DE1593125A1 - Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und dem hierzu noetigen Katalysator - Google Patents

Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und dem hierzu noetigen Katalysator

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DE1593125A1
DE1593125A1 DE1966M0072134 DEM0072134A DE1593125A1 DE 1593125 A1 DE1593125 A1 DE 1593125A1 DE 1966M0072134 DE1966M0072134 DE 1966M0072134 DE M0072134 A DEM0072134 A DE M0072134A DE 1593125 A1 DE1593125 A1 DE 1593125A1
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oxygen
olefin
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carrier
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Giorgio Caporali
Nicola Giordano
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Montedison SpA
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    • C07C253/24—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
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    • B01J23/18—Arsenic, antimony or bismuth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
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Description

PATEN TAN WlXTB I 5931
dr. ing. H. NEGENDANK · DIPL.-ING.H. HAUCK · dipi^phys. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN
HAMBURG 8· · NEUES WALL·41 TBI.. ·· 74 SrUITD ■· 4110
.,„,Tm._,_ ^---,T-r ,--/-,-,τ /·. - TIUOI. NBOBDAPATBIfT KAMBITBG
^öifTJSC.OiNI -iDlbON S.p.A.
Foro Bonaparte 31,' München 15 mozartsth. »» TBXf* S ββΟΙ β€ ' " ■ UILANO/ Italien nuoi. ΗΐηιοίΜτίχτ xüaciiN
21, Dezember 1966
Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und dem hierzu nötigen Katalysator
Dia Erfindung betrifft ein katalytisches Verfahren zur Herstellung ungesättigter Nitrile, insbesonder©
E© sind.Tsrfaiarea--bekannt, und es waw&®n d@r. Äamelderin Patent© trteilt, nach denen Olefin© mit Ammoaiai: -und Sauerstoff in GegeaTrart spezifischer Katalysator©^ su ungesättigt©n Nitrilen umgesetzt vmrden.
Ss wurde nun gefunden % daß diese Verfahren» die immer von einer Gasmischung aus Olefin, Ammoniak und Sauerstoff oder dauerstoffhaltigem Gas ausgehen, mit einem spezifischen Katalysator durchgeführt werden können, der nachfolgend beschrieben und in Beispielen dargestellt wird.
Der erfindungsgemäße Katalysator besteht aus Tellur und Antimon zusammen mit Sauerstoff in einem Atomverhältnis
009829/1711
-2-BAD
Ie : Sb zwischen 9 : 1 und 1:1, wobei Sauerstoff in der !..enge zugegen ist,-daß die genannten Elemente als oxydierte Verbindungen rorliegen können.
Dieser Katalysator erwies sich als solcher oder auf üblichen Trägern als wirksam. Er lcann sowohl in einem Feetbett als auch in einem wirbelbett verwendet -werden.
Sas erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung von Acrylnitril aus Propylen und lur Herstellung von kethacrylnitri'l aus Isobutylen angewandt werden.
Vorzugsweise wird ©im reifes Olefin verwendet. Se morde jedoch gefunden t daß das Tsgfahren auch im Gegenwart; para* fiaiseher Kohlenwasserstoffe durchgeführt «erden kann, die unter den' VerfahrenebedingtKigen reactionsträge aind und als Vsrdünnuügemittel wirken. Der für die Reaktion erforderlich· Sauerstoff kann als solcher oder in Mischung ait sauerstoffhaltigen Gasen, beispielSWeise Luft, zugeführt werden.
Bie Menge an Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gas im Verhältnis su der ü-eng* Olefin kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Die Kolverhältnlsse Sauerstoff : Olefin liegen vorzugsweise zwischen etwa 1 s 1 und etwa 3,5 « 1. '
vrird im Verhältnis zu Olefin in Mengen β Inge set st,
die inneshalb weiter Grenzen variieren; vorzugsweise liegt das liolverhältnia Amiaaialc : Olefin zwischen etwa 0,5 ι 1 und
etwa 1,5:1. O0ft2i/171t ß.n no
BAD ORIGINAL
Ammoniak wird im Verhältnis zu Olefin in mengen eingesetzt, dl· innerhalb weiter Grenzen variieren; vorzugsweise liegt dae Molverhält nie Ammoniak κ Olefin zwischen etwa C ,5 : 1 · und etwa 1,5 : 1·
Die Unsetsung erfolgt normalerweise unter Atmosphärendruck, kann aber auch bei höherem Brück durchgeführt werden.
Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 330° C und 550° C. Vorzugsweise liegen die Temperaturen zwischen 380° C und 5000G, da in diesen Bereich sogar bei verhältnismäßig kurzen Kontaktzeiten gute Umsätze erzielt werden.
Die Kontakt selten können in welter Grenzen variieren, beispielsweise von 0,1 bis 20 Sekunden. In der Praxis wurde gefunden, daß die bevorzugten Kontaktzeiten bei dem erfindungageiiäßen Katalysator in dem Bereich von 0,5 bis 15 Sekunden liegen.
Wenn der HrfIndung»g—äße Katalysator auf einem Träger verwerden wird, liegt das Verhältnis von aktivem Anteil und Träger vorzugsweise zwischen 10 Gewichtsprozent und 50 Gewichtsprozent aktivem Anteil und zwischen 90 Gewichtsprozent und 50 Gewichtsprozent Träger, wobei die Oxyde in ihrer höchsten wertigkeitsstufe angegeben sind.
Als Träger können verschiedene Substanzen, wie Jillziumdioxyd, Aluainiuaoxyd., künstliches Aluminiunoxyd (Alundua), Ton und
089928/1711
BAD
-*-. 159312$
dergleichen in Form geeignet granulierter Pulver oder Körner sowie ferner Gele des bSiliziumdioxyds oder Aluminiumoxyds verwendet werden. Besonders gute Ergebnisse erhält man mit einem Träger, der aus handelsüblichem makroporösem Siliziumdioxyd in Form von Kügelchon bewteht.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Beispiele gegeben, von denen das erste die Darstellung des Katalysators betrifft, während sich die anderen auf die Oxydation eines Olefine in Gegenwart von Ammoniak beziehen.
Die in dieser Beschreibung benuteten folgenden Ausdruck· haben die im folgenden angegebene Bedeutungι .
Mole umgesetztes Olefin
% Olefinumaatz - * 100
ΔίοIe zugeführtes Olefin
Nettoauftbeut« oder. Selektivität
t · % Ausbeute de« Produkt·« χ im Yerkältnie
su dea umgesetzten Olefin
Gewicht der C-Atome dea Produktes ζ
. — __ .100
Gewicht der C-Atome des umgesetzten Olefine«
Bruttoausbeute ■ >? Ausbeute des Produktes χ im Verhältnis
£u dem zugeführten Olefin
009829/171 1
Gewicht der C-^tome des Iroduktes χ
Gewicht der C-^tome des augeführten Olefins '
Kontaktselt
die Zelt, In der eins Volumeneinheit dir züge führt en Gasmischung $ gemessen unter den in dem Reaktor herrschenden mittleren Temperatur-* und Dimokbedingungen, mit einer scheinbaren Volumeneinheit denKatalysators in Berührung bleibt»
Ein Katalysator mit einem aktiven Anteil«, der Tellurt Antimon und Sauerstoff mit einem Atomverheitnls Tellur i Antlmöü * 3 i i enthält, wird wie folgt hergestellt.
JS1 3 g M2^sO4 . 2H2O wurden in 85. al iVitäser aufgelöst, und 4i© ölen erg^bendii liößung wurde äur Tränkung von 8?|? g SillsiiiÄdliDi^d in Kügslöhanform verwendet. Das erhaltene Produkt ¥fU244* 42 Stunden bai 110 bis 1^0ö Ö g«tröökn»t*
Ί4 $ g Sbölfe worden mit 80 ial #aase£ und 5 g 65 ^-iger £3alpsttsrsäurä gsmisöht» Das Produkt der vorigen Verfahrene*» stüfä wurde alt; diaöer zweiten Lösung getränkt* Die Masse mtan daiin 12 stiiaden bei 110 bis 120° 0 gatroöknet und aiiaohliößisnd in Luft 8 Stunden" lang bei 55Oö 0 Hfktivierti. Str.bo erhaltene lAtalyüötör bestand aua 25 Gaw.H^ aktiv#m Aat»il uad 75 &8κ?.~:# Träger* ....
9 β a 9 / 1 7 11 BAD
593125
Boltpiele 2. 3 und 4
4,5 o« dee nach der obigen Beschreibung dargee teilt en Katalysators wurde in einen Reaktor geschüttet, der aus einem in geeigneter ./eise beheizten Meletahlrohr bestand.
Es wurde eine Gasmischung aus Propylen, Ammoniak und Sauerstoff iii den MolverMltüissen 1 t 1 : 10 bivr» unter AtmoB-phärendruck auf den Katalysator geleitet. Die Kontaktseit betrug 2,5 Sekunden. Die Reaktionsprodukte wurden durch Gas* chronatographle direkt analysiert.
Ee ergaben eich bei den Temperaturen 400° C1 440° C und 460° ö die folgenden ßeeultatej
ipiei 0O
Acryl- Acetonitril nitril CO,
;j Bruttoauebeute Acrylnitril
400
13,
•2,
79*6
803
2,8 16»6 apurtm 43»'
P 9 10, 4 P
Vollkommen die gleichen Ergibniaöa worden in einem Wlrbelbttt unter ooneb gleichen Bedingungen erreicht 4 während die $<**-» peraburrege.lung dar Reaktion buim Betrieb in große« ä Itlchter
829/1711

Claims (4)

PATBNTANWIlTB DR.iNO.n.NEGKNDlNK · dipl-ing.H. BAUCK · dipu-ρηυλ W. SCHMITZ HAMStTMG* MONCHXIf I " HtIlBtIO 8β ■ NBlTBR WAL·!. «1 L. ·« Τ« Β· OHB β· «1 IB am. naaBDArATBAT °·Ρ* ' MÜNCHBN 10 · MOZAXTSTR. BS Foro Bpnaparte 31» τβΐ..·β··ββ« η T -j. i X Ο / ITaLI-JI τιιΐβι. μβοβοαρατβντ mOncbbn ■ambübo, $1« Dezember 1966 P a t e η t a η a ρ r ü c h β
1. Verfahren zum Herstellen ungesättigter Nitrile, insbesondere Acrylnitril, duroh Umsetsen einer GaBziischung aus einem Olefin, Aamoniak und sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas über einem Katalysator toii^etner Tenperatur zwischen 330 und 550° C mit einer KonteJctzeit «wischen 0,1 und 20 Sekunden, dadurch gekennzeichnet, daß dar Katalysator aus Tellur, Antimon und oaueretoff in einem Atomverhältnis Te t Sb im Bereich von 9 : Ibis 1 ι 1 besteht, wobei die anwesende Sauerstoffmeng· ausreicht , daß dl· Elemente al· oxydiert· Verbindungen vorliegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator auf einen Träger, insbesondere makroporö· gern SilisiuadioxTd In ?orm von ilügelohen aufgebracht ist.
3. YerfaKren nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet,
001829/1711 -2-
BAD ORIGiNAL
daß der Katalysator aus 10 bis 50 Gew.-/? aktivem Anteil und zu 90 his 5>0 Gewn.-.i Träger besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem Katalysatorwirbelbett durchgeführt wird.
DE1966M0072134 1965-12-28 1966-12-22 Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und dem hierzu noetigen Katalysator Pending DE1593125A1 (de)

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