DE1196631B - Process for the production of unsaturated aldehydes - Google Patents
Process for the production of unsaturated aldehydesInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Irrt, α.:Erroneous, α .:
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Auslegetag:Number:
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C07cC07c
Deutsche KI.: 12 ο -7/03German KI .: 12 ο -7/03
Stl9123IVb/12o
19. April 1962
15. Juli 1965Stl9123IVb / 12o
April 19, 1962
July 15, 1965
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ungesättigter, vorzugsweise aliphatischer Aldehyde durch katalytische Umsetzung von Olefinen und Sauerstoff, wobei die Umsetzung der Olefine zu entsprechenden ungesättigten Aldehyden in technischem Maßstab in gleichmäßig hohen Ausbeuten durchgeführt werden kann.The present invention relates to a process for the production of unsaturated, preferably aliphatic Aldehydes by catalytic conversion of olefins and oxygen, the conversion of the Olefins to corresponding unsaturated aldehydes on an industrial scale in consistently high yields can be carried out.
Es sind Verfahren zur Herstellung ungesättigter Aldehyde, wie Acrolein, durch Umsetzung von Olefinen und Sauerstoff in Anwesenheit verschiedener Katalysatoren bekannt (vgl. deutsche Auslegeschriften 1079 615, 1092473, 1103911, 1125 901, die britische Patentschrift 839 808, französische Patentschriften 1208 444 und 1247786 und Chemical Abstracts, 55 [1961], Spalte 6377 h). Besonders günstige Ergebnisse werden mit den in der deutschen Auslegeschrift 1129 150 beschriebenen Katalysatoren Wismutmolybdat und Wismutphosphormolybdat erreicht. Dabei wird in dieser Patentschrift vorgeschlagen, das molare Verhältnis zwischen Sauerstoff und Olefin in dem dem Reaktionsgefäß zugeführten Reaktionsgemisch von 0,5 :1 bis 5 :1, vorzugsweise von etwa 1:1, zu halten. Falls zweckmäßig, kann das eingesetzte Produktengemisch auch Wasserdampf enthalten. Bei umfangreicher Durchführung dieses Verfahrens wurde jedoch die Beobachtung gemacht, daß der Grad der Umsetzung des Olefins zum ungesättigten Aldehyd im Verlaufe des Prozesses allmählich zurückgeht, eine Beobachtung, die auch bei Verwendung anderer Katalysatoren als Wismutmolybdat oder Wismutphosphormolybdat gemacht werden kann. Dieser allmähliche Abfall des Umsetzungsgrades scheint durch ein Absinken der Aktivität des Katalysators hervorgerufen zu werden. Der Katalysator kann in der Regel durch Behandlung mit Luft bei erhöhten Temperaturen in seinen ursprünglichen Aktivitätszustand gebracht werden, wenn sich bei seiner Verwendung ein Absinken der Aktivität bemerkbar gemacht hat. Diese Regeneration des Katalysators ist jedoch wegen Zeitausfalles unproduktiv, und aus wirtschaftlichen Gründen ist es deshalb wünschenswert, diese Regenerationsperioden zu vermeiden oder zumindest auf ein Minimum zu beschränken. There are processes for making unsaturated aldehydes, such as acrolein, by reacting olefins and oxygen in the presence of various catalysts known (see German Auslegeschriften 1079 615, 1092473, 1103911, 1125 901, the British Patent 839 808, French Patent 1208 444 and 1247786 and Chemical Abstracts, 55 [1961], column 6377h). Particularly favorable results are obtained with those in the German Auslegeschrift 1129 150 described catalysts bismuth molybdate and bismuth phosphorus molybdate achieved. It is proposed in this patent, the molar ratio between oxygen and Olefin in the reaction mixture fed to the reaction vessel from 0.5: 1 to 5: 1, preferably of about 1: 1. If appropriate, the product mixture used can also use steam contain. However, when this procedure was carried out extensively, the observation was made that that the degree of conversion of the olefin to the unsaturated aldehyde gradually increases in the course of the process declines, an observation that is also made when using catalysts other than bismuth molybdate or bismuth phosphorus molybdate can be made. This gradual drop in the degree of implementation appears to be caused by a decrease in the activity of the catalyst. Of the The catalyst can usually be restored to its original state by treatment with air at elevated temperatures Activity state can be brought when there is a decrease in activity during its use made noticeable. However, this regeneration of the catalyst is unproductive because of the time loss, and for economic reasons it is therefore desirable to have these regeneration periods avoid or at least keep it to a minimum.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das die Umsetzung zu den ungesättigten Aldehyden über längere Zeiträume ohne wesentliches Absinken des Umsetzungsgrades von Olefin zum ungesättigten Aldehyd ermöglicht.A process has now been found which converts the reaction to the unsaturated aldehydes longer periods of time without a significant decrease in the degree of conversion of olefin to unsaturated Aldehyde enables.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung ungesättigter Aldehyde durch Umsetzung eines gasförmigen Gemisches aus einem Olefin und Verfahren zur Herstellung ungesättigter AldehydeThe invention relates to a process for the preparation of unsaturated aldehydes by reaction a gaseous mixture of an olefin and process for the preparation of unsaturated aldehydes
Anmelder:Applicant:
The Standard Oil Company,The Standard Oil Company,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)Cleveland, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr .-Ing. Dr. jur. F. Redies,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. B. Redies
und Dr. D. Türk, Patentanwälte,
Opladen, Rennbaumstr. 27Dr.-Ing. Dr. jur. F. Redies,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. B. Redies
and Dr. D. Türk, patent attorneys,
Opladen, Rennbaumstr. 27
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Ernest C. Milberger,Ernest C. Milberger,
Maple Heights, Ohio (V. St. A.)Maple Heights, Ohio (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 20 April 1961 (104 254)V. St. v. America April 20, 1961 (104 254)
Sauerstoff in Gegenwart von Wismutmolybdat oder Wismutphosphormolybdat, gegebenenfalls auf einem Träger als Oxydationskatalysator. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das das Reaktionsgefäß verlassende gasförmige Reaktionsprodukt laufend oder in geeigneten Zeitabständen auf seinen Sauerstoffgehalt analysiert wird und Sauerstoff dem dem Reaktionsgefäß zugeführten Gasgemisch in einer solchen Menge zugefügt wird, daß der Sauerstoffgehalt in dem das Reaktionsgefäß verlassenden gasförmigen Reaktionsprodukt stets größer als 0,1 Molprozent ist. Höhere Konzentrationen an Sauerstoff können hingenommen werden. Im allgemeinen ergibt sich aber kein Vorteil, wenn höhere Konzentrationen von Sauerstoff in dem das Reaktionsgefäß verlassenden Reaktionsgemisch enthalten sind. Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens ist die obere Grenze im allgemeinen etwa 7 Molprozent.Oxygen in the presence of bismuth molybdate or bismuth phosphorus molybdate, optionally on one Carrier as an oxidation catalyst. The method is characterized in that the reaction vessel leaving gaseous reaction product continuously or at suitable time intervals for its oxygen content is analyzed and oxygen to the gas mixture fed to the reaction vessel in a such an amount is added that the oxygen content in the gaseous leaving the reaction vessel Reaction product is always greater than 0.1 mol percent. Higher concentrations of oxygen can be accepted. In general, however, there is no advantage when using higher concentrations of oxygen are contained in the reaction mixture leaving the reaction vessel. In the practical When performing the process, the upper limit is generally about 7 mole percent.
Die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes des das Reaktionsgefäß verlassenden Reaktionsgemisches kann nach den verschiedenen, an sich bekannten Methoden zur Bestimmung des Sauerstoffanteils eines Gases durchgeführt werden. Wenn diese Messungen ergeben, daß der Sauerstoffanteil in dem das Reaktionsgefäß verlassenden Reaktionsgemisch unter den vorherbestimmten erforderlichen Mindestgehalt fällt, ist es nur erforderlich, die Sauefstoffmenge in dem dem Reaktionsgefäß zugeführten Reaktions-The determination of the oxygen content of the reaction mixture leaving the reaction vessel can according to the various methods known per se for determining the oxygen content of a gas. If these measurements show that the oxygen content in the Reaction mixture leaving the reaction vessel below the predetermined required minimum content falls, it is only necessary to adjust the amount of oxygen in the reaction mixture fed to the reaction vessel
509 600/414-509 600 / 414-
gemisch zu erhöhen, um den gewünschten Effekt zu das Reaktionsgefäß verlassenden Reaktionsgemischto increase the mixture in order to achieve the desired effect on the reaction mixture leaving the reaction vessel
erreichen. enthaltene Sauerstoffmenge automatisch und weit-reach. the amount of oxygen contained automatically and
Bei der technischen Durchführung des Verfahrens gehend unabhängig von Bedienungspersonal auf derIn terms of the technical implementation of the process, it is independent of the operating personnel on the
wird der Sauerstoffanteil in dem das Reaktionsgefäß gewünschten Höhe gehalten werden,the oxygen content in which the reaction vessel can be kept at the desired level,
verlassenden Reaktionsgemisch durch mehrere Fak- 5 Das Verfahren wird vorzugsweise bei erhöhterleaving the reaction mixture through several fac- 5 The process is preferably carried out at increased
toren beeinflußt. Abgesehen von der Menge an Luft Temperatur durchgeführt.gates affected. Apart from the amount of air temperature carried out.
oder Sauerstoff, die dem Reaktionsgefäß zugeführt Das Verfahren der Erfindung wird vorzugsweiseor oxygen fed to the reaction vessel. The method of the invention is preferred
wird, kann die Menge des verbrauchten Sauerstoffes zur Herstellung von Acrolein durchgeführt. In diesemthe amount of oxygen consumed to produce acrolein can be done. In this
von der Temperatur und der Kontaktzeit abhängig Fall wird als Olefin Propylen und als KatalysatorDepending on the temperature and the contact time, propylene is used as an olefin and a catalyst as the case
sein. Wenn als Ausgangsprodukt eine Mischung von io vorzugsweise Wismutphosphormolybdat verwendet,be. If a mixture of io preferably bismuth phosphorus molybdate is used as the starting product,
Propylen und Propan verwendet wird, schwankt die wobei als ungesättigter Aldehyd Acrolein erhaltenPropylene and propane is used, the amount of which is obtained as unsaturated aldehyde acrolein varies
Menge des in der Reaktion verbrauchten Sauerstoffes, wird.Amount of oxygen consumed in the reaction is.
wenn eine Veränderung im Verhältnis dieser beiden Der nach dem Verfahren der Erfindung erzieltewhen a change in the ratio of these two ders obtained by the method of the invention
Bestandteile eintritt. Einige dieser Faktoren sind technische Fortschritt wird an Hand der folgendenComponents occurs. Some of these factors are technological advances will be seen in the following
nicht vollständig erfaßbar. Es ist deshalb erforder- 15 Beispiele erläutert,
lieh, den Sauerstoffgehalt in dem das Reaktionsgefäßnot completely detectable. It is therefore necessary to explain 15 examples
borrowed the oxygen content in which the reaction vessel
verlassenden Reaktionsgemisch kontinuierlich zu Beispiel 1
überwachen. Dadurch erhält man schnell Kenntnisleaving the reaction mixture continuously to Example 1
monitor. This gives you quick knowledge
von einer eventuellen Verringerung des Sauerstoff- Dieses Beispiel wurde in einem Laboratoriumsgehaltes
in dem das Reaktionsgefäß verlassenden 20 reaktor durchgeführt. Als Katalysator wurde eine
Reaktionsgemisch, und zwar unabhängig von der Wirbelschicht von Wismutphosphormolybdat ver-Ursache,
die der Veränderung des Sauerstoffanteils wendet. Der Katalysator wurde nach Beispiel 2 der
zugrunde liegt. Wenn die technische Anlage weit- deutschen Auslegeschrift 1129 150 hergestellt. Es
gehend automatisiert werden soll, kann ein kontinu- wurde eine Reaktionstemperatur von 427° C und ein
ierlich arbeitender Sauerstoffbestimmungsapparat 25 Überdruck von 0,21 kg/cm2 angewendet. Die scheinverwendet
werden. Es wird dann eine kontinuierliche bare Kontaktzeit beträgt 10 Sekunden. Das während
Messung des Sauerstoffanteils in dem das Reaktions- der Durchführung der Reaktion dem Reaktionsgefäß
gefäß verlassenden Reaktionsgemisch erzielt. Ver- zugeführte Reaktionsgemisch hatte einheitlich die
schiedene Arten von kontinuierlich arbeitenden folgende Zusammensetzung:
Sauerstoffbestimmungsapparaten sind im Handel er- 30 Bestandteil Molprozent
hältlich. Luft 52 2 of a possible reduction in oxygen. This example was carried out in a laboratory content in the reactor exiting the reaction vessel. The catalyst used was a reaction mixture, independently of the fluidized bed of bismuth phosphorus molybdate, which caused the change in the oxygen content. The catalyst was according to example 2 of the basis. When the technical system far- German Auslegeschrift 1129 150 produced. If it is to be automated, a continuous reaction temperature of 427 ° C. and an oxygen determination apparatus operating at a constant pressure of 0.21 kg / cm 2 can be used. The bogus are used. There will then be a continuous face contact time of 10 seconds. This is achieved during measurement of the oxygen content in the reaction mixture leaving the reaction vessel for the reaction to carry out the reaction. The reaction mixture supplied had the following consistently different types of continuously operating:
Oxygen determination devices are commercially available. 30 mole percent component
sustainable. Air 52 2
Solche kontinuierlich arbeitenden Sauerstoffbe- Wasser 391Such continuously working oxygen water 391
Stimmungsapparate können automatische Kontroll- Proüvleri 87Mood apparatus can have automatic control proüvleri 87
ventile steuern, die die Sauerstoffmenge regulieren, 'control valves that regulate the amount of oxygen, '
die dem Reaktionsgefäß zugeführt wird. Auf diese 35 Die bei der Umsetzung erhaltenen Ergebnisse sindwhich is fed to the reaction vessel. On this 35 the results obtained in the implementation are
Weise können also die dem Reaktionsgefäß züge- in der folgenden Tabelle wiedergegeben. In dieserThus, the following table shows how to pull the reaction vessel. In this
führte Sauerstoffmenge und damit auch die in dem Tabelle bedeutet:led amount of oxygen and thus also the one in the table means:
„, T T Gewicht des zu Acrolein umgesetzten Propylene", TT weight of the propylene converted to acrolein
% Umsetzung = ^,—r-rr-j—s *^—— · 100 .% Conversion = ^, - r-rr-j— s * ^ - - · 100.
Gewicht des Propylens im ZulaufWeight of the propylene in the feed
Nach den in der Tabelle angegebenen Zeiträumen wurden Proben entnommen.Samples were taken after the periods of time indicated in the table.
H PIIPl*V Cl 0 UL-IIa "
H PIIPl *
der Abänderung, daß die Zusammensetzung des dem Reaktionsgefäß zugeführten Reaktionsgemisch 45 durch Verminderung des Luftanteils die folgende Zusammensetzung hatte:the modification that the composition of the reaction mixture fed to the reaction vessel 45 had the following composition by reducing the proportion of air:
Bestandteil MolprozentIngredient mole percent
Luft 48,6Air 48.6
Wasser 41,5Water 41.5
50 Propylen 9,8 50 propylene 9.8
Das Ergebnis des Versuchs ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben:The result of the experiment is given in the following table:
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß bei Vorhan- 60 densein eines Sauerstoffüberschusses in dem das Reaktionsgefäß verlassenden Reaktionsgemisch der Umsetzungsgrad von Propylen zu Acrolein auf einem hohen Stand gehalten wurde.From this table it can be seen that if there is an excess of oxygen in the The reaction mixture leaving the reaction vessel shows the degree of conversion of propylene to acrolein on a was kept high.
Vergleichsversuch 5 Comparative experiment 5
Es wurde in derselben Apparatur unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch mitIt was worked in the same apparatus under the same conditions as in Example 1, but with
ΗίΠΙίΜ*Y CIa UL-IIa-
ΗίΠΙίΜ *
Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, daß der Grad der Umsetzung von Propylen zu Acrolein allmählich zu sehr niedrigen Werten absinkt, wenn das das Reaktionsgefäß verlassende Reaktionsgemisch nur eine sehr geringe Menge Sauerstoff enthält. sFrom this example it can be seen that the degree of conversion of propylene to acrolein is gradual drops to very low values if the reaction mixture leaving the reaction vessel only contains a very small amount of oxygen. s
Beim Vergleich der in den Tabellen I und II wiedergegebenen Ergebnissen ist zu erkennen, daß nach dem Verfahren der Erfindung über längere Zeiträume mit einem hohen Umsetzungsgrad gearbeitet werden kann, wobei nur ein geringes oder überhaupt kein Absinken der Aktivität des Katalysators eintritt.When comparing the results shown in Tables I and II it can be seen that after the process of the invention can be carried out over long periods of time with a high degree of conversion can, with little or no decrease in the activity of the catalyst occurs.
Es wurde eine Apparatur mit einem Festbettkatalysator eingesetzt, der 37,65 kg eines Wismutphosphormolybdatkatalysators enthielt, der gemäß Beispiel 2 der deutschen Auslegeschrift 1129 150 hergestellt wurde. Der Katalysator hatte die Form von Tabletten, wobei jede Tablette etwa 4,75 mm Durchmesser hatte und etwa 6,35 mm lang war. Es wurde eine Reaktionstemperatur von 427° C und ein Überdruck von 0,21 kg/cm2 angewandt. Propylen wurde in der in Tabelle III angegebenen Menge eingesetzt. Sauerstoff wurde dem Ausgangsgasgemisch in solchen Mengen zugegeben, daß die aus dem Reaktionsgefäß austretenden Gase stets etwa 4 Molprozent Sauerstoff enthielten, wobei diese Gase laufend auf ihren Sauerstoffgehalt analysiert wurden. Die Daten der Tabelle III zeigen, wie das Luft-Propylen-Verhältnis in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit zugeführten Propylenmenge abgeändert werden mußte. In Tabelle III sind die Ergebnisse von drei Ansätzen aufgeführt. Infolge der Änderungen der Propylenzufuhr änderte sich auch die scheinbare Kontaktzeit. Bei einer Zufuhr von nur 1,8 kg Propylen pro Stunde ist die Kontaktzeit relativ lang. Dies ergibt eine sehr hohe Gesamtumwandlung, wobei aber ein hohes Luft-Propylen-Verhältnis von 14 :1 notwendig ist, um den gewünschten Sauerstoffgehalt im gasförmigen Endprodukt aufrechtzuerhalten. Im anderen Extrem des Versuches, bei dem die Propylenzufuhr sehr hoch und die Kontaktzeit entsprechend geringer war, war die Reaktion selektiver, die Gesamrumwandlung des Propylens geringer, die Wasserumwandlung (CO2, CO usw.) geringer und infolgedessen das Luft-Propylen-Verhältnis zur Aufrechterhaltung des 4%igen Sauerstoffgehaltes in den das Reaktionsgefäß verlassenden Gasen nur 6,9 :1. Dies zeigt, wie eine einzige Variable, nämlich der Propylendurchsatz die notwendige Sauerstoffmenge beeinflussen kann. Es ist hieraus ersichtlich, daß es nicht genügt, lediglich ein festes Sauerstoff-Propylen-Verhältnis in den dem Reaktionsgefäß zugeführten Gasen aufrechtzuerhalten, weil die Reaktionsbedingungen die notwendige Sauerstoffmenge beeinflussen können und infolgedessen das Luft-Propylen-Verhältnis dauernd durch Erhöhen oder Erniedrigen des Luftanteils oder durch Änderung des Propylenanteils geändert werden muß, um einen konstanten Sauerstoffgehalt in den Endgasen aufrechtzuerhalten.An apparatus with a fixed bed catalyst was used which contained 37.65 kg of a bismuth phosphorus molybdate catalyst which was prepared according to Example 2 of German Auslegeschrift 1129 150. The catalyst was in the form of tablets, each tablet being about 4.75 mm in diameter and about 6.35 mm long. A reaction temperature of 427 ° C. and an overpressure of 0.21 kg / cm 2 were used. Propylene was used in the amount given in Table III. Oxygen was added to the starting gas mixture in such amounts that the gases emerging from the reaction vessel always contained about 4 mol percent oxygen, these gases being continuously analyzed for their oxygen content. The data in Table III show how the air / propylene ratio had to be varied as a function of the amount of propylene fed per unit of time. Table III lists the results of three runs. As a result of the changes in the propylene feed, the apparent contact time also changed. With a feed of only 1.8 kg of propylene per hour, the contact time is relatively long. This gives a very high overall conversion, but a high air-to-propylene ratio of 14: 1 is necessary to maintain the desired oxygen content in the final gaseous product. At the other extreme of the experiment, in which the propylene supply was very high and the contact time was correspondingly shorter, the reaction was more selective, the total conversion of propylene was lower, the water conversion (CO 2 , CO, etc.) was lower and, as a result, the air-propylene ratio to the Maintaining the 4% oxygen content in the gases leaving the reaction vessel is only 6.9: 1. This shows how a single variable, namely the propylene flow rate, can influence the amount of oxygen required. It can be seen from this that it is not sufficient merely to maintain a fixed oxygen-propylene ratio in the gases fed to the reaction vessel, because the reaction conditions can influence the necessary amount of oxygen and consequently the air-propylene ratio continuously by increasing or decreasing the proportion of air or must be changed by changing the propylene content in order to maintain a constant oxygen content in the end gases.
Tabelle ΙΠTable ΙΠ
pro Stunde zugeführtKilograms of propylene
fed per hour
Luft zu Propylen
im AusgangsgasMolar ratio
Air to propylene
in the source gas
pro Durchgang in °/oConversion to acrolein
per pass in ° / o
pro Durchgang in °/oTotal conversion
per pass in ° / o
5,6
9,21.8
5.6
9.2
10 :1
6,9:114: 1
10: 1
6.9: 1
45,4
38,031.9
45.4
38.0
87,2
70,494.8
87.2
70.4
Es wurde wie bei Beispiel 2 unter Verwendung der gleichen Apparatur verfahren, wobei die Temperatur variiert und drei Wismutphosphormolybdat-Katalysatoren mit verschiedener Aktivität verwendet wurden. Solche Katalysatoren wurden gemäß Beispiel II der USA.-Patentschrift 2 941007 hergestellt, wobei sich die Aktivität der Katalysatoren aus der Dauer der Wärmebehandlung bestimmt, denen die Katalysatoren in der letzten Herstellungsstufe unterworfen wurden. Tabelle IV zeigt den Effekt der drei Katalysatoren, die chemisch gleich, jedoch in ihrer Aktivität infolge der verschiedenen Erhitzungsdauer und der dadurch bewirkten verschiedenen spezifischen Oberflächen verschieden waren. Bei jedem Ansatz wurde der Sauerstoffgehalt der das Reaktionsgefäß verlassenden Gase kontrolliert und in Höhe von 2 bis 4 Molprozent aufrechterhalten. Die zur Aufrechterhaltung dieses Sauerstoffgehaltes notwendigen Molverhältnisse zwischen Luft und Propylen sind in Tabelle IV für jeden Katalysator angegeben. Mit dem am wenigsten aktiven Katalysator wurde eine verhältnismäßig niedrige Gesamtumwandlung des Propylens und eine niedrige Umwandlung von Propylen in Acrolein und ein sehr bescheidenes Luft-Propylen-Verhältnis von 4,9 :1 erreicht. Im anderen Extrem des Versuches, nämlich bei Einsatz des hochaktiven Katalysators, war es notwendig, die Temperatur zu senken, um die Kontrolle über die Reaktion zu bewahren; die Gesamrumwandlung war noch relativ hoch und das Luft-Propylen-Verhältnis mußte bis auf 11,0:1 gesteigert werden, um den richtigen Sauerstoffgehalt in den Endgasen aufrechtzuerhalten. The procedure was as in Example 2 using the same apparatus, the temperature varied and three bismuth phosphomolybdate catalysts with different activities were used. Such catalysts were prepared according to Example II of U.S. Patent 2,941,007, wherein The activity of the catalysts is determined by the duration of the heat treatment to which the catalysts were subjected in the last manufacturing stage. Table IV shows the effect of the three catalysts which are chemically the same, but in their activity due to the different heating times and the different specific surfaces caused thereby were different. With every approach the oxygen content of the gases leaving the reaction vessel was controlled and in the amount of Maintained 2 to 4 mole percent. The ones necessary to maintain this oxygen content Air to propylene molar ratios are given in Table IV for each catalyst. With the least active catalyst had a relatively low overall conversion of the Propylene and a low conversion of propylene to acrolein and a very modest air to propylene ratio of 4.9: 1 achieved. At the other extreme of the experiment, namely when using the highly active catalyst, it was necessary to lower the temperature in order to take control of the Preserve Response; the total conversion was still relatively high and the air-propylene ratio had to be increased to 11.0: 1 in order to maintain the correct oxygen content in the end gases.
0CReaction temperature
0 C
Luft zu PropylenMolar ratio
Air to propylene
in Acrolein
pro Durchgang in °/oconversion
in acrolein
per pass in ° / o
pro Durchgang in %Total conversion
per pass in%
Mittel
Hoch Low
middle
High
454
427465
454
427
9,2:1
11,0:14.9: 1
9.2: 1
11.0: 1
38,5
38,821.8
38.5
38.8
75,0
83,244.5
75.0
83.2
Das Verfahren der Beispiele 2 und 3 wurde in einem Großansatz mit einem Festbettkatalysator wiederholt. Die Bedingungen im Reaktionsgefäß und die Resultate sind in Tabelle V wiedergegeben. Die Ausgangsgaszusammensetzung betrug im wesentlichen wie folgt:The procedure of Examples 2 and 3 was carried out on a large scale with a fixed bed catalyst repeated. The conditions in the reaction vessel and the results are given in Table V. the The starting gas composition was essentially as follows:
Luft 77,0%Air 77.0%
Dampf 15,4%Steam 15.4%
Propylen 7,6%Propylene 7.6%
Der Luft' und/oder Propylengehalt wurde jedoch in dem Ausgangsgas so eingestellt, daß in den Abflußgasen gemäß den Aufzeichnungen eines kontinuierlichen Sauerstoffbestimmungsgerätes ein Sauerstoffgehalt von 2 bis 4 Molprozent aufrechterhalten wurde. Die Reaktionstemperatur wurde zwischen 454 und 482° C gehalten, und es wurde mit einer Kon- ao taktzeit von 2 bis 2,2 Sekunden und einem Überdruck von 0,35 bis 0,56 kg/cm2 eingehalten. Als Katalysator wurde ein Wismutphosphormolybdatkatalysator mittlerer Aktivität in Tabletenform eingesetzt. Die Gesamtversuchszeit betrug 942 Stunden, wobei sich keine wesentliche Variation in dem Umfang der Umwandlung von Propylen in Acrolein bemerkbar machte. Die Schwankungen im Luft-Propylen-Verhältnis waren die Folge sowohl der beiden Temperaturen von 454 und 482° C als auch in zweiter Linie anderer Variablen, die nicht kontrolliert wurden oder über die eine Kontrolle nicht möglich war. So bewirkte z. B. eine gelegentliche Reaktionsbeschleunigung Druckveränderungen im Reaktionsgefäß. Es war notwendig, die Abflußgase kontinuierlich zu analysieren und das Luft-Propylen-Verhältnis in den zugeführten Gasen zur Aufrechterhaltung des gewünschten Sauerstoffgehaltes in den Endgasen anzugleichen. Bei dieser Verfahrensweise wurde, wie in Tabelle III gezeigt, eine befriedigende Quote für die Umwandlung von Propylen in Acrolein über die gesamte, lange Reaktionszeit aufrechterhalten, ohne daß es notwendig war, den Katalysator periodisch zu regenerieren.However, the air and / or propylene content in the source gas was adjusted to maintain an oxygen content of 2 to 4 mole percent in the effluent gases as recorded by a continuous oxygen meter. The reaction temperature was kept between 454 and 482 ° C., and it was maintained with a contact time of 2 to 2.2 seconds and an excess pressure of 0.35 to 0.56 kg / cm 2 . A bismuth phosphorus molybdate catalyst of medium activity in tablet form was used as the catalyst. The total run time was 942 hours with no significant variation in the amount of propylene to acrolein conversion. The fluctuations in the air-propylene ratio were the result of both the temperatures of 454 and 482 ° C. and, secondarily, of other variables which were not controlled or which could not be controlled. So caused z. B. an occasional acceleration of the reaction pressure changes in the reaction vessel. It was necessary to continuously analyze the effluent gases and to adjust the air-propylene ratio in the supplied gases in order to maintain the desired oxygen content in the end gases. In this procedure, as shown in Table III, a satisfactory rate of conversion of propylene to acrolein was maintained over the entire long reaction time without the need to periodically regenerate the catalyst.
tionszeitReak
tion time
raturTempe
rature
von Propylen
in Acroleinconversion
of propylene
in acrolein
MolverhältnisAir propylene
Molar ratio
Claims (1)
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1079 615,
1092473;Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1079 615,
1092473;
italienische Patentschrift Nr. 580 541.British Patent No. 839,808;
Italian patent specification No. 580 541.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ID=22299441
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1962
- 1962-04-17 GB GB1491062A patent/GB963611A/en not_active Expired
- 1962-04-19 DE DEST19123A patent/DE1196631B/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1092473B (en) * | 1956-07-06 | 1960-11-10 | Ici Ltd | Process for the catalytic oxidation of aliphatic hydrocarbons in the vapor state |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB963611A (en) | 1964-07-15 |
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