DE1945727C - Process for the preparation of a catalyst and its use for the oxidation of o-xylene - Google Patents
Process for the preparation of a catalyst and its use for the oxidation of o-xyleneInfo
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Description
1. Antimonoxid oder Nb2O5, UO2, SnO2, PbO2, MnO2, GeO2, TaO2 und TeO2 in einer Menge von 0,1 bis 9,0 Mol je Mol Vanadiumoxid1. Antimony oxide or Nb 2 O 5 , UO 2 , SnO 2 , PbO 2 , MnO 2 , GeO 2 , TaO 2 and TeO 2 in an amount of 0.1 to 9.0 mol per mol of vanadium oxide
sowie gleichzeitig mit der Aufbringung des Bestandteils I oder nachfolgend in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitigas well as simultaneously with the application of component I or subsequently in any order or at the same time
II. i bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den fertigen Katalysator, Vanadiumoxid (berechnet als V2O5),II. I to 20 percent by weight, based on the finished catalyst, vanadium oxide (calculated as V 2 O 5 ),
III. 0,4 bis 4,0 Mol Kaliumoxid je Mol Antimonoxid (oder äquivalentem Oxid der Komponente I) sowieIII. 0.4 to 4.0 moles of potassium oxide per mole of antimony oxide (or equivalent oxide of the component I) as well as
IV. 0,5 bis 3 Mol Schwefeltrioxid je Mol Kaliumoxid, wobei man die Komponenten III und IV überwiegend in Form von Kaliumsulfat oder Kaliumpyrosulfat zufügt, worauf man das Produkt bei 300 bis 700° C kalziniert.IV. 0.5 to 3 moles of sulfur trioxide per mole of potassium oxide, where components III and IV are predominantly in the form of potassium sulfate or Potassium pyrosulphate is added, whereupon the product is calcined at 300 to 700.degree.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten im Molverhältnis von2. The method according to claim 1, characterized in that the components are in a molar ratio from
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auf das Titandioxid aufbringt.applies to the titanium dioxide.
3. Verwendung der gemäß dem Verfahren der Ansprüche 1 und 2 hergestellten Katalysatoren zur katalytischen Dampfphasenoxydation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid.3. Use of the catalysts prepared by the process of claims 1 and 2 for the catalytic vapor phase oxidation of o-xylene to phthalic anhydride.
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Die Oxydation von Naphthalin zur Herstellung Phthalsäureanhydrids ist bekannt. Hierzu wurden bereits viele geeignete Katalysatoren beschrieben, in denen die aktive Komponente meistens Vanadium ist. Versuche, die gleichen Katalysatoren zum Oxydieren von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid zu verwenden, waren nicht besonders erfolgreich. Es wurden nur sehr geringe und wirtschaftlich nicht akzeptable Ausbeuten erhalten und große Mengen an Kohlenoxiden gebildet.The oxidation of naphthalene to produce phthalic anhydride is known. For this purpose have already been many suitable catalysts are described in which the active component is mostly vanadium is. Attempts to use the same catalysts to oxidize o-xylene to phthalic anhydride weren't particularly successful. It became very low and economically unacceptable Yields obtained and large amounts of carbon oxides formed.
Die bislang bekannten Katalysatoren, welche speziell zur Oxydation von o-Xylol entwickelt wurden, weisen erhebliche Nachteile auf. Ein derartiger bekannter Katalysator wird durch Aufschmelzen von Vanadiumpentoxid sowie gegebenenfalls eines Alkalipyrosulfat oder -hydrogensulfat enthaltenden Gemisches auf einem porösen Träger hergestellt.The previously known catalysts, which were specially developed for the oxidation of o-xylene, have significant disadvantages. Such a known catalyst is made by melting Vanadium pentoxide and optionally a mixture containing alkali pyrosulphate or hydrogen sulphate made on a porous support.
Dieser Katalysator arbeitet jedoch nur dann be-' friedigend, wenn das gasförmige Reaktionsgemisch aus Sauerstoff und o-Xylol weiterhin Chlor oder eine Chlorverbindung enthält. Weiterhin ist em Katalysator zur Oxydation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid bekannt, welcher als Hauptbestandteil ein Oxid eines Metalls der Gruppen 5A oder 6A, z. B. Vanadium. Molybdän, Chrom oder Wolfram, enthalt, doch muß in diesem Fall dem gasförmigen Oxydationsgemisch Brom oder eine flüchtige Bromverbindung zugesetzt werden.However, this catalyst only works satisfactorily when the gaseous reaction mixture from oxygen and o-xylene furthermore contains chlorine or a chlorine compound. There is also a catalyst known for the oxidation of o-xylene to phthalic anhydride, which is a main component Group 5A or 6A metal oxide, e.g. B. Vanadium. Contains molybdenum, chromium or tungsten, but in this case bromine or a volatile bromine compound must be added to the gaseous oxidation mixture can be added.
Demgegenüber liegt der Erfindung in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen Katalysator herzustellen, welcher Tür die Oxydation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid geeignet ist und welcher bei hoher Selektivität annähernd quantitative Umwandlungswerte liefert, ohne daß Halogene oder Halogenverbindungen dem Oxydationsgemisch zugefügt werden müssen.In contrast, the invention is primarily based on the object of producing a catalyst which door is suitable for the oxidation of o-xylene to phthalic anhydride and which one with high selectivity provides approximately quantitative conversion values without the use of halogens or halogen compounds must be added to the oxidation mixture.
Zur Lösung dieser Aufgabe wirü eir Verfahren zur Herstellung eines Katalysators vorgeschlagen, welcher Vanadiumoxid, aufgebracht auf einen Titandioxid träge»·. Kaliumoxid und zusätzlich noch andere Metalloxide enthalt, und welches dadurch gekennzeichnet ist. daß man die folgenden KorPDonenten entweder als trockene Verbindungen oder als Salze aus wäßrker Lösung auf 40 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen aul den Gisamtkatalysator. feinteiliges Titandioxid aufbringt :To solve this problem, we propose a method for producing a catalyst, which Vanadium oxide applied to a titanium dioxide inert »·. Potassium oxide and also other metal oxides contains, and which is characterized by it. that you can either use the following corp components as dry compounds or as salts from water Solution to 40 to 95 percent by weight, based on the total catalyst. finely divided titanium dioxide applies :
I. Antimonoxid oder Nb2O,, UO2, SnO2, PbO .I. Antimony oxide or Nb 2 O 1, UO 2 , SnO 2 , PbO.
MnO,. GeO2, TaO2 und ToO2 in einer Menge von 0 j bis 9,0 Mol je Mol VanadiumoxidMnO ,. GeO 2 , TaO 2 and ToO 2 in an amount of 0 to 9.0 mol per mol of vanadium oxide
sowie gleichzeitig mit der Aufbringung des Bestandteils I oder nachfolgend in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitigas well as simultaneously with the application of component I or subsequently in any order or simultaneously
II. ! bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den fertigen Katalysator, Vanadiumoxid (berechnet als V2Oj).II.! up to 20 percent by weight, based on the finished catalyst, of vanadium oxide (calculated as V 2 Oj).
III. 0,4 bis 4,0 Mol Kaliumoxid je Mol Antimonoxid (oder äquivalentem Oxid der Komponente 1) sowieIII. 0.4 to 4.0 moles of potassium oxide per mole of antimony oxide (or equivalent oxide of component 1) such as
IV. 0,5 bis 3 Mol Schwefeltrioxid je Mol Kaliumoxid, wobei man die Komponenten III und IV überwiegend in Form von Kaliumsulfat oder Kaliumpyrosulfat zufügt,IV. 0.5 to 3 moles of sulfur trioxide per mole of potassium oxide, components III and IV being predominantly in the form of potassium sulfate or potassium pyrosulfate inflicts
worauf man das Produkt bei 300 bis 7000C kalziniert. Vorzugsweise werden die einzelnen Komponenten in den folgenden Molverhältnissen auf das Titandioxid aufgebracht:after which the product calcined at 300 to 700 0 C. The individual components are preferably applied to the titanium dioxide in the following molar ratios:
Komponenten I
Komponenten III
Komponenten IVComponents I
Components III
Components IV
II = 0,2:1 bis 2,0:1,II = 0.2: 1 to 2.0: 1,
I = 0.6:1 bis 1 :1 undI = 0.6: 1 to 1: 1 and
III = 0,5:1 bis 3,0:1.III = 0.5: 1 to 3.0: 1.
Es wurde gefunden, daß man mit Hilfe der so hergestellten Katalysatoren o-Xylol in einem Festbettverfahren mit guter Ausbeute in Phthalsäureanhydrid überführen kann und daß die Bildung unerwünschter Verbindungen dabei weitgehend unterdrückt wird.It has been found that o-xylene can be used in a fixed bed process with the aid of the catalysts thus prepared can be converted into phthalic anhydride with good yield and that the formation is undesirable Connections is largely suppressed.
Zur Durchführung der Reaktion leitet man o-Xylol mit Luft in der Dampfphase über den auf einer Temperatur von 250 bis 4500C gehaltenen Katalysator. Die Verwcilzeit für die Reaktion beträgt etwa 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Sekunden.To carry out the reaction by passing o-xylene with air in the vapor phase over the maintained at a temperature of 250 to 450 0 C catalyst. The time for the reaction is about 0.1 to 5, preferably 0.5 to 3 seconds.
Der Titandioxidträger ist für das erfindungsgemäß hergestellte Katalysatorsystem wesentlich, denn es beeinflußt die Katalysatoraktivität bei der Oxydation in einem solchen Maße, daß es durch keinen anderen Träger ersetzt werden kann. Wenn man Titandioxid zusammen mit Vanadiumpentoxid und dem Kaliumsulfat-Antimonoxid-Gemisch auf einem inerten Träger, wie beispielsweise Siliciumdioxid oder Aluminium-The titanium dioxide support is essential for the catalyst system produced according to the invention because it affects the catalyst activity in the oxidation to such an extent that it is not influenced by any other Carrier can be replaced. If you use titanium dioxide together with vanadium pentoxide and the potassium sulfate-antimony oxide mixture on an inert carrier, such as silicon dioxide or aluminum
oxid, niederschlägt, verläuft die Oxydation von o-Xylol nicht befriedigend, und es werden nur geringe Ausbeuten an Phthalsäureanhydrid erhalten. Das Titandioxid muß also als Trägerphase vorliegen. Wenn man auf der anderen Seite das Titandioxid als Träger Tür die Mischung von Vanaaiumpentoxid, Antimonoxid und Kaliumsulfat wegläßt, werden bei der Oxydation des o-Xylols ebenfalls nur geringe Ausbeuten an Phthalsäureanhydrid erhalten. Wenn man schließlich Titandioxid allein verwendet, strömt das o-Xylol unverändert durch den Katalysator.oxide, precipitates, the oxidation of o-xylene does not proceed satisfactorily and the yields are low obtained on phthalic anhydride. The titanium dioxide must therefore be present as a carrier phase. If on the other hand the titanium dioxide as a carrier door the mixture of vanadium pentoxide, antimony oxide and omits potassium sulfate, the oxidation of the o-xylene likewise produces only low yields Obtained phthalic anhydride. Finally, when using titanium dioxide alone, the o-xylene will flow unchanged by the catalyst.
ALs Titandioxid wird vorzugsweise ein Produkt mit grcßer Oberfläche verwendet, welches durch Fällen von Titandioxid aus einer sauren Sulfatlösung, Waschen, anschließendes Trocknen, Kalzinieren und Zerkleinern erhalten wird. Am besten wird es in einer Korngröße >ron 20 bis 600 μπι. vorzugsweise von 20 bis 300 μπι, eingesetzt. Die innere Oberfläche sollte dabei etwa 5 bis 200 nr/g betragen.As the titanium dioxide, a product having a large surface area is preferably used, which is obtained by precipitating titanium dioxide from an acidic sulfate solution, washing, then drying, calcining and crushing. It is best with a grain size> r on 20 to 600 μm. preferably from 20 to 300 μπι used. The inner surface should be about 5 to 200 nr / g.
Da uer erfindungsgemäß hergestellte Katalysator in einem Feslbettsystem verwendet wird, kann man ihn nach der Herstellung vorteilhaft zu Kugeln oder sonstigen Körpern geeigneter GröLe formen, wrbei mit einer Größe von etwa 4x4 mm gute Ergebnisse erzielt werden. Vorzugsweise reduziert man bei der Herstellung des Katalysators jedoch die Teilchengröße des Titandioxids auf den oben angegebenen Bereich. um in den ekujlnen Stufen der Katalysatorhcrstellung einen ausreichenden Kontakt A.er übrigen Komponenten des Systems mit dem Titandioxid zu gewährleisten.Since the catalyst produced according to the invention is used in a solid bed system, it can advantageously be shaped into spheres or other bodies of suitable size after production, with good results being achieved with a size of approximately 4 × 4 mm. However, in the preparation of the catalyst, preference is given to reducing the particle size of the titanium dioxide to the range given above. in order to ensure sufficient contact A of the other components of the system with the titanium dioxide in the individual stages of catalyst production.
Weitere wichtige Komponenten sind Kaliumoxid und Schwefeltrioxid. Diese Komponenten können dadurch eingebracht werden, daß man Kaliumsulfat oder Kaliumpyrosulfat entweder als Komponente einer Trockenmischung oder in Lösung zu dem Katalysator gibt.Other important components are potassium oxide and sulfur trioxide. These components can thereby be introduced that you can either potassium sulfate or potassium pyrosulfate as a component Dry mixture or in solution are added to the catalyst.
Unter bestimmter. Umständen kann es auch zweckmäßig sein, das Antimonoxid (normalerweise Sb2O3) durch andere Oxide zu ersetzen. So können an Stelle des Antimonoxids gegebenenfalls die Oxide UO2. Nb2O5, SnO2, PbO2, MnO2, GeO2, TaO2 und TeO2 verwendet werden. Der Einfachheit ha'ber wird die Katalysatorherstellung im folgenden jedoch unter Verwendung von Antimonoxid beschrieben.Under certain. In some circumstances it may also be useful to replace the antimony oxide (usually Sb 2 O 3 ) with other oxides. Thus, instead of the antimony oxide, the oxides UO 2 . Nb 2 O 5 , SnO 2 , PbO 2 , MnO 2 , GeO 2 , TaO 2 and TeO 2 can be used. For the sake of simplicity, however, the preparation of the catalyst is described below using antimony oxide.
Das Antimonoxid wird dem Katalysator vorzugsweise in trockener Form ais Trioxid zugesetzt. Jedoch kann es in bestimmten Fällen auch vorteilhaft sein, das Antimon in einer zum Imprägnieren des Titandioxidträgers verwendeten Lösung zuzugeben.The antimony oxide is preferably added to the catalyst in dry form as trioxide. However In certain cases it can also be advantageous to use the antimony in one for impregnating the titanium dioxide carrier add the solution used.
Die Herstellung des Katalysators kann nach folgenden Verfahren erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, daß man das Titandioxid trocken mit Antimonoxid vermischt und das trockene Gemisch mit einer Lösung imprägniert, welche man durch Auflösen von Vanadiumpentoxid in einer Kaliumsu.'fat enthaltenden verdünnten Schwefelsäurelösung herstellt und kontini ierlich mit Schwefeldioxid sättigt. Das so imprägnierte Gemisch wird dann bei 1100C getrocknet, tablettiert und 24 Stunden lang bei 4000C kalziniert. Bei den Imprägnierungsverfahren kann die wäßrige Lösung beliebige Konzentration aufweisen, es ist lediglich erforderlich, daß die Zusammensetzung des fertigen Katalysators in den oben angegebenen erfindungsgemäßen Bereichen liegt.The catalyst can be prepared by the following process. One possibility is that the titanium dioxide is mixed dry with antimony oxide and the dry mixture is impregnated with a solution which is prepared by dissolving vanadium pentoxide in a dilute sulfuric acid solution containing potassium sulfate and continuously saturating it with sulfur dioxide. The mixture thus impregnated is then dried, pelletized and 24 hours at 110 0 C calcined at 400 0 C. In the impregnation process, the aqueous solution can have any concentration; it is only necessary that the composition of the finished catalyst be in the above-mentioned ranges according to the invention.
Nach der anderen Ausführungsform kann man Titandioxid, Kaliumpyrosulfat, Antim^ntrioxid und Vanadiumpentoxid im richtigen Verhältnis gründlich miteinander vermischen, in bekannter Weise tablettieren und 24 Stunden lang bei 400 C kalzinieren. Befriedigende Ergebnisse werden beim Tablettieren erzielt, wenn ms'i die Komponenten mit eintm geeigneten Schmiermittel vermischt und in einer üblichen Tablettiermaschine verarbeitet. Die letzte Stufe der Katalysatorherstellung ist das Kalzinieren. Das Kalzinieren kann etwa 4 bis 24 Stunden lang bei Temperaturen von etwa 300 bis 700 C, vorzugsweise bei etwa 400° C, durchgeführt werden.According to the other embodiment, titanium dioxide, potassium pyrosulphate, antimony trioxide and vanadium pentoxide can be used Mix thoroughly with each other in the correct proportions, tableting in the known manner and calcine at 400 ° C for 24 hours. Satisfactory results are achieved with tableting, if ms'i the components with a suitable Lubricants mixed and processed in a conventional tablet machine. The last stage of the Catalyst manufacture is calcining. The calcination can take about 4 to 24 hours at temperatures from about 300 to 700.degree. C., preferably at about 400.degree.
Für die Oxydation des o-Xylols ist die Einhaltung einer genauen Reaktionstemperatur wichtig. Zweckmäßig wird die Oxydation bei 300 bis 410' C und vorzugsweise bei 350 bis 390 C durchgeführi. Bei Betrieb des Systems wird der Katalysator in einen geeigneten Reaktor eingeführt und auf die gewünschte Temperatur erhitzt und das o-Xylol im Gemisch mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, wie beispielsweise Luft, in das System eingeleitet. Das bevorzugte Molverhältnis von Luft zu o-Xylol liegt bei 80 bis 150 zr 1. D<e Strömungsgeschwindigkeit der Gase und Dämpfe wird so reguliert, daß die gewünschte Scheinkontaktzeit der Reaktionspartner mit den Katalysatoren erreicht wird. Die Ccheinkontaktzeit ist die Zeit, die das Ausgangsgemisch in Kontakt mit dem Katalysator ist, wobei die gesamte Reaktionszone als katalysatorfrei angesehen wird:Maintaining a precise reaction temperature is important for the oxidation of the o-xylene. The oxidation is expediently carried out at 300 to 4 10 ° C. and preferably at 350 to 390 ° C. When the system is in operation, the catalyst is introduced into a suitable reactor and heated to the desired temperature, and the o-xylene is introduced into the system as a mixture with a gas containing molecular oxygen, such as, for example, air. The preferred molar ratio of air to o-xylene is 80 to 150 zr 1. The flow rate of the gases and vapors is regulated so that the desired apparent contact time of the reactants with the catalysts is achieved. The chein contact time is the time that the starting mixture is in contact with the catalyst, whereby the entire reaction zone is considered to be catalyst-free:
Scheinkontaktzeit =Dummy contact time =
Vom Katalysator eingenommener Reaktorraum Reactor space occupied by the catalyst
Strömungsgeschwindigkeit der Gase bei Normaltemperatur und -druckFlow velocity of the gases at normal temperature and pressure
Die Oxydation kann bei Atmosphärendruck durchgeführt werden, jedoch ist es zweckmäßig, bei schwach erhöhtem Druck, beispielsweise bis zu 3 Atmosphären, zu arbeiten.The oxidation can be carried out at atmospheric pressure, but it is expedient at weak elevated pressure, for example up to 3 atmospheres, to work.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:The invention is illustrated in more detail by the following examples:
Herstellung des KatalysatorsManufacture of the catalyst
Durch Fällung und Kalzinieren hergestelltes Titandioxid wurde gesiebt, um die Teilchen mit einer Größe im Bereich von 0,25,0,044 mm (lichter Maschenweite) abzutrennen. Das Titandioxid hatte eine Oberfläche von etwa 20 m2/g und ein Wasser-Porenvolumen von etwa 0,3 cm3/g. Das Titandioxid wurde mit einer einen Antimontrioxidgehalt von 6 Gewichtsprozent ergebenden Menge trocken vermischt.Titanium dioxide produced by precipitation and calcination was sieved to separate the particles having a size in the range of 0.25.0.044 mm (inner mesh size). The titanium dioxide had a surface area of about 20 m 2 / g and a water pore volume of about 0.3 cm 3 / g. The titanium dioxide was dry blended with an amount giving an antimony trioxide content of 6 percent by weight.
Eine im fertigen Katalysator einen K2O-Gehalt von 2,0 Gewichtsprozent und einen SO3-Gehalt von 2,0 Gewichtsprozent ergebende Menge Kaliumpyrosulfat wurde zusammen mit einer im fertigen Katalysator einen Vanadiumpentoxidgehalt von 6 Gewichtsprozent ergebenden Menge Vanadylsulfat in Wasser gelöst. Diese Lösung wurde dann in ein rotierendes Bett aus dem trockenen Gemisch von Antimontrioxid und Titandioxid gesprüht. Das Durchmischen wurde so lange fortgesetzt, bis die flüssige Phase gut verteilt war. Dann wurde die Mischung bei 1100C getrocknet und unter Verwendung eines organischen Bindemittels in einer normalen Tablettiermaschine zu Kontakt-An amount of potassium pyrosulfate giving a K 2 O content of 2.0 percent by weight and an SO 3 content of 2.0 percent by weight in the finished catalyst was dissolved in water together with an amount of vanadyl sulfate giving a vanadium pentoxide content of 6 percent by weight in the finished catalyst. This solution was then sprayed into a rotating bed of the dry mixture of antimony trioxide and titanium dioxide. Mixing was continued until the liquid phase was well distributed. Then the mixture was dried at 110 0 C and using an organic binder in a normal tablet machine to contact
körpern von 4x4 mm Größe verarbeitet. Diese Kontaktkörper wurden 24 Stunden lang bei 4000C kalziniert. Der fertige Katalysator hatte die folgende, in Oxiden ausgedrückte Zusammensetzung:bodies of 4x4 mm size processed. These contact bodies were calcined at 400 ° C. for 24 hours. The finished catalyst had the following composition, expressed in oxides:
V2O5 V 2 O 5
Sb,Ü3 Sb, Ü 3
K20K 2 0
SO3 SO 3
TiO2 TiO 2
GewichtsprozentWeight percent
6,0
6,0
2,0
2,0
84,06.0
6.0
2.0
2.0
84.0
Der nach dem obigen Verfahren hergestellte Katalysator wurde einer Prüfung in einem Reaktor unterworfen, welcher aus einem Stahlrohr mit einem Innendurchmesser von 2,54 cm und einer Länge von 305 cm bestand und mit Thermoelementen und den erforderlichen Vorrichtungen zur Temperal ^regulierung ausgerüstet war. Das Katalysatorbett war 244 cm tief. Die ersten 91,5 cm des Katalysatorbettes waren zu 50% mit inertem Sand vermischt. Der übrige Reaktor enthielt reinen Katalysator. Der Reaktor wurde auf eine Temperatur von 346° C gebracht, und o-Xylol wurde mit einer Geschwindigkeit von 0,066 kg/Std. durchgeleitet. Schwefeldioxid wurde in einer 0,7 Gewichtsprozent des o-X^lols entsprechenden Menge in den Reaktor eingeleitet. Die Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von 2,345 kg/Std. zugeführt. Die bei diesem Versuch ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:The catalyst prepared by the above procedure was subjected to a test in a reactor, which consists of a steel tube with an inner diameter of 2.54 cm and a length of 305 cm and equipped with thermocouples and the necessary devices for temperature regulation was. The catalyst bed was 244 cm deep. The first 91.5 cm of the catalyst bed was closed 50% mixed with inert sand. The rest of the reactor contained pure catalyst. The reactor was on brought a temperature of 346 ° C, and o-xylene was at a rate of 0.066 kg / h. passed through. Sulfur dioxide was in an amount corresponding to 0.7 percent by weight of the o-X ^ lols initiated the reactor. The air was blown at a rate of 2.345 kg / hour. fed. The at The values determined in this experiment are summarized in the following table:
3535
Reaktordruck in atü 0,518Reactor pressure in atü 0.518
Γ hthalsäureanhydridausbeuteΓ thalic anhydride yield
in kg/Std 0,080in kg / hour 0.080
GesamtumwandlungTotal conversion
in Molprozent 100in mole percent 100
Selektivität in Molprozent 87,2Selectivity in mole percent 87.2
Aus diesen Werten geht hervor, daß man bei Verwendung des wie oben beschrieben hergestellten Katalysatorsystems Phthalsäureanhydrid in hervorragender Ausbeute gewinnen kann.From these values it can be seen that when using the one prepared as described above Phthalic anhydride catalyst system can win in excellent yield.
Mit diesem Beispiel soll die Bedeutung der Anwesenheit von Antimon im Katalysator gezeigt werden, wozu-" die Ausbeute bei Verwendung eines 6% Antimon enthaltenden Katalysators mit der Ausbeute bei Verwendung eines Katalysators ohne Antimon verglichen werden. Bei diesen Versuchen betrug die auf Normaltemperatur und -druck bezogene Scheinkontaktzeit 2,5 Sekunden. Das Molverhältnis von Luft zu o-Xylol betrug 123. Schwefeldioxid wurde in einer 0,7 Gewichtsprozent des o-Xylols entsprechenden Menge in den Reaktor geleitet. Die Temperatur wurde auf dem Tür die höchste Selektivität und Umwandlung optimalen Wert gehalten. Die Katalysatoren hatten die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:This example aims to highlight the importance of attendance of antimony in the catalyst can be shown, including - "the yield when using a 6% antimony containing Catalyst can be compared with the yield using a catalyst without antimony. In these tests, the mock contact time based on normal temperature and pressure was 2.5 seconds. The mole ratio of air to o-xylene was 123. Sulfur dioxide was in a 0.7 weight percent of the o-xylene corresponding amount passed into the reactor. The temperature was on the door the highest selectivity and conversion kept optimal value. The catalysts were as follows Composition in percent by weight:
Katalysator ACatalyst A
V2O5 6,0 6,0V 2 O 5 6.0 6.0
Sb2O3 6,0 0Sb 2 O 3 6.0 0
K20 2,0 2,0K 2 0 2.0 2.0
SO3 2,0 2,0SO 3 2.0 2.0
TiO2 84,0 90,0TiO 2 84.0 90.0
Die bei diesen Versuchen ermittelten Wertesind inder folgenden Tabelle zusammengestellt:The values determined in these tests are compiled in the following table:
Katalysator BCatalyst B
Aus diesen Werten geht die Verbesserung der Selektivität und Phthalsäureanhydridausbeute durch Verwendung von Antimonoxid als Katalysatorkomponente klar hervor.The improvement in selectivity and phthalic anhydride yield through use can be seen from these values of antimony oxide as a catalyst component.
Mit diesem Beispiel soll die Bedeutung des Verhältnisses von Antimonoxid zu Kaliumoxid in den erfindungsgemäßen Katalysatorsystemen gezeigt werden. Die Reaktionsbedingungen waren die gleichen wie im Beispiel 3. Die Katalysatoren hatten die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:This example aims to highlight the importance of the relationship from antimony oxide to potassium oxide in the catalyst systems of the invention. The reaction conditions were the same as in Example 3. The catalysts had the following composition in percent by weight:
6,0
2,0
2,0
84,06.0
6.0
2.0
2.0
84.0
6,0
3,4
5,6
79,06.0
6.0
3.4
5.6
79.0
9,6
0
0
84,46.0
9.6
0
0
84.4
Die bei diesen Versuchen ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:The values determined in these tests are compiled in the following table:
Katalysatorcatalyst
Temperatur in c C Temperature in c C
o-Xylol-Umwandlungo-xylene conversion
in Molprozent in mole percent
Selektivitätselectivity
in Molprozent in mole percent
Phthalsäureanhydridausbeute in Gewichtsprozent Phthalic anhydride yield in percent by weight
393
99,2 76,3393
99.2 76.3
105,6105.6
95,8 72,895.8 72.8
97,397.3
404 99,6 27,6404 99.6 27.6
38,438.4
Diese Werte zeigen deutlich die Bedeutung des Verhältnisses von K2O zu Sb2O3, d.h., Selektivität und Ausbeute werden verbessert, wenn dieses Verhältnis in dem erfindungsgemäßen Bereich gehalten wird.These values clearly show the importance of the ratio of K 2 O to Sb 2 O 3 , ie selectivity and yield are improved if this ratio is kept in the range according to the invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691945727 DE1945727C (en) | 1969-09-10 | Process for the preparation of a catalyst and its use for the oxidation of o-xylene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691945727 DE1945727C (en) | 1969-09-10 | Process for the preparation of a catalyst and its use for the oxidation of o-xylene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1945727A1 DE1945727A1 (en) | 1971-04-08 |
DE1945727C true DE1945727C (en) | 1973-03-15 |
Family
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