das feste Produkt anschließend tablettiert oder
- 7 - CODD3 L
extrudiert und hierauf calciniert wird.
Das Verfahren der Erfindung kann in einem Fließbett-, RĂŒhrtank- oder Festbett-Reaktor durchgefĂŒhrt werden. Da sich ein Festbett-Reaktor fĂŒr den Betrieb in kleinem Maßstab besonders gut eignet, wird ein solcher Reaktor in den nachstehenden Beispielen verwendet. Die bevorzugte Art der Beschickung des Reaktors besteht aus einem vorerhitzten gasförmigen Gemisch aus dem Substrat, molekularem Sauerstoff, Dampf und einem inerten VerdĂŒnnungsgas. Gewöhnlich wird eine VorwĂ€rmtemperatur im Bereich von etwa 300 bis 350 C eingehalten. Die anwendbaren Temperaturen der Umsetzung liegen
im breiten Bereich von 250 bis 550 C, wobei im allgemeinen ein Temperaturbereich von 350 bis 450 C die gĂŒnstigsten Umsetzungsbedingungen ergibt.
Das MolverhĂ€ltnis von molekularem Sauerstoff zu Substrat (CarbonsĂ€ure) betrĂ€gt 0,2 bis 1,5, vorzugsweise 0,5 bis 1,0. Wasserdampf ist fĂŒr die Zwecke der DurchfĂŒhrung der Umsetzung nicht notwendig. Seine Gegenwart in der Beschickung verbessert jedoch die Ausbeute an dem gewĂŒnschten Produkt. ' Ein geeignetes MolverhĂ€ltnis von Wasser zu Substrat in der Beschickung liegt bei etwai bis 75:1. Das gĂŒnstigste VerhĂ€ltnis stellt ein Bereich von etwa 10 bis 30= 1 dar.
Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Konzentration des Substrates in der Beschickung. AusgedrĂŒckt in Molprozent liegt die Konzentration des in Frage stehenden Substrates im breiten Bereich von 0,1 bis 20. Wie bei Reaktionen dieser Art ĂŒblich, ist die Ausbeute des gewĂŒnschten Produktes eine umgekehrte Funktion der Konzentration. Um einen vernĂŒnftigen Durchsatz verbunden mit annehmbarer Ausbeute zu erreichen, soll die Konzentration des Substrats in der Beschickung etwa 3 bis 6 Molprozent betragen. Die Konzentration wird durch die Menge an Wasser und inertem Gas gesteuert, die in der Beschickung enthalten sind. Das bevorzugte VerdĂŒnnungs-
-ÎČ- 236592 O?
gas ist Stickstoff, obwohl auch andere Gase, wie Kohlendioxid, Helium oder Argon geeignet sind. Wenn es die gewĂŒnschten Substratkonzentration gestattet, ist natĂŒrlich Luft ein geeignetes Oxidations- und VerdĂŒnnungsmittel.
Ein weiterer zu berĂŒcksichtigender Parameter ist die Kontaktzeit. Diese ist definiert als das Katalysatorvolumen dividiert durch das Volumen der Gasbeschickung pro Sekunde bei der Reaktionstemperatur. Das Katalysatorvolumen ist das SchĂŒttvolumen, das vom Katalysator im Reaktor eingenommen wird. Der Begriff Katalysator umfaßt in diesem Sinn nicht nur das modifizierte Eisenphosphat selbst, sondern auch feste VerdĂŒnnungsmittel oder TrĂ€ger, falls vorhanden. Dementsprechend liegen anwendbare Kontaktzeiten im Bereich von 0,05 bis 50 Sekunden und ĂŒblicherweise im Bereich von 0,1 bis 20 Sekunden. Die Umsetzung wird bei AtmosphĂ€rendruck durch-· gefĂŒhrt.
AusfĂŒhrungsbeispiel: 20
Beispiel 1
Dieses Beispiel dient der ErlĂ€uterung des vorstehend beschriebenen AufschlĂ€mmverfahren zur Herstellung des erfindungsgemĂ€ĂŸen Katalysators. .
122 g Eisennitrat-nonahydrat werden zusammen mit 11,33 g Aluminiumnitrat-nonahydrat in 250 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 42,.4 g konzentrierter PhosphorsĂ€ure unter RĂŒhren versetzt. Anschließend wird die Lösung unter weiterem RĂŒhren erhitzt, bis der Großteil des Wassers verdampft ist. Die erhaltene Paste wird bei 125 C weiter getrocknet, bis sie in einem Zustand ist, in dem sie zerbrochen werden kann. Danach wird der Feststoff in StĂŒcke mit einer GrĂ¶ĂŸe von höchstens etwa 1,27 cm zerbrochen und 16 Stunden in einem Luftstrom bei 450 C calciniert. Das calcinierte Material wird
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danach zerstoßen und vor dem Gebrauch auf eine TeilchengrĂ¶ĂŸe von 0,6 bis 1,4 mm gesiebt. Die empirische Grammatom-Formel der calcinierten gemischten Eisen- und Aluminiumphosphate lautet FeAlO/1lPlf1Ox.
5 _ -
Beispiel 2
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines aluminiummodifizierten Eisenphosphat-Katalysator mit einem höheren Phosphor:Aluminium-VerhÀltnis als im Katalysator von Beispiel 1 erlÀutert.
610 g Eisennitrat-nonahydrat werden zusammen mit 62,6 g Aluminiumnitrat-nonahydrat in 1,2 Liter destilliertem Wasser gelöst. Die Lösung wird dann mit 250 g konzentrierter PhosphorsĂ€ure versetzt. Die weitere Herstellung erfolgt gemĂ€ĂŸ Beispiel 1. Die empirische Grammatom-Formel der calcinierten gemischten Phosphate von Eisen und Aluminium lautet
FeAlO,11P1,44°x· 20
Beispiel 3
Dieses Beispiel erlÀutert die Herstellung eines aluminiummodifizierten Eisenphosphat-Katalysators der empirischen Grammatom-Formel FeAlQ Q5P1 05°x"
128,6 g Eisennitrat-Nonahydrat werden zusammen mit 5,86 g Aluminiumnitrat-nonahydrat in 250 ml destilliertes Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 50,0 g konzentrierter PhosphorsĂ€ure versetzt. Die weitere Herstellung erfolgt gemĂ€ĂŸ Beispiel 1.
Beispiel 4
Dieses Beispiel erlÀutert die Herstellung eines aluminiummodifizierten Eisenphosphat-Katalysators mit der empirischen
Grammatom-Formel FeAl~ ^1P1 -O . Dieser Katalysator hat die gleiche empirische Grammatom-Formel als der Katalysator gemĂ€ĂŸ Beispiel 1. Er unterscheidet sich jedoch vom Katalysator gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 dadurch, daß bei der Herstellung auf die Verwendung von zusĂ€tzlichem Wasser verzichtet wird.
Der Katalysator wird durch Vermischen von 610 g Eisennitratnonahydrat und 56,65 g Aluminiumnitrat-nonahydrat bereitet. Das erhaltene Gemisch wird zum Schmelzen erhitzt und unter RĂŒhren mit 212 g 85prozentiger PhosphorsĂ€ure versetzt. Das weitere Verfahren wird gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 durchgefĂŒhrt.
Beispiel' 5
Dieses Beispiel erlĂ€utert die Herstellung eines galliummodifizierten Eisenphosphat-Katalysators mit der empirischen Grammatom-Formel FeGa„ ^1P1 .0 .
71,0 g Eisennitrat-nonahydrat werden zusammen mit 5,0 g Galliumnitrat-nonahydrat in 100 ml Wasser gelöst. Die erhaltene Lösung wird sodann mit 24,8 g konzentrierter PhosphorsĂ€ure versetzt. Das v/eitere Verfahren wird gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 " durchgefĂŒhrt.
Beispiel 6
Dieses Beispiel erlÀutert die Herstellung eines galliummodifizierten Eisenphosphat-Katalysators mit der empirischen Grammatom-Formel FeGan .,..P1 . .0 .
U/ I I i /44 X
71,0 g Eisennitrat-nonahydrat v/erden zusammen mit 5,0 g Galliumnitrat-nonahydrat in 100 ml Wasser gelöst und mit 29,3 g konzentrierter PhosphorsÀure versetzt. Das weitere
Verfahren wird gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 durchgefĂŒhrt. 35
Vergleichsbeispiel
Das Vergleichsbeispiel erlÀutert die Herstellung eines Eisenphosphat-Katalysators, der nicht durch den Zusatz eines anderen Metalls modifiziert ist.
101 g EisennitrĂ€t-nonahydrat werden in 200 ml Wasser gelöst und dann mit 29,1 g konzentrierter PhosphorsĂ€ure versetzt. Das weitere Verfahren wird gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 durchgefĂŒhrt. Die., empirische Grammatomformel des calcinierten Eisenphosphat-Katalysators lautet: FePO .
.'Beispiel· 7
Dieses Beispiel erlÀutert die Verwendung der in den vorstehenden Beispielen hergestellten Katalysatoren bei der oxidativen Wasserstoffabspaltung von IsobuttersÀgre (IBA). In jedem der bezeichneten Versuche werden der gleiche Reaktor und die gleichen allgemeinen Umsetzungsbedingungen angewendet.
Der Katalysator wird mit QuarzblĂ€ttchen (1 Volumenteil Katalysator auf 4 Volumenteile QuarzblĂ€ttchen) verdĂŒnnt und in einen ĂŒblichen Röhrenreaktor mit abwĂ€rts gerichtetem Fluß eingebracht. Die Versuche werden bei 400 bis 425 C durchgefĂŒhrt. Das Verfahren besteht in der ZufĂŒhrung eines vorerwĂ€rmten Gemisches von IsobuttersĂ€ure, Sauerstoff, Stickstoff und Dampf durch ein Rohr aus nicht rostendem Stahl mit einem Ă€ußeren Durchmesser von 1,27 cm, einem inneren Durchmesser von 0,95 cm und einer LĂ€nge von etwa 45 cm, das den zu prĂŒfenden Katalysator als 15 cm Festbett enthĂ€lt, welches auf der in dem betreffenden Versuch angewendeten Umsetzungstemperatur gehalten wird. Das VerhĂ€ltnis von Wasser zu IsobuttersĂ€ure in der Beschickung betrĂ€gt 20 : 1. Das VerhĂ€ltnis von Sauerstoff zu IsobuttersĂ€ure in der Beschickung betrĂ€gt 1:1. Die Kontaktzeit liegt in der GrĂ¶ĂŸenordnung von 0,4 bis 0,5 Sekunden. Diese VerhĂ€ltnisse ergeben sich in einer Beschickung, die ein Gemisch aus 4 Molprozent Isobut-
Îč υ
tersĂ€ure, 78 Molprozent Wasser, 4 Molprozent Sauerstoff und 14 Molprozent Stickstoff als VerdĂŒnnungsmittel darstellt.
Der Vorerhitzer besteht aus einem RohrstĂŒck aus nicht rostendem Stahl, das dem Reaktor Ă€hnlich ist, jedoch mit Glaskugeln gefĂŒllt ist. Das kondensierte organische Produkt wird gesammelt und gaschromatographisch analysiert. Gasförmige Produkte werden getrennt gaschromatographisch untersucht.
Die Ergebnisse der einzelnen Versuche sind in nachstehender Tabelle I aufgefĂŒhrt. Dort befinden sich ebenfalls die erhaltenen Ergebnisse, ausgedrĂŒckt als SelektivitĂ€t und Umwandlung. Die Umwandlung bezeichnet das MolverhĂ€ltnis von verbrauchtem zu in den Reaktor eingespeistem Substrat. Die SelektivitĂ€t im Bezug auf MethacrylsĂ€gre (MAA) bezeichnet das MolverhĂ€ltnis von im Abstrom gefundener MethacrylsĂ€ure zu der bei der Umsetzung verbrauchten IBA.
Der gemĂ€ĂŸ Beispiel 1 hergestellte Katalysator wird 100 Stunden zur oxidativen Wasserstoffabspaltung von IsobuttersĂ€ure gemĂ€ĂŸ Beispiel 7 benutzt. Er zeigt dabei keine Zeichen von Desaktivierung.
236592 O
2530
Tabelle I
Katalysator
10 15 20
Temp., Versuchsdauer, IBA MAA 0C Std. Umwandlung, SelektivitÀt,
Beispiel 1 401 10 96 70
Beispiel 1 406 30 98 69
Beispiel 1 402 70 97 69
Beispiel 1 399 100 97 68
Beispiel 2 .420 25 95 67
Beispiel 2 420 45 97 70
Beispiel 3 421 12 95 73
Beispiel 3 399 3O 94 75
Beispiel 4 408 20 97 69
Beispiel 4 409 40 98 7O
Beispiel 5 409 8 93 67
Beispiel 5 416 24 89 . 69
Beispiel 6 397 8 69 72
Vergleichs beispiel 413 4 99 60
Vergleichs beispiel 412 22 85 67
Vergleichs beispiel 411 42 62 53
35

Claims (7)

  1. 236592 O
    Erfindungsanspruch
    1. Katalysator auf der Basis von Eisenphosphat, gekennzeichnet dadurch/ daß er die Formel FeM oi-1P1-2°x
    aufweist, in der M ein Metall aus der Gruppe Bor, Aluminium, Gallium und Indium darstellt und χ die Anzahl der Sauerstoffatome bezeichnet, die an die anderen Elemente gemĂ€ĂŸ deren jeweiliger Oxidationsstufe in dem Katalysator gebunden ist.
    10
  2. 2. Katalysator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Metall M Aluminium ist.
  3. 3. Katalysator nach Punkt 2* gekennzeichnet dadurch, daß 15
    er die Formel FeAl0^05_Q/1 ^0-1 ^Οχ aufweist.
  4. 4. . Katalysator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Metall M Gallium ist.
  5. 5. Katalysator nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß
    er die Formel FeGan 11P1 n , ;0 aufweist.
  6. 6. Verfahren zur katalytischen Umwandlung von niedrigen,
    gesĂ€ttigten aliphatischen CarbonsĂ€uren in α,ß-ungesĂ€ttigte
    SĂ€uren durch oxidative Wasserstoffabspaltung in Gegenwart
    von Sauerstoff bei Temperaturen von 300 bis 55O°C, gekennzeichnet dadurch, daß man einen Katalysator gemĂ€ĂŸ Punkt 1 bis 5 einsetzt.
  7. 7. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch,
    daß man IsobuttersĂ€ure in MethacrylsĂ€ure umwandelt.
DD82236592A 1981-01-07 1982-01-06 Katalysator und verfahren zur katalytischen umwandlung von aliphatischen carbonsaeuren in alpha, beta-ungesaettigte saeuren DD201977A5 (de)

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