DE102006054214A1 - Exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of a starting compound e.g. propylene to a target compound e.g. acrylic acid, comprises oxidizing a gas mixture containing e.g. the starting compound and molecular oxygen - Google Patents

Exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of a starting compound e.g. propylene to a target compound e.g. acrylic acid, comprises oxidizing a gas mixture containing e.g. the starting compound and molecular oxygen Download PDF

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Abstract

Conducting an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to an organic target compound in two different operating conditions I and II, comprises oxidizing a reaction gas starting mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least an inert dilution gas, through a solid bed catalyst present in the tube of a tube bundle reactor to produce a product mixture containing the organic target compound. Conducting an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to an organic target compound in two different operating conditions I and II, comprises oxidizing a reaction gas starting mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least an inert dilution gas, through a solid bed catalyst present in the tube of a tube bundle reactor to produce a product mixture containing the organic target compound; where: the tubes are surrounded by spaces for adjusting the reaction temperature; at least a fluid thermal carrier is passed in with an inlet temperature (Ti) and passed out with an outlet temperature (To) through the tubes; the outlet temperature is greater than the inlet temperature; the solid bed catalyst is charged with a load (L1) having the organic starting compound in an operating condition I at an inlet temperature (Ti1) and is charged with a load (L2) having the organic starting compound in the operating condition II at an inlet temperature (Ti2); the load (L2) is greater than the load (L1) and the inlet temperature (Ti2) is greater than (Ti1); the inlet temperature (Ti1) is elevated to the inlet temperature (Ti2) during the change of operating condition I to the operating condition II and subsequently the loading of the solid bed catalyst with the organic starting compound increases the (L1) value to the (L2) value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Zielverbindung in voneinander verschiedenen Betriebszuständen I und II, bei dem man ein die organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines die organische Zielverbindung enthaltenden Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches Katalysatorfestbett führt sowie in den die das Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre des Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur im in den Rohren befindlichen Katalysatorfestbett wenigstens einen fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur Tein hinein- und mit einer Austrittstemperatur Taus > Tein wieder aus diesem herausführt, und dabei das Katalysatorfestbett im Betriebszustand I bei einer Eintrittstemperatur TI ein mit einer Last LI der organischen Ausgangsverbindung und im Betriebszustand II bei einer Eintrittstemperatur TII ein mit einer LII der organischen Ausgangsverbindung mit der Maßgabe LII > LI und TII ein > TI ein belastet.The present invention relates to a process for operating an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to an organic target compound in mutually different operating states I and II, comprising reacting a starting gas mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas to obtain a organic target compound-containing product gas mixture passes through an in-the tubes of a tube bundle reactor, fixed catalyst bed as well as in the fixed catalyst bed containing tubes of the surrounding tube bundle reactor chamber to the reaction temperature setting in located in the tubes fixed catalyst bed, at least a fluid heat carrier having an entry temperature T in and with a outlet temperature T out> T again leads out of this, while the fixed catalyst bed in operation A a a> T I a load I at an inlet temperature T I with a load L I of the organic starting compound and in the operating state II at an inlet temperature T II with an L II of the organic starting compound with the proviso L II> L I and T II.

Unter einer vollständigen Oxidation einer organischen Verbindung mit molekularem Sauerstoff wird hier verstanden, dass die organische Verbindung unter reaktiver Einwirkung von molekularem Sauerstoff so umgesetzt wird, dass der in der organischen Verbindung insgesamt enthaltene Kohlenstoff in Oxide des Kohlenstoffs und der in der organischen Verbindung insgesamt enthaltene Wasserstoff in Oxide des Wasserstoffs umgewandelt wird. Alle davon verschiedenen Umsetzungen einer organischen Verbindung unter reaktiver Einwirkung von molekularem Sauerstoff werden hier als Partialoxidationen einer organischen Verbindung zusammengefasst.Under a complete Oxidation of an organic compound with molecular oxygen It is understood here that the organic compound is reactive Exposure to molecular oxygen is converted so that the total carbon contained in the organic compound Oxides of carbon and in total in the organic compound contained hydrogen is converted into oxides of hydrogen. All of them different reactions of an organic compound be under reactive action of molecular oxygen here summarized as partial oxidations of an organic compound.

Im besonderen sollen hier unter Partialoxidation solche Umsetzungen organischer Verbindungen unter reaktiver Einwirkung von molekularem Sauerstoff verstanden werden, bei denen die partiell zu oxidierende organische Verbindung nach beendeter Umsetzung wenigstens ein Sauerstoffatom mehr chemisch gebunden enthält als vor Durchführung der Partialoxidation.in the in particular, under partial oxidation, such reactions are intended organic compounds under the reactive action of molecular Oxygen be understood in which the partially oxidized organic compound after completion of the reaction at least one oxygen atom contains more chemically bound as before implementation the partial oxidation.

Als ein sich unter den Bedingungen der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation im wesentlichen inert verhaltendes Verdünnungsgas werden solche Verdünnungsgase verstanden, deren Bestandteile unter den Bedingungen der heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation – jeder Bestandteil für sich betrachtet – zu mehr als 95 mol-%, vorzugsweise zu mehr als 99 mol-% unverändert erhalten bleiben.When under the conditions of the heterogeneously catalyzed partial Gas phase oxidation Substantially inert diluent gas become such diluent gases understood, their constituents under the conditions of heterogeneous catalyzed gas phase partial oxidation - each component considered separately - more as unchanged from 95 mol%, preferably more than 99 mol% stay.

Unter der Belastung eines einen Reaktionsschritt katalysierenden Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgasgemisch wird die Menge an Reaktionsgasgemisch in Normlitern (= Nl; das Volumen in Litern, das die entsprechende Reaktionsgasgemischmenge bei Normalbedingungen, d.h., bei 0°C und 1 atm, einnehmen würde) verstanden, die dem Katalysatorfestbett, bezogen auf das Volumen seiner Schüttung, d.h., auf sein Schüttvolumen (reine Inertmaterialabschnitte werden dabei nicht miteinbezogen), pro Stunde zugeführt wird (→ Einheit = Nl/l·h). Die Belastung kann auch nur auf einen Bestandteil des Reaktionsgasgemischs bezogen sein (z.B. auf die organische Ausgangsverbindung der Partialoxidation). Dann ist es die Volumenmenge dieses Bestandteils (z.B. der organischen Ausgangsverbindung der Partialoxidation), die dem Katalysatorfestbett, bezogen auf das Volumen seiner Schüttung, pro Stunde zugeführt wird (im Fall der organischen Ausgangsverbindung der Partialoxidation wird die Belastung in dieser Schrift auch als L bezeichnet).Under the loading of a reaction step catalyzing a catalyst fixed bed with reaction gas mixture, the amount of reaction gas mixture in Normlitern (= Nl, the volume in liters, the corresponding reaction gas mixture amount under normal conditions, i.e. at 0 ° C and 1 atm), the fixed catalyst bed, based on the volume of its bed, i.e., on his bulk volume (pure inert material sections are not included), fed per hour becomes (→ unit = Nl / lh). The load can only on a part of the reaction gas mixture (for example, the organic starting compound of the partial oxidation). Then it is the volume amount of this ingredient (e.g., the organic Starting compound of the partial oxidation), which is the fixed catalyst bed, based on the volume of its bed, is fed per hour (In the case of the organic starting compound of the partial oxidation the load in this document is also referred to as L).

Es ist allgemein bekannt, dass durch partielle und heterogen katalysierte Oxidation verschiedenster organischer Ausgangsverbindungen mit molekularem Sauerstoff in der Gasphase im Katalysatorfestbett zahlreiche Grundchemikalien (organische Zielverbindungen, Zielprodukte) erzeugt werden können. Beispielhaft genannt seien (sie kommen allesamt für das erfindungsgemäße Verfahren in Betracht) die Umsetzung von Propylen zu Acrolein und/oder Acrylsäure (vgl. z.B. DE-A 23 51 151 ), die Umsetzung von tert.-Butanol, iso-Buten, iso-Butan, iso-Butyraldehyd oder dem Methylether des tert.-Butanols zu Methacrolein und/oder Methyacrylsäure (vgl. z.B. DE-A 25 26 238 , EP-A 92097 , EP-A 58927 , DE-A 41 32 263 , DE-A 41 32 684 und DE-A 40 22 212 ), die Umsetzung von Acrolein zu Acrylsäure, die Umsetzung von Methacrolein zu Methacrylsäure (vgl. z.B. DE-A 25 26 238 ), die Umsetzung von o-Xylol, p-Xylol oder Naphthalin zu Phthalsäureanhydrid (vgl. z.B. EP-A 522 871 ) oder den entsprechenden Säuren sowie die Umsetzung von Butadien zu Maleinsäureanhydrid (vgl. z.B. DE-A 21 06 796 und DE-A 16 24 921 ), die Umsetzung von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid (vgl. z.B. GB-A 14 64 198 und GB-A 12 91 354 ), die Umsetzung von Indanen zu z.B. Anthrachinon (vgl. z.B. DE-A 20 25 430 ), die Umsetzung von Ethylen zu Ethylenoxid oder von Propylen zu Propylenoxid (vgl. z.B. DE-AS 12 54 137 , DE-A 21 59 346 , EP-A 372 972 , WO 89/07101 , DE-A 43 11 608 und Beyer, Lehrbuch der organischen Chemie, 17. Auflage (1973), Hirzel Verlag, Stuttgart, S. 261 ), die Umsetzung von Propylen und/oder Acrolein zu Acrylnitril (vgl. z.B. DE-A 23 51 151 ), die Umsetzung von iso-Buten und/oder Methacrolein zu Methacrylnitril (d.h., der Begriff der partiellen Oxidation soll in dieser Schrift auch die partielle Ammoxidation, d.h. eine partielle Oxidation im Beisein von Ammoniak umfassen), die oxidative Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen (vgl. z.B. DE-A 23 51 151 ), die Umsetzung von Propan zu Acrylnitril oder zu Acrolein und/oder Acrylsäure (vgl. z.B. DE-A 101 31 297 , EP-A 1090 684 , EP-A 608 838 , DE-A 100 46 672 , EP-A 529 853 , WO 01/96270 und DE-A 100 28 582 ), die Umsetzung von iso-Butan zu Methacrolein und/oder Methacrylsäure, sowie die Reaktionen von Ethan zu Essigsäure, von Ethylen zu Ethylenoxid, von Benzol zu Phenol sowie von 1-Buten oder 2-Buten zu den entsprechenden Butandiolen etc..It is generally known that numerous basic chemicals (organic target compounds, target products) can be generated by partial and heterogeneously catalyzed oxidation of various organic starting compounds with molecular oxygen in the gas phase in the fixed catalyst bed. By way of example (all of them are suitable for the process according to the invention), the reaction of propylene to acrolein and / or acrylic acid (cf., for example, US Pat DE-A 23 51 151 ), the reaction of tert-butanol, isobutene, isobutane, isobutyraldehyde or the methyl ether of tert-butanol to methacrolein and / or methacrylic acid (cf., for example DE-A 25 26 238 . EP-A 92097 . EP-A 58927 . DE-A 41 32 263 . DE-A 41 32 684 and DE-A 40 22 212 ), the conversion of acrolein to acrylic acid, the conversion of methacrolein to methacrylic acid (cf., for example DE-A 25 26 238 ), the reaction of o-xylene, p-xylene or naphthalene to phthalic anhydride (cf., for example EP-A 522 871 ) or the corresponding acids and the reaction of butadiene to maleic anhydride (cf., for example DE-A 21 06 796 and DE-A 16 24 921 ), the reaction of n-butane to maleic anhydride (cf., for example GB-A 14 64 198 and GB-A 12 91 354 ), the conversion of indanes to eg anthraquinone (cf., eg DE-A 20 25 430 ), the reaction of ethylene to ethylene oxide or of propylene to propylene oxide (cf., for example DE-AS 12 54 137 . DE-A 21 59 346 . EP-A 372 972 . WO 89/07101 . DE-A 43 11 608 and Beyer, Textbook of Organic Chemistry, 17th Edition (1973), Hirzel Verlag, Stuttgart, p. 261 ), the reaction of propylene and / or acrolein to acrylonitrile (cf., for example DE-A 23 51 151 ), the conversion of isobutene and / or methacrolein to methacrylonitrile (ie, the term partial oxidation in this document is also intended to include partial ammoxidation, ie partial oxidation in the presence of ammonia), oxidative dehydrogenation of hydrocarbons (cf., for example, US Pat DE-A 23 51 151 ), the reaction of propane to acrylonitrile or to acrolein and / or acrylic acid (cf., for example DE-A 101 31 297 . EP-A 1090 684 . EP-A 608 838 . DE-A 100 46 672 . EP-A 529 853 . WO 01/96270 and DE-A 100 28 582 ), the reaction of iso-butane to methacrolein and / or methacrylic acid, and the reactions of ethane to acetic acid, of ethylene to ethylene oxide, of benzene to phenol and of 1-butene or 2-butene to the corresponding butanediols etc ..

Dem Katalysatorfestbett kommt dabei die Aufgabe zu, zu bewirken, dass die gewünschte Gasphasenpartialoxidation gegenüber der vollständigen Oxidation bevorzugt abläuft. Die chemische Umsetzung erfolgt, wenn das Reaktionsgasgemisch das Festbett durchströmt während der Verweilzeit des Reaktionsgasgemisches in selbigem.the Fixed catalyst bed has the task of causing the desired Gas phase partial oxidation over the complete Oxidation preferably proceeds. The chemical reaction takes place when the reaction gas mixture the Fixed bed flows through while the residence time of the reaction gas mixture in selbigem.

Bei den zu verwendenden Festkörperkatalysatoren handelt es sich häufig um Oxidmassen oder um Edelmetalle (z.B. Ag). Die katalytisch aktive Oxidmasse kann neben Sauerstoff lediglich ein anderes Element oder mehr als ein anderes Element (Multielementoxidmassen) enthalten. Besonders häufig kommen als katalytisch aktive Oxidmassen solche zur Anwendung, die mehr als ein metallisches, insbesondere übergangsmetallisches, Element umfassen. In diesem Fall spricht man von Multimetalloxidmassen. Üblicherweise sind diese keine einfachen physikalischen Gemische von Oxiden der elementaren Konstituenten, sondern heterogene Gemische von komplexen Polyverbindungen dieser Elemente.at the solid state catalysts to be used they are common around oxide masses or precious metals (e.g., Ag). The catalytically active Oxide compound can be just another element besides oxygen contain more than one other element (multielement oxide masses). Especially common are used as catalytically active oxide materials such as more than one metallic, especially transition metallic, element include. In this case one speaks of Multimetalloxidmassen. Usually These are not simple physical mixtures of oxides of the elementary constituents, but heterogeneous mixtures of complex Poly compounds of these elements.

In der Praxis werden die vorgenannten katalytisch aktiven Festmassen in der Regel zu unterschiedlichsten Geometrien geformt (Ringe, Vollzylinder, Kugeln etc.) eingesetzt. Die Formgebung (zum Formkörper) kann dabei so erfolgen, dass die katalytisch aktive Masse als solche (z.B. in Extrudern oder Tablettiervorrichtungen) geformt wird, so dass im Ergebnis ein sogenannter Vollkatalysator resultiert, oder dadurch, dass die Aktivmasse auf einen vorgeformten Träger aufgebracht wird (vgl. z.B. WO 2004/009525 und WO 2005/113127 ).In practice, the abovementioned catalytically active solids are generally shaped into very different geometries (rings, solid cylinders, spheres, etc.). The molding (to the molding) can be carried out so that the catalytically active composition is formed as such (for example in extruders or tableting), so that the result is a so-called solid catalyst, or in that the active composition is applied to a preformed support ( see eg WO 2004/009525 and WO 2005/113127 ).

Beispiele für Katalysatoren, die für erfindungsgemäße heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidationen im Katalysatorfestbett wenigstens einer organischen Ausgangsverbindung geeignet sind, finden sich z.B. in der DE-A 100 46 957 , in der EP-A 1097745 , in der DE-A 44 31 957 , in der DE-A 100 46 928 , in der DE-A 199 10 506 , in der DE-A 196 22 331 , in der DE-A 101 21 592 , in der EP-A 700714 , in der DE-A 199 10 508 , in der EP-A 415347 , in der EP-A 471853 und in der EP-A 700893 .Examples of catalysts which are suitable for heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidations according to the invention in the fixed catalyst bed of at least one organic starting compound can be found, for example, in US Pat DE-A 100 46 957 , in the EP-A 1097745 , in the DE-A 44 31 957 , in the DE-A 100 46 928 , in the DE-A 199 10 506 , in the DE-A 196 22 331 , in the DE-A 101 21 592 , in the EP-A 700714 , in the DE-A 199 10 508 , in the EP-A 415347 , in the EP-A 471853 and in the EP-A 700893 ,

Meist werden heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidationen, insbesondere die eingangs dieser Schrift genannten, bei erhöhten Reaktionstemperaturen (in der Regel einige hundert °C, üblicherweise 100 bis 600°C) durchgeführt.Most of time be heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation, in particular mentioned at the beginning of this document, at elevated reaction temperatures (usually a few hundred ° C, usually 100 to 600 ° C) carried out.

Der Arbeitsdruck (Absolutdruck) bei heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidationen kann sowohl unter 1 atm, bei 1 atm oder über 1 atm liegen. In der Regel beträgt er 1 bis 10 atm, meist 1 bis 3 atm.Of the Working pressure (absolute pressure) in heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidations may be below 1 atm, at 1 atm, or above 1 atm. Usually is he 1 to 10 atm, usually 1 to 3 atm.

Aufgrund des normalerweise ausgeprägt exothermen Charakters heterogen katalysierter Gasphasenpartialoxidationen organischer Verbindungen mit molekularem Sauerstoff, werden die Reaktionspartner üblicherweise mit einem sich unter den Bedingungen der gasphasenkatalytischen Partialoxidation im wesentlichen inerten Gas verdünnt, das mit seiner Wärmekapazität frei werdende Reaktionswärme zu absorbieren vermag.by virtue of normally pronounced exothermic character of heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidations organic compounds containing molecular oxygen, the Reaction partner usually with one under the conditions of gas-phase catalytic Partial oxidation diluted in essentially inert gas, the with its heat capacity released heat of reaction to absorb.

Eines der häufigsten mitverwendeten inerten Verdünnungsgase ist molekularer Stickstoff, der automatisch immer dann zur Anwendung kommt, wenn als Sauerstoffquelle für die heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidation Luft verwendet wird.One the most common co-used inert diluent gases is molecular nitrogen, which is always used automatically comes when as an oxygen source for the heterogeneously catalyzed Gas phase partial oxidation air is used.

Ein anderes vielfach mitverwendetes inertes Verdünnungsgas ist wegen seiner allgemeinen Verfügbarkeit Wasserdampf. Sowohl Stickstoff als auch Wasserdampf bilden zudem in vorteilhafter Weise nicht brennbare inerte Verdünnungsgase.One other commonly used inert diluent gas is because of its general availability Steam. Both nitrogen and water vapor also form advantageously non-combustible inert diluent gases.

Vielfach wird auch Kreisgas als inertes Verdünnungsgas mitverwendet (vgl. z.B. EP-A 1180508 ) bzw. ausschließlich mit Kreisgas verdünnt. Als Kreisgas wird das Restgas bezeichnet, das nach einer einstufigen oder mehrstufigen (bei der mehrstufigen heterogen katalysierten Gasphasen-Partialoxidation organischer Verbindungen wird die Gasphasenpartialoxidation im Unterschied zur einstufigen heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation nicht in einem, sondern in wenigstens zwei hintereinandergeschalteten Reaktoren durchgeführt (die in einem gemeinsamen Gehäuse nahtlos ineinander übergehen können (z.B. beim „single reactor") und in selbigem dann separate Reaktionszonen bilden, wobei zwischen aufeinanderfolgenden Reaktoren gegebenenfalls Oxidationsmittel ergänzt wird; die Mehrstufigkeit wird insbesondere dann angewandt, wenn sich die Partialoxidation in aufeinanderfolgenden Schritten vollzieht; in diesen Fällen ist es häufig zweckmäßig, sowohl den Katalysator als auch die sonstigen Reaktionsbedingungen an den jeweiligen Reaktionsschritt optimierend anzupassen, und den Reaktionsschritt in einem eigenen Reaktor (bzw. in einer separaten (eigenen) Reaktionszone eines Reaktors), in einer separaten Reaktionsstufe durchzuführen; sie kann aber auch dann angewandt werden, wenn aus Gründen der Wärmeabfuhr oder aus anderen Gründen (vgl. z.B. DE-A 199 02 562 ) der Umsatz auf mehrere hintereinandergeschaltete Reaktoren verschmiert wird; ein Beispiel für eine häufig zweistufig durchgeführte heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidation ist die Partialoxidation von Propylen zu Acrylsäure; in der ersten Reaktionsstufe wird das Propylen zum Acrolein, und in der zweiten Reaktionsstufe das Acrolein zur Acrylsäure oxidiert; in entsprechender Weise wird auch häufig die Methacrylsäureherstellung, meist ausgehend von iso-Buten, zweistufig durchgeführt; beide vorgenannten Partialoxidationen können bei Verwendung geeigneter Katalysatorbeschickungen aber auch einstufig (beide Schritte in ein- und demselben Katalysatorfestbett einander überlagert in einem Reaktor) durchgeführt werden) heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation wenigstens einer organischen Verbindung dann verbleibt, wenn man aus dem Produktgasgemisch das Zielprodukt mehr oder weniger selektiv (z.B. durch Absorption in ein geeignetes Lösungsmittel) abgetrennt hat. Im Regelfall besteht es überwiegend aus den für die Partialoxidation verwendeten inerten Verdünnungsgasen sowie aus bei der Partialoxidation üblicherweise als Nebenprodukt gebildetem oder als Verdünnungsgas zugesetztem Wasserdampf und durch unerwünschte vollständige Oxidation gebildeten Kohlenoxiden. Teilweise enthält es noch geringe Mengen an bei der Partialoxidation nicht verbrauchtem Sauerstoff (Restsauerstoff) und/oder an nicht umgesetzten organischen Ausgangsverbindungen.Frequently, cycle gas is also used as inert diluent gas (cf., for example, US Pat EP-A 1180508 ) or diluted exclusively with recycle gas. As recycle gas, the residual gas is referred to, the after a one-stage or multi-stage (in the multi-stage heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation of organic compounds, the gas phase partial oxidation, in contrast to the single-stage heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation not in one, but in at least two reactors connected in series are performed (which can seamlessly merge into one another in a common housing (eg the "single reactor") and then form separate reaction zones where oxidants are added between successive reactors, and the multistage is used in particular when the partial oxidation takes place in successive steps In these cases, it is often expedient to optimally adapt both the catalyst and the other reaction conditions to the particular reaction step, and the reaction step in a separate reactor (or in a separate (own) reaction zone of a reactor), in a separate reaction stage However, it can also be used if, for reasons of heat dissipation or for other reasons (cf. DE-A 199 02 562 ) the sales is smeared on several successive reactors; an example of a frequently carried out in two stages heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation is the partial oxidation of propylene to acrylic acid; in the first reaction stage, the propylene is oxidized to acrolein, and in the second reaction stage, the acrolein is oxidized to acrylic acid; In a corresponding manner, methacrylic acid production, usually starting from isobutene, is also frequently carried out in two stages; both aforementioned partial oxidations can also be carried out in one stage (both steps in one and the same fixed catalyst bed superimposed in a reactor) using heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation of at least one organic compound, if the target product is more or less selectively selected from the product gas mixture (eg by absorption in a suitable solvent) has separated. As a rule, it consists predominantly of the inert diluent gases used for the partial oxidation and of water vapor which is usually formed by-product or added as diluent gas in the partial oxidation and carbon oxides formed by undesired complete oxidation. In some cases, it still contains small amounts of oxygen not consumed in the partial oxidation (residual oxygen) and / or of unreacted organic starting compounds.

Der als Nebenprodukt gebildete Wasserdampf gewährleistet in den meisten Fällen, dass die Partialoxidation ohne signifikante Volumenänderungen des Reaktionsgasgemisches verläuft.Of the As a by-product formed steam ensures in most cases that the partial oxidation without significant volume changes of the reaction gas mixture runs.

Gemäß dem Vorstehenden besteht somit bei den meisten heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidationen organischer Verbindungen das mitverwendete inerte Verdünnungsgas zu ≥ 90 Vol.-%, häufig zu ≥ 95 Vol.-%, aus N2, H2O, und/oder CO2 und damit im wesentlichen aus nicht brennbaren inerten Verdünnungsgasen.According to the foregoing, there is thus at most heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidations of organic compounds, the inert diluent gas used to ≥ 90 vol .-%, often at ≥ 95 vol .-% of N 2, H 2 O and / or CO 2 and thus in essentially non-combustible inert diluent gases.

Die mitverwendeten inerten Verdünnungsgase sind einerseits dabei behilflich, die Reaktionswärme aufzunehmen und gewährleisten andererseits einen sicheren Betrieb der heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation einer organischen Verbindung, indem sie das Reaktionsgasgemisch außerhalb des Explosionsbereichs halten. Bei heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidationen ungesättigter organischer Verbindungen können häufig auch gesättigte Kohlenwasserstoffe, d.h. brennbare Gase, als inerte Verdünnungsgase mitverwendet werden. Die Mitverwendung von inerten Verdünnungsgasen mit erhöhter spezifischer molarer Wärme ist vorteilhaft.The co-used inert diluent gases On the one hand, they help to absorb and ensure the heat of reaction on the other hand, safe operation of the heterogeneously catalyzed Gas phase partial oxidation of an organic compound by the reaction gas mixture outside of the explosion area. In heterogeneously catalyzed gas-phase partial oxidations unsaturated organic compounds can often also saturated Hydrocarbons, i. flammable gases, as inert diluent gases be used. The concomitant use of inert diluent gases with elevated specific molar heat is advantageous.

Infolge einer Vielfalt möglicher Parallel- und/oder Folgereaktionen sind im Hinblick auf eine möglichst selektive Umsetzung der partiell zu oxidierenden organischen Ausgangsverbindung zum gewünschten Zielprodukt die Maßnahmen einer Mitverwendung von Katalysatoren und inertem Verdünnungsgas normalerweise nicht ausreichend, um die Gasphasenpartialoxidation thermisch ausreichend zu kontrollieren. Vielmehr ist es für eine möglichst selektive Durchführung einer heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation im Katalysatorfestbett erforderlich, den Verlauf der Reaktionstemperatur im Katalysatorfestbett durch weitere Maßnahmen zusätzlich zu lenken. Diese Zusatzmaßnahmen wirken sich in der Regel auch vorteilhaft auf die Standzeit des Katalysatorfestbetts aus. Es ist nämlich allgemein bekannt, dass man eine heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidation einer organischen Ausgangsverbindung im Katalysatorfestbett im wesentlichen kontinuierlich über längere Zeiträume (der Standzeit) an ein und demselben Katalysatorfestbett betreiben kann, wobei die Reaktionsbedingungen im wesentlichen konstant beibehalten werden können, wenn das Auftreten zu hoher Temperaturen im Katalysatorfestbett weitgehend Temperaturen im Katalysatorfestbett weitgehend vermieden wird (vgl. z.B. DE-A 103 51 269 ).As a result of a variety of possible parallel and / or subsequent reactions, the measures of co-use of catalysts and inert diluent gas are usually not sufficient to thermally adequately control the gas phase partial oxidation with a view to selective conversion of the partially oxidized organic starting compound to the desired target product. Rather, it is necessary for the most selective possible implementation of a heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation in the fixed catalyst bed to additionally guide the course of the reaction temperature in the fixed catalyst bed by further measures. These additional measures usually also have an advantageous effect on the service life of the fixed catalyst bed. Namely, it is well known that one can operate a heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation of an organic starting compound in the fixed catalyst bed substantially continuously over extended periods of time (the service life) on the same fixed catalyst bed, wherein the reaction conditions can be maintained substantially constant if the occurrence is too high Temperatures in the catalyst fixed bed largely temperatures in the fixed catalyst bed is largely avoided (see, eg DE-A 103 51 269 ).

Als eine solche Zusatzmaßnahme führt man eine exotherme heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidation normalerweise in einem Rohrbündelreaktor durch. Das Katalysatorfestbett befindet sich dabei in den Rohren (Reaktionsrohren oder Kontaktrohren) des Rohrbündelreaktors und das Reaktionsgasgemisch wird durch die so beschickten Reaktionsrohre geführt. Durch den die Reaktionsrohre im Rohrbündelreaktor umgebenden Raum (Umgebungsraum) wird zur zielgerichteten Abfuhr der Reaktionswärme wenigstens ein fluider (flüssiger und/oder gasförmiger) Wärmeträger geführt (in der Regel eine Salzschmelze, oder ein flüssiges Metall, oder eine siedende Flüssigkeit, oder eine heiße Gasphase). Er wird mit einer Eintrittstemperatur Tein in den Umgebungsraum hinein- und mit einer Austrittstemperatur Taus wieder aus dem Umgebungsraum herausgeführt, wobei Taus > Tein gilt (vgl. z.B. EP-A 700 714 und EP-A 700 893 ). Grundsätzlich kann der Umgebungsraum durch entsprechende Trennwände auch segmentiert sein und durch jedes der Umgebungsraumsegmente ein im wesentlichen separater (die Trennwände können in geringem Umfang durchlässig sein und ein Kommunizieren der separat zugeführten Wärmeträger ermöglichen) fluider Wärmeträger geführt werden, für den Taus > Tein erfüllt ist. Einen solchen Rohrbündelreaktortyp bezeichnet man als Mehrzonenrohrbündelreaktor oder verkürzt auch einfach als Mehrzonenreaktor (vgl. z.B. DE-A 199 27 624 , DE-A 199 48 523 , WO 00/53557 , DE-A 199 48 248 , WO 00/53558 , WO 2004/085365 , WO 2004/085363 , WO 2004/085367 , WO 2004/085369 , WO 2004/085370 , WO 2004/085362 , EP-A 1 159 247 , EP-A 1 159 246 , EP-A 1 159 248 , EP-A 1 106 598 , WO 2005/021149 , US-A 2005/0049435 , WO 2004/007064 , WO 05/063673 , WO 05/063674 , DE-A 10 2004 025 445 , die europäische Anmeldung Nr. 06100535.1 und die in diesen Schriften zitierte Literatur) und ein individuelles Umgebungsraumsegment wird als Temperaturzone des Rohrbündelreaktors bezeichnet.As such an additional measure, an exothermic heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation is normally carried out in a shell-and-tube reactor. The fixed catalyst bed is located in the tubes (reaction tubes or catalyst tubes) of the tube bundle reactor and the reaction gas mixture is passed through the thus charged reaction tubes. By surrounding the reaction tubes in the tube bundle reactor space (ambient space) for targeted removal of the heat of reaction at least one fluid (liquid and / or gaseous) heat transfer medium (usually a molten salt, or a flüssi ges metal, or a boiling liquid, or a hot gas phase). He is screwing in at an inlet temperature T into the surrounding space and led out at an outlet temperature T from out of the surrounding space, where T is a true off> T (see. Eg EP-A 700 714 and EP-A 700 893 ). Basically, the surrounding space may also be segmented by corresponding partition walls and through each of the surrounding space segments a substantially separate (the partition walls may be permeable, and communicating the separately supplied heat carriers enable small extent) fluid heat carriers are guided, for the T off> T a met is. Such a shell-and-tube reactor type is referred to as a multi-zone tube bundle reactor or also simply shortened as a multizone reactor (cf., for example, US Pat DE-A 199 27 624 . DE-A 199 48 523 . WO 00/53557 . DE-A 199 48 248 . WO 00/53558 . WO 2004/085365 . WO 2004/085363 . WO 2004/085367 . WO 2004/085369 . WO 2004/085370 . WO 2004/085362 . EP-A 1 159 247 . EP-A 1 159 246 . EP-A 1 159 248 . EP-A 1,106,598 . WO 2005/021149 . US-A 2005/0049435 . WO 2004/007064 . WO 05/063673 . WO 05/063674 . DE-A 10 2004 025 445 , the European Application No. 06100535.1 and the literature cited in these references) and an individual ambient space segment is referred to as the temperature zone of the tube bundle reactor.

Häufig wird nun eine exotherme heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxidation einer organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Zielverbindung über einen längeren Zeitraum (mehrere Tage oder Wochen) unter im wesentlichen stabilen Betriebsbedingungen betrieben (die Gasphasenoxidation befindet sich in einem im wesentlichen stationären Betriebszustand).Frequently becomes now an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation an organic starting compound to an organic target compound via a longer Period (several days or weeks) under substantially stable Operated operating conditions (the gas phase oxidation is located in a substantially stationary Operating state).

D.h., in einem Betriebszustand I wird ein die organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes Reaktionsgaseingangsgemisch im wesentlichen unter Beibehalt seiner Zusammensetzung über die Zeit und mit im wesentlichen zeitlich konstanter Belastung des in den Reaktionsrohren befindlichen Katalysatorfestbetts (die Reaktionsrohre sind normalerweise alle möglichst einheitlich gefüllte) mit einer Last LI der organischen Ausgangsverbindung durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches Katalysatorfest bett geführt, in dessen Umgebungsraum wenigstens ein fluider Wärmeträger mit einer im wesentlichen stabilen Eintrittstemperatur TI ein hinein- und mit einer im wesentlichen stabilen Austrittstemperatur TI aus wieder aus diesem herausgeführt wird. Die gewählten Betriebsbedingungen sind dabei in erster Linie an die von der Produktionsanlage im betreffenden Produktionszeitraum eingeforderte Raum-Zeit-Ausbeute an organischer Zielverbindung sowie an das Betriebsalter des Katalysatorfestbetts angepasst (einer mit längerer Betriebsdauer einhergehenden Deaktivierung des Katalysatorfestbetts kann z.B. durch Maßnahmen wie Erhöhung des Arbeitsdrucks (vgl. z.B. DE-A 10 2004 025 445 ) und/oder von TI ein entgegengewirkt werden (vgl. DE-A 103 51 269 ).That is, in an operating condition I, a reaction gas input mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas is substantially retained over time and with substantially constant loading of the fixed catalyst bed in the reaction tubes (the reaction tubes are normally all as possible) uniformly filled) out to a load L I of the organic starting compound by an in-the tubes of a tube bundle reactor, fixed catalyst bed, in the surrounding space at least one fluid heat carrier having a substantially stable inlet temperature T I, a in and with an essentially stable outlet temperature T I is led out of this again. The selected operating conditions are in this case primarily adapted to the space-time yield of organic target compound demanded by the production plant in the production period concerned and to the operating age of the fixed catalyst bed (deactivation of the fixed catalyst bed associated with a longer operating life can be achieved, for example, by measures such as increasing the working pressure ( see eg DE-A 10 2004 025 445 ) And / or be counteracted by T I (cf.. DE-A 103 51 269 ).

In vielen Fällen ist die Marktnachfrage nach einer organischen Zielverbindung jedoch keine stabile Größe, sondern fluktuiert über längere Zeiträume.In many cases However, the market demand for an organic target connection is not a stable size, but fluctuates over longer Periods.

Beispielsweise kann sie sprunghaft ansteigen. Anstatt auf einen solchermaßen gestiegenen Marktbedarf mit einer zusätzlichen Produktionsanlage zu reagieren, kann auf ihn auch mit einer Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute an Zielprodukt in bereits bestehenden Produktionsanlagen reagiert werden. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass man den Betriebszustand I verlässt, und zu einem Betriebszustand II wechselt, der sowohl durch einen höheren Wert LII (> LI) für die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung, als auch durch eine höhere Eintrittstemperatur TII ein (> TI ein) des wenigstens einen fluiden Wärmeträgers in den Umgebungsraum gekennzeichnet ist. Die Erhöhung der Eintrittstemperatur Tein des fluiden Wärmeträgers verfolgt dabei den Zweck, bei durch die Lasterhöhung verkürzter Reaktandenverweilzeit im Katalysatorfestbett denselben molaren Anteil der organischen Ausgangsverbindung umzusetzen und dadurch die Raum-Zeit-Ausbeute an Zielprodukt zu erhöhen.For example, it can skyrocket. Instead of responding to such an increased market demand with an additional production plant, it can also be responded to by increasing the space-time yield of target product in existing production facilities. This is possible, for example, by leaving the operating state I, and changing to an operating state II, which is characterized both by a higher value L II (> L I ) for the loading of the fixed catalyst bed with the organic starting compound, and by a higher inlet temperature T II (a> T I) a fluid heat-carrier is characterized in the surrounding space of the at least one. The increase in the inlet temperature T a of the fluid heat carrier pursues the purpose of reacting at reduced by the load increase Reaktandenverweilzeit in the fixed catalyst bed the same molar proportion of the organic starting compound and thereby increase the space-time yield of target product.

Die EP-A 1 695 954 lehrt nun, den Wechsel vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II so vorzunehmen, dass unter Beibehalt des Wertes TI ein für die Eintrittstemperatur des fluiden Wärmeträgers zunächst die Last LI auf den Wert LII erhöht und erst im Anschluss daran die Temperatur TI ein in kleinen Schritten auf die Temperatur TII ein erhöht wird. Als Vorteil dieser Verfahrensweise macht die EP-A 1 695 954 geltend, dass die mit dem Wechsel des Betriebszustandes einhergehende Zunahme der sogenannten Heißpunkttemperatur des Katalysatorfestbetts beim Vollzug des Wechsels einen möglichst niedrigen Höchstwert durchläuft.The EP-A 1 695 954 now teaches to make the change from the operating state I to the operating state II so that a first of the load L is increased while maintaining the value T I for the inlet temperature of the fluid heat-carrier I to the value L II and only subsequently the temperature T I a in small steps to the temperature T II one is increased. As an advantage of this procedure makes the EP-A 1 695 954 asserted that the increase in the so-called hot spot temperature of the fixed catalyst bed associated with the change of the operating state passes through the lowest possible maximum value when carrying out the change.

Als Heißpunkttemperatur Tmax wird dabei die in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemischs im Katalysatorfestbett innerhalb eine Temperaturzone auftretende höchste Temperatur bezeichnet. Diese höchste Temperatur des Katalysatorfestbetts liegt in der jeweiligen Temperaturzone oberhalb vom zur jeweiligen Temperaturzone jeweils zugehörigen Wert für Tein. Tmax ist im wesentlichen mit dem in der entsprechenden Tempera turzone auftretenden höchsten Reaktionstemperaturwert identisch. Der Unterschied zwischen Tmax und Tein wird als Heißpunktausdehnung der jeweiligen Temperaturzone bezeichnet.In this case, the highest temperature occurring in the flow direction of the reaction gas mixture in the fixed catalyst bed within a temperature zone is referred to as hotspot temperature T max . This highest temperature of the fixed catalyst bed is a in the respective temperature zone above the respective temperature zone for each corresponding value for T. T max is essentially identical to the highest reaction temperature value occurring in the corresponding temperature. The difference between T max and T a is referred to as the hotspot expansion of the respective temperature zone.

Nachteilig an der in der EP-A 1 695 954 vorgeschlagenen Verfahrensweise ist jedoch, dass nach der Erhöhung von LI auf LII bis zu dem Zeitpunkt, zu dem Tein beim Wechsel von TI ein auf TII ein den für TII ein erforderlichen Wert erreicht hat, der Wert für Tein dem erhöhten Wert LII für die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung hinterherhinkt. D.h., beim Durchgang des Reaktionsgaseingangsgemischs durch das Katalysatorfestbett wird ein erhöhter Anteil der organischen Ausgangsverbindung nicht zum gewünschten Zielprodukt umgesetzt. Nach der Abtrennung des Zielprodukts vom Produktgasgemisch verbleibt somit ein Restgas mit erhöhtem Anteil an der organischen Ausgangsverbindung. Da das Restgas allenfalls partiell als Kreisgas in die Partialoxidation rückgeführt werden kann (ansonsten pegelt sich der Inertgasgehalt des Reaktionsgaseingangsgemischs stetig auf) und im übrigen normalerweise entsorgt (z.B. verbrannt) wird, resultiert entlang der in der EP-A 1695954 empfohlenen Verfahrensweise ein signifikanter Verlust an Wertprodukt. Handelt es sich darüber hinaus bei der organischen Ausgangsverbindung wie im Fall des Acroleins (z.B. bei dessen Partialoxidation zu Acrylsäure) um eine Verbindung, die in ausgeprägter Weise zu unerwünschter spontaner radikalischer Polymerisation neigt, so kann im Rahmen der z.B. Acroleinpartialoxidation nicht umgesetztes Acrolein im Verlauf der Zielprodukt (z.B. Acrylsäure)abtrennung in erheblichem Umfang zu unerwünschter Polymerisatbildung führen und eine Unterbrechung der Zielproduktabtrennung erforderlich machen, um die dazu verwendete Trennvorrichtung (z.B. Kolonne) von unerwünschtem Polymerisat zu befreien.A disadvantage of the in the EP-A 1 695 954 However, the proposed procedure is that after the increase of L I to L II to the time, a a a has the T when changing from T I to T II reached for T II is a required value, the value for T a the increased value L II for the loading of the fixed catalyst bed with the organic starting compound. That is, during the passage of the reaction gas input mixture through the fixed catalyst bed, an increased proportion of the organic starting compound is not converted to the desired target product. After separation of the target product from the product gas mixture thus remains a residual gas with an increased proportion of the organic starting compound. Since the residual gas can at most be partially recycled as recycle gas in the partial oxidation (otherwise the inert gas content of the reaction gas input mixture steadily levels up) and otherwise normally disposed of (eg burned), results along in the EP-A 1695954 recommended procedure, a significant loss of value product. Moreover, if the starting organic compound is a compound which is prone to undesired spontaneous radical polymerization, as in the case of acrolein (eg its partial oxidation to acrylic acid), unreacted acrolein may be present in the course of the acrolein partial oxidation Target product (eg acrylic acid) separation to a considerable extent lead to unwanted polymer formation and make an interruption of the target product separation required to rid the separator used for this purpose (eg column) of undesirable polymer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, ein Verfahren zum Wechseln des Betriebszustandes einer exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer organischen Ausgangsverbindung zur Verfügung zu stellen, das die aufgezeigten Nachteile der im Stand der Technik empfohlenen Verfahrensweise allenfalls noch in vermindertem Umfang aufweist.The It is an object of the present invention to provide a process to change the operating state of an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to disposal to provide that the disadvantages of the prior art recommended procedure, if any, to a lesser extent having.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Zielverbindung in voneinander verschiedenen Betriebszuständen I und II, bei dem man ein die organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines die organische Zielverbindung enthaltenden Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches Katalysatorfestbett führt sowie in den die das Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre des Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur im in den Rohren befindlichen Katalysatorfestbett wenigstens einen fluiden Wärmeträger mit einer Ein trittstemperatur Tein hinein- und mit einer Austrittstemperatur Taus > Tein wieder aus diesem herausgeführt, und dabei das Katalysatorfestbett im Betriebszustand I bei einer Eintrittstemperatur TI ein mit einer Last LI der organischen Ausgangsverbindung und im Betriebszustand II bei einer Eintrittstemperatur TII ein mit einer Last LII der organischen Ausgangsverbindung mit der Maßgabe LII > LI und TII ein > TI ein belastet, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man beim Wechsel vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II zunächst die Eintrittstemperatur TI ein auf den Wert TII ein und anschließend die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung vom Wert LI auf den Wert LII erhöht.Accordingly, there is provided a process for operating an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to an organic target compound in mutually different operating conditions I and II, comprising reacting a reaction gas input mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas to obtain the organic target compound -containing product gas mixture passes through an in-the tubes of a tube bundle reactor, fixed catalyst bed as well as in the fixed catalyst bed containing tubes of the surrounding tube bundle reactor chamber to the reaction temperature setting in located in the tubes fixed catalyst bed, at least a fluid heat carrier with a inlet temperature T a in and at an outlet temperature T from> T again brought out one of this, while the fixed catalyst bed in operating state I with an immersion rode temperature T I a a a load L II of the organic starting compound with the proviso L II> L I and T II a> T I a loaded with a load L I of the organic starting compound and in the operating state II at an inlet temperature T II, found which is characterized in that one when changing the operating state I to the operating state II, first, the inlet temperature T I to the value T II, and then increases the load on the fixed catalyst bed with the organic starting compound from the value of L I to the value L II.

Erfindungsgemäß vorteilhaft wird man den Wechsel von TI ein auf TII ein als eine Aufeinanderfolge von kleinen Temperaturerhöhungsschritten durchführen. Nach der Durchführung eines Temperaturerhöhungsschrittes wird man die neuen Betriebsbedingungen zunächst jeweils einige Zeit (typischerweise über einen Betriebszeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über einen Betriebszeitraum von 10 Minuten bis 240 Minuten und vielfach über einen Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten) beibehalten, bevor der nächste Temperaturerhöhungsschritt betreffend Tein umgesetzt wird. Je geringer der einzelne Temperaturerhöhungsschritt jeweils gewählt wird, desto gemäßigter fällt die damit einhergehende Veränderung der Heißpunkttemperatur aus. Anwendungstechnisch zweckmäßig beläuft sich ein Temperaturerhöhungsschritt für Tein auf nicht weniger als 0,1°C. Normalerweise wird ein Temperaturerhöhungsschritt für Tein aber nicht mehr als 10°C, in der Regel nicht mehr als 5°C und in anwendungstechnisch besonders zweckmäßiger Weise nicht mehr als 2°C betragen. Typische Temperaturerhöhungsschritte für Tein betragen daher 0,2°C, oder 0,3°C, oder 0,4°C, oder 0,5°C, oder 0,6°C, oder 0,7°C, oder 0,8°C, oder 0,9°C, oder 1°C. Selbstverständlich kann ein Temperaturerhöhungsschritt für Tein auch 1,5°C betragen. In anwendungstechnisch günstiger Weise wird ein Temperaturerhöhungsschritt für Tein 0,1 bis 1°C, bevorzugt 0,2 bis 0,8°C, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,7°C und ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6°C betragen.According to the invention advantageously is I to perform a change from T to T II is as a succession of small temperature increase steps. After performing a temperature raising step, the new operating conditions are first each time (typically over an operating period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, ie 5 minutes to 360 minutes, often over an operating period of 10 minutes to 240 minutes and many times over operation period of 15 minutes, retained to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes) before the next temperature increase step T a is reacted on. The lower the individual temperature increase step is selected in each case, the more moderate is the concomitant change in the hotspot temperature. An application point, a temperature increase step by T amounts to not less than a 0.1 ° C. Normally, a temperature increase step for T is one but not more than 10 ° C, usually not more than 5 ° C and be in application terms, particularly advantageously no more than 2 ° C. Typical temperature increase steps for a T amount therefore 0.2 ° C, or 0.3 ° C, or 0.4 ° C, or 0.5 ° C, or 0.6 ° C, or 0.7 ° C, or 0 , 8 ° C, or 0.9 ° C, or 1 ° C. Of course, a temperature increase step for T can be an even 1.5 ° C. In application terms, conveniently a temperature increase step by T is a 0.1 to 1 ° C, preferably 0.2 to 0.8 ° C, particularly preferably from 0.3 to 0.7 ° C, and most preferably from 0.4 to 0 6 ° C.

In völlig entsprechender Weise wird man die Erhöhung der Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung vom Wert LI auf den Wert LII erfindungsgemäß vorteilhaft als eine Aufeinanderfolge von kleinen Belastungserhöhungsschritten durchführen. Nach der Durchführung eines Belastungserhöhungsschrittes wird man die neuen Betriebsbedingungen zunächst jeweils einige Zeit (typischerweise über einen Betriebszeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über einen Betriebszeitraum von 10 Minuten bis 240 Minuten und vielfach über einen Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten) beibehalten, bevor der nächste Belastungserhöhungsschritt betreffend die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung umgesetzt wird. Je geringer der einzelne Belastungser höhungsschritt jeweils gewählt wird, desto gemäßigter fällt die damit einhergehende Veränderung der Heißpunkttemperatur aus. Bezogen auf den Wert von LI beläuft sich ein Lasterhöhungsschritt anwendungstechnisch zweckmäßig auf nicht weniger als 1%. Normalerweise wird ein Lasterhöhungsschritt in entsprechender Weise bezogen aber nicht mehr als 50%, in der Regel nicht mehr als 40%, anwendungstechnisch zweckmäßig nicht mehr als 30% und besonders zweckmäßig nicht mehr als 20% betragen. Typische, wie vorstehend bezogene, Lasterhöhungsschritte betragen daher 5%, oder 10%, oder 15%, oder 20%, oder 25%, oder 30%, oder 35%, oder 40%, oder 45%, oder 50%. In anwendungstechnisch günstiger Weise wird ein wie vorstehend bezogener Lasterhöhungsschritt betreffend die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung 1% bis 50%, oder 2% bis 45%, oder 5% bis 40%, oder 10% bis 35%, oder 15% bis 30%, oder 20% bis 30%, oder 25% bis 30% betragen.In a completely corresponding manner, the increase in the loading of the fixed catalyst bed with the organic starting compound from the value L I to the value L II will advantageously be carried out according to the invention as a succession of small load-increasing steps. After performing a stress increasing step, the new operating conditions are first each time for some time (typically over an operating period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, ie, for example, 5 minutes to 360 Minutes, often over an operating period of 10 minutes to 240 minutes, and often over an operating period of 15 minutes to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes) before the next stress increasing step on the loading of the fixed catalyst bed is reacted with the starting organic compound. The lower the individual load increase step is selected, the more moderate the concomitant change in the hot spot temperature. Relative to the value of L I , a load increase step expediently amounts to not less than 1% in terms of application technology. Normally, a load increasing step will be related in a similar manner but not more than 50%, usually not more than 40%, suitably not more than 30% in terms of application, and most suitably not more than 20%. Typical load increasing steps as described above are therefore 5%, or 10%, or 15%, or 20%, or 25%, or 30%, or 35%, or 40%, or 45%, or 50%. In a practical manner, a load increasing step relating to the load of the fixed catalyst bed with the organic starting compound becomes 1% to 50%, or 2% to 45%, or 5% to 40%, or 10% to 35%, or 15% to 30%, or 20% to 30%, or 25% to 30%.

Erfindungsgemäß ganz besonders vorteilhaft wird man zur Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute an der gewünschten Zielverbindung zur Befriedigung einer erhöhten Marktnachfrage so vorgehen, dass man die erfindungsgemäße Verfahrensweise mehrfach aufeinanderfolgend durchführt. D.h., ausgehend vom Betriebszustand I (nachfolgend als ursprünglicher Betriebszustand I bezeichnet) erhöht man zunächst TI ein um nur einen Temperaturerhöhungsschritt (z.B. 0,1 bis 10°C, bevorzugt 0,1 bis 2°C oder bis 1°C, häufig um 0,5°C). Im Ergebnis resultiert dabei eine neue Eintrittstemperatur TII ein. Dann betreibt man das Verfahren unter den neuen Betriebsbedingungen einige Zeit (z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, oder 10 Minuten bis 240 Minuten, oder 15 Minuten bis 120 Minuten, bevorzugt 10 Minuten bis 60 Minuten). Anschließend erhöht man die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung vom Wert LI auf den Wert LII, der der neuen Eintrittstemperatur TII ein im wesentlichen entspricht (normalerweise so, dass der Umsatz der organischen Ausgangsverbindung im so resultierenden Betriebszustand II weitgehend demjenigen im vorherigen Betriebszustand I gleich ist).Very particularly advantageously according to the invention, in order to increase the space-time yield of the desired target compound in order to satisfy increased market demand, the procedure according to the invention will be repeated several times in succession. That is, starting from the operating state I (hereinafter referred to as the initial operating state I) is first often increased T I a for only a temperature increasing step (for example, 0.1 to 10 ° C, preferably 0.1 to 2 ° C or up to 1 ° C to 0.5 ° C). As a result, while a new entrance temperature T II results in a. Then, under the new operating conditions, the process is run for some time (eg 5 minutes to 360 minutes, or 10 minutes to 240 minutes, or 15 minutes to 120 minutes, preferably 10 minutes to 60 minutes). Subsequently increasing the loading of the fixed catalyst bed with the organic starting compound from the value of L I to the value L II of the new entry temperature T II is a corresponding substantially (usually so that the conversion of the organic starting compound largely to that in the so resulting operating state II in the previous Operating state I is the same).

Dann betreibt man das Verfahren unter den neuen Betriebsbedingungen einige Zeit (z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, oder 10 Minuten bis 240 Minuten, oder 15 Minuten bis 120 Minuten, bevorzugt 10 Minuten bis 60 Minuten).Then One operates the procedure under the new operating conditions some Time (e.g., 5 minutes to 360 minutes, or 10 minutes to 240 minutes, or 15 minutes to 120 minutes, preferably 10 minutes to 60 minutes).

Der dann eingenommene Betriebszustand II bildet den neuen Ausgangsbetriebszustand I, von welchem aus ausgehend in gleicher Weise verfahren wird, wie vom ursprünglichen Betriebszustand I usw.. Nach solchermaßen mehrfach aufeinanderfolgender Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird schließlich ein Endbetriebszustand II erreicht, welcher die erhöhte Marktnachfrage nach dem gewünschten Zielprodukt zu befriedigen vermag. Dabei wird vom ursprünglichen Betriebszustand I ausgehend ein Weg zum Endbetriebszustand II beschritten, bei dem die damit einhergehende Veränderung der Heißpunkttemperatur eine in ganz besonders ausge prägtem Umfang gemäßigte ist. Dies um so mehr, je geringer auch bei dieser Vorgehensweise der einzelne Temperaturerhöhungsschritt jeweils gewählt wird.Of the then assumed operating state II forms the new output operating state I, from which proceeding proceeding in the same way as from the original one Operating state I, etc. After such multiple successive Application of the procedure according to the invention finally becomes reached a final operating state II, which the increased market demand according to the desired target product to satisfy. It is from the original operating condition I starting a path to the final operating state II, in which the accompanying change the hotspot temperature one in a very special way Extent is moderate. All the more so, the less also with this procedure the single temperature increase step each chosen becomes.

Der Unterschied zwischen LI und LII kann beim erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich breit variieren. In vielen Fällen wird das Verhältnis V von LII zu LI jedoch ≤ 2 betragen.The difference between L I and L II can in principle vary widely in the method according to the invention. In many cases, however, the ratio V of L II to L I will be ≤ 2.

D.h., V kann z.B. > 1 und ≤ 2, oder ≥ 1,05 und ≤ 1,90, oder ≥ 1,10 und ≤ 1,80, oder ≥ 1,20 und ≤ 1,60, oder ≥ 1,25 und ≤ 1,50, oder ≥ 1,30 und ≤ 1,40 sein.that is, V can e.g. > 1 and ≤ 2, or ≥ 1.05 and ≤ 1.90, or ≥ 1.10 and ≤ 1.80, or ≥ 1.20 and ≤ 1.60, or ≥ 1.25 and ≤ 1.50, or ≥ 1.30 and ≤ 1.40.

In einfacher Weise kann die erfindungsgemäß erforderliche Erhöhung der Last LI auf den Wert LII dadurch erfolgen, dass bei im wesentlichen gleich bleibender Zusammensetzung des Reaktionsgaseingangsgemischs die Belastung des Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise (d.h., im gleichen Verhältnis wie LII/LI) erhöht wird. Alternativ kann die erfindungsgemäß erforderliche Erhöhung der Last LI auf den Wert LII auch dadurch erfolgen, dass man bei im wesentlichen gleichbleibender Belastung des Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgaseingangsgemisch den Anteil der organischen Ausgangsverbindung am Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise erhöht. Bei einer solchen Vorgehensweise wird man normalerweise auch den Anteil des molekularen Sauerstoffs im Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise erhöhen, so dass das molare Verhältnis R von organischer Ausgangsverbindung zu molekularem Sauerstoff im Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes II im wesentlichen gleich demjenigen im Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes I ist (in diesem Fall verringert sich der Inertgasanteil im Reaktionsgaseingangsgemisch beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II). Erfindungsgemäß zweckmäßig wird man die Erhöhung des Anteils des molekularen Sauerstoffs und die Erhöhung des Anteils der organischen Ausgangsverbindung im Reaktionsgaseingangsgemisch synchron (d.h., im wesentlichen gleichzeitig) vornehmen. Selbstverständlich können die beiden vorgenannten Methoden zur Erhöhung von LI auch kombiniert angewendet werden. Normalerweise wird man auch dann den Wert für R im Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes I beim Übergang in den Betriebszustand II im wesentlichen beibehalten.In a simple manner according to the invention required increase in the load L i to L II can be effected by that at a substantially constant composition of the reaction gas input mixture, the loading of the fixed catalyst bed with reaction gas input mixture (in a corresponding manner, that is, in the same ratio L II / L I ) is increased. Alternatively, the increase of the load L I according to the invention to the value L II can also be achieved by increasing the proportion of the organic starting compound in the reaction gas input mixture in a corresponding manner while maintaining the catalyst fixed bed substantially constant with reaction gas input mixture. In such a procedure, one will normally also increase the proportion of molecular oxygen in the reaction gas input mixture in a corresponding manner, so that the molar ratio R of organic starting compound to molecular oxygen in the reaction gas input mixture of the operating state II is substantially equal to that in the reaction gas input mixture of the operating state I (in this In the case, the proportion of inert gas in the reaction gas input mixture decreases during the transition from operating state I to operating state II). It is expedient according to the invention to increase the proportion of the molecular oxygen and to increase the proportion of the organic starting compound in the reaction gas input mixture synchronously (ie, in the essential at the same time). Of course, the two aforementioned methods for increasing L I can also be used in combination. Normally, the value for R in the reaction gas input mixture of the operating state I during the transition to operating state II will then be substantially retained.

D.h., häufig wird man so vorgehen, dass man den Kreisgasstrom (die Kreisgasmenge/Zeit) für den Reaktionsgasgemischeingangsstrom im wesentlichen konstant hält und den Zufuhrstrom der organischen Ausgangsverbindung und der Sauerstoffquelle (in der Regel) Luft) für den Reaktionsgasgemischeingangsstrom erhöht.that is, often will one proceed in such a way that the cycle gas flow (the cycle gas quantity / time) for the Reaction gas mixture input current keeps substantially constant and the Feed stream of the organic source compound and the oxygen source (usually) air) for increases the reaction gas mixture input stream.

Handelt es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren um die zweite Reaktionsstufe einer zweistufigen heterogen katalysierten Partialoxidation, ist das Zielprodukt der ersten Reaktionsstufe normalerweise die organische Ausgangsverbindung für die zweite Reaktionsstufe (vgl. z.B. die zweistufige heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxida tion von Propylen zu Acrylsäure; das in der ersten Reaktionsstufe aus der organischen Ausgangsverbindung Propylen gebildete Acrolein bildet die organische Ausgangsverbindung für die in der zweiten Reaktionsstufe gebildete Acrylsäure).These it is the process of the invention to the second reaction stage of a two-stage heterogeneously catalyzed Partial oxidation, is the target product of the first reaction stage usually the organic starting compound for the second Reaction stage (see, e.g., the two-stage heterogeneously catalyzed partial Gas phase oxidation of propylene to acrylic acid; that in the first reaction stage from the organic starting compound propylene formed acrolein forms the organic starting compound for those in the second reaction stage formed acrylic acid).

Das der zweiten Reaktionsstufe zugeführte Reaktionsgaseingangsgemisch ist dabei regelmäßig das, zuvor gegebenenfalls abgekühlte, Produktgasgemisch der ersten Reaktionsstufe, gegebenenfalls ergänzt mit molekularem Sauerstoff und/oder Inertgas.The fed to the second reaction stage Reaction gas input mixture is regularly that, previously possibly cooled, Product gas mixture of the first reaction stage, optionally supplemented with molecular Oxygen and / or inert gas.

Führt man nun jede der beiden Reaktionsstufen in einem Rohrbündelreaktor durch (z.B. jede in jeweils einem (z.B. einem solchen wie in 1 der EP-A 1 695 954 gezeigt) von zwei hintereinandergeschalteten Rohrbündelreaktoren oder jede in wenigstens jeweils einer Temperaturzone eines Vielzonenrohrbündelreaktors (eines sogenannten „single reactors") so wird man das erfindungsgemäße Verfahren synchron sowohl auf die erste, als auch auf die zweite Reaktionsstufe anwenden.If one then carries out each of the two reaction stages in a tube bundle reactor (eg each in one (eg such as in 1 of the EP-A 1 695 954 shown) of two series-connected tube bundle reactors or each in at least one temperature zone of a multi-zone tube reactor (a so-called "single reactors") so one will apply the inventive method synchronously to both the first and the second reaction stage.

D.h., das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben einer zweistufigen exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer ersten organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Endzielverbindung in voneinander verschiedenen Betriebszuständen I und II, bei dem man ein die erste organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes erstes Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines eine organische Zielzwischenverbindung enthaltenden ersten Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches erstes Katalysatorfestbett führt, sowie in den die das erste Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre dieses Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur in dem ersten Katalysatorfestbett wenigstens einen ersten fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur T1,ein hinein- und mit einer Austrittstemperatur T1,aus> T1,ein wieder aus diesem herausführt und das erste, zuvor gegebenenfalls abgekühlte und gegebenenfalls mit molekularem Sauerstoff, oder gegebenenfalls mit Inertgas, oder gegebenenfalls mit molekularem Sauerstoff und Inertgas als Sekundärgaszusatz (Sekundärgaszugabe) ergänzte, Produktgasgemisch als molekularen Sauerstoff, wenigstens ein inertes Verdünnungsgas und die organische Zwischenzielverbindung als zweite organische Ausgangsverbindung enthaltendes zweites Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines die organische Endzielverbindung enthaltenden zweiten Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches zweites, vom ersten Katalysatorfestbett verschiedenes, Katalysatorfestbett führt sowie in den die das zweite Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre dieses Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur in dem zweiten Katalysatorfestbett wenigstens einen zweiten fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur T2,ein hinein- und mit einer Austrittstemperatur T2,aus > T2,ein wieder aus diesem herausführt und dabei im Betriebszustand I das erste Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TI 1,ein mit einer Last L1,I der ersten organischen Ausgangsverbindung und das zweite Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TI 2,ein mit einer Last L2,I der zweiten organischen Ausgangsverbindung und im Betriebszustand II das erste Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TII 1,ein mit einer Last L1,II der ersten organischen Ausgangsverbindung und das zweite Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TII 2,ein mit einer Last L2,II der zweiten organischen Ausgangsverbindung mit der Maßgabe L1,II > L1,I, TII 1,ein > TI 1,ein, L2,II > L2,I und TII 2,ein > TI 2,ein belastet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man beim Wechsel vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II zunächst die Eintrittstemperatur TI 1,ein auf den Wert TII 1,ein und die Eintrittstemperatur TI 2,ein auf den Wert TII 2,ein und anschließend die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung vom Wert L1,I auf den Wert L1,II und als Folgewirkung der letztgenannten vorstehenden Maßnahme sowie einer gegebenenfalls zusätzlich veränderten Sekundärgaszugabe die Belastung des zweiten Katalysatorfestbetts vom Wert L2,I auf den Wert L2,II erhöht.That is, the process of the present invention also includes a process for operating a two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of a first organic starting compound to an organic end-target compound in mutually different operating conditions I and II comprising obtaining the first organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas to obtain a first product gas mixture containing an organic target intermediate through a first fixed catalyst bed in the tubes of a tube bundle reactor, and in the space surrounding the first fixed catalyst tube of this tube bundle reactor for adjusting the reaction temperature in the first fixed catalyst bed at least a first fluid heat carrier with an inlet temperature T 1, one in and with an outlet temperature T 1, from> T 1, a wied he leads out of this and the first, optionally optionally cooled and optionally with molecular oxygen, or optionally with inert gas, or optionally with molecular oxygen and inert gas as secondary gas additive (secondary gas addition) supplemented product gas mixture as molecular oxygen, at least one inert diluent gas and the organic intermediate target compound as second reaction gas input mixture containing second organic starting compound to give the organic end target compound containing second product gas mixture through a located in the tubes of a tube reactor second, different from the first fixed catalyst bed catalyst fixed bed leads and in the surrounding the second fixed catalyst tube of this tube bundle reactor surrounding space for adjusting the reaction temperature the second fixed catalyst bed at least a second fluid heat carrier with an inlet temperature T 2, a hinei n and with an outlet temperature T 2, from > T 2, one again leads out of this and while in operation I the first fixed catalyst bed at an inlet temperature T I 1, one with a load L 1, I of the first organic starting compound and the second fixed catalyst bed at an inlet temperature T I 2, one with a load L 2, I of the second organic starting compound and in operation II, the first fixed catalyst bed at an inlet temperature T II 1, one with a load L 1, II of the first organic starting compound and the second fixed catalyst bed an inlet temperature T II 2, one with a load L 2, II of the second organic starting compound with the proviso L 1, II > L 1, I , T II 1, a > T I 1, a , L 2, II > L 2 , I and T II 2, a > T I 2, a loaded, which is characterized in that when changing from the operating state I to the operating state II first the inlet temperature T I 1, one to the value T II 1, and the inlet temperature T I 2, one to the value T II 2, and then the load of the first fixed catalyst bed with the first organic starting compound of value L 1, I to the value L 1, II and as a consequence of the latter measure above, and optionally additionally modified Secondary gas addition increases the load of the second fixed catalyst bed of value L 2, I to the value L 2, II .

Das Vorstehende gilt insbesondere dann, wenn es sich bei der zweistufigen exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation um die zweistufige exotherme heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxidation von Propylen zu Acrylsäure oder um eine exotherme zweistufige heterogen katalysierte Partialoxidation von iso-Buten zu Methacrylsäure handelt. Im ersteren Fall ist die erste organische Ausgangsverbindung Propylen, die Zwischenzielverbindung (die zweite organische Ausgangsverbindung) Acrolein und die Endzielverbindung Acrylsäure.The The above is especially true when it comes to the two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation to the two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation from propylene to acrylic acid or an exothermic, two-stage heterogeneously catalyzed partial oxidation of iso-butene too methacrylic acid is. In the former case, the first organic starting compound Propylene, the intermediate target compound (the second organic starting compound) Acrolein and the final target compound acrylic acid.

Grundsätzlich wird man bei der vorbeschriebenen zweistufigen Partialoxidation die Erhöhung der Eintrittstemperatur TI 1,ein auf den Wert TII 1,ein und die Erhöhung der Eintrittstemperatur TI 2,ein auf den Wert TII 2,ein im wesentlichen synchron (zeitgleich) ausführen.In principle, in the case of the two-stage partial oxidation described above, the increase in the inlet temperature T I 1, one to the value T II 1, and the increase of the inlet temperature T I 2, one to the value T II 2, will be performed substantially synchronously (simultaneously) ,

Zur Vermeidung erhöhter Anteile an nicht umgesetztem Zielzwischenprodukt (an nicht umgesetzter Zielzwischenverbindung) im zweiten Produktgasgemisch der zweistufigen heterogen katalysierten exothermen Gasphasenpartialoxidation ist es jedoch vorteilhaft, die Erhöhung von TI 1,ein zeitlich immer etwas hinter der Erhöhung von TI 2,ein hinterherhinken zu lassen (die zweite Reaktionsstufe ist so auf die sich durch die Erhöhung von TI 1,ein in der ersten Reaktionsstufe auch bei zunächst gleich bleibender Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung einstellende leicht erhöhte Bildungsrate an Zwischenzielverbindung faktisch schon immer vorbereitet). Grundsätzlich umfasst die vorliegende Erfindung aber auch solche Verfahrensweisen bei zweistufigen heterogen katalysierten exothermen Gasphasenpartialoxidationen, bei denen im Rahmen eines Wechsels von einem Betriebszustand I zu einem Betriebszustand II die Erhöhung der Eintrittstemperaturen TI 1,ein und TII 2,ein so vorgenommen wird, dass die Erhöhung von TI 2,ein der Erhöhung von TI 1,ein zeitlich immer etwas hinterhinkt.However, in order to avoid increased levels of unreacted target intermediate (on unreacted target intermediate) in the second product gas mixture of the two-stage heterogeneously catalyzed exothermic gas phase partial oxidation, it is advantageous to lag behind the increase in T I 1, which is always slightly behind the increase in T I 2 (the second reaction stage is in fact always prepared for this by the increase of T I 1, a slightly increased formation rate of intermediate target compound in the first reaction stage, even if the first catalyst fixed bed initially remains at constant load with the first organic starting compound). In principle, however, the present invention also encompasses such procedures in the case of two-stage heterogeneously catalyzed exothermic gas phase partial oxidations in which, in the context of a change from an operating state I to an operating state II, the increase in the inlet temperatures T I 1, T 2 and T II 2 is carried out in such a way that the increase of T I 2, one of the increase of T I 1, one time always lagging behind.

Erfindungsgemäß vorteilhaft wird man bei einer zweistufigen Verfahrensweise den Wechsel von TI 1,ein auf TII 1,ein sowie den Wechsel von TI 2,ein auf TII 2,ein in gleicher Weise wie bei der einstufigen Verfahrensweise vorzugsweise als eine Aufeinanderfolge von kleinen Temperaturerhöhungsschritten durchführen.Advantageously in accordance with the invention, in a two-stage procedure, the change from T I 1, one to T II 1, one and the change from T I 2, one to T II 2, in the same way as in the single-stage procedure, preferably as a succession of Perform small temperature increase steps.

D.h., nach der im wesentlichen synchron in beiden Reaktionsstufen erfolgten Durchführung eines Temperaturerhöhungsschrittes wird man die neuen Betriebsbedingungen zunächst jeweils einige Zeit (typischerweise über einen Betriebszeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über eine Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten) beibehalten, bevor der nächste, für beide Reaktionsstufen im wesentlichen synchron durchzuführende, Temperaturerhöhungsschritt betreffend die jeweilige Eintrittstemperatur des jeweiligen fluiden Wärmeträgers umgesetzt wird. Je geringer der individuelle Temperaturerhöhungsschritt jeweils gewählt wird, desto gemäßigter fallen die damit in beiden Temperaturzonen einhergehenden Veränderungen der jeweiligen Heißpunkttemperatur aus.that is, after essentially synchronous in both reaction stages execution a temperature raising step the new operating conditions are first each time (typically over a Operating period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, i.e. e.g. 5 minutes to 360 minutes, often over an operating period of 15 minutes to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes) maintain before the next, for both Reaction stages to be performed substantially synchronously, Temperature increment concerning the respective inlet temperature of the respective fluid Implemented heat carrier becomes. The lower the individual temperature increase step is chosen in each case, the more moderate fall the changes associated therewith in both temperature zones the respective hot spot temperature out.

Anwendungstechnisch zweckmäßig beläuft sich ein Temperaturerhöhungsschritt für das jeweilige Tein auch bei einer zweistufigen Verfahrensweise auf nicht weniger als 0,1°C. Normalerweise wird ein solcher Temperaturerhöhungsschritt aber nicht mehr als 10°C, in der Regel nicht mehr als 5°C und in anwendungstechnisch besonders zweckmäßiger Weise nicht mehr als 2°C betragen. Typische Temperaturerhöhungsschritte für das jeweilige Tein betragen daher 0,2°C, oder 0,3°C, oder 0,4°C, oder 0,5°C, oder 0,6°C, oder 0,7°C, oder 0,8°C, oder 0,9°C, oder 1°C. Selbstverständlich kann ein Temperaturerhöhungsschritt für das jeweilige Tein auch 1,5°C betragen. In anwendungstechnisch günstiger Weise wird ein Temperaturerhöhungsschritt für TI 1,ein bzw. TI 2,ein 0,1 bis 1°C, bevorzugt 0,2 bis 0,8°C, ganz besonders bevorzugt 0,3 bis 0,7°C und ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6°C betragen.An application point, a temperature increase step for the respective T amounts also in a two-step procedure to not less than 0.1 ° C. Normally, however, such a temperature raising step will not be more than 10 ° C, usually not more than 5 ° C, and in a particularly advantageous manner from an application point of view, not more than 2 ° C. Typical temperature increase steps for the respective T a be therefore 0.2 ° C, or 0.3 ° C, or 0.4 ° C, or 0.5 ° C, or 0.6 ° C, or 0.7 ° C, or 0.8 ° C, or 0.9 ° C, or 1 ° C. Of course, a temperature increasing step for each T may be also a 1.5 ° C. In a technically advantageous manner, a temperature increase step for T I 1, a or T I 2, a 0.1 to 1 ° C, preferably 0.2 to 0.8 ° C, most preferably 0.3 to 0.7 ° C and most preferably 0.4 to 0.6 ° C.

In völlig entsprechender Weise wird man bei einer zweistufigen Verfahrensweise die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung vom Wert L1,I auf den Wert L1,II erfindungsgemäß vorteilhaft als eine Aufeinanderfolge von kleinen Belastungserhöhungsschritten durchführen. Nach der Durchführung eines Belastungserhöhungsschrittes wird man die neuen Betriebsbedingungen zunächst jeweils einige Zeit (typischerweise über einen Betriebszeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über einen Betriebszeitraum von 10 Minuten bis 240 Minuten und vielfach über einen Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten) beibehalten, bevor der nächste Belastungserhöhungsschritt betreffend die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung umgesetzt wird. Je geringer der einzelne Belastungserhöhungsschritt jeweils gewählt wird, desto gemäßigter fällt die damit einhergehende Veränderung der zugehörigen Heißpunkttemperatur aus. Bezogen auf den Wert von L1,I beläuft sich ein Lasterhöhungsschritt anwendungstechnisch zweckmäßig auf nicht weniger als 1%. Normalerweise wird ein Lasterhöhungsschritt in entsprechender Weise bezogen aber nicht mehr als 50%, in der Regel nicht mehr als 40%, anwendungstechnisch zweckmäßig nicht mehr als 30% und besonders zweckmäßig nicht mehr als 20% betragen.In a completely corresponding manner, in a two-stage procedure, the loading of the first fixed catalyst bed with the first organic starting compound from the value L 1, I to the value L 1, II will advantageously be carried out according to the invention as a succession of small load-increasing steps. After performing a stress increasing step, the new operating conditions are first each time (typically over an operating period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, ie 5 minutes to 360 minutes, often over an operating period of 10 minutes to 240 minutes and many times over a Operating period of 15 minutes to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes) before the next stress increasing step on the load of the first fixed catalyst bed is reacted with the first organic starting compound. The lower the individual load increase step is selected in each case, the more moderate is the associated change in the associated hot spot temperature. Relative to the value of L 1, I , a load-increasing step expediently amounts to not less than 1% in terms of application technology. Normally, a load increase step is related in a similar manner but not more than 50%, usually not more than 40%, in terms of application, suitably not more than 30% and particularly expediently not more than 20%.

Typische, wie vorstehend bezogene, Lasterhöhungsschritte betragen daher 5%, oder 10%, oder 15%, oder 20%, oder 25%, oder 30%, oder 35%, oder 40%, oder 45%, oder 50%. In anwendungstechnisch günstiger Weise wird ein wie vorstehend bezogener Lasterhöhungsschritt betreffend die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung 1% bis 50%, oder 2% bis 45%, oder 5% bis 40%, oder 10% bis 35%, oder 15% bis 30%, oder 20% bis 30%, oder 25% bis 30% betragen.typical, as previously referred to, load increasing steps is therefore 5%, or 10%, or 15%, or 20%, or 25%, or 30%, or 35%, or 40%, or 45%, or 50%. In application technology favorable way is a load increasing step related to the above-mentioned Loading of the first fixed catalyst bed with the first organic Starting compound 1% to 50%, or 2% to 45%, or 5% to 40%, or 10% to 35%, or 15% to 30%, or 20% to 30%, or 25% to 30% be.

Die bei einer wie vorstehend beschrieben zu betreibenden zweistufigen heterogen katalysierten exothermen Partialoxidation einer ersten organischen Ausgangsverbindung erfindungsgemäß durchzuführende Erhöhung der Last L1,I auf den Wert L1,II kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass bei im wesentlichen gleich bleibender Zusammensetzung des die erste organische Ausgangsverbindung enthaltenden Reaktionsgaseingangsgemischs die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise (d.h., im gleichen Verhältnis wie L1,II/L1,I) erhöht wird.The increase in the load L 1, I to the value L 1, II to be carried out according to the invention in a two-stage heterogeneously catalyzed exothermic partial oxidation of a first organic starting compound as described above can be carried out in a simple manner by using the first composition of a substantially constant composition organic starting compound containing reaction gas input mixture, the load of the first fixed catalyst bed with reaction gas input mixture in a corresponding manner (ie, in the same ratio as L 1, II / L 1, I ) is increased.

Alternativ kann die Erhöhung der Last L1,I auf den Wert L1,II aber auch hier dadurch erfolgen, dass man bei im wesentlichen gleich bleibender Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit dem die erste organische Ausgangsverbindung enthaltenden Reaktionsgaseingangsgemisch den Anteil der ersten organischen Ausgangsverbindung am Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise erhöht. Bei einer solchen Vorgehensweise wird man normalerweise auch den Anteil des molekularen Sauerstoff im die erste organische Ausgangsverbindung enthaltenden ersten Reaktionsgaseingangsgemisch in entsprechender Weise erhöhen, so dass das molare Verhältnis R von erster organischer Ausgangsverbindung zu molekularem Sauerstoff im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes II im wesentlichen demjenigen im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes I ist (in diesem Fall verringert sich der Inertgasanteil im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II). Erfindungsgemäß zweckmäßig wird man die Erhöhung des Anteils des molekularen Sauerstoffs und die Erhöhung des Anteils der ersten organischen Ausgangsverbindung im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch synchron (d.h., im wesentlichen gleichzeitig) vornehmen.Alternatively, the increase in the load L 1, I to the value L 1, II but also be carried out by the proportion of the first organic starting compound in the reaction gas input mixture at substantially constant loading of the first fixed catalyst bed with the first organic starting compound reaction gas input mixture increased in a corresponding manner. In such a procedure, one will normally also increase the proportion of molecular oxygen in the first reaction gas input mixture containing the first organic starting compound in a corresponding manner, so that the molar ratio R of the first organic starting compound to molecular oxygen in the first reaction gas input mixture of the operating state II is substantially the same as in the first Reaction gas input mixture of the operating state I is (in this case, the inert gas decreases in the first reaction gas input mixture in the transition from operating state I to operating state II). It is expedient according to the invention to increase the proportion of molecular oxygen and increase the proportion of the first organic starting compound in the first reaction gas input mixture synchronously (ie, essentially simultaneously).

Selbstverständlich können die beiden vorgenannten Methoden zur Erhöhung von L1,I auch kombiniert angewendet werden. Selbstredend wird man auch dann den Wert für R im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes I beim Übergang in den Betriebszustand II normalerweise im wesentlichen beibehalten.Of course, the two aforementioned methods for increasing L 1, I can also be used in combination. Of course, even then the value for R in the first reaction gas input mixture of the operating state I during the transition to operating state II will normally be maintained substantially.

Alternativ kann bei einer Erhöhung von L1,I auch so vorgegangen werden, dass der Restsauerstoffgehalt im ersten Produktgasgemisch (im Produktgasgemisch der ersten Reaktionsstufe) in den Betriebszuständen I, II stabil gehalten wird (z.B. auf einem Wert im Bereich von 1 bis 9 Vol.-%). Sich daraus gegebenenfalls ergebende Umsatzminderungen (infolge eines zunehmenden R) können über eine entsprechende Erhöhung von TII 1.ein abgefangen werden.Alternatively, with an increase of L 1, I can also proceed so that the residual oxygen content in the first product gas mixture (in the product gas mixture of the first reaction stage) in the operating conditions I, II is kept stable (eg to a value in the range of 1 to 9 vol. -%). Any resulting sales reductions (due to an increasing R) can be intercepted by a corresponding increase of T II 1.a.

D.h., häufig wird man so vorgehen, dass man den Kreisgasstrom (die Kreisgasmenge/Zeit) für den Reaktionsgasgemischeingangsstrom im wesentlichen konstant hält und den Zufuhrstrom der ersten organischen Ausgangsverbindung und der Sauerstoffquelle (in der Regel Luft) für den ersten Reaktionsgasgemischeingangsstrom erhöht.that is, often will one proceed in such a way that the cycle gas flow (the cycle gas quantity / time) for the Reaction gas mixture input current keeps substantially constant and the Feed stream of the first organic starting compound and the oxygen source (usually air) for increases the first reaction gas mixture input stream.

Wird dem ersten Produktgasgemisch einer wie beschrieben durchzuführenden zweistufigen heterogen katalysierten exothermen Partialoxidation vor seiner Weiterverwendung als zweites Reaktionsgaseingangsgemisch kein ergänzender molekularer Sauerstoff und/oder Inertgas zugesetzt (kein Sekundärgas hinzugefügt), wie es z.B. bei einer Ausführung der zweistufigen Partialoxidation im „single reactor" (vgl. z.B. 4 der EP-A 1 695 954 ) in notwendiger Weise der Fall ist, geht mit einer Erhöhung von L1,I auf L1,II normalerweise automatisch auch die entsprechende Erhöhung von L2,I auf L2,II einher. Dem Sauerstoffbedarf in der zweiten Reaktionsstufe wird dabei bereits durch einen entsprechenden Sauerstoffgehalt im ersten Reaktionsgaseingangsgemisch Rechnung getragen. Wird zwischen den beiden Reaktionsstufen Sekundärgas ins erste Produktgasgemisch hinein ergänzt, erfolgt dies normalerweise so, dass mit der Erhöhung von L1,I auf L1,II die gewünschte Erhöhung (der entsprechende Erhöhungsschritt) von L2,I auf L2,II einhergeht, und gleichzeitig das molare Verhältnis R von zweiter organischer Ausgangsverbindung zu molekularem Sauerstoff im zweiten Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes II im wesentlichen gleich demjenigen im zweiten Reaktionsgaseingangsgemisch des Betriebszustandes I ist.If no additional molecular oxygen and / or inert gas is added to the first product gas mixture of a two-stage heterogeneously catalyzed exothermic partial oxidation to be carried out as second reaction gas input mixture (no secondary gas added), as described, for example, in an embodiment of the two-stage partial oxidation in the "single reactor" (cf. eg 4 of the EP-A 1 695 954 ) is necessarily the case, with an increase of L 1, I to L 1, II normally automatically accompanied by the corresponding increase of L 2, I to L 2, II . The oxygen demand in the second reaction stage is already taken into account by a corresponding oxygen content in the first reaction gas input mixture. If secondary gas is added to the first product gas mixture between the two reaction stages, this normally takes place in such a way that increasing L 1, I to L 1, II is accompanied by the desired increase (the corresponding raising step) from L 2, I to L 2, II and at the same time the molar ratio R of second organic starting compound to molecular oxygen in the second reaction gas input mixture of the operating state II is substantially equal to that in the second reaction gas input mixture of the operating state I.

Erfindungsgemäß ganz besonders vorteilhaft wird man zur Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute an der gewünschten Endzielverbindung zur Befriedigung einer erhöhten Marktnachfrage bei einer wie beschrieben durchzuführenden zweistufigen exothermen heterogen katalysierten Partialoxidation so vorgehen, dass man die erfindungsgemäße Verfahrensweise mehrfach aufeinanderfolgend durchführt.Very particular according to the invention it is advantageous to increase the space-time yield at the desired Final target link to meet increased market demand in one to be carried out as described two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial oxidation Proceed in such a way that the procedure according to the invention is repeated several times consecutively.

Alternativ kann eine Sekundärsauerstoffeinspeisung (z.B. als Sekundärluft) auch so vorgenommen werden, dass der Restsauerstoffgehalt im Produktgasgemisch der zweiten Reaktionsstufe in den Betriebszuständen I, II stabil gehalten wird (z.B. auf einem Wert im Bereich von 1 bis 4 Vol.-%). Sich daraus gegebenenfalls ergebende Umsatz minderungen (infolge eines zunehmenden R) können über eine entsprechende Erhöhung von TII 2,ein abgefangen werden.Alternatively, a secondary oxygen feed (eg as secondary air) can also be carried out so that the residual oxygen content in the product gas mixture of the second reaction stage is kept stable in the operating states I, II (eg at a value in the range from 1 to 4% by volume). Any resulting sales reductions (as a result of an increasing R) can be offset by a corresponding increase in T II 2, a .

D.h., ausgehend vom Betriebszustand I (nachfolgend als ursprünglicher Betriebszustand I bezeichnet) erhöht man zunächst TI 1,ein und TI 2,ein wie beschrieben um nur einen Temperaturerhöhungsschritt (z.B. 0,1 bis 10°C, vorzugsweise 0,2 bis 5°C, besonders bevorzugt 0,3 bis 2°C, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 1,5°C und vielfach 0,5 bis 1°C). Im Ergebnis resultieren dabei die neuen Eintrittstemperaturen TII 1,ein und TII 2,ein. Dann betreibt man das Verfahren unter den neuen Betriebsbedingungen einige Zeit (z.B. über einen Zeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über einen Betriebszeitraum von 10 Minuten bis 240 Minuten und vielfach über einen Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten). Anschließend erhöht man die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung vom Wert L1,I auf den Wert L1,II, der der neuen Eintrittstemperatur TII 1,ein im wesentlichen entspricht (normalerweise so, dass der Umsatz der ersten organischen Ausgangsverbindung im so resultierenden Betriebszustand II weitgehend demjenigen im vorherigen Betriebszustand I gleich ist). Als Folgewirkung dieser Maßnahme, sowie einer gegebenenfalls zusätzlich veränderten Sekundärgaszugabe, geht normalerweise eine Erhöhung (ein Erhöhungsschritt) der Belastung des zweiten Katalysatorfestbetts mit der zweiten organischen Ausgangsverbindung vom Wert L2,I auf den Wert L2,II einher, der der neuen Eintrittstemperatur TII 2,ein im wesentlichen entspricht (normalerweise so, dass der Umsatz der zweiten organischen Ausgangsverbindung im so resultierenden Betriebszustand II weitgehend demjenigen im vorherigen Betriebszustand I entspricht). Dann betreibt man das Verfahren unter den neuen Betriebsbedingungen einige Zeit (z.B. über einen Zeitraum von wenigstens 5 Minuten, oder wenigstens 10 Minuten, d.h. z.B. 5 Minuten bis 360 Minuten, häufig über einen Betriebszeitraum von 10 Minuten bis 240 Minuten und vielfach über einen Betriebszeitraum von 15 Minuten bis 120 Minuten, oder von 20 Minuten bis 60 Minuten). Der dann eingenommene Betriebszustand II bildet den neuen Ausgangsbetriebszustand I, von welchem aus ausgehend in gleicher Weise verfahren wird, wie vom ursprünglichen Betriebszustand I usw.. Nach solchermaßen mehrfach aufeinanderfolgender Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise für zweistufige heterogen katalysierte exotherme Gasphasenpartialoxidationen wird schließlich ein Endbetriebszustand II erreicht, welcher die erhöhte Marktnachfrage nach dem gewünschten Zielprodukt zu befriedigen vermag.That is, starting from the operating state I (hereinafter referred to as original operating state I) is first increased T I 1, a and T I 2, as described by only one temperature raising step (eg 0.1 to 10 ° C, preferably 0.2 to 5 ° C, more preferably 0.3 to 2 ° C, most preferably 0.4 to 1.5 ° C and in many cases 0.5 to 1 ° C). As a result, this results in the new inlet temperatures T II 1, a and T II 2, a . Then, under the new operating conditions, the process is run for some time (eg, over a period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, ie, 5 minutes to 360 minutes, often over an operating period of 10 minutes to 240 minutes, and often over an operating period of 15) Minutes to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes). Subsequently, the loading of the first fixed catalyst bed with the first organic starting compound of value L 1, I to the value L 1, II , which corresponds to the new inlet temperature T II 1, one substantially (usually so that the conversion of the first organic starting compound in the resulting operating state II is largely equal to that in the previous operating state I). As a consequence of this measure, as well as an optionally additionally modified secondary gas addition, is usually an increase (an increasing step) of the load of the second catalyst fixed bed with the second organic starting compound of value L 2, I to the value L 2, II associated with the new entry temperature T II 2, one substantially corresponds (usually so that the conversion of the second organic starting compound in the resulting operating state II largely corresponds to that in the previous operating state I). Then, under the new operating conditions, the process is run for some time (eg, over a period of at least 5 minutes, or at least 10 minutes, ie, 5 minutes to 360 minutes, often over an operating period of 10 minutes to 240 minutes, and often over an operating period of 15) Minutes to 120 minutes, or from 20 minutes to 60 minutes). The then assumed operating state II forms the new initial operating state I, from which proceeding proceeded in the same way as from the original operating state I etc. After such multiple successive application of the procedure according to the invention for two-stage heterogeneously catalyzed exothermic gas phase partial oxidation finally a final operating state II is achieved which is able to satisfy the increased market demand for the desired target product.

Dabei wird vom ursprünglichen Betriebszustand I ausgehend ein Weg zum Endbetriebszustand II beschritten, bei dem die damit einhergehende Veränderung der jeweiligen Heißpunkttemperatur eine in ganz besonders ausgeprägtem Umfang gemäßigte ist. Dies um so mehr, je geringer auch bei dieser Vorgehensweise der einzelne Temperaturerhöhungsschritt jeweils gewählt wird.there is from the original one Operating state I, proceeding to the end operating state II, in which the associated change in the respective hot spot temperature one in very particular Extent is moderate. All the more so, the less also with this procedure the single temperature increase step each chosen becomes.

Der Unterschied zwischen L1,I und L1,II kann bei der beschriebenen zweistufigen Verfahrensweise grundsätzlich breit variieren. In vielen Fällen wird das Verhältnis V1 von L1,II zu L1,I jedoch ≤ 2 betragen.The difference between L 1, I and L 1, II may in principle vary widely in the described two-stage procedure. In many cases, however, the ratio V1 of L 1, II to L 1, I will be ≦ 2.

D.h., V1 kann z.B. > 1 und ≤ 2, oder ≥ 1,05 und ≤ 1,90, oder ≥ 1,10 und ≤ 1,80, oder ≥ 1,20 und ≤ 1,60, oder ≥ 1,25 und ≤ 1,50, oder ≥ 1,30 und ≤ 1,40 sein. Das gleiche gilt für das Verhältnis V2 von L2,II zu L2,I.That is, V1 may be, for example,> 1 and ≦ 2, or ≥ 1.05 and ≦ 1.90, or ≥ 1.10 and ≦ 1.80, or ≥ 1.20 and ≦ 1.60, or ≥ 1.25 and ≤ 1.50, or ≥ 1.30 and ≤ 1.40. The same applies to the ratio V2 of L 2, II to L 2, I.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Verfahrensweise aber nicht nur zum Zweck der Anpassung an veränderte Marktsituationen angewendet werden. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Verfahrensweise auch bei der Inbetriebnahme einer Produktionsanlage vorteilhaft angewendet werden. Dort legt man in der Regel eine für die ins Auge gefasste Raum-Zeit-Ausbeute an Zielprodukt grob geeignete Eintrittstemperatur TI ein* vor, deren Betrag in der Regel jedoch noch wenige °C (in der Regel nicht mehr als 15°C und meist nicht mehr als 10°C) unterhalb der zur geplanten Raum-Zeit-Ausbeute an Zielprodukt gehörenden Belastung LI des in seiner Aktivität vorab bestimmten Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung gehörenden Eintrittstemperatur TI ein liegt (handelt es sich um eine Wiederinbetriebnahme nach erfolgter Regenerierung des Katalysatorfestbetts wird TI ein* in jedem Fall unterhalb des letzten Wertes für Tein vorab der Durchführung der Regenerierung (z.B. gemäß DE-A 103 51 269 ) liegen.Of course, the method according to the invention can, however, not only be used for the purpose of adaptation to changed market situations. Rather, the procedure according to the invention can also be advantageously used when commissioning a production plant. As a rule, there is introduced a roughly suitable inlet temperature T I * for the envisaged space-time yield of target product, the amount of which, however, is usually still a few ° C (usually not more than 15 ° C and usually not more than 10 ° C) below the members of the proposed space-time yield of target product load L I of the predetermined in its activity fixed catalyst bed with the organic starting compound belonging inlet temperature T I a is (there is a restart after the regeneration of the the fixed catalyst bed T I a * in each case, below the last value of T for a preliminary (the execution of the regeneration, for example, according to DE-A 103 51 269 ) lie.

Dann wird das Katalysatorfestbett mit Reaktionsgaseingangsgemisch belastet. Die dabei gewählte Belastung L des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung liegt etwa bei 60% desjenigen Wertes, der als Nennlast als zu TI ein* gehörig ins Auge gefasst wird. Nun wird bei im wesentlichen konstanter Zusammensetzung des Reaktionsgaseingangsgemisch (vorzugsweise wie in der DE-A 103 37 788 beschrieben) die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung wie beschrieben schrittweise erhöht, bis, bezogen auf den einmaligen Durchgang des Reaktionsgaseingangsgemischs durch das Katalysatorfestbett, der Umsatz der organischen Ausgangsverbindung seinen zur ins Auge gefassten Raum-Zeit-Ausbeute gehörigen Nennumsatz erreicht.Then the catalyst fixed bed is loaded with reaction gas input mixture. The chosen one Load L of the fixed catalyst bed with the organic starting compound is about 60% of that value, which is taken as a rated load than T I a * duly considered. Now, with a substantially constant composition of the reaction gas input mixture (preferably as in the DE-A 103 37 788 described) increases the load of the fixed catalyst bed with the organic starting compound as described step by step until, based on the single pass of the reaction gas input mixture through the fixed catalyst bed, the conversion of the starting organic compound reaches its nominal conversion associated with the targeted space-time yield.

Von diesem Betriebszustand I ausgehend werden dann TI ein und LI in erfindungsgemäßer Weise soweit erhöht, bis die Raum-Zeit-Ausbeute ihren geplanten Nennwert erreicht. Im Fall einer zweistufigen exothermen heterogen katalysierten Gasphasenpartialoxidation wird völlig analog verfahren.T I is then a and I L is increased as far as in the inventive manner, until the space-time yield achieved their intended nominal value starting from this operating state I. In the case of a two-stage exothermic heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation, the procedure is completely analogous.

Die Werte für LI und LII können sich beim erfindungsgemäßen Verfahren (je nach der im speziellen durchgeführten heterogen katalysierten exothermen Gasphasenpartialoxidation) über einen weiten Bereich erstrecken. D.h., LI, LII können 5 oder 100 bis 5000 Nl/l·h, bzw. 20 oder 150 bis 4000 Nl/l·h, bzw. 50 oder 200 bis 2000 Nl/l·h, bzw. 250 bis 1000 Nl/l·h betragen.The values for L I and L II can extend over a wide range in the process according to the invention (depending on the heterogeneously catalyzed exothermic gas phase partial oxidation carried out in particular). That is, L I , L II may be 5 or 100 to 5,000 Nl / l · hr, or 20 or 150 to 4,000 Nl / l · h, or 50 or 200 to 2,000 Nl / l · h, and 250 to 1,000, respectively Nl / l · h.

Für eine erfolgreiche Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist es zwar nicht unabdingbar, aber doch vorteilhaft, wenn der auf den Einmaldurchgang des jeweiligen Reaktionsgaseingangsgemischs durch das Katalysatorfestbett bezogene Umsatz UA (in mol-% bezogen auf die im Reaktionsgaseingangsgemisch enthaltene molare Menge der organischen Ausgangsverbindung) der im Reaktionsgaseingangsgemisch enthaltenen organischen Ausgangsverbindung in den Betriebszuständen I (UA,I) und II (UA,II) im wesentlichen der selbe ist. Erfindungsgemäß günstig beträgt der Differenzbetrag zwischen UA,II und UA,I weniger als 5, besser weniger als 3, noch besser weniger als 1, besonders günstig weniger als 0,5 und am besten weniger als 0,1 mol-%-Punkte.For a successful application of the inventive procedure, it is not essential but advantageous if the on single pass of the respective reaction gas inlet mixture through the fixed catalyst bed turnover U A (in mol% based on the contained in the reaction gas input mixture molar amount of the organic starting compound) of the in the reaction gas input mixture contained organic starting compound in the operating conditions I (U A, I ) and II (U A, II ) is substantially the same. According to the invention, the difference between U A, II and U A, I is less than 5, better still less than 3, even better less than 1, particularly favorably less than 0.5 and most preferably less than 0.1 mol% points ,

Erfindungsgemäß vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dabei sowohl dann, wenn UA,I und UA,II ≥ 50 mol-%, oder ≥ 75 mol-%, oder ≥ 90 mol-%, oder ≥ 95 mol-% oder ≥ 98 mol-%, oder ≥ 99 mol-%, oder ≥ 99,5 mol-%, oder ≥ 99,9 mol-% sind.The process according to the invention is advantageous according to the invention both when U A, I and U A, II ≥ 50 mol%, or ≥ 75 mol%, or ≥ 90 mol%, or ≥ 95 mol% or ≥ 98 mol -%, or ≥ 99 mol%, or ≥ 99.5 mol%, or ≥ 99.9 mol%.

Handelt es sich bei der erfindungsgemäß durchzuführenden heterogen katalysierten partiellen exothermen Gasphasenoxidation um die heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxidation von Propylen zu Acrolein und/oder Acrylsäure (als eigenständiges Verfahren oder als erste Reaktionsstufe im Rahmen einer zweistufigen Partialoxidation von Propylen zu Acrylsäure (erste Reaktionsstufe: Propylen → Acrolein), ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn der Propylengehalt im Produktgasgemisch sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II den Wert 10 000 Gew.-ppm, vorzugsweise 6000 Gew.-ppm und besonders bevorzugt 4000 bzw. 2000 Gew.-ppm nicht übersteigt. Noch besser ist es, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren der jeweilige vorgenannte Propylengehalt im Produktgasgemisch nicht nur in den Betriebszuständen I und II, sondern auch in allen Übergangszuständen beim Übergang vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II nicht überschritten wird.These it can be carried out according to the invention heterogeneously catalyzed partial exothermic gas phase oxidation to the heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propylene to acrolein and / or acrylic acid (as a stand-alone Process or as the first reaction stage in a two-stage Partial oxidation of propylene to acrylic acid (first reaction step: Propylene → acrolein), it is advantageous according to the invention when the propylene content in the product gas mixture both in the operating state I and in operating state II the value 10,000 ppm by weight, preferably Does not exceed 6000 ppm by weight and more preferably 4000 or 2000 ppm by weight. It is even better if in the method according to the invention the respective the aforementioned propylene content in the product gas mixture not only in the operating conditions I and II, but also in all transitional states during transition from operating state I to operating state II is not exceeded becomes.

Handelt es sich bei der erfindungsgemäß durchzuführenden heterogen katalysierten partiellen exothermen Gasphasenoxidation um die heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxidation von Acrolein zu Acrylsäure (als eigenständiges Verfahren oder als zweite Reaktionsstufe im Rahmen einer zweistufigen Partialoxidation von Propylen zu Acrylsäure (zweite Reaktionsstufe: Acrolein → Acrylsäure), ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn der Acroleingehalt im Produktgasgemisch sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II den Wert 1500 Gew.-ppm, vorzugsweise 600 Gew.-ppm und besonders bevorzugt 350 Gew.-ppm nicht übersteigt. Noch besser ist es, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren der jeweilige vorgenannte Acroleingehalt im Produktgasgemisch nicht nur in den Betriebszuständen I und II, sondern auch in allen Übergangszuständen beim Übergang vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II nicht überschritten wird.These it can be carried out according to the invention heterogeneously catalyzed partial exothermic gas phase oxidation to the heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of acrolein to acrylic acid (as a stand-alone Process or as a second reaction stage in a two-stage Partial oxidation of propylene to acrylic acid (second reaction stage: Acrolein → acrylic acid) it is advantageous according to the invention when the acrolein content in the product gas mixture both in the operating state I and in operating state II the value 1500 ppm by weight, preferably 600 ppm by weight and particularly preferably does not exceed 350 ppm by weight. Even better it, if in the method according to the invention the respective aforementioned acrolein content in the product gas mixture not only in the operating states I and II, but also in all transitional states during transition from operating state I to operating state II is not exceeded becomes.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für eine heterogen katalysierte exotherme Gasphasenfestbettpartialoxidation von Propylen zu Acrolein insbesondere dann, wenn als Katalysatoren solche verwendet werden, deren Aktivmasse ein Multielementoxid, das die Elemente Molybdän und/oder Wolfram sowie wenigstens eines der Elemente Wismut, Tellur, Antimon, Zinn und Kupfer enthält oder ein die Elemente Mo, Bi und Fe enthaltendes Multimetalloxid ist. Erfindungsgemäß besonders geeignete Mo, Bi und Fe enthaltende Multimetalloxidmassen der vorgenannten Art sind vor allem die in der DE-A 103 44 149 und in der DE-A 103 44 264 offenbarten Mo, Bi und Fe enthaltenden Multimetalloxidmassen. Dies sind insbesondere auch die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I in der DE-A 199 55 176 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I der DE-A 199 48 523 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 101 01 695 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 199 48 248 und die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 199 55 168 sowie die in der EP-A 700 714 genannten Multimetalloxidaktivmassen.The inventive method is suitable for a heterogeneously catalyzed exothermic gas phase Festbettpartialoxidation of propylene to acrolein, especially when used as catalysts whose active composition is a multielement oxide containing the elements molybdenum and / or tungsten and at least one of the elements bismuth, tellurium, antimony, tin and copper or is a multi-metal oxide containing the elements Mo, Bi and Fe. Particularly suitable according to the invention Mo, Bi and Fe-containing multimetal oxide materials of the aforementioned type are especially in the DE-A 103 44 149 and in the DE-A 103 44 264 disclosed Mo, Bi and Fe containing multimetal oxide compositions. These are in particular the multimetal oxide of the general formula I in the DE-A 199 55 176 , the multimetal oxide of the general formula I of the DE-A 199 48 523 , the multimetal oxide of the general formulas I, II and III of the DE-A 101 01 695 , the multimetal oxide active compounds of the general formulas I, II and III of DE-A 199 48 248 and the multimetal oxide active compounds of the general formulas I, II and III of the DE-A 199 55 168 as well as in the EP-A 700 714 called Multimetalloxidaktivmassen.

Ferner eignet sich eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn man für das erfindungsgemäß zu verwendende Katalysatorfestbett im Fall der Partialoxidation von Propylen zu Acrolein die Mo, Bi und Fe enthaltenden Multimetalloxidkatalysatoren, die in den Schriften DE-A 100 46 957 , DE-A 100 63 162 , DE-C 33 38 380 , DE-A 199 02 562 , EP-A 015 565 , DE-C 23 80 765 , EP-A 807 465 , EP-A 279 374 , DE-A 33 00 044 , EP-A 575 897 , US-A 4,438,217 , DE-A 198 55 913 , WO 98/24746 , DE-A 197 46 210 (diejenigen der allgemeinen Formel II), JP-A 91/294 239 , EP-A 293 224 und EP-A 700 714 offenbart werden, einsetzt. Dies gilt insbesondere für die beispielhaften Ausführungsformen in diesen Schriften, unter denen jene der EP-A 015 565 , der EP-A 575 897 , der DE-A 197 46 210 und der DE-A 198 55 913 besonders bevorzugt werden. Besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang ein Katalysator gemäß Beispiel 1c aus der EP-A 015 565 sowie ein in entsprechender Weise herzustellender Katalysator, dessen Aktivmasse jedoch die Zusammensetzung Mo12Ni6,5Zn2Fe2Bi1P0,0065K0,06Ox·10SiO2 aufweist. Ferner sind hervorzuheben das Beispiel mit der laufenden Nr. 3 aus der DE-A 198 55 913 (Stöchiometrie: Mo12Co7Fe3Bi0,6K0,08Si1,6Ox) als Hohlzylindervollkatalysator der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm bzw. 5 mm × 2 mm × 2 mm (jeweils Außendurchmesser × Höhe × Innendurchmesser) sowie der Multimetalloxid II – Vollkatalysator gemäß Beispiel 1 der DE-A 197 46 210 . Ferner wären die Multimetalloxid-Katalysatoren der US-A 4,438,217 zu nennen. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn diese eine Hohlzylinder-Geometrie der Ausmaße 5,5 mm × 3 mm × 3,5 mm, oder 5 mm × 2 mm × 2 mm, oder 5 mm × 3 mm × 2 mm, oder 6 mm × 3 mm × 3 mm, oder 7 mm × 3 mm × 4 mm (jeweils Außendurchmesser × Höhe × Innendurchmesser) aufweisen. Ebenso eignen sich im erfindungsgemäßen Sinne die Multimetalloxidkatalysatoren und Geometrien der DE-A 101 01 695 bzw. WO 02/062737 . Besonders gut geeignet sind für die Propylen zu Acrolein Partialoxidation auch die in der DE-A 10 2005 037 678 für diese Parti aloxidation (Reaktionsstufe) empfohlenen Multimetalloxidmassen, insbesondere diejenigen der Vergleichsbeispiele und der Ausführungsbeispiele dieser Schrift (die dort angegebenen spezifischen Oberflächen der Aktivmassen sind numerisch korrekt, die Dimension muss jedoch anstelle cm2/g korrekt m2/g lauten).Furthermore, an application of the method according to the invention is suitable, if in the case of partial oxidation of propylene to acrolein for the catalyst fixed bed to be used according to the invention, the Mo, Bi and Fe-containing multimetal oxide catalysts described in the publications DE-A 100 46 957 . DE-A 100 63 162 . DE-C 33 38 380 . DE-A 199 02 562 . EP-A 015 565 . DE-C 23 80 765 . EP-A 807 465 . EP-A 279 374 . DE-A 33 00 044 . EP-A 575 897 . US-A 4,438,217 . DE-A 198 55 913 . WO 98/24746 . DE-A 197 46 210 (those of general formula II), JP-A 91/294 239 . EP-A 293 224 and EP-A 700 714 be disclosed. This is especially true for the exemplary embodiments in these documents, among which those of EP-A 015 565 , of the EP-A 575 897 , of the DE-A 197 46 210 and the DE-A 198 55 913 particularly preferred. Particularly noteworthy in this context are a catalyst according to Example 1c of the EP-A 015 565 and a catalyst to be prepared in a corresponding manner, but whose active composition has the composition Mo 12 Ni 6.5 Zn 2 Fe 2 Bi 1 P 0.0065 K 0.06 Ox · 10SiO 2 . Also to be highlighted are the example with the running No. 3 from the DE-A 198 55 913 (Stoichiometry: Mo 12 Co 7 Fe 3 Bi 0.6 K 0.08 Si 1.6 Ox) as a hollow cylinder full catalyst of the geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm or 5 mm × 2 mm × 2 mm (outer diameter × height × internal diameter) and the multimetal oxide II - Vollkatalysator according to Example 1 of DE-A 197 46 210 , Furthermore, the multimetal oxide catalysts would be the US-A 4,438,217 to call. The latter applies in particular if this is a hollow cylinder geometry of the dimensions 5.5 mm × 3 mm × 3.5 mm, or 5 mm × 2 mm × 2 mm, or 5 mm × 3 mm × 2 mm, or 6 mm × 3 mm × 3 mm, or 7 mm × 3 mm × 4 mm (outer diameter × height × inner diameter). Likewise suitable in the context of the invention are the multimetal oxide catalysts and geometries of DE-A 101 01 695 respectively. WO 02/062737 , Particularly suitable for the propylene to acrolein partial oxidation also in the DE-A 10 2005 037 678 for these Parti aloxidation (reaction stage) recommended Multimetalloxidmassen, in particular those of the comparative examples and the embodiments of this document (the indicated there specific surface areas of the active masses are numerically correct, but the dimension must instead of cm 2 / g correctly m 2 / g read).

Weiterhin sind das Beispiel 1 aus der DE-A 100 46 957 (Stöchiometrie: [Bi2W2O9 × 2WO3]0,5·[Mo12Co5,6Fe2,94Si1,59K0,08Ox]1) als Hohlzylinder(Ring)vollkatalysator der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm bzw. 5 mm × 2 mm × 2 mm (jeweils Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser), sowie die Schalenkatalysatoren 1, 2 und 3 aus der DE-A 100 63 162 (Stöchiometrie: Mo12Bi1,0Fe3Co7Si1,6K0,08), jedoch als ringförmige Schalenkatalysatoren entsprechender Schalendicke und auf Trägerringe der Geometrie 5 mm × 3 mm × 1,5 mm bzw. 7 mm × 3 mm × 1,5 mm (jeweils Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) aufgebracht, im erfindungsgemäßen Sinn gut geeignet.Furthermore, Example 1 from the DE-A 100 46 957 (Stoichiometry: [Bi 2 W 2 O 9 × 2WO 3 ] 0.5 × [Mo 12 Co 5.6 Fe 2.94 Si 1.59 K 0.08 O x ] 1 ) as a hollow cylinder (ring) full catalyst of the geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm or 5 mm × 2 mm × 2 mm (in each case outside diameter × length × inside diameter), as well as the shell catalysts 1, 2 and 3 from the DE-A 100 63 162 (Stoichiometry: Mo 12 Bi 1.0 Fe 3 Co 7 Si 1.6 K 0.08 ), but as shell-shaped coated catalysts of corresponding shell thickness and on support rings of geometry 5 mm × 3 mm × 1.5 mm or 7 mm × 3 mm × 1.5 mm (each outer diameter × length × inner diameter) applied, well suited in the sense of the invention.

Eine Vielzahl von für die Katalysatoren einer Propylenpartialoxidation zu Acrolein im erfindungsgemäßen Sinn besonders geeigneten Multimetalloxidaktivmassen lässt sich unter der allgemeinen Formel I, Mo12BiaFebX1 cX2 dX3 eX4 fOn (I),in der die Variablen nachfolgende Bedeutung aufweisen:
X1 = Nickel und/oder Kobalt,
X2 = Thallium, ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall,
X3 = Zink, Phosphor, Arsen, Bor, Antimon, Zinn, Cer, Blei und/oder Wolfram,
X4 = Silicium, Aluminium, Titan und/oder Zirkonium,
a = 0,5 bis 5,
b = 0,01 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4,
c = 0 bis 10, vorzugsweise 3 bis 10,
d = 0 bis 2, vorzugsweise 0,02 bis 2,
e = 0 bis 8, vorzugsweise 0 bis 5,
f = 0 bis 10 und
n = eine Zahl, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in I bestimmt wird,
subsummieren.
A multiplicity of multimetal oxide active materials which are particularly suitable for the catalysts of a propylene partial oxidation to acrolein in the context of the invention can be found under the general formula I Mo 12 Bi a Fe b X 1 c X 2 d X 3 e X 4 f O n (I) in which the variables have the following meaning:
X 1 = nickel and / or cobalt,
X 2 = thallium, an alkali metal and / or an alkaline earth metal,
X 3 = zinc, phosphorus, arsenic, boron, antimony, tin, cerium, lead and / or tungsten,
X 4 = silicon, aluminum, titanium and / or zirconium,
a = 0.5 to 5,
b = 0.01 to 5, preferably 2 to 4,
c = 0 to 10, preferably 3 to 10,
d = 0 to 2, preferably 0.02 to 2,
e = 0 to 8, preferably 0 to 5,
f = 0 to 10 and
n = a number which is determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in I,
subsumed.

Sie sind in an sich bekannter Weise erhältlich (siehe z.B. die DE-A 40 23 239 ) und werden üblicherweise in Substanz zu Kugeln, Ringen oder Zylindern geformt oder auch in Gestalt von Schalenkatalysatoren, d.h., mit der Aktivmasse beschichteten vorge formten, inerten Trägerkörpern, eingesetzt. Selbstverständlich können sie aber auch in Pulverform als Katalysatoren angewendet werden.They are available in a manner known per se (see, for example, US Pat DE-A 40 23 239 ) and are usually molded in bulk to spheres, rings or cylinders or in the form of coated catalysts, ie, coated with the active material preformed inert carrier bodies used. Of course, they can also be used in powder form as catalysts.

Prinzipiell können Aktivmassen der allgemeinen Formel I in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, dass man von geeigneten Quellen ihrer elementaren Konstituenten ein möglichst inniges, vorzugsweise feinteiliges, ihrer Stöchiometrie entsprechend zusammengesetztes, Trockengemisch erzeugt und dieses bei Temperaturen von 350 bis 650°C calciniert. Die Calcination kann sowohl unter Inertgas als auch unter einer oxidativen Atmosphäre wie z.B. Luft (Gemisch aus Inertgas und Sauerstoff) sowie auch unter reduzierender Atmosphäre (z.B. Gemisch aus Inertgas, NH3, CO und/oder H2) erfolgen. Die Calcinationsdauer kann einige Minuten bis einige Stunden betragen und nimmt üblicherweise mit der Temperatur ab. Als Quellen für die elementaren Konstituenten der Multimetalloxidaktivmassen I kommen solche Verbindungen in Betracht, bei denen es sich bereits um Oxide handelt und/oder um solche Verbindungen, die durch Erhitzen, wenigstens in Anwesenheit von Sauerstoff, in Oxide überführbar sind.In principle, active compounds of the general formula I can be prepared in a simple manner by producing a very intimate, preferably finely divided, stoichiometrically composed, dry mixture of suitable sources of their elemental constituents and this calcined at temperatures of 350 to 650 ° C. The calcination can be carried out both under inert gas and under an oxidative atmosphere such as air (mixture of inert gas and oxygen) and under a reducing atmosphere (eg mixture of inert gas, NH 3 , CO and / or H 2 ). The calcination time can be several minutes to several hours and usually decreases with temperature. Suitable sources of the elemental constituents of the multimetal oxide active compounds I are those compounds which are already oxides and / or those compounds which can be converted into oxides by heating, at least in the presence of oxygen.

Neben den Oxiden kommen als solche Ausgangsverbindungen vor allem Halogenide, Nitrate, Formiate, Oxalate, Citrate, Acetate, Carbonate, Aminkomplexe, Ammonium-Salze und/oder Hydroxide in Betracht (Verbindungen wie NH4OH, (NH4)2CO3, NH4NO3, NH4CHO2, CH3COOH, NH4CH3CO2 und/oder Ammoniumoxalat, die spätestens beim späteren Calcinieren zu gasförmig entweichenden Verbindungen zerfallen und/oder zersetzt werden können, können in das innige Trockengemisch zusätzlich eingearbeitet werden).In addition to the oxides, suitable starting compounds in particular are halides, nitrates, formates, oxalates, citrates, acetates, carbonates, amine complexes, ammonium salts and / or hydroxides (compounds such as NH 4 OH, (NH 4 ) 2 CO 3 , NH 4 NO 3 , NH 4 CHO 2 , CH 3 COOH, NH 4 CH 3 CO 2 and / or ammonium oxalate, which can disintegrate and / or decompose into gaseous compounds at the latest during later calcination, can be additionally incorporated into the intimate dry mixture) ,

Das innige Vermischen der Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Multimetalloxidaktivmassen I kann in trockener oder in nasser Form erfolgen. Erfolgt es in trockener Form, so werden die Ausgangsverbindungen zweckmäßigerweise als feinteilige Pulver eingesetzt und nach dem Mischen und gegebenenfalls Verdichten der Calcinierung unterworfen. Vorzugsweise erfolgt das innige Vermischen jedoch in nasser Form. Üblicherweise werden dabei die Ausgangsverbindungen in Form einer wässrigen Lösung und/oder Suspension miteinander vermischt. Besonders innige Trockengemische werden beim beschriebenen Mischverfahren dann erhalten, wenn ausschließlich von in gelöster Form vorliegenden Quellen der elementaren Konstituenten ausgegangen wird. Als Lösungsmittel wird bevorzugt Wasser eingesetzt. Anschließend wird die erhaltene wässrige Masse getrocknet, wobei der Trocknungsprozess vorzugsweise durch Sprühtrocknung der wässrigen Mischung mit Austrittstemperaturen aus dem Sprühturm von 100 bis 150°C erfolgt.The intimately mixing the starting compounds to produce multimetal oxide active compositions I can be done in dry or wet form. Is it done in dry form, so the starting compounds are suitably used as finely divided powder and after mixing and optionally Compacting subjected to calcination. Preferably, this is done intimate mixing but in wet form. Usually, the Starting compounds in the form of an aqueous solution and / or suspension with each other mixed. Particularly intimate dry mixtures are described Mixing method then obtained, if only from in dissolved form present sources of elementary constituents. As a solvent Water is preferably used. Subsequently, the resulting aqueous mass dried, the drying process preferably by spray drying the aqueous Mixture with outlet temperatures from the spray tower of 100 to 150 ° C takes place.

Üblicherweise werden die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I im Katalysatorfestbett nicht in Pulverform sondern zu bestimmten Katalysatorgeometrien geformt eingesetzt, wobei die Formgebung vor oder nach der abschließenden Calcination erfolgen kann. Beispielsweise können aus der Pulverform der Aktivmasse oder ihrer uncalcinierten und/oder partiell calcinierten Vorläufermasse durch Verdichten zur gewünschten Katalysatorgeometrie (z.B. durch Tablettieren, Extrudieren oder Strangpressen) Vollkatalysatoren hergestellt werden, wobei gegebenenfalls Hilfsmittel wie z.B. Graphit oder Stearinsäure als Gleitmittel und/oder Formhilfsmittel und Verstärkungsmittel wie Mikrofasern aus Glas, Asbest, Siliciumcarbid oder Kaliumtitanat zugesetzt werden können. Geeignete Vollkatalysatorgeometrien sind z.B. Vollzylinder oder Hohlzylinder mit einem Außendurchmesser und einer Länge von 2 bis 10 mm. Im Fall der Hohlzylinder ist eine Wandstärke von 1 bis 3 mm zweckmäßig. Selbstverständlich kann der Vollkatalysator auch Kugelgeometrie aufweisen, wobei der Kugeldurchmesser 2 bis 10 mm betragen kann.Usually become the Multimetalloxidaktivmassen of the general formula I im Fixed catalyst bed not in powder form but to certain catalyst geometries molded, the shaping before or after the final calcination can be done. For example, you can from the powder form of the active composition or its uncalcined and / or partially calcined precursor by compacting to the desired Catalyst geometry (e.g., by tableting, extruding, or Extrusion) Vollkatalysatoren be prepared, where appropriate Aids such as e.g. Graphite or stearic acid as a lubricant and / or Molding aids and reinforcing agents such as glass microfibers, asbestos, silicon carbide or potassium titanate can be added. Suitable unsupported catalyst geometries are e.g. Solid cylinder or Hollow cylinder with an outer diameter and a length from 2 to 10 mm. In the case of the hollow cylinder is a wall thickness of 1 to 3 mm appropriate. Of course you can the full catalyst also have spherical geometry, wherein the ball diameter 2 to 10 mm can be.

Eine besonders günstige Hohlzylindergeometrie beträgt 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser), insbesondere im Fall von Vollkatalysatoren.A especially cheap Hollow cylinder geometry is 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter), especially in the case of full catalysts.

Selbstverständlich kann die Formgebung der pulverförmigen Aktivmasse oder ihrer pulverförmigen, noch nicht und/oder partiell calcinierten, Vorläufermasse auch durch Aufbringen auf vorgeformte inerte Katalysatorträger erfolgen. Die Beschichtung der Trägerkörper zur Herstellung der Schalenkatalysatoren wird in der Regel in einem geeigneten drehbaren Behälter ausgeführt, wie es z.B. aus der DE-A 29 09 671 , der EP-A 293 859 oder aus der EP-A 714 700 bekannt ist. Zweckmäßigerweise wird zur Beschichtung der Trägerkörper die aufzubringende Pulvermasse befeuchtet und nach dem Aufbringen, z.B. mittels heißer Luft, wieder getrocknet. Die Schichtdicke der auf den Trägerkörper aufgebrachten Pulvermasse wird zweckmäßigerweise im Bereich 10 bis 1000 μm, bevorzugt im Bereich 50 bis 500 μm und besonders bevorzugt im Bereich 150 bis 250 μm liegend, gewählt. Alternativ kann die aufzubringende Pulvermasse auch unmittelbar aus ihrer Suspension oder Lösung heraus (z.B. in Wasser) auf die Trägerkörper aufgebracht werden.Of course, the shaping of the pulverulent active composition or its pulverulent, not yet and / or partially calcined, precursor composition can also be effected by application to preformed inert catalyst supports. The coating of the carrier body for the preparation of the coated catalysts is usually carried out in a suitable rotatable container, as for example from the DE-A 29 09 671 , of the EP-A 293 859 or from the EP-A 714 700 is known. Appropriately, the applied powder mass is moistened for coating the carrier body and after application, for example by means of hot air, dried again. The layer thickness of the powder mass applied to the carrier body is expediently chosen to be in the range 10 to 1000 μm, preferably in the range 50 to 500 μm and particularly preferably in the range 150 to 250 μm. Alternatively, the powder mass to be applied can also be applied directly from its suspension or solution (for example in water) to the carrier body.

Als Trägermaterialien können dabei übliche poröse oder unporöse Aluminiumoxide, Siliciumdioxid, Thoriumdioxid, Zirkondioxid, Siliciumcarbid oder Silikate wie Magnesium- oder Aluminiumsilikat verwendet werden. Sie verhalten sich bezüglich der dem erfindungsgemäßen Verfahren in der ersten Reaktionsstufe unterliegenden Zielreaktion in der Regel im wesentlichen inert. Die Trägerkörper können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein, wobei regelmäßig geformte Trägerkörper mit deutlich ausgebildeter Oberflächenrauhigkeit, z.B. Kugeln oder Hohlzylinder, bevorzugt werden. Geeignet ist die Verwendung von im wesentlichen unporösen, oberflächenrauhen, kugelförmigen Trägern aus Steatit (z.B. Steatit C220 der Fa. CeramTec), deren Durchmesser 1 bis 8 mm, bevorzugt 4 bis 5 mm beträgt. Geeignet ist aber auch die Verwendung von Zylindern als Trägerkörper, deren Länge 2 bis 10 mm (z.B. 8 mm) und deren Außendurchmesser 4 bis 10 mm (z.B. 6 mm) beträgt. Im Fall von erfindungsgemäß geeigneten Ringen als Trägerkörper liegt die Wanddicke darüber hinaus üblicherweise bei 1 bis 4 mm. Erfindungsgemäß bevorzugt zu verwendende ringförmige Trägerkörper besitzen eine Länge von 2 bis 6 mm, einen Außendurchmesser von 4 bis 8 mm und eine Wanddicke von 1 bis 2 mm. Erfindungsgemäß geeignet sind vor allem auch Ringe der Geometrie 7 mm × 3 mm × 4 mm bzw. 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) als Trägerkörper. Die Feinheit der auf die Oberfläche des Trägerkörpers aufzubringenden katalytisch aktiven Oxidmassen wird selbstredend an die gewünschte Schalendicke angepasst (vgl. EP-A 714 700 ).As carrier materials, it is possible to use customary porous or non-porous aluminum oxides, silicon dioxide, thorium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide or silicates, such as magnesium silicate or aluminum silicate. They generally behave essentially inert with respect to the target reaction subject to the process of the invention in the first reaction stage. The carrier bodies may be regularly or irregularly shaped, with regularly shaped carrier bodies having a clearly formed surface roughness, for example spheres or hollow cylinders, being preferred. The use of essentially is suitable nonporous, surface roughened, spherical steatite supports (eg Steatite C220 from CeramTec), whose diameter is 1 to 8 mm, preferably 4 to 5 mm. However, it is also suitable to use cylinders as support bodies whose length is 2 to 10 mm (eg 8 mm) and whose outside diameter is 4 to 10 mm (eg 6 mm). In addition, in the case of rings suitable as a carrier according to the invention, the wall thickness is usually from 1 to 4 mm. According to preferred invention to be used annular carrier body have a length of 2 to 6 mm, an outer diameter of 4 to 8 mm and a wall thickness of 1 to 2 mm. Particularly suitable according to the invention are also rings of geometry 7 mm × 3 mm × 4 mm or 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter) as the carrier body. The fineness of the catalytically active oxide masses to be applied to the surface of the support body is of course adapted to the desired shell thickness (cf. EP-A 714 700 ).

Für die Katalysatoren des Katalysatorfestbetts einer Propylenpartialoxidation zu Acrolein im erfindungsgemäßen Sinn besonders geeignete Multimetalloxidaktivmassen sind ferner Massen der allgemeinen Formel II, [Y1 a'Y2 b'Ox']p[Y3 c'Y4 d'Y5 e'Y6 f'Y7 g'Y2 h'Oy']q (II),in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
Y1 = nur Wismut oder Wismut und wenigstens eines der Elemente Tellur, Antimon, Zinn und Kupfer,
Y2 = Molybdän, oder Wolfram, oder Molybdän und Wolfram,
Y3 = ein Alkalimetall, Thallium und/oder Samarium,
Y4 = ein Erdalkalimetall, Nickel, Kobalt, Kupfer, Mangan, Zink, Zinn, Cadmium und/oder Quecksilber,
Y5 = Eisen oder Eisen und wenigstens eines der Elemente Chrom und Cer,
Y6 = Phosphor, Arsen, Bor und/oder Antimon,
Y7 = ein seltenes Erdmetall, Titan, Zirkonium, Niob, Tantal, Rhenium, Ruthenium, Rhodium, Silber, Gold, Aluminium, Gallium, Indium, Silicium, Germanium, Blei, Thorium und/oder Uran,
a' = 0,01 bis 8,
b' = 0,1 bis 30,
c' = 0 bis 4,
d' = 0 bis 20,
e' > 0 bis 20,
f' = 0 bis 6,
g' = 0 bis 15,
h' = 8 bis 16,
x', y'= Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in II bestimmt werden und
p, q = Zahlen, deren Verhältnis p/q 0,1 bis 10 beträgt,
enthaltend dreidimensional ausgedehnte, von ihrer lokalen Umgebung aufgrund ihrer von ihrer lokalen Umgebung verschiedenen Zusammensetzung abgegrenzte, Bereiche der chemischen Zusammensetzung Y1 a'Y2 b'Ox', deren Größtdurchmesser (längste durch den Schwerpunkt des Bereichs gehende direkte Verbindungsstrecke zweier auf der Oberfläche (Grenzfläche) des Bereichs befindlicher Punkte) 1 nm bis 100 μm, häufig 10 nm bis 500 nm oder 1 μm bis 50 bzw. 25 μm, beträgt.
For the catalysts of the fixed catalyst bed of a Propylenpartialoxidation to acrolein in the context of the invention particularly suitable Multimetalloxidaktivmassen are also compounds of general formula II, [Y 1 a ' Y 2 b' O x ' ] p [Y 3 c' Y 4 d ' Y 5 e' Y 6 f ' Y 7 g' Y 2 h ' O y' ] q (II) in which the variables have the following meaning:
Y 1 = only bismuth or bismuth and at least one of tellurium, antimony, tin and copper,
Y 2 = molybdenum, or tungsten, or molybdenum and tungsten,
Y 3 = an alkali metal, thallium and / or samarium,
Y 4 = an alkaline earth metal, nickel, cobalt, copper, manganese, zinc, tin, cadmium and / or mercury,
Y 5 = iron or iron and at least one of the elements chromium and cerium,
Y 6 = phosphorus, arsenic, boron and / or antimony,
Y 7 = a rare earth metal, titanium, zirconium, niobium, tantalum, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, gold, aluminum, gallium, indium, silicon, germanium, lead, thorium and / or uranium,
a '= 0.01 to 8,
b '= 0.1 to 30,
c '= 0 to 4,
d '= 0 to 20,
e '> 0 to 20,
f '= 0 to 6,
g '= 0 to 15,
h '= 8 to 16,
x ', y' = numbers which are determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in II and
p, q = numbers whose ratio p / q is 0.1 to 10,
containing three-dimensionally extended areas of the chemical composition Y 1 a ' Y 2 b' O x ' , delimited from their local environment due to their different composition from their local environment, whose largest diameter (longest passing through the center of gravity of the area direct connection of two on the surface (Interface) of the region of points) 1 nm to 100 microns, often 10 nm to 500 nm or 1 micron to 50 or 25 microns, is.

Besonders vorteilhafte Multimetalloxidmassen II sind solche, in denen Y1 nur Wismut ist.Particularly advantageous multimetal II are those in which Y 1 is only bismuth.

Unter diesen werden wiederum jene bevorzugt, die der allgemeinen Formel III, [Bia''Z2 b''Ox'']p''[Z2 12Z3 c''Z4 d''Fee''Z5 f''Z6 g''Z7 h''Oy'']q'' (III),in der die Varianten folgende Bedeutung haben:
Z2 = Molybdän, oder Wolfram, oder Molybdän und Wolfram,
Z3 = Nickel und/oder Kobalt,
Z4 = Thallium, ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall,
Z5 = Phosphor, Arsen, Bor, Antimon, Zinn, Cer und/oder Blei,
Z6 = Silicium, Aluminium, Titan und/oder Zirkonium,
Z7 = Kupfer, Silber und/oder Gold,
a'' = 0,1 bis 1,
b'' = 0,2 bis 2,
c'' = 3 bis 10,
d'' = 0,02 bis 2,
e'' = 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 3,
f'' = 0 bis 5,
g'' = 0 bis 10,
h'' = 0 bis 1,
x'', y'' = Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Element in III bestimmt werden,
p'', q'' = Zahlen, deren Verhältnis p''/q'' 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2 beträgt,
entsprechen, wobei diejenigen Massen III ganz besonders bevorzugt werden, in denen Z2 b'' = (Wolfram)b'' und Z2 12 = (Molybdän)12 ist.
Among these, in turn, those are preferred which are of the general formula III, [Bi a '' Z 2 b '' O x '' ] p '' [Z 2 12 Z 3 c '' Z 4 d '' Fe e '' Z 5 f '' Z 6 g '' Z 7 h '' O y'' ] q'' (III), in which the variants have the following meaning:
Z 2 = molybdenum, or tungsten, or molybdenum and tungsten,
Z 3 = nickel and / or cobalt,
Z 4 = thallium, an alkali metal and / or an alkaline earth metal,
Z 5 = phosphorus, arsenic, boron, antimony, tin, cerium and / or lead,
Z 6 = silicon, aluminum, titanium and / or zirconium,
Z 7 = copper, silver and / or gold,
a '' = 0.1 to 1,
b '' = 0.2 to 2,
c '' = 3 to 10,
d "= 0.02 to 2,
e "= 0.01 to 5, preferably 0.1 to 3,
f '' = 0 to 5,
g '' = 0 to 10,
h '' = 0 to 1,
x '', y '' = numbers determined by the valency and frequency of the element other than oxygen in III,
p ", q" = numbers whose ratio p "/ q" is 0.1 to 5, preferably 0.5 to 2,
with those masses III being particularly preferred in which Z 2 b " = (tungsten) b" and Z 2 12 = (molybdenum) 12 .

Ferner ist es von Vorteil, wenn wenigstens 25 mol-% (bevorzugt wenigstens 50 mol-% und besonders bevorzugt wenigstens 100 mol-%) des gesamten Anteils [Y1 a'Y2 b'Ox']p ([Bia''Z2 b''Ox'']p'') der erfindungsgemäß geeigneten Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in den erfindungsgemäß geeigneten Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in Form dreidimensional ausgedehnter, von ihrer lokalen Umgebung aufgrund ihrer von ihrer lokalen Umgebung verschiedenen chemischen Zusam mensetzung abgegrenzter, Bereiche der chemischen Zusammensetzung Y1 a'Y2 b'Ox' [Bia''Z2 b''Ox'') vorliegen, deren Größtdurchmesser im Bereich 1 nm bis 100 μm liegt.Furthermore, it is advantageous if at least 25 mol% (preferably at least 50 mol% and particularly preferably at least 100 mol%) of the total fraction [Y 1 a ' Y 2 b' O x ' ] p ([Bi a'' Z 2 b'' O x'' ] p'' ) of the present invention suitable Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in the present invention suitable Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in the form of three-dimensionally extended, different from their local environment because of their local environment chemical composition of demarcated, areas of the chemical composition Y 1 a ' Y 2 b' O x ' [Bi a'' Z 2 b'' O x'' ) are present whose largest diameter is in the range 1 nm to 100 microns.

Hinsichtlich der Formgebung gilt bezüglich Multimetalloxidmassen II-Katalysatoren das bei den Multimetalloxidmassen I-Katalysatoren Gesagte.Regarding the shaping applies with respect Multimetal oxide II catalysts in the case of the multimetal oxide materials I catalysts said.

Die Herstellung von Multimetalloxidmassen II-Aktivmassen ist z.B. in der EP-A 575 897 sowie in der DE-A 198 55 913 , der DE-A 103 44 149 und der DE-A 103 44 264 beschrieben.The preparation of multimetal oxide II active compounds is eg in the EP-A 575 897 as well as in the DE-A 198 55 913 , of the DE-A 103 44 149 and the DE-A 103 44 264 described.

Als Aktivmasse für Katalysatoren eines für die Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure geeigneten Katalysatorfestbetts eignen sich im erfindungsgemäßen Sinn die für diesen Reaktionstyp bekannten Multimetalloxide, die die Elemente Mo und V enthalten.When Active mass for Catalysts for a the partial oxidation of acrolein to acrylic acid suitable catalyst fixed bed are suitable in the sense of the invention the for This type of reaction known multimetal oxides containing the elements Mo and V included.

Solche Mo und V enthaltende Multimetalloxidaktivmassen können beispielsweise der US-A 3,775,474 , der US-A 3,954,855 , der US-A 3,893,951 und der US-A 4,339,355 oder der EP-A 614 872 bzw. EP-A 1 041 062 oder der WO 03/055835 bzw. WO 03/057653 entnommen werden.Such Mo and V-containing Multimetalloxidaktivmassen can, for example, the US-A 3,775,474 , of the US-A 3,954,855 , of the US-A 3,893,951 and the US-A 4,339,355 or the EP-A 614 872 respectively. EP-A 1 041 062 or the WO 03/055835 respectively. WO 03/057653 be removed.

Insbesondere eignen sich auch die Multimetalloxidaktivmassen der DE-A 103 25 487 sowie der DE-A 103 25 488 .In particular, the multimetal oxide active compositions are also suitable DE-A 103 25 487 as well as the DE-A 103 25 488 ,

Ferner eignen sich für die Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure im erfindungsgemäßen Sinn in besonderer Weise die Multimetalloxidmassen der EP-A 427 508 , der DE-A 29 09 671 , der DE-C 31 51 805 , der DE-AS 26 26 887 , der DE-A 43 02 991 , der EP-A 700 893 , der EP-A 714 700 und der DE-A 197 36 105 als Aktivmassen für die Festbettkatalysatoren. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang die beispielhaften Ausführungsformen der EP-A 714 700 sowie der DE-A 197 36 105 .Further suitable for the partial oxidation of acrolein to acrylic acid in the sense of the invention in a special way the multimetal oxide of the EP-A 427 508 , of the DE-A 29 09 671 , of the DE-C 31 51 805 , of the DE-AS 26 26 887 , of the DE-A 43 02 991 , of the EP-A 700 893 , of the EP-A 714 700 and the DE-A 197 36 105 as active materials for the fixed bed catalysts. Particularly preferred in this context are the exemplary embodiments of EP-A 714 700 as well as the DE-A 197 36 105 ,

Eine Vielzahl dieser die Elemente Mo und V enthaltenden Multimetalloxidaktivmassen lässt sich unter der allgemeinen Formel IV, Mo12VaX1 bX2 cX3 dX4 eX5 fX6 gOn (IV),in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
X1 = W, Nb, Ta, Cr und/oder Ce,
X2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn und/oder Zn,
X3 = Sb und/oder Bi,
X4 = eines oder mehrere Alkalimetalle,
X5 = eines oder mehrere Erdalkalimetalle,
X6 = Si, Al, Ti und/oder Zr,
a = 1 bis 6,
b = 0,2 bis 4,
c = 0,5 bis 18,
d = 0 bis 40,
e = 0 bis 2,
f = 0 bis 4,
g = 0 bis 40 und
n = eine Zahl, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in IV bestimmt wird,
subsummieren.
A multiplicity of these multimetal oxide active compounds comprising the elements Mo and V can be classified under the general formula IV Mo 12 V a X 1 b X 2 c X 3 d X 4 e X 5 f X 6 g O n (IV) in which the variables have the following meaning:
X 1 = W, Nb, Ta, Cr and / or Ce,
X 2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn and / or Zn,
X 3 = Sb and / or Bi,
X 4 = one or more alkali metals,
X 5 = one or more alkaline earth metals,
X 6 = Si, Al, Ti and / or Zr,
a = 1 to 6,
b = 0.2 to 4,
c = 0.5 to 18,
d = 0 to 40,
e = 0 to 2,
f = 0 to 4,
g = 0 to 40 and
n = a number determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in IV,
subsumed.

Bevorzugte Ausführungsformen innerhalb der aktiven Multimetalloxide IV sind im erfindungsgemäßen Sinn jene, die von nachfolgenden Bedeutungen der Variablen der allgemeinen Formel IV erfasst werden:
X1 = W, Nb, und/oder Cr,
X2 = Cu, Ni, Co, und/oder Fe,
X3 = Sb,
X4 = Na und/oder K,
X5 = Ca, Sr und/oder Ba,
X6 = Si, Al, und/oder Ti,
a = 1,5 bis 5,
b = 0,5 bis 2,
c = 0,5 bis 3,
d = 0 bis 2,
e = 0 bis 0,2,
f = 0 bis 1 und
n = eine Zahl, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in IV bestimmt wird.
Preferred embodiments within the active multimetal oxides IV in the context of the invention are those which are covered by the following meanings of the variables of general formula IV:
X 1 = W, Nb, and / or Cr,
X 2 = Cu, Ni, Co, and / or Fe,
X 3 = Sb,
X 4 = Na and / or K,
X 5 = Ca, Sr and / or Ba,
X 6 = Si, Al, and / or Ti,
a = 1.5 to 5,
b = 0.5 to 2,
c = 0.5 to 3,
d = 0 to 2,
e = 0 to 0.2,
f = 0 to 1 and
n = a number determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in IV.

Ganz besonders bevorzugte Multimetalloxide IV sind im erfindungsgemäßen Sinn jedoch jene der allgemeinen Formel V, Mo12Va'Y1 b'Y2 c'Y5 f'Y6 g'On (V),mit
Y1 = W und/oder Nb,
Y2 = Cu und/oder Ni,
Y5 = Ca und/oder Sr,
Y6 = Si und/oder Al,
a' = 2 bis 4,
b' = 1 bis 1,5,
c' = 1 bis 3,
f' = 0 bis 0,5
g' = 0 bis 8 und
n' = eine Zahl, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elementen in V bestimmt wird.
Very particularly preferred multimetal oxides IV, however, in the context of the invention are those of the general formula V Mo 12 V a ' Y 1 b' Y 2 c ' Y 5 f' Y 6 g ' O n (V) With
Y 1 = W and / or Nb,
Y 2 = Cu and / or Ni,
Y 5 = Ca and / or Sr,
Y 6 = Si and / or Al,
a '= 2 to 4,
b '= 1 to 1.5,
c '= 1 to 3,
f '= 0 to 0.5
g '= 0 to 8 and
n '= a number which is determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in V.

Multimetalloxidaktivmassen (IV) sind in sich bekannter, z.B. in der DE-A 43 35 973 oder in der EP-A 714 700 offenbarter, Weise erhältlich. Insbesondere eignen sich als Mo und V enthaltende Multimetalloxidaktivmassen im erfindungsgemäßen Sinn für die Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure aber auch die Multimetalloxidaktivmassen der DE-A 102 61 186 .Multimetal oxide active materials (IV) are known per se, for example in US Pat DE-A 43 35 973 or in the EP-A 714 700 revealed manner available. In particular, multimetal oxide active compositions which contain Mo and V in the sense according to the invention for the partial oxidation of acrolein to acrylic acid but also the multimetal oxide active compounds are also suitable DE-A 102 61 186 ,

Prinzipiell können solche Mo und V enthaltenden Multimetalloxidaktivmassen, insbesondere solche der allgemeinen Formel IV, in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, dass man von geeigneten Quellen ihrer elementaren Konstituenten ein möglichst inniges, vorzugsweise feinteiliges, ihrer Stöchiometrie entsprechend zusammengesetztes, Trockengemisch erzeugt und dieses bei Temperaturen von 350 bis 600°C calciniert. Die Calcination kann sowohl unter Inertgas als auch unter einer oxidativen Atmosphäre wie z.B. Luft (Gemisch aus Inertgas und Sauerstoff) sowie auch unter reduzierender Atmosphäre (z.B. Gemische aus Inertgas und reduzierenden Gasen wie H2, NH3, CO, Methan und/oder Acrolein oder die genannten reduzierend wirkenden Gase für sich) durchgeführt werden. Die Calcinationsdauer kann einige Minuten bis einige Stunden betragen und nimmt üblicherweise mit der Temperatur ab. Als Quellen für die elementaren Konstituenten der Multimetalloxidaktivmassen IV kommen solche Verbindungen in Betracht, bei denen es sich bereits um Oxide handelt und/oder um solche Verbindungen, die durch Erhitzen, wenigstens in Anwesenheit von Sauerstoff, in Oxide überführbar sind.In principle, such Mo and V containing Multimetalloxidaktivmassen, in particular those of the general formula IV, can be prepared in a simple manner by suitable sources of their elemental constituents an intimate, preferably finely divided, their stoichiometry correspondingly assembled, dry mixture and this at temperatures of Calcined 350 to 600 ° C. The calcination can be carried out both under inert gas and under an oxidative atmosphere such as air (mixture of inert gas and oxygen) as well as under reducing atmosphere (eg mixtures of inert gas and reducing gases such as H 2 , NH 3 , CO, methane and / or acrolein or the said reducing gases acting on their own) are carried out. The calcination time can be several minutes to several hours and usually decreases with temperature. Suitable sources of the elemental constituents of the multimetal oxide active compositions IV are those compounds which are already oxides and / or those compounds which can be converted into oxides by heating, at least in the presence of oxygen.

Das innige Vermischen der Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Multimetalloxidmassen IV kann in trockener oder in nasser Form erfolgen. Erfolgt es in trockener Form, so werden die Ausgangsverbindungen zweckmäßigerweise als feinteilige Pulver eingesetzt und nach dem Mischen und gegebenenfalls Verdichten der Calcinierung unterworfen. Vorzugsweise erfolgt das innige Vermischen jedoch in nasser Form.The intimate mixing of the starting compounds for the preparation of multimetal oxide materials IV can be carried out in dry or in wet form. If it takes place in dry form, the starting compounds are expediently used as finely divided powders and after mixing and optionally Ver Densities of calcination subjected. Preferably, however, the intimate mixing takes place in wet form.

Üblicherweise werden dabei die Ausgangsverbindungen in Form einer wässrigen Lösung und/oder Suspension miteinander vermischt. Besonders innige Trockengemische werden beim beschriebenen Mischverfahren dann erhalten, wenn ausschließlich von in gelöster Form vorliegenden Quellen der elementaren Konstituenten ausgegangen wird. Als Lösungsmittel wird bevorzugt Wasser eingesetzt. Anschließend wird die erhaltene wässrige Masse getrocknet, wobei der Trocknungsprozess vorzugsweise durch Sprüh trocknung der wässrigen Mischung mit Austrittstemperaturen von 100 bis 150°C erfolgt.Usually be the starting compounds in the form of an aqueous solution and / or suspension mixed together. Especially intimate dry mixtures are then obtained in the described mixing method, if only from in dissolved Form present sources of elementary constituents becomes. As a solvent Water is preferably used. Subsequently, the resulting aqueous mass dried, the drying process preferably by spray drying the aqueous Mixture with outlet temperatures of 100 to 150 ° C takes place.

Die Mo und V enthaltenden Multimetalloxidaktivmassen, insbesondere jene der allgemeinen Formel IV, können für das erfindungsgemäße Verfahren einer Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure sowohl in Pulverform als auch zu bestimmten Katalysatorgeometrien geformt eingesetzt werden, wobei die Formgebung vor oder nach der abschließenden Calcination erfolgen kann. Beispielsweise können aus der Pulverform der Aktivmasse oder ihrer uncalcinierten Vorläufermasse durch Verdichten zur gewünschten Katalysatorgeometrie (z.B. durch Tablettieren, Extrudieren oder Strangpressen) Vollkatalysatoren hergestellt werden, wobei gegebenenfalls Hilfsmittel wie z.B. Graphit oder Stearinsäure als Gleitmittel und/oder Formhilfsmittel und Verstärkungsmittel wie Mikrofasern aus Glas, Asbest, Siliciumcarbid oder Kaliumtitanat zugesetzt werden können. Geeignete Vollkatalysatorgeometrien sind z.B. Vollzylinder oder Hohlzylinder mit einem Außendurchmesser und einer Länge von 2 bis 10 mm. Im Fall der Hohlzylinder ist eine Wandstärke von 1 bis 3 mm zweckmäßig. Selbstverständlich kann der Vollkatalysator auch Kugelgeometrie aufweisen, wobei der Kugeldurchmesser 2 bis 10 mm betragen kann.The Mo and V containing Multimetalloxidaktivmassen, especially those the general formula IV, can for the inventive method a partial oxidation of acrolein to acrylic acid both in powder form as can also be used shaped to specific catalyst geometries, wherein the shaping takes place before or after the final calcination can. For example, you can from the powder form of the active composition or its uncalcined precursor composition by compacting to the desired Catalyst geometry (e.g., by tableting, extruding, or Extrusion) Vollkatalysatoren be prepared, where appropriate Aids such as e.g. Graphite or stearic acid as a lubricant and / or Molding aids and reinforcing agents such as glass microfibers, asbestos, silicon carbide or potassium titanate can be added. suitable Full catalyst geometries are e.g. Solid cylinder or hollow cylinder with an outer diameter and a length from 2 to 10 mm. In the case of the hollow cylinder is a wall thickness of 1 to 3 mm appropriate. Of course you can the full catalyst also have spherical geometry, wherein the ball diameter 2 to 10 mm can be.

Selbstverständlich kann die Formgebung der pulverförmigen Aktivmasse oder ihrer pulverförmigen, noch nicht calcinierten, Vorläufermasse auch durch Aufbringen auf vorgeformte inerte Katalysatorträger erfolgen. Die Beschichtung der Trägerkörper zur Herstellung der Schalenkatalysatoren wird in der Regel in einem geeigneten drehbaren Behälter ausgeführt, wie es z.B. aus der DE-A 29 09 671 , der EP-A 293 859 oder aus der EP-A 714 700 bekannt ist.Of course, the shaping of the powdered active composition or its powdery, not yet calcined precursor composition can also be effected by application to preformed inert catalyst supports. The coating of the carrier body for the preparation of the coated catalysts is usually carried out in a suitable rotatable container, as for example from the DE-A 29 09 671 , of the EP-A 293 859 or from the EP-A 714 700 is known.

Zweckmäßigerweise wird zur Beschichtung der Trägerkörper die aufzubringende Pulvermasse befeuchtet und nach dem Aufbringen, z.B. mittels heißer Luft, wieder getrocknet. Die Schichtdicke der auf den Trägerkörper aufgebrachten Pulvermasse wird zweckmäßigerweise im Bereich 10 bis 1000 μm, bevorzugt im Bereich 50 bis 500 μm und besonders bevorzugt im Bereich 150 bis 250 μm liegend, gewählt.Conveniently, is used to coat the carrier body moistened and applied after application, e.g. by means of hotter Air, dried again. The layer thickness of the applied to the carrier body Powder mass is expediently in the range 10 to 1000 μm, preferably in the range 50 to 500 microns and more preferably in the range 150 to 250 microns, selected.

Als Trägermaterialien können dabei übliche poröse oder unporöse Aluminiumoxide, Siliciumdioxid, Thoriumdioxid, Zirkondioxid, Siliciumcarbid oder Silikate wie Magnesium- oder Aluminiumsilikat verwendet werden. Die Trägerkörper können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein, wobei regelmäßig geformte Trägerkörper mit deutlich ausgebildeter Oberflächenrauhigkeit, z.B. Kugeln oder Hohlzylinder, bevorzugt werden. Geeignet ist die Verwendung von im wesentlichen unporösen, oberflächenrauhen, kugelförmigen Trägern aus Steatit, deren Durchmesser 1 bis 10 mm (z.B. 8 mm), bevorzugt 4 bis 5 mm beträgt. Geeignet ist aber auch die Verwendung von Zylindern als Trägerkörper, deren Länge 2 bis 10 mm und deren Außendurchmesser 4 bis 10 mm beträgt. Im Fall von erfindungsgemäß geeigneten Ringen als Trägerkörper liegt die Wanddicke darüber hinaus üblicherweise bei 1 bis 4 mm. Erfindungsgemäß bevorzugt zu verwendende ringförmige Trägerkörper besitzen eine Länge von 3 bis 6 mm, einen Außendurchmesser von 4 bis 8 mm und eine Wanddicke von 1 bis 2 mm. Erfindungsgemäß geeignet sind vor allem auch Ringe der Geometrie 7 mm × 3 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) als Trägerkörper. Die Feinheit der auf die Oberfläche des Trägerkörpers aufzubringenden katalytisch aktiven Oxidmassen wird selbstredend an die gewünschte Schalendicke angepasst (vgl. EP-A 714 700 ).As carrier materials, it is possible to use customary porous or non-porous aluminum oxides, silicon dioxide, thorium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide or silicates, such as magnesium silicate or aluminum silicate. The carrier bodies may be regularly or irregularly shaped, with regularly shaped carrier bodies having a clearly formed surface roughness, for example spheres or hollow cylinders, being preferred. Suitable is the use of substantially nonporous, surface roughness, spherical steatite supports whose diameter is 1 to 10 mm (eg 8 mm), preferably 4 to 5 mm. However, it is also suitable to use cylinders as support bodies whose length is 2 to 10 mm and whose outer diameter is 4 to 10 mm. In addition, in the case of rings suitable as a carrier according to the invention, the wall thickness is usually from 1 to 4 mm. According to preferred invention to be used annular carrier body have a length of 3 to 6 mm, an outer diameter of 4 to 8 mm and a wall thickness of 1 to 2 mm. Particularly suitable according to the invention are also rings of geometry 7 mm × 3 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter) as the carrier body. The fineness of the catalytically active oxide masses to be applied to the surface of the support body is of course adapted to the desired shell thickness (cf. EP-A 714 700 ).

Günstige Mo und V enthaltende, im erfindungsgemäßen Sinn für eine Acroleinpartialoxidation zu Acrylsäure zu verwendende Multimetalloxidaktivmassen sind ferner Massen der allgemeinen Formel VI, [D]p[E]q (VI),in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
D = Mo12Va''Z1 b''Z2 c''Z3 d''Z4 e''Z5 f''Z6 g''Ox'',
E = Z7 12Cuh''Hi''Oy'',
Z1 = W, Nb, Ta, Cr und/oder Ce,
Z2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn und/oder Zn,
Z3 = Sb und/oder Bi,
Z4 = Li, Na, K, Rb, Cs und/oder H
Z5 = Mg, Ca, Sr und/oder Ba,
Z6 = Si, Al, Ti und/oder Zr,
Z7 = Mo, W, V, Nb und/oder Ta,
a'' = 1 bis 8,
b'' = 0,2 bis 5,
c'' = 0 bis 23,
d'' = 0 bis 50,
e'' = 0 bis 2,
f''= 0 bis 5,
g'' = 0 bis 50,
h'' = 4 bis 30,
i'' = 0 bis 20 und
x'', y'' = Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Element in VI bestimmt werden und
p, q = von Null verschiedene Zahlen, deren Verhältnis p/q 160:1 bis 1:1 beträgt,
und die dadurch erhältlich sind, dass man eine Multimetalloxidmasse E, Z7 12Cuh''Hi''Oy'' (E), in feinteiliger Form getrennt vorbildet (Ausgangsmasse 1) und anschließend die vorgebildete feste Ausgangsmasse 1 in eine wässrige Lösung, eine wässrige Suspension oder in ein feinteiliges Trockengemisch von Quellen der Elemente Mo, V, Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, die die vorgenannten Elemente in der Stöchiometrie D, Mo12Va''Z1 b''Z2 c''Z3 d''Z4 e''Z5 f''Z6 g'' (D),enthält (Ausgangsmasse 2), im gewünschten Mengenverhältnis p:q einarbeitet, die dabei gegebenenfalls resultierende wässrige Mischung trocknet, und die so gegebene trockene Vorläufermasse vor oder nach ihrer Trocknung zur gewünschten Katalysatorgeometrie bei Temperaturen von 250 bis 600°C calciniert.
Favorable Mo and V-containing multimetal oxide active compositions to be used in the sense of the invention for acrolein partial oxidation to acrylic acid are furthermore compounds of the general formula VI, [D] p [E] q (VI), in which the variables have the following meaning:
D = Mo 12 V a " Z 1 b" Z 2 c " Z 3 d" Z 4 e " Z 5 f" Z 6 g " O x" ,
E = Z 7 12 Cu h " H i" O y " ,
Z 1 = W, Nb, Ta, Cr and / or Ce,
Z 2 = Cu, Zn, Ni, Co, Fe, Mn and / or,
Z 3 = Sb and / or Bi,
Z 4 = Li, Na, K, Rb, Cs and / or H
Z 5 = Mg, Ca, Sr and / or Ba,
Z 6 = Si, Al, Ti and / or Zr,
Z 7 = Mo, W, V, Nb and / or Ta,
a '' = 1 to 8,
b '' = 0.2 to 5,
c '' = 0 to 23,
d '' = 0 to 50,
e '' = 0 to 2,
f '' = 0 to 5,
g '' = 0 to 50,
h '' = 4 to 30,
i '' = 0 to 20 and
x '', y '' = numbers which are determined by the valence and frequency of the element different from oxygen in VI and
p, q = numbers other than zero whose ratio p / q is 160: 1 to 1: 1,
and which are obtainable by using a multimetal oxide composition E, Z 7 12 Cu h " H i" O y " (E), in finely divided form vorbildet (starting material 1) and then the preformed solid starting material 1 in an aqueous solution, an aqueous suspension or in a finely divided dry mixture of sources of elements Mo, V, Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , Z 6 , which the aforementioned elements in the stoichiometry D, Mo 12 V a " Z 1 b" Z 2 c " Z 3 d" Z 4 e " Z 5 f" Z 6 g " (D) contains (starting material 2), in the desired ratio p: q incorporated, which optionally dried resulting aqueous mixture, and the dry precursor material thus calcined prior to or after drying to the desired catalyst geometry at temperatures of 250 to 600 ° C.

Bevorzugt sind dabei jene Multimetalloxidaktivmassen VI, bei denen die Einarbeitung der vorgebildeten festen Ausgangsmasse 1 in eine wässrige Ausgangsmasse 2 bei einer Temperatur < 70°C erfolgt. Eine detaillierte Beschreibung der Herstellung von Multimetalloxidmassen III-Katalysatoren enthalten z.B. die EP-A 668 104 , die DE-A 197 36 105 und die DE-A 195 28 646 .Preference is given to those Multimetalloxidaktivmassen VI, in which the incorporation of the preformed solid starting material 1 in an aqueous starting material 2 at a temperature <70 ° C. A detailed description of the preparation of multimetal oxide III catalysts include the EP-A 668 104 , the DE-A 197 36 105 and the DE-A 195 28 646 ,

Hinsichtlich der Formgebung gilt bezüglich Multimetalloxidaktivmassen VI-Katalysatoren das bei den Multimetalloxidaktivmassen VI-Katalysatoren Gesagte.Regarding the shaping applies with respect Multimetal oxide active bulk VI catalysts that in the multimetal oxide VI catalysts said.

Weitere im beschriebenen Sinn günstige Mo und V enthaltende Multimetalloxidaktivmassen sind ferner Multielementoxidaktivmassen der allgemeinen Formel VII, [A]p[B]q[C]r (VII),in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
A = Mo12VaX1 bX2 cX3 dX4 eX5 fX6 gOx,
B = X1 7CuhHiOy,
C = X1 8SbjHkOz,
X1 = W, Nb, Ta, Cr und/oder Ce, vorzugsweise W, Nb und/oder Cr,
X2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn und/oder Zn, vorzugsweise Cu, Ni, Co und/oder Fe,
X3 = Sb und/oder Bi, vorzugsweise Sb,
X4 = Li, Na, K, Rb, Cs und/oder H. vorzugsweise Na und/oder K,
X5 = Mg, Ca, Sr und/oder Ba, vorzugsweise Ca, Sr und/oder Ba,
X6 = Si, Al, Ti und/oder Zr, vorzugsweise Si, Al und/oder Ti,
X7 = Mo, W, V, Nb und/oder Ta, vorzugsweise Mo und/oder W,
X8 = Cu, Ni, Zn, Co, Fe, Cd, Mn, Mg, Ca, Sr und/oder Ba, vorzugsweise Cu und/oder Zn, besonders bevorzugt Cu,
a = 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6,
b = 0,2 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2,5
c = 0 bis 23, vorzugsweise 0 bis 4,
d = 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 3,
e = 0 bis 2, vorzugsweise 0 bis 0,3,
f = 0 bis 5, vorzugsweise 0 bis 2,
g = 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 20,
h = 0,3 bis 2,5, vorzugsweise 0,5 bis 2, besonders bevorzugt 0,75 bis 1,5,
i = 0 bis 2, vorzugsweise 0 bis 1,
j = 0,1 bis 50, vorzugsweise 0,2 bis 20, besonders bevorzugt 0,2 bis 5,
k = 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 20, besonders bevorzugt 0 bis 12,
x, y, z = Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elementen in A, B, C bestimmt werden,
p, q = positive Zahlen
r = 0 oder eine positive Zahl, vorzugsweise eine positive Zahl,
wobei das Verhältnis p/(q + r) = 20:1 bis 1:20, vorzugsweise 5:1 bis 1:14 und besonders bevorzugt 2:1 bis 1:8 und, für den Fall, dass r eine positive Zahl ist, das Verhältnis q/r = 20:1 bis 1:20, vorzugsweise 4:1 bis 1:4, besonders bevorzugt 2:1 bis 1:2 und ganz besonders bevorzugt 1:1 beträgt,
die den Anteil [A]p in Form dreidimensional ausgedehnter Bereiche (Phasen) A der chemischen Zusammensetzung
A: Mo12VaX1 bX2 cX3 dX4 eX5 fX6 gOx,
den Anteil [B]q in Form dreidimensional ausgedehnter Bereiche (Phasen) B der chemischen Zusammensetzung
B: X1 7CuhHiOy und
den Anteil [C]r in Form dreidimensional ausgedehnter Bereiche (Phasen) C der chemischen Zusammensetzung
C: X1 8SbjHkOz
enthalten, wobei die Bereiche A, B und gegebenenfalls C relativ zueinander wie in einem Gemisch aus feinteiligem A, feinteiligem B und gegebenenfalls feinteiligem C verteilt sind, und wobei alle Variablen innerhalb der vorgegebenen Bereiche mit der Maßgabe auszuwählen sind, dass der molare Anteil des Elements Mo an der Gesamtmenge aller von Sauerstoff verschiedenen Elemente der Multielementoxidaktivmasse VII 20-mol% bis 80 mol-% beträgt, das molare Verhältnis von in der katalytisch aktiven Multielementoxidmasse VII enthaltenem Mo zu in der katalytisch aktiven Multielement oxidmasse VII enthaltenem V, Mo/V, 15:1 bis 1:1 beträgt, das entsprechende molare Verhältnis Mo/Cu 30:1 bis 1:3 und das entsprechende molare Verhältnis Mo/(Gesamtmenge aus W und Nb) 80:1 bis 1:4 beträgt.
Other multimetal oxide active compositions which are advantageous in the described sense and which contain Mo and V are furthermore multielement oxide active compounds of the general formula VII, [A] p [B] q [C] r (VII) in which the variables have the following meaning:
A = Mo 12 V a X 1 b X 2 c X 3 d X 4 e X 5 f X 6 g O x ,
B = X 1 7 Cu h H i O y ,
C = X 1 8 Sb j H k O z ,
X 1 = W, Nb, Ta, Cr and / or Ce, preferably W, Nb and / or Cr,
X 2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn and / or Zn, preferably Cu, Ni, Co and / or Fe,
X 3 = Sb and / or Bi, preferably Sb,
X 4 = Li, Na, K, Rb, Cs and / or H. preferably Na and / or K,
X 5 = Mg, Ca, Sr and / or Ba, preferably Ca, Sr and / or Ba,
X 6 = Si, Al, Ti and / or Zr, preferably Si, Al and / or Ti,
X 7 = Mo, W, V, Nb and / or Ta, preferably Mo and / or W,
X 8 = Cu, Ni, Zn, Co, Fe, Cd, Mn, Mg, Ca, Sr and / or Ba, preferably Cu and / or Zn, particularly preferably Cu,
a = 1 to 8, preferably 2 to 6,
b = 0.2 to 5, preferably 0.5 to 2.5
c = 0 to 23, preferably 0 to 4,
d = 0 to 50, preferably 0 to 3,
e = 0 to 2, preferably 0 to 0.3,
f = 0 to 5, preferably 0 to 2,
g = 0 to 50, preferably 0 to 20,
h = 0.3 to 2.5, preferably 0.5 to 2, particularly preferably 0.75 to 1.5,
i = 0 to 2, preferably 0 to 1,
j = 0.1 to 50, preferably 0.2 to 20, particularly preferably 0.2 to 5,
k = 0 to 50, preferably 0 to 20, particularly preferably 0 to 12,
x, y, z = numbers determined by the valency and frequency of the elements other than oxygen in A, B, C
p, q = positive numbers
r = 0 or a positive number, preferably a positive number,
the ratio p / (q + r) = 20: 1 to 1:20, preferably 5: 1 to 1:14 and more preferably 2: 1 to 1: 8 and, in the case where r is a positive number, the ratio q / r = 20: 1 to 1:20, preferably 4: 1 to 1: 4, more preferably 2: 1 to 1: 2 and most preferably 1: 1,
the proportion [A] p in the form of three-dimensionally extended regions (phases) A of the chemical composition
A: Mo 12 VaX 1 b X 2 c X 3 d X 4 e X 5 f X 6 g O x ,
the proportion [B] q in the form of three-dimensionally extended areas (phases) B of the chemical composition
B: X 1 7 Cu h H i O y and
the proportion [C] r in the form of three-dimensionally extended regions (phases) C of the chemical composition
C: X 1 8 Sb j H k O z
contain, wherein the areas A, B and optionally C relative to each other as in a mixture of finely divided A, finely divided B and optionally finely divided C are distributed, and wherein all variables are to be selected within the given ranges with the proviso that the molar fraction of the element Mo is the total amount of all non-oxygen elements of the multielement oxide active material VII 20 mol% to 80 mol%, the molar ratio of Mo contained in the catalytically active multielement oxide VII to V contained in the catalytically active multielement oxide VII, Mo / V, Is 15: 1 to 1: 1, the corresponding molar ratio Mo / Cu is 30: 1 to 1: 3 and the corresponding molar ratio Mo / (total amount of W and Nb) is 80: 1 to 1: 4.

Im erfindungsgemäßen Sinn bevorzugte Multielementoxidaktivmassen VII sind solche, deren Bereiche A eine Zusammensetzung im nachfolgenden Stöchiometrieraster der allgemeinen Formel VIII aufweisen, Mo12VaX1 bX2 cX5 fX6 gOx (VIII),mit
X1 = W und/oder Nb,
X2 = Cu und/oder Ni,
X5 = Ca und/oder Sr,
X6 = Si und/oder Al,
a = 2 bis 6,
b = 1 bis 2,
c = 1 bis 3,
f = 0 bis 0,75,
g = 0 bis 10, und
x = eine Zahl die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in (VIII) bestimmt wird.
Multielement oxide active compositions VII which are preferred in the context of the invention are those whose regions A have a composition in the following stoichiometric raster of general formula VIII, Mo 12 V a X 1 b X 2 c X 5 f X 6 g O x (VIII) With
X 1 = W and / or Nb,
X 2 = Cu and / or Ni,
X 5 = Ca and / or Sr,
X 6 = Si and / or Al,
a = 2 to 6,
b = 1 to 2,
c = 1 to 3,
f = 0 to 0.75,
g = 0 to 10, and
x = a number determined by the valence and frequency of the elements other than oxygen in (VIII).

Der im Zusammenhang mit den Multielementoxidaktivmassen VII verwendete Begriff „Phase" meint dreidimensional ausgedehnte Bereiche, deren chemische Zusammensetzung von der ihrer Umgebung verschieden ist. Die Phasen sind nicht notwendigerweise röntgenographisch homogen. In der Regel bildet die Phase A eine kontinuierliche Phase, in der Partikel der Phase B und gegebenenfalls C dispergiert sind.Of the used in connection with the multielement oxide active materials VII Term "phase" means three-dimensional extensive areas whose chemical composition is different from theirs Environment is different. The phases are not necessarily radiographically homogeneous. As a rule, phase A forms a continuous phase, in the particle of phase B and optionally C are dispersed.

Die feinteiligen Phasen B und gegebenenfalls C bestehen mit Vorteil aus Partikeln, deren Größtdurchmesser, d.h., die längste durch den Schwerpunkt der Partikel gehende Verbindungsstrecke zweier auf der Oberfläche der Partikel befindlicher Punkte bis zu 300 μm, vorzugsweise 0,1 bis 200 μm, besonders bevorzugt 0,5 bis 50 μm und ganz besonders bevorzugt 1 bis 30 μm beträgt. Geeignet sind aber auch Partikel mit einem Größtdurchmesser von 10 bis 80 μm oder 75 bis 125 μm.The finely divided phases B and optionally C are advantageously from particles whose maximum diameter, that is, the longest through the center of gravity of the particle going link of two on the surface the particles located points up to 300 microns, preferably 0.1 to 200 microns, especially preferably 0.5 to 50 microns and most preferably 1 to 30 microns. But they are also suitable Particles with a largest diameter from 10 to 80 μm or 75 to 125 μm.

Prinzipiell können die Phasen A, B und gegebenenfalls C in den Multielementoxidaktivmassen VII amorph und/oder kristallin vorliegen.in principle can the phases A, B and optionally C in the multielement oxide active compositions VII amorphous and / or crystalline.

Die den Multielementoxidaktivmassen der allgemeinen Formel VII zugrunde liegenden und anschließend zur Wandlung in Aktivmassen thermisch zu behandelnden innigen Trockengemische können z.B. so erhalten werden, wie es in den Schriften WO 02/24327 , DE-A 44 05 514 , DE-A 44 40 891 , DE-A 195 28 646 , DE-A 197 40 493 , EP-A 756 894 , DE-A 198 15 280 , DE-A 198 15 278 , EP-A 774 297 , DE-A 198 15 281 , EP-A 668 104 und DE-A 197 36 105 beschrieben ist.The intimate dry mixtures on which the multielement oxide active compositions of the general formula VII are based and then to be thermally treated for conversion into active masses can be obtained, for example, as described in the publications WO 02/24327 . DE-A 44 05 514 . DE-A 44 40 891 . DE-A 195 28 646 . DE-A 197 40 493 . EP-A 756 894 . DE-A 198 15 280 . DE-A 198 15 278 . EP-A 774 297 . DE-A 198 15 281 . EP-A 668 104 and DE-A 197 36 105 is described.

Das Grundprinzip der Herstellung von innigen Trockengemischen, die bei thermischer Behandlung zu Multielementoxidaktivmassen der allgemeinen Formel VII führen, besteht darin, wenigstens eine Multielementoxidmasse B (X1 7CuhHiOy) als Ausgangsmasse 1 und gegebenenfalls eine oder mehrere Multielementoxidmassen C (X1 8SbjHkOz) als Ausgangsmasse 2 entweder voneinander getrennt oder miteinander vergesellschaftet in feinteiliger Form vorzubilden und anschließend die Ausgangsmassen 1 und gegebenenfalls 2 mit einem Gemisch, das Quellen der elementaren Konstituenten der Multielementoxidmasse A Mo12VaXb 1Xc 2Xd 3Xe 4Xf 5Xg 6Ox (A),in einer der Stöchiometrie A entsprechenden Zusammensetzung enthält, im gewünschten Mengenverhältnis (gemäß der allgemeinen Formel VII) in innigen Kontakt zu bringen und die dabei resultierende innige Mischung gegebenenfalls zu trocknen.The basic principle of the preparation of intimate dry mixtures, which lead to thermal treatment Multielementoxidaktivmassen the general formula VII, is at least one Multielementoxidmasse B (X 1 7 Cu h H i O y ) as starting material 1 and optionally one or more Multielementoxidmassen C (X 1 8 Sb j H k O z ) as starting material 2 either separately or in association with each other in finely divided form and then the starting materials 1 and optionally 2 with a mixture, the sources of elemental constituents of the Multielementoxidmasse A. Mo 12 V a X b 1 X c 2 X d 3 X e 4 X f 5 X g 6 O x (A) contains in a composition corresponding to the stoichiometry A, in intimate contact in the desired ratio (according to the general formula VII) and to dry the resulting intimate mixture optionally.

Das innige in Kontakt bringen der Bestandteile der Ausgangsmassen 1 sowie gegebenenfalls 2 mit dem die Quellen der elementaren Konstituenten der Multimetalloxidmasse A enthaltenden Gemisch (Ausgangsmasse 3) kann sowohl trocken als auch nass erfolgen. Im letzteren Fall muss lediglich darauf geachtet werden, dass die vorgebildeten Phasen (Kristallite) B und gegebenenfalls C nicht in Lösung gehen. In wässrigem Medium ist letzteres bei pH-Werten, die nicht zu stark von 7 abweichen und bei nicht zu hohen Temperaturen üblicherweise gewährleistet. Erfolgt das innige in Kontakt bringen nass, wird abschließend normalerweise zum erfindungsgemäß thermisch zu behandelnden innigen Trockengemisch getrocknet (z.B. durch Sprühtrocknen). Im Rahmen eines trockenen Mischens fällt eine solche Trockenmasse automatisch an. Selbstredend können die feinteilig vorgebildeten Phasen B und gegebenenfalls C auch in ein plastisch verformbares Gemisch, das die Quellen der elementaren Konstituenten der Multimetalloxidmasse A enthält, eingearbeitet werden, wie es die DE-A 100 46 928 empfiehlt. Natürlich kann das innige in Kontakt bringen der Bestandteile der Ausgangsmassen 1 sowie gegebenenfalls 2 mit den Quellen der Multielementoxidmasse A (Ausgangsmasse 3) auch so erfolgen, wie es die DE-A 198 15 281 beschreibt.The intimate contact of the constituents of the starting materials 1 and optionally 2 with the mixture containing the sources of the elemental constituents of the multimetal oxide composition A (starting material 3) can take place both dry and wet. In the latter case, care must only be taken that the preformed phases (crystallites) B and, if appropriate, C do not dissolve. In aqueous medium, the latter is usually ensured at pH values which do not deviate too much from 7 and at temperatures which are not too high. If the intimate contact is made wet, it is finally dried (for example by spray drying) to give the intimate dry mixture which is to be thermally treated according to the invention. In the context of dry mixing, such a dry mass accumulates automatically. Of course, the finely divided preformed phases B and optionally C can also be incorporated into a plastically deformable mixture which contains the sources of the elemental constituents of the multimetal oxide composition A, as is the case of DE-A 100 46 928 recommends. Of course, the intimate contact of the components of the starting materials 1 and, if appropriate, 2 with the sources of the multielement oxide composition A (starting material 3) can also be carried out in the same way as the DE-A 198 15 281 describes.

Die thermische Behandlung zum Erhalt der Aktivmasse und die Formgebung kann wie bei den Multimetalloxidaktivmassen IV bis VI beschrieben erfolgen.The thermal treatment to obtain the active composition and shaping can be described as in the case of the multimetal oxide active compounds IV to VI respectively.

Ganz generell können Multimetalloxidaktivmassen IV bis VII-Katalysatoren mit Vorteil gemäß der Lehre der DE-A 103 25 487 bzw. DE-A 103 25 488 hergestellt werden.Quite generally, multimetal oxide active compositions IV to VII catalysts can advantageously be used according to the teaching of US Pat DE-A 103 25 487 respectively. DE-A 103 25 488 getting produced.

Die Ausführung einer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten heterogen katalysierten partiellen exothermen Gasphasenoxidation kann man mit den für das entsprechende Katalysatorfestbett als geeignet beschriebenen Katalysatoren in einfachster Weise und anwendungstechnisch zweckmäßig in einem mit dem Katalysatorfestbett beschickten, nur eine Temperaturzone aufweisenden, Rohrbündelreaktor umsetzen, wie er z.B. in der EP-A 700 893 , der EP-A 700 714 , bzw. der DE-A 44 31 949 , oder der WO 03/057653 , oder der WO 03/055853 , oder der WO 03/059857 , oder der WO 03/076373 , oder der EP-A 1 695 954 (1) und dem in diesen Schriften zitierten Stand der Technik beschrieben ist.The execution of a suitable for the process according to the invention heterogeneously catalyzed partial exothermic gas phase oxidation can be implemented with the appropriate for the corresponding catalyst fixed bed catalysts in the simplest and most appropriate application technology in a charged with the fixed catalyst bed, having only one temperature zone, tube bundle reactor, as he eg in of the EP-A 700 893 , of the EP-A 700 714 , or the DE-A 44 31 949 , or the WO 03/057653 , or the WO 03/055853 , or the WO 03/059857 , or the WO 03/076373 , or the EP-A 1 695 954 ( 1 ) and the prior art cited in these references.

D.h., in einfachster Weise befindet sich das Katalysatorfestbett in den vorzugsweise einheitlich beschickten (Metall)rohren eines Rohrbündelreaktors und durch den die Reaktionsrohre umgebenden Raum wird ein fluider Wärmeträger (ein Temperiermedium; in der Regel eine Salzschmelze) geführt. Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; z.B. die Salzschmelze) und das Reaktionsgasgemisch können dabei im einfachen Gleich- oder Gegenstrom geführt werden. Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; z.B. die Salzschmelze) kann aber auch mäanderförmig um die Rohrbündel geführt werden, so dass lediglich über den gesamten Reaktor betrachtet ein Gleich- oder Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemischs besteht (vgl. EP-A 700 893 und EP-A 1 695 954 ). Unabhängig von der detaillierten Stromführung des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) wird der Volumenstrom desselben dabei üblicherweise so bemessen, dass der Temperaturanstieg (bedingt durch die Exothermie der Reaktion) des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) von der Eintrittsstelle in den die Reaktionsrohre umgebenden Raum bis zur Austrittsstelle aus dem die Reaktionsrohre umgebenden Raum (d.h., Taus – Tein) 0 bis 10°C, häufig 2 bis 8°C, oft 3 bis 6°C beträgt. Die Eintrittstemperatur des fluiden Wärmeträgers in den die Kontaktrohre umgebenden Raum (Tein) beträgt in der Regel 250 bis 450°C, häufig 300 bis 400°C bzw. 300 bis 380°C.That is, in the simplest way is the fixed catalyst bed in the preferably uniformly charged (metal) tubes of a tube bundle reactor and through the space surrounding the reaction tubes, a fluid heat carrier (a tempering, usually a molten salt) out. The fluid heat carrier (the temperature control medium, for example the molten salt) and the reaction gas mixture can be conducted in a simple direct or countercurrent flow. However, the fluid heat carrier (the temperature control medium, for example the molten salt) can also be guided meandering around the tube bundles, so that viewed only over the entire reactor a DC or countercurrent to the flow direction of the reaction gas mixture consists (see. EP-A 700 893 and EP-A 1 695 954 ). Regardless of the detailed current flow of the fluid heat carrier (the tempering medium, for example, the molten salt), the volume flow of the same is usually so dimensioned that the temperature increase (due to the exothermic reaction) of the fluid Heat transfer medium (of the temperature; for example, the salt melt) from the surrounding the reaction tubes space (, ie T off - T a) from the entry point in the space surrounding the reaction tubes space to the outlet point from 0 to 10 ° C, frequently from 2 to 8 ° C, often 3 to 6 ° C is. The inlet temperature of the fluid heat carrier in the space surrounding the contact tubes (T a) is generally from 250 to 450 ° C, frequently from 300 to 400 ° C or 300 ° to 380 ° C.

Die Reaktionstemperatur innerhalb der Reaktionsrohre bewegt sich überwiegend ebenfalls im vorgenannten Temperaturrahmen. Über weite Strecken des Kontaktrohres ist die Reaktionstemperatur (die Temperatur des Katalysatorfestbetts) ≥ Tein. Die maximale Reaktionstemperatur längs des Kontaktrohres, Tmax (die Temperatur des sogenanntes Heißpunktes), kann bis zu 70°C oder mehr oberhalb von Tein liegen. Die Differenz Tmax – Tein wird als Heißpunktausdehnung ΔTH bezeichnet.The reaction temperature within the reaction tubes also moves predominantly in the aforementioned temperature frame. Long stretches of the contact tube, the reaction temperature is (the temperature of the fixed catalyst bed) ≥ T. The maximum reaction temperature along the contact tube, T max (the temperature of the so-called hot spot), can be up to 70 ° C or more above T a . The difference T max - T one is referred to as the hotspot expansion .DELTA.T H.

In der Regel versucht man ein ΔTH ≥ 80°C zu vermeiden. Meist beträgt ΔTH ≤ 70°C, häufig 20 bis 70°C und vorzugsweise ist ΔTH gering. D.h., normalerweise werden das Katalysatorfestbett, das Reaktionsgaseingangsgemisch, die Belastung des Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgaseingangsgemisch und die Abfuhr der Reaktionswärme mit Hilfe des fluiden Wärmeträgers so gestaltet, dass bei den angestrebten Raum-Zeit-Ausbeuten an Zielprodukt die vorgenannten Werte für ΔTH erreicht werden.As a rule, one tries to avoid a ΔT H ≥ 80 ° C. Usually, ΔT is H ≦ 70 ° C, often 20 to 70 ° C, and preferably ΔT H is small. That is, normally the fixed catalyst bed, the reaction gas input mixture, the load of the catalyst fixed bed with reaction gas input mixture and the removal of the heat of reaction by means of the fluid heat carrier are designed so that the aforementioned values for ΔT H are achieved in the desired space-time yields of target product.

Weiterhin erfolgt die Katalysatorauswahl für das Katalysatorfestbett und deren eventuelle Verdünnung mit Inertmaterial im Katalysatorfestbett normalerweise (vgl. EP-A 990 636 und EP-A 1 106 598 ) so, dass beim frisch beschickten Katalysatorfestbett im vorgegebenen vom Wärmeträger umspülten Reaktionsrohr ΔTH bei Erhöhung von Tein um +1°C normalerweise ≤ 9°C, vorzugsweise ≤ 7°C, oder ≤ 5°C, bzw. ≤ 3°C beträgt.Furthermore, the catalyst selection for the fixed catalyst bed and its possible dilution with inert material in the fixed catalyst bed normally takes place (cf. EP-A 990 636 and EP-A 1,106,598 ) So that the freshly charged catalyst fixed bed in the predetermined washed by the heat-transfer reaction tube .DELTA.T H when increase of T a to + 1 ° C usually ≤ 9 ° C, preferably ≤ 7 ° C, or ≤ 5 ° C, or ≤ 3 ° C is.

Alles Vorstehende gilt insbesondere mit Bezug auf alle in dieser Schrift als möglich angegebenen Eduktumsätze (bezogen auf einen einmaligen Durchgang des Reaktionsgasgemischs durch das Katalysatorfestbett).Everything The above applies in particular with respect to all in this document as possible indicated Eduktumsätze (based on a single pass of the reaction gas mixture through the fixed catalyst bed).

Als fluider Wärmeträger erweist sich eine Verwendung von Schmelzen von Salzen wie Kaliumnitrat, Kaliumnitrit, Natriumnitrit und/oder Natriumnitrat, oder von niedrig schmelzenden Metallen wie Natrium, Quecksilber sowie Legierungen verschiedener Metalle als anwendungstechnisch zweckmäßig. Aber auch ionische Flüssigkeiten sind einsetzbar.When fluid heat transfer proves a use of melts of salts such as potassium nitrate, potassium nitrite, Sodium nitrite and / or sodium nitrate, or of low-melting Metals such as sodium, mercury and alloys of various kinds Metals as appropriate for application. But also ionic liquids are usable.

Zweckmäßigerweise wird das Reaktionsgaseingangsgemisch dem Katalysatorfestbett im wesentlichen auf Tein vorerwärmt zugeführt (diese Maßnahme minimiert u. a. radiale Temperaturgradienten innerhalb des fluiden Wärmeträgers über einen Querschnitt des Rohrbündelreaktors im Bereich des Eintritts des Reaktionsgaseingangsgemischs in den Rohrbündelreaktor).Conveniently, the reaction gas input mixture of the catalyst fixed bed in substantially T a preheated supplied (this measure is minimized, inter alia, radial temperature gradients within the fluid heat-carrier through a cross section of the tube bundle reactor in the region of the inlet of the reaction gas input mixture in the tube bundle reactor).

Insbesondere im Fall von angestrebten erhöhten (z.B. ≥ 110 Nl/l·h, oder ≥ 130 Nl/l·h, oder ≥ 140 Nl/l·h, oder ≥ 150 Nl/l·h, oder ≥ 160 Nl/l·h, in der Regel jedoch ≤ 600 Nl/l·h, häufig ≤ 350 Nl/l·h) Belastungen des Katalysatorfestbetts mit Propylen (aber auch durchaus im Bereich von Propylenbelastungen des Katalysatorfestbetts von ≥ 60 Nl/l·h und < 110 Nl/l·h) erfolgt die Durchführung des Propylenpartialoxidationsverfahrens zu Acrolein und/oder Acrylsäure zweckmäßig in einem Zwei- oder Mehrzonenrohrbündelreaktor (eine Durchführung im Einzonenrohrbündelreaktor ist jedoch ebenfalls möglich). Eine bevorzugte Variante eines für diesen Zweck erfindungsgemäß einsetzbaren Zweizonenrohrbündelreaktors offenbart die DE-C 28 30 765 . Aber auch die in der DE-C 25 13 405 , der US-A 3,147,084 , der DE-A 22 01 528 , der EP-A 383 224 und der DE-A 29 03 582 offenbarten Zweizonenrohrbündelreaktoren sind geeignet. Mehrzonenvarianten werden auch in der EP-A 1 106 598 , der WO 2004/085362 , der WO 2004/085370 und der WO 2004/085363 beschrieben.In particular, in the case of desired elevated (eg ≥ 110 Nl / l · h, or ≥ 130 Nl / l · h, or ≥ 140 Nl / l · h, or ≥ 150 Nl / l · h, or ≥ 160 Nl / l · h, but generally ≦ 600 Nl / l · h, frequently ≦ 350 Nl / l · h) loading of the fixed catalyst bed with propylene (but also within the range of propylene loadings of the fixed catalyst bed of ≥ 60 Nl / l · h and <110 Nl / l · h), the propylene partial oxidation process to give acrolein and / or acrylic acid is advantageously carried out in a two-zone or multi-zone tube bundle reactor (a feedthrough in a single-zone tube reactor is also possible). A preferred variant of a two-zone tube bundle reactor which can be used according to the invention for this purpose is disclosed in US Pat DE-C 28 30 765 , But also in the DE-C 25 13 405 , of the US-A 3,147,084 , of the DE-A 22 01 528 , of the EP-A 383 224 and the DE-A 29 03 582 disclosed two-zone tube bundle reactors are suitable. Multizone variants are also used in the EP-A 1 106 598 , of the WO 2004/085362 , of the WO 2004/085370 and the WO 2004/085363 described.

D.h., in einfacher Weise befindet sich das Katalysatorfestbett dann in den vorzugsweise einheitlich beschickten (Metall)rohren eines Rohrbündelreaktors und um die Reakti onsrohre werden zwei (oder mehr) voneinander (z.B. mittels Trennwänden, durch deren Bohrungen die Reaktionsrohre hindurchgeführt sind) im wesentlichen räumlich getrennte fluide Wärmeträger (in der Regel Salzschmelzen) geführt.that is, in a simple manner, the fixed catalyst bed is then in preferably uniformly charged (metal) tubes of a tube bundle reactor and around the reaction tubes two (or more) of each other (e.g. by means of partitions, through the holes of the reaction tubes are passed) essentially spatially separate fluid heat carrier (in usually molten salts) out.

Der Rohrabschnitt (das Umgebungsraumsegment) über den sich der jeweilige Wärmeträger (das jeweilige Salzbad) erstreckt, repräsentiert eine Temperaturzone.Of the Pipe section (the ambient space segment) over which the respective Heat transfer medium (the respective salt bath), represents a temperature zone.

Vorzugsweise umströmt z.B. ein Salzbad A denjenigen (Längs) Abschnitt A der Rohre (die Temperaturzone A) in welchem sich die oxidative Umsetzung des Propylens (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzwertes UA im Bereich von 15 bis 85 mol-% vollzieht und ein Salzbad B umströmt den (Längs) Abschnitt B der Rohre (die Temperaturzone B), in welchem sich die oxidative Anschlussumsetzung des Propylens (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzwertes UB von in der Regel wenigstens 90 mol-% (vorzugsweise ≥ 92 mol-%, bzw. ≥ 94 mol-%, oder ≥ 96 mol-%) vollzieht (bei Bedarf können sich an die Temperaturzonen A, B weitere Temperaturzonen anschließen, die auf individuellen Temperaturen gehalten werden).For example, a salt bath A preferably flows around the (longitudinal) section A of the tubes (the temperature zone A) in which the oxidative conversion of the propylene (in single pass) until a conversion value U A in the range of 15 to 85 mol% is reached a salt bath B flows around the (longitudinal) section B of the tubes (the temperature zone B), in which the oxidative connection conversion of propylene (in single pass) until a conversion value U B of generally at least 90 mol% (preferably ≥92 mol%, or ≥94 mol%, or ≥96 mol%) is reached (if required can connect to the temperature zones A, B further temperature zones, which are kept at individual temperatures).

Innerhalb der jeweiligen Temperaturzone kann das jeweilige Salzbad prinzipiell wie bei der Einzonenfahrweise (insbesondere relativ zum Reaktionsgasgemisch) geführt werden. D.h., das Salzbad A wird mit der Temperatur Tein,A in die Temperaturzone A hinein- und mit der Temperatur Taus,A wieder herausgeführt, wobei Taus,A > Tein,A gilt. In entsprechender Weise wird das Salzbad B mit der Temperatur Tein,B in die Temperaturzone B hinein und mit der Temperatur Taus,B wieder herausgeführt, wobei Taus,B > Tein,B gilt (an dieser Stelle sei festgehalten, dass die Begriffe Salzbad A bzw. Salzbad B in dieser Schrift stets repräsentativ für einen fluiden Wärmeträger A bzw. einen fluiden Wärmeträger B stehen, so dass die jeweilige Offenbarung auch den Wortlaut umfasst, der dadurch entsteht, dass „Salzbad A" durch „einen fluiden Wärmeträger A" und „Salzbad B" durch „einen fluiden Wärmeträger B" ersetzt wird).Within the respective temperature zone, the particular salt bath can in principle be conducted as in the one-zone operation (in particular relative to the reaction gas mixture). That is, the salt bath A is at the temperature T on , A in the temperature zone A in and out with the temperature T out, A again, where T out, A > T in , A applies. In a corresponding manner, the salt bath B with the temperature T in , B in the temperature zone B in and out with the temperature T out, B , where T out, B > T in , B applies (it should be noted that the Terms salt bath A and salt bath B in this document are always representative of a fluid heat carrier A and a fluid heat carrier B, so that the respective disclosure also includes the wording that arises because "salt bath A" by "a fluid heat carrier A "and" salt bath B "is replaced by" a fluid heat carrier B ").

Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; in der Regel eine Salzschmelze) A (B) und das Reaktionsgasgemisch können innerhalb der Temperaturzone A (B) sowohl im einfachen Gleich- als auch im einfachen Gegenstrom geführt werden. Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; z.B. die Salzschmelze) A (B) kann aber auch mäanderförmig um den Rohrbündelabschnitt A (B) geführt werden, so dass lediglich über den gesamten Rohrbündelabschnitt A (B) betrachtet ein Gleich- oder Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemischs besteht. Unabhängig von der detaillierten Stromführung des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) A (B) wird der Volumenstrom desselben dabei üblicherweise so bemessen, dass der Temperaturanstieg (bedingt durch die Exothermie der Reaktion) des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) A (B) von der Eintrittsstelle in den den Rohrbündelabschnitt A (B) umgebenden Raum bis zur Austrittsstelle aus dem den Rohrbündelabschnitt A (B) umgebenden Raum (d.h., Taus,A – Tein,A (Taus,B – Tein,B)) 0 bis 10°C, häufig 2 bis 8°C, oft 3 bis 6°C beträgt.The fluid heat carrier (the temperature control medium, usually a molten salt) A (B) and the reaction gas mixture can be conducted within the temperature zone A (B) both in simple DC and in simple countercurrent. However, the fluid heat carrier (the tempering medium, for example the molten salt) A (B) can also be guided meandering around the tube bundle section A (B), so that viewed only over the entire tube bundle section A (B) a direct or countercurrent to the flow direction of the reaction gas mixture consists. Regardless of the detailed current flow of the fluid heat carrier (the tempering medium, for example, the molten salt) A (B) is the volume flow of the same usually dimensioned so that the temperature increase (due to the exothermic reaction) of the fluid heat carrier (the tempering, eg the molten salt ) A (B) from the point of entry in the space surrounding the tube bundle section A (B) to the exit point from the space surrounding the tube bundle section A (B) (ie, T out, A - T in , A (T out, B - T a, B )) 0 to 10 ° C, often 2 to 8 ° C, often 3 to 6 ° C.

Die maximale Reaktionstemperatur (die Temperatur des sogenannten jeweiligen Heißpunktes) längs des Kontaktrohrabschnitts A, TmaxA (des Kontaktrohrabschnitts B, TmaxB), kann bis zu 70°C oder mehr oberhalb von Tein,A (Tein,B) liegen. Die Differenz TmaxA – Tein,A (TmaxB – Tein,B) wird als Heißpunktausdehnung ΔTH,A (ΔTH,B) bezeichnet.The maximum reaction temperature (the temperature of the so-called respective hot spot) along the contact tube section A, T maxA (of the contact tube section B, T maxB ) may be up to 70 ° C or more above T a, A (T in , B ). The difference T maxA - T in , A (T maxB - T in , B ) is referred to as the hotspot extension ΔT H, A (ΔT H, B ).

Gemäß der Lehre des Standes der Technik werden beim frisch beschickten Katalysatorfestbett die allgemeinen Verfahrensbedingungen in der Regel so gewählt, dass TmaxA – TmaxB ≥ 0°C und ≤ 80°C beträgt (vgl. z.B. WO 2004/085362 , WO 2004/085370 , WO 2004/085363 und in der europäischen Anmeldung Nr. 06 100 535 ).According to the teachings of the prior art, the general process conditions are generally selected so that T max A - T max B ≥ 0 ° C and ≤ 80 ° C when freshly charged fixed catalyst bed (see, eg WO 2004/085362 . WO 2004/085370 . WO 2004/085363 and in the European Application No. 06 100 535 ).

Bei niederen Eduktbelastungen des frischen Katalysatorfestbetts ist dies häufig in vorteilhafter Weise mit Tein,B – Tein,A < 0°C gegeben, während mit zunehmender Eduktbelastung des frischen Katalysatorfestbetts die vorstehende Bedingung häufig in vorteilhafter Weise mit Tein,B – Tein,A ≥ 0°C gegeben ist.At low Eduktbelastungen of fresh fixed catalyst bed which is often advantageously with T a, B - T A, A given <0 ° C, while with increasing Eduktbelastung the fresh fixed catalyst bed, the above condition often advantageously with T a, B - A T , A ≥ 0 ° C is given.

Weiterhin erfolgt die Katalysatorauswahl für das Katalysatorfestbett und deren eventuelle Verdünnung mit Inertmaterial im Katalysatorfestbett normalerweise (vgl. EP-A 990 636 und EP-A 1 106 598 ) so, dass beim frisch beschickten Katalysatorfestbett im vorgegebenen wärmeträgerumspülten Reaktionsrohrabschnitt ΔTH,A (ΔTH,B) bei Erhöhung von Tein,A (Tein,B) um +1°C normalerweise ≤ 9°C, vorzugsweise ≤ 8°C, besonders bevorzugt ≤ 7°C, oder ≤ 5°C, bzw. ≤ 3°C beträgt.Furthermore, the catalyst selection for the fixed catalyst bed and its possible dilution with inert material in the fixed catalyst bed normally takes place (cf. EP-A 990 636 and EP-A 1,106,598 ) so that the freshly charged fixed catalyst bed in the given heat carrier-purged reaction tube section .DELTA.T H, A (.DELTA.T H, B ) with increasing T in , A (T in , B ) by + 1 ° C normally ≤ 9 ° C, preferably ≤ 8 ° C, more preferably ≦ 7 ° C, or ≤ 5 ° C, or ≤ 3 ° C is.

Die Eintrittstemperatur des jeweiligen fluiden Wärmeträgers in den den jeweiligen Kontaktrohrabschnitt umgebenden Raum (Tein,A bzw. Tein,B) beträgt in der Regel 250 bis 450°C, häufig 300 bis 400°C bzw. 300 bis 380°C.The inlet temperature of the respective fluid heat carrier in the space surrounding the respective contact tube section (T in , A or T in , B ) is generally 250 to 450 ° C., frequently 300 to 400 ° C. or 300 to 380 ° C.

Um der Deaktivierung des Katalysatorfestbetts im Langzeitbetrieb entgegenzuwirken, wird man vorzugsweise wie in der europäischen Anmeldung Nr. 06 100 535 sowie der DE-A 10 2004 025 445 beschrieben verfahren. Ganz generell wird beim Langzeitbetrieb in der Regel UA = 15 bis 85 mol-% und UB ≥ 90 mol-% beibehalten.To counteract the deactivation of the fixed catalyst bed in long-term operation, it is preferable as in the European Application No. 06 100 535 as well as the DE-A 10 2004 025 445 described procedure. In general, U A = 15 to 85 mol% and U B ≥ 90 mol% are generally retained during long-term operation.

Als fluider Wärmeträger erweist sich auch bei einer Mehrzonenbetriebsweise eine Verwendung von Schmelzen von Salzen wie Kaliumnitrat, Kaliumnitrit, Natriumnitrit und/oder Natriumnitrat, oder von niedrig schmelzenden Metallen wie Natrium, Quecksilber sowie Legierungen verschiedener Metalle als anwendungstechnisch zweckmäßig. Aber auch ionische Flüssigkeiten sind einsetzbar. Anwendungstechnisch zweckmäßig wird man bei einer Mehrzonenbetriebsweise für die unterschiedlichen Temperaturzonen jeweils die gleiche Sorte Wärmeträger verwenden.The use of melts of salts such as potassium nitrate, potassium nitrite, sodium nitrite and / or sodium nitrate, or of low-melting metals such as sodium, mercury and alloys of various metals also proves useful as a fluid heat carrier in a multizone operation. But also ionic liquids can be used. Application-wise appropriate In a multi-zone mode of operation, the same type of heat transfer medium will be used for the different temperature zones.

Grundsätzlich kann nun bei einer erfindungsgemäßen zweizonigen Propylenpartialoxidation zu Acrolein und/oder Acrylsäure im Betriebszustand II sowohl TII ein,A > TI ein,A als auch TII ein,B > TI ein,B erfüllt sein. Im Regelfall wird man beim Übergang von einem Betriebszustand I mit einer Propylenbelastung des Katalysatorfestbetts LI zu einem Betriebszustand II mit einer Propylenbelastung des Katalysatorfestbetts LII > LI im beschriebenen Zweizonenrohrbündelreaktor anwendungstechnisch zweckmäßig vorab der Erhöhung der Propylenbelastung des Katalysatorfestbetts auch sowohl TI ein,A auf TII ein,A und TI ein,B auf TII ein,B erhöhen (anwendungstechnisch zweckmäßig wird man dabei so vorgehen, dass TII ein,A – TI ein,A in etwa gleich TII ein,B – TI ein,B gewählt wird).In principle, in a two-state propylene partial oxidation according to the invention to give acrolein and / or acrylic acid in operating state II, both T II , A > T I in , A and T II in , B > T I in , B can be fulfilled. As a rule, during the transition from an operating state I with a propylene loading of the fixed catalyst bed L I to an operating state II with a propylene load of the fixed catalyst bed L II > L I in the two-zone tubular reactor described, it will be advantageous to use both the T 1 and A propellant charge prior to increasing the propylene load of the fixed catalyst bed on T II , A and T I on , B on T II on , B increase (in terms of application, it is appropriate to proceed in such a way that T II is one, A - T I on , A is approximately equal to T II , B - T I , B is selected).

Es kann aber auch so vorgegangen werden, dass beim Übergang vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II nur TI ein,A auf TII ein,A erhöht, und TI ein,B im wesentlichen beibehalten (= TII ein,B) oder nur TI ein,B auf TII ein,B erhöht, und TI ein,A im wesentlichen beibehalten (= TII ein,A) wird. Erfindungsgemäß vorteilhaft wird man dabei in allen drei möglichen Fällen jedoch so verfahren, dass (insbesondere am frischen Katalysatorfestbett) sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II TmaxA – TmaxB ≥ 0°C und ≤ 80°C erfüllt ist. D.h., sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II kann TmaxA – TmaxB vorteilhaft (und unabhängig voneinander) ≥ 1°C und ≤ 70°C, oder ≥ 2°C und ≤ 60°C, oder ≥ 3°C und ≤ 50°C, oder ≥ 4°C und ≤ 40°C, oder ≥ 5°C und ≤ 30°C, oder ≥ 5°C und ≤ 25°C, oder ≥ 5°C und ≤ 20°C bzw. ≤ 15°C, oder ≥ 0°C und ≤ 5°C betragen. Erfindungsgemäß günstig ist es, dass dann, wenn TmaxA – TmaxB im Betriebszustand I in einem bestimmten der vorgenannten Temperaturdifferenzintervalle liegt, TmaxA – TmaxB auch im Betriebszustand II in diesem Temperaturdifferenzintervall liegt.However, it is also possible to proceed in such a way that during the transition from operating state I to operating state II only T I on , A on T II on , A increases, and T I on , B essentially remain (= T II on , B ) or only T I in , B on T II , B increased, and T I on , A substantially retained (= T II on , A ). According to the invention, however, in all three possible cases, one proceeds in such a way that T maxA -T maxB ≥ 0 ° C. and 80 ° C. is fulfilled (in particular on the fresh fixed catalyst bed ) both in operating state I and in operating state II. That is, both in operating state I and in operating state II, T maxA - T maxB may advantageously (and independently of each other) ≥ 1 ° C and ≤ 70 ° C, or ≥ 2 ° C and ≤ 60 ° C, or ≥ 3 ° C and ≤ 50 ° C, or ≥ 4 ° C and ≤ 40 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 30 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 25 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 20 ° C or ≤ 15 ° C, or ≥ 0 ° C and ≤ 5 ° C. It is favorable according to the invention that when T maxA -T maxB in operating state I lies in a specific one of the aforementioned temperature difference intervals, T maxA -T maxB also lies in operating state II in this temperature difference interval.

Prinzipiell kann im Betriebszustand I TmaxA – TmaxB (TI maxA – TI maxB) aber auch ≥ 0°C und ≤ 80°C und im Betriebszustand II (TII maxA – TII maxB) < 0°C (z.B. bis zu –20°C, oder bis zu –10°C, oder bis zu –5°C) betragen.In principle, in the operating state IT maxA -T maxB (T I maxA -T I maxB ) but also ≥ 0 ° C and ≤ 80 ° C and in operating state II (T II maxA -T II maxB ) <0 ° C (eg up to -20 ° C, or down to -10 ° C, or down to -5 ° C).

Wird beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II sowohl TI ein,A als auch TI ein,B erhöht (auf TII ein,A bzw. TII ein,B), so können diese beiden Temperaturerhöhungen sowohl im wesentlichen zeitgleich (synchron) als auch zeitversetzt vorgenommen werden. Bei einer zeitversetzt ausgeführten Erhöhung ist es anwendungstechnisch vorteilhaft, zunächst TI ein,A auf TII ein,A und anschließend TI ein,B auf TII ein,B zu erhöhen (grundsätzlich kann aber auch umgekehrt vorgegangen werden).Is the transition from mode I to mode II both T I A, A and T I A, B increased (to T II a, A or T II A, B), these two temperature increases, both substantially the same time as (in synchronization can ) as well as with a time delay. In the case of a time-delayed increase, it is advantageous in terms of application technology to first increase T I , A to T II , A and then T I to B on T II to increase B (but in principle it is also possible to reverse the procedure).

Ganz generell wird man die im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahrensweise zu verwendenden Katalysatoren und sonstigen Verfahrensbedingungen anwendungstechnisch zweckmäßig so wählen, dass die Selektivität der Zielproduktbildung, bezogen auf den Einmaldurchgang des Reaktionsgasgemischs durch das Katalysatorfestbett, ≥ 80 mol-%, oder ≥ 90 mol-%, vielfach sogar ≥ 92 mol-%, oder ≥ 94 mol-%, oder ≥ 96 mol-% beträgt.All In general, one will in the context of the procedure according to the invention to be used catalysts and other process conditions Appropriately appropriate in terms of application technology so that the selectivity the target product formation, based on the single pass of the reaction gas mixture through the fixed catalyst bed, ≥ 80 mol%, or ≥ 90 mol%, in many cases even ≥ 92 mol%, or ≥ 94 mol%, or ≥ 96 mol% is.

Weiterhin wird der radiale Temperaturgradient des jeweiligen Wärmeträgers innerhalb einer Temperaturzone eines erfindungsgemäß zu betreibenden Rohrbündelreaktors möglichst gering gestaltet. In der Regel beträgt dieser radiale Temperaturgradient in der anwendungstechnischen Praxis 0,01 bis 5°C, häufig 0,1 bis 2°C.Farther is the radial temperature gradient of the respective heat carrier within a temperature zone of a tube bundle reactor to be operated according to the invention preferably low designed. As a rule, this radial temperature gradient in the application technology practice 0.01 to 5 ° C, often 0.1 to 2 ° C.

Üblicherweise sind die Kontaktrohre von erfindungsgemäß zu verwendenden Rohrbündelreaktoren aus ferritischem Stahl gefertigt und weisen in typischer Weise eine Wanddicke von 1 bis 3 mm auf. Ihr Innendurchmesser beträgt in der Regel 20 bis 30 mm, häufig 21 bis 26 mm. Ihre Länge beträgt insbesondere im Fall einer erfindungsgemäßen Partialoxidation von Propylen zu Acrolein bzw. von Acrolein zu Acrylsäure 3 bis 4, häufig 3,5 m. Anwendungstechnisch zweckmäßig beläuft sich die im Rohrbündelbehälter untergebrachte Anzahl an Kontaktrohren (insbesondere im Fall der beiden vorgenannten Partialoxidationen) auf wenigstens 5000, vorzugsweise auf wenigstens 10000. Häufig beträgt die Anzahl der im Reaktionsbehälter untergebrachten Kontaktrohre 15000 bis 30000 oder bis 40000. Rohrbündelreaktoren mit einer oberhalb von 50000 liegenden Anzahl an Kontaktrohren bilden eher die Ausnahme. Innerhalb des Behälters sind die Kontaktrohre im Normalfall homogen verteilt angeordnet (bevorzugt 6 äquidistante Nachbarrohre pro Kontaktrohr), wobei die Verteilung zweckmäßig so gewählt wird, dass der Abstand der zentrischen Innenachsen von zueinander nächstliegenden Kontaktrohren (die sogenannte Kontaktrohrteilung) 35 bis 45 mm beträgt (vgl. EP-A 468 290 ).The contact tubes of tube bundle reactors to be used according to the invention are usually made of ferritic steel and typically have a wall thickness of 1 to 3 mm. Their inner diameter is usually 20 to 30 mm, often 21 to 26 mm. Their length is in particular in the case of a partial oxidation of propylene according to the invention to acrolein or of acrolein to acrylic acid 3 to 4, often 3.5 m. Suitably in terms of application, the number of catalyst tubes accommodated in the tube bundle container (in particular in the case of the two aforementioned partial oxidations) amounts to at least 5000, preferably to at least 10000. Frequently the number of catalyst tubes accommodated in the reaction container is 15,000 to 30,000 or up to 40000. Tube bundle reactors with one above 50000 lying number of contact tubes are rather the exception. Within the container, the contact tubes are normally distributed homogeneously (preferably 6 equidistant adjacent tubes per contact tube), the distribution is suitably chosen so that the distance between the central inner axes of closest contact tubes (the so-called contact tube pitch) is 35 to 45 mm (see , EP-A 468 290 ).

Insbesondere im Fall von angestrebten erhöhten (z.B. ≥ 100 Nl/l·h, oder ≥ 120 Nl/l·h, oder ≥ 130 Nl/l·h, oder ≥ 140 Nl/l·h, oder ≥ 150 Nl/l·h, oder ≥ 160 Nl/l·h, in der Regel jedoch ≤ 175 Nl/l·h, oder ≤ 200 Nl/l·h, oder ≤ 300 Nl/l·h, bzw. normalerweise ≤ 600 Nl/l·h) Belastungen des Katalysatorfestbetts mit Acrolein (aber auch durchaus im Bereich von Acroleinbelastungen des Katalysatorfestbetts von ≥ 50 Nl/l·h und ≤ 100 Nl/l·h) erfolgt die Durchführung des Acroleinpartialoxidationsverfahrens zu Acrylsäure in entsprechender Weise wie die Propylenpartialoxidation zweckmäßig im zwei- oder Mehrzonenrohrbündelreaktor (eine Durchführung im Einzonenrohrbündelreaktor ist jedoch ebenfalls möglich). Eine bevorzugte Variante eines für diesen Zweck erfindungsgemäß einsetzbaren Zweizonenrohrbündelreaktors offenbart die DE-C 28 30 765 . Aber auch die in der DE-C 25 13 405 , der US-A 3,147,084 , der DE-A 22 01 528 , der EP-A 383 224 und der DE-A 29 03 582 offenbarten Zweizonenrohrbündelreaktoren sind geeignet. Mehrzonenvarianten werden auch in der EP-A 1 106 598 , der WO 2004/085362 , der WO 2004/085370 und der WO 2004/085363 beschrieben.In particular, in the case of desired elevated (eg ≥ 100 Nl / l · h, or ≥ 120 Nl / l · h, or ≥ 130 Nl / l · h, or ≥ 140 Nl / l · h, or ≥ 150 Nl / l · h, or ≥ 160 Nl / l · h, but usually ≤ 175 Nl / l · h, or ≤ 200 Nl / l · h, or ≤ 300 Nl / l · h, or normally ≤ 600 Nl / l · h) loads of the fixed catalyst bed with acrolein (but also quite in the range of acrolein loadings of the fixed catalyst bed of ≥ 50 Nl / l · h and ≤ 100 Nl / l · h) takes place the implementation of the Acroleinpartialoxidationsverfahrens to acrylic acid in a manner similar to the Propylenpartialoxidation appropriate in the two- or Mehrzonenrohrbündelreaktor (a implementation in Einzonenrohrbündelreaktor is also possible). A preferred variant of a two-zone tube bundle reactor which can be used according to the invention for this purpose is disclosed in US Pat DE-C 28 30 765 , But also in the DE-C 25 13 405 , of the US-A 3,147,084 , of the DE-A 22 01 528 , of the EP-A 383 224 and the DE-A 29 03 582 disclosed two-zone tube bundle reactors are suitable. Multizone variants are also used in the EP-A 1,106,598 , of the WO 2004/085362 , of the WO 2004/085370 and the WO 2004/085363 described.

D.h., in einfacher Weise befindet sich das Katalysatorfestbett dann in den vorzugsweise einheitlich beschichteten (Metall)rohren eines Rohrbündelreaktors und um die Reaktionsrohre werden zwei (oder mehr) voneinander (z.B. mittels Trennwänden, durch deren Bohrungen die Reaktionsrohre hindurchgeführt sind) im wesentlichen räumlich getrennte fluide Wärmeträger (in der Regel Salzschmelzen) geführt.that is, in a simple manner, the fixed catalyst bed is then in the preferably uniformly coated (metal) tubes of a Tube reactor and around the reaction tubes two (or more) of each other (e.g. by means of partitions, through the holes of the reaction tubes are passed) essentially spatially separate fluid heat carrier (in usually molten salts) out.

Der Rohrabschnitt (das Umgebungsraumsegment) über den sich der jeweilige Wärmeträger (das jeweilige Salzbad) erstreckt, repräsentiert eine Temperaturzone.Of the Pipe section (the ambient space segment) over which the respective Heat transfer medium (the respective salt bath), represents a temperature zone.

Vorzugsweise umströmt z.B. ein Salzbad C denjenigen (Längs)Abschnitt C der Rohre (die Temperaturzone C) in welchem sich die oxidative Umsetzung des Acroleins (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzwertes UC im Bereich von 15 bis 89 mol-% vollzieht und ein Salzbad D umströmt den (Längs)Abschnitt D der Rohre (die Temperaturzone D), in welchem sich die oxidative Anschlussumsetzung des Acroleins (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzwertes UD von in der Regel wenigstens 90 mol-% (vorzugsweise ≥ 92 mol-%, bzw. ≥ 94 mol-%, oder ≥ 96 mol-%, oder ≥ 98 mol-% und häufig sogar ≥ 99 mol-% und mehr) vollzieht (bei Bedarf können sich an die Temperaturzonen C, D weitere Temperaturzonen anschließen, die auf individuellen Temperaturen gehalten werden).For example, a salt bath C preferably flows around the (longitudinal) section C of the tubes (the temperature zone C) in which the oxidative conversion of the acrolein (in a single pass) takes place until a conversion value U C in the range from 15 to 89 mol% is reached a salt bath D flows around the (longitudinal) section D of the tubes (the temperature zone D), in which the oxidative terminal conversion of acrolein (in single pass) until a conversion value U D of usually at least 90 mol% (preferably ≥ 92 mol%, or ≥94 mol%, or ≥96 mol%, or ≥98 mol% and often even ≥99 mol% and more) (if necessary, more can be added to the temperature zones C, D) Connect temperature zones that are kept at individual temperatures).

Innerhalb der jeweiligen Temperaturzone kann das jeweilige Salzbad (der jeweilige fluide Wärmeträger) wie bei der Einzonenfahrweise (insbesondere relativ zum Reaktionsgasgemisch) geführt werden. D.h., das Salzbad C wird mit der Temperatur Tein,C in die Temperaturzone C hinein- und mit der Temperatur Taus,C wieder herausgeführt, wobei Taus,C > Tein,C gilt. In entsprechender Weise wird das Salzbad D mit der Temperatur Tein,D in die Temperaturzone D hinein und mit der Temperaturzone Taus,D wieder herausgeführt, wobei Taus,D > Tein,D gilt (auch an dieser Stelle sei nochmals festgehalten, dass die Begriffe Salzbad C bzw. Salzbad D in dieser Schrift stets repräsentativ für einen fluiden Wärmeträger C bzw. einen fluiden Wärmeträger D stehen, so dass die jeweilige Offenbarung auch den Wortlaut umfasst, der dadurch entsteht, dass „Salzbad C" durch „einen fluiden Wärmeträger C" und „Salzbad D" durch „einen fluiden Wärmeträger D" ersetzt wird).Within the respective temperature zone, the respective salt bath (the respective fluid heat carrier) can be conducted as in the one-zone operation (in particular relative to the reaction gas mixture). That is to say, the salt bath C is introduced at the temperature T in , C into the temperature zone C and out at the temperature T out, C , where T out, C > T in , C holds. In a corresponding manner, the salt bath D is at the temperature T in , D in the temperature zone D in and out with the temperature zone T out, D again, where T out, D > T on , D applies (also at this point should be noted again, that the terms salt bath C or salt bath D in this document are always representative of a fluid heat carrier C or a fluid heat carrier D, so that the respective disclosure also includes the wording that results from the fact that "salt bath C" by "a fluid Heat carrier C "and" salt bath D "is replaced by" a fluid heat carrier D ").

Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; in der Regel eine Salzschmelze) C (D) und das Reaktionsgasgemisch können innerhalb der Temperaturzone C (D) sowohl im einfachen Gleich- als auch im einfachen Gegenstrom geführt werden. Der fluide Wärmeträger (das Temperiermedium; z.B. die Salzschmelze) C (D) kann aber auch mäanderformig um den Rohrbündelabschnitt C (D) geführt werden, so dass lediglich über den gesamten Rohrbündelabschnitt C (D) betrachtet ein Gleich- oder Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemischs besteht. Unabhängig von der detaillierten Stromführung des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) C (D) wird der Volumenstrom desselben dabei üblicherweise so bemessen, dass der Temperaturanstieg (bedingt durch die Exothermie der Reaktion) des fluiden Wärmeträgers (des Temperiermediums; z.B. der Salzschmelze) C (D) von der Eintrittsstelle in den den Rohrbündelabschnitt C (D) umgebenden Raum bis zur Austrittsstelle aus dem den Rohrbündelabschnitt C (D) umgebenden Raum (d.h., Taus,C – Tein,C (Taus,D – Tein,D)) 0 bis 10°C, häufig 2 bis 8°C, oft 3 bis 6°C beträgt.The fluid heat carrier (the tempering medium, usually a molten salt) C (D) and the reaction gas mixture can be performed within the temperature zone C (D) in both simple DC and in the simple countercurrent. The fluid heat carrier (the tempering medium, for example the molten salt) C (D) can also be meandering around the tube bundle section C (D), so that viewed only over the entire tube bundle section C (D) a DC or countercurrent to the flow direction of the reaction gas mixture consists. Regardless of the detailed current flow of the fluid heat carrier (the tempering medium, for example, the molten salt) C (D), the volume flow of the same is usually so dimensioned that the temperature increase (due to the exothermicity of the reaction) of the fluid heat carrier (the tempering, eg the molten salt ) C (D) from the entry point in the space surrounding the tube bundle section C (D) to the exit point from the space surrounding the tube bundle section C (D) (ie, T out, C - T in , C (T out, D - T a, D )) 0 to 10 ° C, often 2 to 8 ° C, often 3 to 6 ° C.

Die maximale Reaktionstemperatur (die Temperatur des sogenannten jeweiligen Heißpunktes) längs des Kontaktrohrabschnitts C, TmaxC (des Kontaktrohrabschnitts D, TmaxD, kann bis zu 70°C oder mehr oberhalb von Tein,C (Tein,D) liegen.The maximum reaction temperature (the temperature of the so-called respective hot spot) along the contact tube section C, T maxC (of the contact tube section D, T maxD , can be up to 70 ° C or more above T in , C (T in , D ).

Die Differenz TmaxC – Tein,C (TmaxD – Tein,D) wird als Heißpunktausdehnung ΔTH,C (ΔTH,D) bezeichnet.The difference T maxC - T in , C (T max D - T in , D ) is referred to as the hotspot extension ΔT H, C (ΔT H, D ).

Gemäß der Lehre des Standes der Technik werden beim frisch beschickten Katalysatorfestbett die allgemeinen Verfahrensbedingungen in der Regel so gewählt, dass TmaxC – TmaxD ≥ 0°C und ≤ 80°C beträgt (vgl. z.B. WO 2004/085362 , WO 2004/085370 , WO 2004/085363 und in der europäischen Anmeldung Nr. 06 100 535 ).According to the teachings of the prior art, the general process conditions are usually chosen so that T max C - T max D ≥ 0 ° C and ≤ 80 ° C for freshly charged fixed catalyst bed (see, eg WO 2004/085362 . WO 2004/085370 . WO 2004/085363 and in the European Application No. 06 100 535 ).

Bei niederen Eduktbelastungen des frischen Katalysatorfestbetts ist dies häufig in vorteilhafter Weise mit Tein,D – Tein,C < 0°C gegeben, während mit zunehmender Eduktbelastung des frischen Katalysatorfestbetts die vorstehende Bedingung häufig in vorteilhafter Weise mit Tein,D – Tein,C ≥ 0 gegeben ist.At lower educt loadings of the fresh fixed catalyst bed, this is often advantageously given as T in , D - T in , C <0 ° C., while with increasing educt load of the fresh fixed catalyst bed the above condition is often advantageously given as T in , D - T in , C ≥ 0.

Weiterhin erfolgt die Katalysatorauswahl für das Katalysatorfestbett und deren eventuelle Verdünnung mit Inertmaterial im Katalysatorfestbett normalerweise (vgl. EP-A 990 636 und EP-A 1 106 598 ) so, dass beim frisch beschickten Katalysatorfestbett im vorgegebenen wärmeträgerumspülten Reaktionsrohrabschnitt ΔTH,C (ΔTH,D) bei Erhöhung von Tein,C (Tein,D) um +1°C normalerweise ≤ 9°C, vorzugsweise ≤ 8°C, besonders bevorzugt ≤ 7°C, oder ≤ 5°C bzw. ≤ 3°C beträgt.Furthermore, the catalyst selection for the fixed catalyst bed and its possible dilution with inert material in the fixed catalyst bed normally takes place (cf. EP-A 990 636 and EP-A 1,106,598 ) so that the freshly charged fixed catalyst bed in the given heat carrier-purged reaction tube section .DELTA.T H, C (.DELTA.T H, D ) with increasing T in , C (T in , D ) by + 1 ° C normally ≤ 9 ° C, preferably ≤ 8 ° C, more preferably ≦ 7 ° C, or ≤ 5 ° C or ≤ 3 ° C.

Die Eintrittstemperatur des jeweiligen fluiden Wärmeträgers in den den jeweiligen Kontaktrohrabschnitt umgebenden Raum (Tein,C bzw. Tein,D) beträgt in der Regel 230 bis 340°C, häufig 250 bis 320°C bzw. 260 bis 300°C.The inlet temperature of the respective fluid heat carrier in the space surrounding the respective contact tube section (T in , C or T in , D ) is generally 230 to 340 ° C., frequently 250 to 320 ° C. or 260 to 300 ° C.

Um der Deaktivierung des Katalysatorfestbetts im Langzeitbetrieb entgegenzuwirken, wird man vorzugsweise wie in der europäischen Anmeldung Nr. 06 100 535 sowie der DE-A 10 2004 025 445 beschrieben verfahren. Ganz generell wird beim Langzeitbetrieb in der Regel UC = 15 bis 85 mol-% und UD ≥ 90 mol-% beibehalten. Bezüglich der in Betracht kommenden fluiden Wärmeträger gilt das bei der mehrzonigen Propylenpartialoxidation Gesagte.To counteract the deactivation of the fixed catalyst bed in long-term operation, it is preferable as in the European Application No. 06 100 535 as well as the DE-A 10 2004 025 445 described procedure. In general, U C = 15 to 85 mol% and U D ≥ 90 mol% are generally retained in long-term operation. With respect to the eligible fluid heat transfer, what has been said in multizone propylene partial oxidation applies.

Grundsätzlich kann auch bei einer erfindungsgemäßen zweizonigen Acroleinpartialoxidation zu Acrylsäure im Betriebszustand II sowohl TII ein,C > TI ein,C als auch TII ein,D > TI ein,D erfüllt sein. Im Regelfall wird man beim Übergang von einem Betriebszustand I mit einer Acroleinbelastung des Katalysatorfestbetts LI zu einem Betriebszustand II mit einer Acroleinbelastung des Katalysatorfestbetts LII > LI im beschriebenen Zweizonenrohrbündelreaktor anwendungstechnisch zweckmäßig vorab der Erhöhung der Acroleinbelastung des Katalysatorfestbetts auch sowohl TI ein,C auf TII ein,C und TI ein,D auf TII ein,D erhöhen (anwendungstechnisch zweckmäßig wird man dabei so vorgehen, dass TII ein,C – TI ein,C in etwa gleich TII ein,D – TI ein,D gewählt wird).In principle, both T II a, C> T I A, C and T II a, D> T I A, D can also be met in an inventive two-zone acrolein partial oxidation to acrylic acid in the operating state II. As a rule, during the transition from an operating state I with an acrolein loading of the fixed catalyst bed L I to an operating state II with an acrolein loading of the fixed catalyst bed L II > L I in the described two-zone tube bundle reactor, suitably from the point of view of increasing the acrolein loading of the fixed catalyst bed both T I in , C on T II , C and T I on , D on T II on , D increase (in terms of application, it is advisable to proceed in such a way that T II is one, C - T I is one, C is approximately equal to T II , D - T I on , D is selected).

Es kann aber auch so vorgegangen werden, dass beim Übergang vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II nur TI ein,C auf TII ein,C erhöht, und TI ein,D im wesentlichen beibehalten (= TII ein,D) oder nur TI ein,D auf TII ein,D erhöht, und TI ein,C im wesentlichen beibehalten (= TII ein,C) wird. Erfindungsgemäß vorteilhaft wird man dabei in allen drei möglichen Fällen jedoch so verfahren, dass (insbesondere am frischen Katalysatorfestbett) sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II TmaxC – TmaxD ≥ 0°C und ≤ 80°C erfüllt ist. D.h., sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II kann TmaxC – TmaxD vorteilhaft (und unabhängig voneinander) ≥ 1°C und ≤ 70°C, oder ≥ 2°C und ≤ 60°C, oder ≥ 3°C und ≤ 50°C, oder ≥ 4°C und ≤ 40°C, oder ≥ 5°C und ≤ 30°C, oder ≥ 5°C und ≤ 25°C, oder ≥ 5°C und ≤ 20°C bzw. ≤ 15°C, oder ≥ 0°C und ≤ 5°C betragen.But it can also be done so that when transitioning from operating state I to operating state II only T I on , C on T II on , C increases, and T I on , D substantially retained (= T II on , D ) or only T I on , D on T II on , D increases, and T I on , C essentially retained (= T II on , C ). According to the invention, however, in all three possible cases, the procedure is such that T maxC -T maxD ≥ 0 ° C. and 80 ° C. is fulfilled (in particular on the fresh fixed catalyst bed ) both in operating state I and in operating state II. That is, both in operating state I and in operating state II, T maxC - T maxD may advantageously (and independently of each other) ≥ 1 ° C and ≤ 70 ° C, or ≥ 2 ° C and ≤ 60 ° C, or ≥ 3 ° C and ≤ 50 ° C, or ≥ 4 ° C and ≤ 40 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 30 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 25 ° C, or ≥ 5 ° C and ≤ 20 ° C or ≤ 15 ° C, or ≥ 0 ° C and ≤ 5 ° C.

Erfindungsgemäß günstig ist es, dass dann, wenn TmaxC – TmaxD im Betriebszustand I in einem bestimmten der vorgenannten Temperaturdifferenzintervalle liegt, TmaxC – TmaxD auch im Betriebszustand II in diesem Temperaturdifferenzintervall liegt.It is favorable according to the invention that when T maxC -T maxD in operating state I lies in a specific one of the aforementioned temperature difference intervals , T maxC -T maxD also lies in operating state II in this temperature difference interval.

Prinzipiell kann im Betriebszustand I TmaxC – TmaxD (TI maxC – TI maxD) aber auch ≥ 0°C und ≤ 80°C und im Betriebszustand II (TII maxC – TII maxD) < 0°C (z.B. bis zu –20°C, oder bis zu –10°C, oder bis zu –5°C) betragen.In principle, in the operating state IT maxC - T maxD (T I maxC - T I maxD ) but also ≥ 0 ° C and ≤ 80 ° C and in operating state II (T II maxC - T II maxD ) <0 ° C (eg up to -20 ° C, or down to -10 ° C, or down to -5 ° C).

Wird beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II sowohl TI ein,C als auch TI ein,D erhöht (auf TII ein,C bzw. TII ein,D), so können diese beiden Temperaturerhöhungen sowohl im wesentlichen zeitgleich (synchron) als auch zeitversetzt vorgenommen werden. Bei einer zeitversetzt ausgeführten Erhöhung ist es anwendungstechnisch vorteilhaft, zunächst TI ein,C auf TII ein,C und anschließend TI ein,D auf TII ein,D zu erhöhen (grundsätzlich kann aber auch umgekehrt vorgegangen werden).If, during the transition from operating state I to operating state II, both T I in , C and T I in , D increase (to T II in , C or T in II , D ), then these two temperature increases can occur both substantially simultaneously ) as well as with a time delay. In the case of a time-delayed increase, it is advantageous in terms of application technology to initially increase T I , C to T II , C and then T I to increase D to T II , D (in principle, however, the procedure can also be reversed).

Ob beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Erhöhung von LI auf LII durch eine Erhöhung der Belastung des Katalysatorfestbetts mit Reaktionsgaseingangsgemisch bei im wesentlichen gleich bleibender Reaktionsgaseingangsgemischzusammensetzung und/oder durch eine Erhöhung des Anteils der organischen Ausgangsverbindung im Reaktionsgaseingangsgemisch realisiert wird, hängt auch vom Design der trennwirksame Einbauten enthaltenden Trennkolonne ab, in die das Produktgasgemisch geführt wird, um das Zielprodukt abzutrennen. D.h., man wird die Erhöhung von LI auf LII anwendungstechnisch bevorzugt möglichst so vornehmen, dass die Belastung der Trennkolonne mit Produktgasgemisch in dem Bereich verbleibt, in welchem die Trennwirkung der Trennkolonne optimal ist. in der Regel ist dies dann gegeben, wenn man zur Erhöhung von LI primär den Reaktantenanteil im Reaktionsgaseingangsgemisch erhöht.Whether in the process according to the invention an increase of L I to L II is realized by increasing the load of the fixed catalyst bed with reaction gas input mixture with substantially constant Reaktionsgaseingangsgemischzusammensetzung and / or by increasing the proportion of organic starting compound in the reaction gas input mixture, also depends on the design of the separation-effective internals from separating column, in which the product gas mixture is passed to separate the target product. That is, the application of L I to L II is preferably the application of possible increase so that the load of the separation column with product gas mixture remains in the range in which the separation efficiency of the separation column is optimal. This is usually the case if, to increase L I, it is primarily the reactant content in the reaction gas input mixture that is increased.

Ganz generell wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anwendungstechnisch zweckmäßig angestrebt, die Zusammensetzungen des Reaktionsgasgemischs sowohl im Betriebszustand I als auch im Betriebszustand II, wie auch in allen Zuständen beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II so zu gestalten, dass sie sich außerhalb des explosionsfähigen Bereiches befinden, wie es in der WO 2004/007405 empfohlen wird.Quite generally, when carrying out the process according to the invention, it is expediently desirable in terms of application technology to determine the compositions of the reaction gas mixture both in operating state I as well as in operating state II, as well as in all states during the transition from operating state I to operating state II to be designed so that they are outside the explosive range, as shown in the WO 2004/007405 is recommended.

Erfindungsgemäß geeignete Reaktionsgaseingangsgemische für eine Propylenpartialoxidation zu Acrolein und/oder Acrylsäure sind z.B. solche die enthalten 5 bis 15 (bevorzugt 7 bis 11) Vol.-% Propylen, 4 bis 20 (bevorzugt 6 bis 12) Vol.-% Wasser, ≥ 0 bis 10 (bevorzugt ≥ 0 bis 5) Vol.-% von Propylen, Wasser, molekularem Sauerstoff und molekularem Stickstoff verschiedene Bestandteile, soviel molekularen Sauerstoff, dass das molare Verhältnis von enthaltenem molekularem Sauerstoff zu enthaltenem Propylen 1,5 bis 2,5 (bevorzugt 1,6 bis 2,2) beträgt, und als Restmenge bis zu 100 Vol.-% Gesamtmenge molekularen Stickstoff. Suitable reaction gas input mixtures according to the invention for a propylene partial oxidation to acrolein and / or acrylic acid are, for example, those which contain 5 to 15 (preferably 7 to 11)% by volume propylene, 4 to 20 (preferably 6 to 12)% by volume Water, ≥ 0 to 10 (preferably ≥ 0 to 5)% by volume constituents of propylene, water, molecular oxygen and molecular nitrogen, so much molecular oxygen that the molar ratio of molecular oxygen contained to propylene to be contained is 1.5 to 2.5 (preferably 1.6 to 2.2), and the remaining amount is up to 100 volume% of total molecular nitrogen.

Insbesondere bei hohen Propylenbelastungen des Katalysatorfestbetts ist die Mitverwendung von inerten Verdünnungsgasen mit hoher spezifischer Wärme empfehlenswert.Especially at high propylene loadings of the catalyst fixed bed is the concomitant use of inert diluent gases with high specific heat recommended.

Beispielsweise kann ein Reaktionsgaseingangsgemisch für eine heterogen katalysierte partielle Propylenoxidation zu Acrolein und/oder Acrylsäure bis zu 70 Vol.-% Propan enthalten.For example may be a reaction gas input mixture for a heterogeneously catalyzed partial propylene oxidation to acrolein and / or acrylic acid bis to 70 vol .-% propane.

Solche Propylenpartialoxidationsreaktionsgaseingangsgemische können z.B. enthalten 5 bis 11 Vol.-% Propylen, 2 bis 12 Vol.-% Wasser, > 0 bis 10 Vol.-% Propan, ≥ 0 bis 5 Vol.-% von Propylen, Propan, Wasser, molekularem Sauerstoff und molekularem Stickstoff verschiedene Bestandteile, soviel molekularen Sauerstoff, dass das molare Verhältnis von enthaltenem molekularem Sauerstoff zu enthaltenem Propylen 1 bis 3 beträgt und als Restmenge bis zu 100 Vol.-% Gesamtmenge molekularen Stickstoff; oder 5 bis 9 Vol.-% Propylen, 8 bis 18 Vol.-% molekularer Sauerstoff, 6 bis 35 Vol.-% Propan, und 32 bis 72 Vol.-% molekularer Stickstoff, oder 4 bis 25 Vol.-% Propylen, 6 bis 70 Vol.-% Propan, 5 bis 60 Vol.-% H2O, 8 bis 65 Vol.-% O2, und 0,3 bis 20 Vol.-% H2. For example, such propylene partial oxidation reaction gas input mixtures may be included 5 to 11% by volume propylene, 2 to 12 vol.% Water, > 0 to 10% by volume Propane, ≥ 0 to 5 vol.% Propylene, Propane, Water, Molecular Oxygen and Molecular Nitrogen Different Ingredients, so much molecular oxygen that the molar ratio of molecular oxygen contained to the propylene to be contained is 1 to 3 and the remaining amount is up to 100% by volume of total molecular nitrogen; or 5 to 9 vol.% propylene, 8 to 18% by volume molecular oxygen, 6 to 35 vol.% Propane, and 32 to 72 vol.% molecular nitrogen, or 4 to 25 vol.% propylene, 6 to 70 vol.% Propane, 5 to 60 vol.% H 2 O, 8 to 65 vol.% O 2 , and 0.3 to 20 vol.% H 2 .

Für eine erfindungsgemäße heterogen katalysierte Acroleinpartialoxidation zu Acrylsäure kommen als Reaktionsgaseingangsgemische z.B. solche in Betracht, die enthalten: 4,5 bis 8 Vol.-% Acrolein, 2,25 bis 9 Vol.-% molekularer Sauerstoff, 0 bis 35 Vol.-% Propan, 32 bis 72 Vol.-% molekularer Stickstoff, und 5 bis 30 Vol.-% Wasserdampf; oder 3 bis 25 Vol.-% Acrolein, 5 bis 65 Vol.-% molekularer Sauerstoff, 6 bis 70 Vol.-% Propan, 0 bis 20 Vol.-% molekularer Wasserstoff, und 8 bis 65 Vol.-% Wasserdampf. For a heterogeneously catalyzed acrolein partial oxidation according to the invention to acrylic acid, suitable reaction gas input mixtures are, for example, those which contain: 4.5 to 8 vol.% acrolein, 2.25 to 9% by volume molecular oxygen, 0 to 35 vol.% Propane, 32 to 72 vol.% molecular nitrogen, and 5 to 30% by volume Steam; or 3 to 25 vol.% acrolein, 5 to 65 vol.% molecular oxygen, 6 to 70 vol.% Propane, 0 to 20 vol.% molecular hydrogen, and 8 to 65 vol.% Steam.

Abschließend sei noch festgehalten, dass beim Übergang von einem Betriebzustand II in einen Betriebszustand I anwendungstechnisch zweckmäßig zunächst TII ein auf TI ein verringert und daran anschließend LII auf LI zurückgenommen wird. Mit Vorteil werden vorgenannte Rücknahmen in gleicher Weise wie die erfindungsgemäßen Erhöhungen als eine Aufeinanderfolge kleiner Rücknahmeschritte durchgeführt.Finally it should be noted that an application point, first T II is a T a is reduced to the transition from one operating state to an operating state II I I and subsequently L is reduced to L I II. Advantageously, the aforementioned reductions are carried out in the same way as the elevations according to the invention as a succession of small redemption steps.

Grundsätzlich kann die Rücknahme von LII auf LI aber auch im wesentlichen zeitgleich mit der Rücknahme von TII ein auf TI ein erfolgen (vorzugsweise aber auch in diesem Fall als eine Aufeinanderfolge kleiner Schritte). Die Lastverringerungen können in entsprechender Weise wie in dieser Schrift für die Lasterhöhungen beschrieben ausgeführt werden, jedoch mit dem Unterschied, dass die Größe, die bei der Lasterhöhung erhöht wird, bei einer Lastverringerung in entsprechender Weise erniedrigt wird.In principle, the redemption of L to L II I can also substantially simultaneously with the withdrawal of a T II I on T a take place (preferably but even in this case, as a succession of small steps). The load reductions can be carried out in a similar manner as described in this document for the load increases, but with the difference that the size that is increased in the load increase, is lowered at a load reduction in a corresponding manner.

Bei einer zweistufigen exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation wird man beim Übergang von einem Betriebzustand II in einen Betriebszustand I anwendungstechnisch zweckmäßig zunächst TII ein,1 auf TI ein,1 und daran anschließend TII ein,2 auf TI ein,2 verringern. Bei einer zweizonigen Betriebsweise wird man beim Übergang von einem Betriebzustand II in einen Betriebszustand I normalerweise diejenige Wärmeträgereintrittstemperatur, die man beim umgekehrten Betriebzustandswechsel als erste erhöht hat, als letzte erniedrigen.In a two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation, the transition from an operating state II to an operating state I in terms of application will suitably initially T II on , 1 on T I on , 1 and then T II on , 2 on T I on , 2 decrease. In the case of a two-zone mode of operation, the transition from an operating state II to an operating state I will normally be the last to lower the heat-carrier inlet temperature, which was first raised in the case of the reverse operating state change.

Beispielexample

Verfahren einer heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propylen zu Acrolein in einem Einzonen-Vielkontaktrohr-Festbettreaktor Beschreibung der allgemeinen Verfahrensbedingungen im Betriebszustand I Verwendetes Wärmeaustauschmittel: Salzschmelze, bestehend aus 60 Gew.-% Kaliumnitrat und 40 Gew.-% Natriumnitrit. Material der Kontaktrohre: ferritischer Stahl. Abmessungen der Kontaktrohre: 3200 mm Länge; 25 mm Innendurchmesser; 30 mm Außendurchmesser (Wandstärke: 2,5 mm). Anzahl der Kontaktrohre im Rohrbündel: 25500. Reaktor: Zylinderförmiger Behälter eines Durchmessers von 6800 mm; ringförmig angeordnetes Rohrbündel mit einem freien zentralen Raum. Durchmesser des zentralen freien Raumes: 1000 mm. Abstand der am weitesten außen liegenden Kontaktrohre zur Behälterwand: 150 mm. Homogene Kontaktrohrverteilung im Rohrbündel (6 äquidistante Nachbarrohre pro Kontaktrohr). Kontaktrohrteilung: 38 mm. Die Kontaktrohre waren mit ihren Enden in Kontaktrohrböden der Dicke 125 mm abdichtend befestigt und mündeten mit ihren Öffnungen in je eine am oberen bzw. unteren Ende mit dem Behälter verbundene Haube. Zuführung des Wärmeaustauschmittels zum Rohrbündel: Das Rohrbündel war durch drei zwischen den Kontaktrohrböden längs derselben aufeinanderfolgend angebrachte Umlenkscheiben (Dicke jeweils 10 mm) in 4 äquidistante (jeweils 730 mm) Längsabschnitte (Zonen) geteilt. A process of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propylene to acrolein in a one-zone multi-contact fixed bed reactor Description of the general process conditions in operating condition I Used heat exchange agent: Molten salt consisting of 60% by weight Potassium nitrate and 40 wt .-% sodium nitrite. Material of the contact tubes: ferritic steel. Dimensions of the contact tubes: 3200 mm in length; 25 mm inside diameter; 30 mm outside diameter (Wall thickness: 2.5 mm). Number of contact tubes in the tube bundle: 25,500th Reactor: Cylindrical container with a diameter of 6800 mm; annularly arranged tube bundle with a free central space. Diameter of the central free space: 1000 mm. Distance of the outermost contact tubes to the vessel wall: 150 mm. Homogeneous contact tube distribution in the tube bundle (6 equidistant neighboring tubes per contact tube). Contact tube pitch: 38 mm. The contact tubes were sealed at their ends in contact tube plates of thickness 125 mm and ended with their openings in one at the top and bottom of the container connected to the hood. Supply of the heat exchange medium to the tube bundle: The tube bundle was divided into four equidistant (each 730 mm) longitudinal sections (zones) by three deflecting disks (thickness each 10 mm) placed successively between the contact tube plates along the same.

Die unterste und die oberste Umlenkscheibe wies Ringgeometrie auf, wobei der Ringinnendurchmesser 1000 mm betrug und der Ringaußendurchmesser sich bis zur Behälterwand abdichtend erstreckte. Die Kontaktrohre waren an den Umlenkscheiben nicht abdichtend befestigt. Vielmehr waren eine Spaltbreite < 0,5 mm aufweisende Spalte so belassen, dass die Querströmungsgeschwindigkeit der Salzschmelze innerhalb einer Zone möglichst konstant war.The lowermost and the top deflection pulley had ring geometry, wherein the ring inner diameter was 1000 mm and the ring outside diameter down to the container wall sealingly extended. The contact tubes were at the deflection pulleys not sealed. Rather, a gap width <0.5 mm had Leave column such that the cross-flow velocity of the molten salt within a zone as possible was constant.

Die mittlere Umlenkscheibe war kreisförmig und erstreckte sich bis zu den am weitesten außen liegenden Kontaktrohren des Rohrbündels.The middle deflector was circular and extended to to the furthest outside lying contact tubes of the tube bundle.

Die Kreisführung der Salzschmelze wurde durch zwei Salzpumpen bewerkstelligt, von denen jede eine Rohrbündellängshälfte versorgte.The circle guide The salt melt was accomplished by two salt pumps, from each supplied a tube bundle half-length.

Die Pumpen drückten die Salzschmelze in einen um den Reaktormantel unten angebrachten Ringkanal, der die Salzschmelze über den Behälterumfang verteilte. Durch im Reaktormantel befindliche Fenster gelangte die Salzschmelze im untersten Längsabschnitt zum Rohrbündel. Die Salzschmelze floss dann der Vorgabe der Umlenkbleche folgend in der Abfolge

  • – von außen nach innen,
  • – von innen nach außen,
  • – von außen nach innen,
  • – von innen nach außen,
im wesentlichen mäanderförmig, über den Behälter betrachtet, von unten nach oben. Durch im obersten Längsabschnitt um den Behälterumfang angebrachte Fenster sammelte sich die Salzschmelze in einem oberen um den Reaktormantel angebrachten Ringkanal und wurde nach Abkühlung auf die ursprüngliche Eintrittstemperatur durch die Pumpen wieder in den unteren Ringkanal gedrückt.The pumps forced the molten salt into a ring channel mounted around the bottom of the reactor, which distributed the molten salt over the circumference of the container. Through the window located in the reactor shell, the molten salt reached the bottom longitudinal section of the tube bundle. The molten salt then flowed following the specification of the baffles in the sequence
  • - from the outside to the inside,
  • - from the inside to the outside,
  • - from the outside to the inside,
  • - from the inside to the outside,
essentially meandering, viewed over the container, from bottom to top. By in the top The molten salt was collected in a longitudinal section around the container circumference in an upper ring channel mounted around the reactor jacket and, after cooling to the original inlet temperature, was forced back into the lower annular channel by the pumps.

Zusammensetzung des Reaktionsgaseingangsgemisches (Gemisch aus Luft, Polymer grade Propylen und Kreisgas): 5,4 Vol.-% Propylen, 10,5 Vol.-% Sauerstoff, 1,2 Vol.-% COx, 81,3 Vol.-% N2, 1,6 Vol.-% H2O. Reaktorbeschickung: Salzschmelze und Reaktionsgasgemisch wurden über den Reaktor betrachtet im Gegenstrom geführt. Die Salz schmelze trat unten ein, das Reaktionsgasgemisch oben. Die Eintrittstemperatur der Salzschmelze betrug 337°C. Die Austrittstemperatur der Salzschmelze lag bei 339°C. Die Pumpleistung betrug 6200 m3 Salzschmelze/h. Das Reaktionsgaseingangsgemisch wurde dem Reaktor mit einer Temperatur von 170°C zugeführt. Belastung mit Reaktions gaseingangsgemisch: 68845 Nm3/h. Propylenlast der Katalysatorbeschickung: 110 Nl/l·h. Kontaktrohrbeschickung (von oben nach unten): Zone A: 50 cm Vorschüttung aus Steatit-Ringen der Geometrie 7 mm × 7 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurch messer). Zone B: 100 cm Katalysatorbeschickung mit einem homogenen Gemisch aus 30 Gew.-% an Steatit-Ringen der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurch messer) und 70 Gew.-% Vollkatalysator aus Zone C. Zone C: 170 cm Katalysatorbeschickung mit ringförmigem (5 mm × 3 mm × 2 mm = Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) Vollkatalysator gemäß Beispiel 1 der DE-A 100 46 957 . Composition of the reaction gas input mixture (mixture of air, polymer grade propylene and cycle gas): 5.4% by volume propylene, 10.5 vol.% Oxygen, 1.2% by volume CO x , 81.3% by volume N 2 , 1.6% by volume H 2 O. Reactor charge: Salt melt and reaction gas mixture were over viewed in countercurrent to the reactor. The salt melt entered the bottom, the reaction gas mixture above. The inlet temperature of the molten salt was 337 ° C. The exit temperature of the molten salt was 339 ° C. The pumping power was 6200 m 3 molten salt / h. The reaction gas input mixture was added to the reactor supplied at a temperature of 170 ° C. Load with reaction gas input mixture: 68845 Nm 3 / h. Propylene load of Catalyst charge: 110 Nl / lh. Contact tube charge (from top to bottom): Zone A: 50 cm Precast of steatite rings of geometry 7 mm × 7 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter knife). Zone B: 100 cm Catalyst feed with a homogeneous mixture from 30 wt .-% of steatite rings of geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter knife) and 70% by weight of full catalyst from zone C. Zone C: 170 cm Catalyst feed with annular (5 mm × 3 mm × 2 mm = outer diameter × length × inner diameter) Full catalyst according to Example 1 of DE-A 100 46 957 ,

Bezogen auf den einmaligen Durchgang des Reaktionsgaseingangsgemischs durch das Katalysatorfestbett betrug der Propylenumsatz 96,4 mol-% bei einer Selektivität der Acroleinbildung von 85,7 mol-%.Based on the single passage of the reaction gas input mixture by the fixed catalyst bed was the propylene conversion at 96.4 mol% a selectivity the acrolein formation of 85.7 mol%.

Tmax, bestimmt als Mittelwert über sechs mit Multithermoelementen versehene Thermoreaktionsrohre, betrug 398°C.T max , determined as an average over six thermoreaction tubes provided with multi-thermocouples, was 398 ° C.

Beschreibung der allgemeinen Verfahrensbedingungen im Betriebszustand IIDescription of the general process conditions in operating condition II

Wie im Betriebszustand I, die Belastung des Katalysatorfestbetts mit Propylen betrug bei gleich bleibender Zusammensetzung des Reaktionsgaseingangsgemischs jedoch 120 Nl/l·h und die Eintrittstemperatur der Salzschmelze betrug 342°C. Tmax lag bei 403°C. Propylenumsatz und Selektivität der Acroleinbildung waren wie im Betriebszustand I.However, as in operating condition I, the loading of the fixed catalyst bed with propylene was 120 Nl / l-hr and the inlet temperature of the molten salt was 342 ° C, with the composition of the reaction gas input mixture remaining the same. T max was 403 ° C. Propylene conversion and selectivity of acrolein formation were as in operating state I.

Der Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II wurde als eine Reihe von aufeinanderfolgenden Schritten vollzogen. Zunächst wurde die Eintrittstemperatur der Salzschmelze bei identischer Propylenbelastung um 0,5°C erhöht. Dann wurden diese Betriebsbedingungen 1 h beibehalten, ehe die Propylenbelastung bei stabil gehaltener Eintrittstemperatur der Salzschmelze um soviel erhöht wurde, bis der Propylenumsatz wieder 96,4 mol-% betrug. Dann wurden die Betriebsbedingungen wieder 1 h beibehalten, ehe die Eintrittstemperatur der Salzschmelze bei der neuen Propylenbelastung wiederum um 0,5°C erhöht wurde u.s.w..The transition from operating state I to operating state II was as a series completed by successive steps. At first was the inlet temperature of the molten salt with identical propylene loading around 0.5 ° C elevated. Then these operating conditions were maintained for one hour before the propylene load at stable held inlet temperature of the molten salt by so much elevated was until the propylene conversion was again 96.4 mol%. Then were maintain the operating conditions for another 1 h before the inlet temperature the molten salt was again increased by 0.5 ° C at the new propylene load u.s.w ..

Der höchste beim so durchgeführten Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II durchlaufene Tmax-Wert betrug 403°C.The highest Tmax value during the transition from operating state I to operating state II was 403 ° C.

Der Propylenumsatz sank zu keinem Zeitpunkt unter 96,4 mol-%.Of the Propylene conversion never dropped below 96.4 mol%.

VergleichsbeispielComparative example

Erhöhte man beim Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II bei zunächst gleich bleibender Eintrittstemperatur der Salzschmelze von 337°C die Belastung des Katalysatorfestbetts mit Propylen von 110 Nl/l·h auf 120 Nl/l·h (bei gleich bleibender Zusammensetzung des Reaktionsgaseingangsgemischs) und erst daran anschließend die Eintrittstemperatur der Salzschmelze von 337°C auf 342°C (in 0,5°C Schritten, wobei jede Temperaturerhöhung vor der darauffolgenden Temperaturerhöhung über 1 h gehalten wurde), betrug der beim so durchgeführten Übergang vom Betriebszustand I zum Betriebszustand II durchlaufene Tmax-Wert 404°C. Der Propylenumsatz sank vorübergehend unter 96,4 mol-%.Increased during the transition from operating state I to operating state II with initially constant inlet temperature of the molten salt of 337 ° C, the load of the fixed catalyst bed with propylene of 110 Nl / l · h to 120 Nl / l · h (with constant composition of the reaction gas input mixture) and only then the inlet temperature of the molten salt of 337 ° C to 342 ° C (in 0.5 ° C steps, each increase in temperature before the subsequent increase in temperature over 1 h was held), was the so carried out transition from operating state I to II operating state continuous T max value 404 ° C. The propylene conversion temporarily dropped below 96.4 mol%.

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben einer exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Zielverbindung in voneinander verschiedenen Betriebszuständen I und II, bei dem man ein die organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines die organische Zielverbindung enthaltenden Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches Katalysatorfestbett führt sowie in den die das Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre des Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur im in den Rohren befindlichen Katalysatorfestbett wenigstens einen fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur Tein hinein- und mit einer Austrittstemperatur Taus > Tein wieder aus diesem herausführt, und dabei das Katalysatorfestbett im Betriebszustand I bei einer Eintrittstemperatur TI ein mit einer Last LI der organischen Ausgangsverbindung und im Betriebszustand II bei einer Eintrittstemperatur TII ein mit einer LII der organischen Ausgangsverbindung mit der Maßgabe LII > LI und TII ein > TI ein belastet, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Wechsel vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II zunächst die Eintrittstemperatur TI ein auf den Wert TII ein und anschließend die Belastung des Katalysatorfestbetts mit der organischen Ausgangsverbindung vom Wert LI auf den Wert LII erhöht.A method for operating an exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of an organic starting compound to an organic target compound in mutually different operating states I and II, comprising reacting a starting gas mixture containing the organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas to obtain a product gas mixture containing the organic target compound an in-the tubes of a tube bundle reactor, fixed catalyst bed leads as well as in the area surrounding the fixed catalyst bed containing tubes of the tube bundle reactor chamber to the reaction temperature setting in located in the tubes fixed catalyst bed, at least a fluid heat carrier having an entry temperature T in and at an outlet temperature T off> T one again leads out of this, and thereby the fixed catalyst bed in the operating state I at an inlet temperature T I a an L I and T II a> T I a loaded with a load L I of the organic starting compound and in the operating state II at an inlet temperature T II with an L II of the organic starting compound with the proviso L II>, characterized in that when changing the operating state I to the operating state II, first, the inlet temperature T I then increased to the value T II, and the loading of the fixed catalyst bed with the organic starting compound from the value I L to the value L II. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis LII zu LI > 1 und ≤ 2 beträgt.A method according to claim 1, characterized in that the ratio L II to L I > 1 and ≤ 2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Ausgangsverbindung Propylen, Acrolein, tert.-Butanol, iso-Butan, iso-Buten, iso-Butyraldehyd, der Methylether des tert.-Butanols, Methacrolein, o-Xylol, p-Xylol, Naphthalin, Butadien, n-Butan, Ethylen, Indan, Benzol, 1-Buten, 2-Buten und/oder Ethan ist.Method according to claim 1 or 2, characterized the organic starting compound is propylene, acrolein, tert-butanol, iso-butane, iso-butene, iso-butyraldehyde, the methyl ether of tert-butanol, methacrolein, o-xylene, p-xylene, naphthalene, butadiene, n-butane, ethylene, indane, Benzene, 1-butene, 2-butene and / or ethane. Verfahren zum Betreiben einer zweistufigen exothermen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation einer ersten organischen Ausgangsverbindung zu einer organischen Endzielverbindung in voneinander verschiedenen Betriebszuständen I und II, bei dem man ein die erste organische Ausgangsverbindung, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein inertes Verdünnungsgas enthaltendes erstes Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines eine organische Zielzwischenverbindung enthaltenden ersten Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches erstes Katalysatorfestbett führt, sowie in den die das erste Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre dieses Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Re aktionstemperatur in dem ersten Katalysatorfestbett wenigstens einen ersten fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur T1,ein hinein- und mit einer Austrittstemperatur T1,aus > T1,ein wieder aus diesem herausführt und das erste, zuvor gegebenenfalls abgekühlte und gegebenenfalls mit molekularem Sauerstoff und Inertgas als Sekundärgaszusatz ergänzte Produktgasgemisch als molekularen Sauerstoff, wenigstens ein inertes Verdünnungsgas und die organische Zwischenzielverbindung als zweite organische Ausgangsverbindung enthaltendes zweites Reaktionsgaseingangsgemisch unter Erhalt eines die organische Endzielverbindung enthaltenden zweiten Produktgasgemischs durch ein in den Rohren eines Rohrbündelreaktors befindliches zweites, vom ersten Katalysatorfestbett verschiedenes, Katalysatorfestbett führt sowie in den die das zweite Katalysatorfestbett enthaltenden Rohre dieses Rohrbündelreaktors umgebenden Raum zur Einstellung der Reaktionstemperatur in dem zweiten Katalysatorfestbett wenigstens einen zweiten fluiden Wärmeträger mit einer Eintrittstemperatur T2,ein hinein- und mit einer Austrittstemperatur T2,aus > T2,ein wieder aus diesem herausführt und dabei im Betriebszustand I das erste Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TI 1,ein mit einer Last L1,I der ersten organischen Ausgangsverbindung und das zweite Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TI 2,ein mit einer Last L2,I der zweiten organischen Ausgangsverbindung und im Betriebszustand II das erste Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TII 1,ein mit einer Last L1,II der ersten organischen Ausgangsverbindung und das zweite Katalysatorfestbett bei einer Eintrittstemperatur TII 2,ein mit einer Last L2,II der zweiten organischen Ausgangsverbindung mit der Maßgabe L1,II > L1,I, TII 1,ein > TI 1,ein, L2,II > L2,I und TII 2,ein > TI 2,ein belastet, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Wechsel vom Betriebszustand I in den Betriebszustand II zunächst die Eintrittstemperatur TI 1,ein auf den Wert TII 1,ein und die Eintrittstemperatur TI 2,ein auf den Wert TII 2,ein und anschließend die Belastung des ersten Katalysatorfestbetts mit der ersten organischen Ausgangsverbindung vom Wert L1,I auf den Wert L1,II und als Folgewirkung der letztgenannten vorstehenden Maßnahme sowie einer gegebenenfalls zusätzlich veränderten Sekundärgaszugabe die Belastung des zweiten Katalysatorfestbetts vom Wert L2,I auf den Wert L2,II erhöht.A method for operating a two-stage exothermic heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of a first organic starting compound to an organic end target compound in mutually different operating conditions I and II, comprising first organic starting gas mixture containing the first organic starting compound, molecular oxygen and at least one inert diluent gas Target intermediate compound containing first product gas mixture through a located in the tubes of a tube reactor first fixed catalyst bed, as well as in the first catalyst fixed bed containing tubes this tube bundle surrounding space for adjusting the Re reaction temperature in the first fixed catalyst bed at least a first fluid heat carrier with an inlet temperature T 1, a into and out with an outlet temperature T 1, from > T 1, a back leads out of this and the first, previously gegeb optionally cooled and optionally supplemented with molecular oxygen and inert gas as secondary gas additive product gas mixture as molecular oxygen, at least one inert diluent gas and the organic intermediate target compound as a second organic Aus The second reaction gas input mixture containing the starting compound containing a second product gas mixture contained in the tubes of a tube bundle reactor, second, different from the first fixed catalyst bed, fixed catalyst bed and in the surrounding the second fixed catalyst tube of this tube bundle reactor surrounding space for adjusting the reaction temperature in the second Fixed catalyst bed at least a second fluid heat carrier with an inlet temperature T 2, one into and out with an outlet temperature T 2, > T 2, a back out of this and while in operation I the first fixed catalyst bed at an inlet temperature T I 1, one with a Last L 1, I of the first organic starting compound and the second fixed catalyst bed at an inlet temperature T I 2, one with a load L 2, I of the second organic starting compound and in operating state II the first e Fixed catalyst bed at an inlet temperature T II 1, one with a load L 1, II of the first organic starting compound and the second fixed catalyst bed at an inlet temperature T II 2, one with a load L 2, II of the second organic starting compound with the proviso L 1, II > L 1, I , T II 1, a > T I 1, a , L 2, II > L 2, I and T II 2, a > T I 2, a loaded, characterized in that when changing from Operating state I in the operating state II first, the inlet temperature T I 1, one on the value T II 1, and the inlet temperature T I 2, one to the value T II 2, and then the load of the first fixed catalyst bed with the first organic starting compound from the value L 1, I to the value L 1, II and as a consequence of the last-mentioned above measure and an optionally additionally modified secondary gas addition, the load of the second fixed catalyst bed of value L 2, I increased to the value L 2, II . Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Ausgangsverbindung Propylen, die Zwischenzielverbindung Acrolein und die Endzielverbindung Acrylsäure ist.Method according to claim 4, characterized in that the organic starting compound is propylene, the intermediate target compound Acrolein and the ultimate target compound is acrylic acid.
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DE102007004960A1 (en) 2007-01-26 2008-07-31 Basf Se Production of acrylic acid by partial gas phase oxidation, for use e.g. as monomer, includes extracting acrylic acid with organic solvent from acidic stream obtained in purification column
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