DE19737190A1 - 1,3 -propanediol production, at high constant conversion with long catalyst life - Google Patents

1,3 -propanediol production, at high constant conversion with long catalyst life

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Abstract

Production of 1,3 -propanediol comprises hydrogenating an aqueous solution of 3- hydroxypropionaldehyde at 30-180 deg C, a hydrogen pressure of 5-300 bar and pH 2.5-7 in the presence of a heterogeneous catalyst comprising 0.1-20 wt.% ruthenium on an oxide phase. Preferably the oxide phase contains titanium oxide, silicon oxide, aluminium oxide, magnesium oxide, zeolite, zirconium dioxide and/or mixed oxides. The amount of finely divided ruthenium on the oxide phase is 0.1-10 (preferably 0.5-5) wt.% and the oxide phase is impregnated with an aqueous solution of a ruthenium compound, then reduced under hydrogen for 20 minutes to 24 hours at 100-500 deg C. The hydrogenation step is carried out at a hydrogen pressure of 90 (preferably 10-60 bar) in a trickle bed reactor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,3-Propandiol durch Hydrieren von Hydroxypropionaldehyd.The invention relates to a method for producing 1,3-propanediol by hydrogenating hydroxypropionaldehyde.

1,3-Propandiol wird als Monomerbaustein für Polyester und Polyurethane sowie als Ausgangsstoff für die Synthese zyklischer Verbindungen verwendet.1,3-propanediol is used as a monomer unit for polyester and Polyurethanes and as a raw material for synthesis cyclic connections used.

Zur Herstellung von 1,3-Propandiol sind verschiedene Verfahren, die entweder von einem aus einem C2 und C1-Baustein oder von einem C3-Baustein, wie z. B. Acrolein, ausgehen, bekannt. Bei Verwendung von Acrolein wird dieses in Gegenwart eines sauren Katalysators zunächst hydratisiert, wobei Hydroxypropionaldehyd gebildet wird. Das bei der Hydratisierung gebildete wäßrige Reaktions­ gemisch enthält nach Abtrennung von nicht umgesetztem Acrolein neben 85% Hydroxypropionaldehyd noch etwa 8% Oxaheptandial und weitere organische Komponenten in geringeren Gewichtsanteilen. Zur Herstellung von 1,3-Propandiol wird dieses Reaktionsgemisch in Gegenwart von Hydrierkatalysatoren hydriert.Various processes are available for the preparation of 1,3-propanediol, either from a C 2 and C 1 building block or from a C 3 building block, such as, for. B. Acrolein, known. When acrolein is used, it is first hydrated in the presence of an acidic catalyst, forming hydroxypropionaldehyde. The aqueous reaction mixture formed in the hydration contains after separation of unreacted acrolein in addition to 85% hydroxypropionaldehyde and about 8% oxaheptandial and other organic components in smaller proportions by weight. To produce 1,3-propanediol, this reaction mixture is hydrogenated in the presence of hydrogenation catalysts.

Gemäß US 2,434,110 sind für die Hydrierung von Hydroxy­ propionaldehyd Katalysatoren, welche ein oder mehrere hydrierwirksame Metalle, wie z. B. Fe, Co, Cu, Ag, Mo, V, Zr, Ti, Th, Ta, Ag enthalten, geeignet. Desweiteren können Raney's Nickel und Adkin's Kupfer-Chromoxid als Katalysatoren eingesetzt werden.According to US 2,434,110 are for the hydrogenation of hydroxy propionaldehyde catalysts, which one or more hydration-effective metals, such as. B. Fe, Co, Cu, Ag, Mo, V, Contain Zr, Ti, Th, Ta, Ag, suitable. Furthermore can Raney's nickel and Adkin's copper chromium oxide as Catalysts are used.

Gemäß DE-P 39 26 136 kann der Katalysator sowohl in suspendierter Form per se oder trägergebunden vorliegen oder Bestandteil von Festbettkatalysatoren sein; auch homogene Katalysatoren können herangezogen werden. Als Suspensionskatalysatoren sind Raney-Nickel, das mit verschiedenen anderen katalytisch wirksamen Metallen dotiert sein kann, sowie Platin auf Aktivkohle angegeben. According to DE-P 39 26 136, the catalyst can both in suspended form per se or carrier-bound or be part of fixed bed catalysts; also homogeneous catalysts can be used. As Suspension catalysts are Raney nickel, which with various other catalytically active metals can be doped, as well as specified platinum on activated carbon.  

Die katalytische Hydrierung gemäß dem Stand der Technik birgt die Gefahr in sich, daß das katalytisch aktive Element in geringen Mengen in Form löslicher Verbindungen in den Produktstrom ausgetragen wird, und somit weitere Arbeitsschritte zur Abtrennung der dadurch verursachten Verunreinigungen notwendig werden. Das ist insbesondere bei Suspensionskatalysatoren, wie z. B. Raney-Nickel, zu beobachten. Bei Nickel-Festbettkontakten besteht zusätzlich die Gefahr einer Verunreinigung des Produktes durch Nickelverbindungen.The prior art catalytic hydrogenation carries the risk that the catalytically active Element in small amounts in the form of soluble compounds is discharged into the product stream, and thus more Steps to separate the resulting Impurities become necessary. This is particularly the case with Suspension catalysts, such as. B. Raney nickel observe. With nickel fixed bed contacts, there is also the risk of contamination of the product Nickel compounds.

Hydrierverfahren können durch die mit ihnen erzielbaren Umsätze, Selektivitäten und Raum-Zeit-Ausbeute charakteri­ siert werden.Hydrogenation processes can be achieved with them Sales, selectivities and space-time yield characteri be settled.

Der Umsatz gibt an, wieviel Mol des Eduktes (hier Hydroxypropionaldehyd) durch die Hydrierung in andere Stoffe umgesetzt werden. Die Angabe erfolgt gewöhnlich in Prozent der eingesetzten Mol des Eduktes.The turnover indicates how many moles of the educt (here Hydroxypropionaldehyde) by hydrogenation into others Substances are implemented. It is usually given in Percent of the mol of the educt used.

Die Selektivität des Hydrierverfahrens ist dagegen ein Maß dafür, wieviel Mol des Eduktes in das gewünschte Produkt überführt werden. Für kontinuierliche Hydrierverfahren ist die Raum-Zeit-Ausbeute eine weitere wichtige Kenngröße, die die erzielbare Menge des Produktes pro Zeiteinheit und Reaktionsvolumen angibt. Bei der großtechnischen Hydrierung von Hydroxypropionalehyd zu 1,3-Propandiol ist es entscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Hydrierverfahrens und für die Qualität des Produktes, daß Umsatz und Selektivität möglichst nahe 100% liegen. Zwar wird nach der Hydrierung das Propaniol von dem im Produktstrom enthaltenem Wasser und restlichen Hydroxypropionaldehyd sowie Nebenprodukten durch Destillation getrennt, diese destillative Trennung wird jedoch durch Rest-Hydroxypropionaldehyd und Nebenprodukte wesentlich erschwert oder sogar durch Reaktionen zwischen Rest-Hydroxypropionaldehyd und Propandiol zu Acetalen, deren Siedepunkt nahe beim Siedepunkt von Propandiol liegt, völlig unmöglich gemacht. Je geringer Umsatz und Selektivität sind, umso schlechter ist also auch die erreichbare Produktqualität.The selectivity of the hydrogenation process, on the other hand, is a measure for how many moles of the educt in the desired product be transferred. For continuous hydrogenation processes the space-time yield is another important parameter that the achievable amount of the product per unit of time and Indicates reaction volume. In industrial hydrogenation from hydroxypropionaldehyde to 1,3-propanediol it is crucial for the economy of the Hydrogenation process and for the quality of the product that Turnover and selectivity are as close as possible to 100%. Though after the hydrogenation, the propaniol from the im Product stream containing water and remaining Hydroxypropionaldehyde and by-products Distillation separated, this distillative separation is however, by residual hydroxypropionaldehyde and by-products much more difficult or even through reactions between Residual hydroxypropionaldehyde and propanediol to acetals, whose boiling point is close to the boiling point of propanediol,  made completely impossible. The lower sales and Selectivity is so bad achievable product quality.

Um 1,3-Propandiol wirtschaftlich herstellen zu können, ist es weiterhin wichtig, daß der Katalysator für die Hydrierung von Hydroxypropanol eine hohe Aktivität zeigt. Ziel soll es deshalb sein, ein Verfahren zu finden, bei dem die Herstellung von 1,3-Propandiol eine möglichst geringe Menge an Katalysator notwendig ist. Das heißt es sollte mit einem geringen Katalysatorvolumen ein möglichst hoher Umsatz von Hydroxypropanol zu 1,3-Propandiol erzielt werden.In order to be able to produce 1,3-propanediol economically it is also important that the catalyst for the Hydrogenation of hydroxypropanol shows high activity. The aim should therefore be to find a method in which the production of 1,3-propanediol is as low as possible Amount of catalyst is necessary. That means it should be with a small catalyst volume as high as possible Sales of hydroxypropanol to 1,3-propanediol achieved become.

Umsatz, Selektivität und Raum-Zeit-Ausbeute werden durch die Eigenschaften des Katalysators und durch die Hydrier­ bedingungen, wie Reaktionstemperatur, Wasserstoffdruck und Hydrierdauer, oder im Falle kontinuierlicher Hydrierungen durch die Raumgeschwindigkeit LHSV (Liquid Hourly Space Velocity) beeinflußt.Sales, selectivity and space-time yield are achieved through the properties of the catalyst and by the hydrogenation conditions such as reaction temperature, hydrogen pressure and Hydrogenation time, or in the case of continuous hydrogenations through the space velocity LHSV (Liquid Hourly Space Velocity) is affected.

Bei der Hydrierung von Hydroxypropionaldehyd zu Propandiol ist zu beachten, daß die Hauptreaktion linear vom Wasserstoff-Druck und der Zeit (Raumgeschwindigkeit bei kontinuierlichen Verfahren) abhängt, während die Reaktionstemperatur kaum Einfluß hat. Dagegen ist die Bildung von Nebenprodukten exponentiell von der Temperatur abhängig. Bei sonst gleichen Bedingungen ist eine Verdopplung der Bildung von Nebenprodukten pro 10°C zu beobachten, was zu einer entsprechenden Verschlechterung der Selektivität führt. Positiv auf die Selektivität wirkt sich dagegen die Erhöhung des Wasserstoff-Druckes aus, allerdings ist der positive Einfluß des Druckes auf die Selektivität weniger stark als der negative Einfluß einer Temperaturerhöhung, da der Wasserstoff-Druck die Geschwindigkeit der Hauptreaktion nur linear, ein Temperaturanstieg die Geschwindigkeit der Nebenreaktion jedoch exponentiell erhöht. In the hydrogenation of hydroxypropionaldehyde to propanediol it should be noted that the main reaction is linear from Hydrogen pressure and time (space velocity at continuous process) depends on the Reaction temperature has little influence. Against that is Formation of by-products exponentially from temperature dependent. If the conditions are otherwise the same, Doubling of by-product formation per 10 ° C too observe what leads to a corresponding deterioration that leads to selectivity. Has a positive effect on selectivity the increase in hydrogen pressure, however, the positive impact of pressure on the Selectivity less than the negative influence of a Temperature rise because of the hydrogen pressure Main reaction rate only linear, on Temperature increase the speed of the side reaction however increased exponentially.  

Ein wesentliches Qualitätskriterium für die beim Hydrierverfahren eingesetzten Katalysatoren ist ihre Standzeit im Betrieb. Gute Katalysatoren sollten im Laufe der Betriebs zeit gleichbleibenden Umsatz und Selektivität bei der Hydrierung von Hydroxypropionaldehyd zu Propandiol gewährleisten. Hier zeigen bekannte Hydrierverfahren gemäß dem Stand der Technik insbesondere auf der Basis von Nickelkatalysatoren ungenügende Langzeit-Stabilitäten. Dies erfordert einen häufigeren Wechsel der gesamten Katalysatorpackung mit den bekannten Problemen bei der Entsorgung und Aufarbeitung von nickelhaltigen Verbindungen.An essential quality criterion for the at Hydrogenation used catalysts is theirs Service life in operation. Good catalysts should be in the course constant turnover and selectivity in the hydrogenation of hydroxypropionaldehyde to propanediol guarantee. Known hydrogenation processes according to the prior art, in particular on the basis of Nickel catalysts insufficient long-term stabilities. This requires a more frequent change of the whole Catalyst packing with the known problems in the Disposal and processing of nickel-containing Links.

Aus dem Prospekt Engelhard "Exceptional Technologies" 1991 ist es bekannt, aliphatische Carbonylverbindungen in Gegenwart von Ruthenium auf Aluminiumoxid zu den entsprechenden Alkoholen zu hydrieren (Escalit).From the Engelhard brochure "Exceptional Technologies" 1991 it is known to aliphatic carbonyl compounds in Presence of ruthenium on alumina to the to hydrogenate corresponding alcohols (escalite).

Aus dem Prospekt der Degussa "Powder Precious Metal Catalyts" (publiziert 6/95) ist es bekannt, aliphatische Aldehyde zu Alkoholen in Gegenwart Ruthenium-Träger­ katalysatoren zu hydrieren. Als Träger wird dabei Aluminiumoxid angegeben.From the brochure of Degussa "Powder Precious Metal Catalyts "(published 6/95) is known to be aliphatic Aldehydes to alcohols in the presence of ruthenium carriers to hydrogenate catalysts. As a carrier it will Alumina specified.

Aus der EP-B 535 565 ist ein Verfahren zum Herstellen von 1,3-Propandiol durch heterogen katalysiertes Hydrieren von Hydroxypropionaldehyd in wäßriger Lösung bekannt, bei welchem der Trägerkatalysator aus Titandioxid, auf dem Platin in einer Menge relativ zum Träger von 0,1 bis 5 Gew.-% in feinverteilter Form vorliegt, besteht.EP-B 535 565 describes a method for producing 1,3-propanediol by heterogeneously catalyzed hydrogenation of Hydroxypropionaldehyde in aqueous solution known which is the supported catalyst made of titanium dioxide, on which Platinum in an amount relative to the carrier from 0.1 to 5 wt .-% is in finely divided form.

Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß ein relativ hoher Hydrierdruck angewandt werden muß.The known method has the disadvantage that a relative high hydrogenation pressure must be applied.

Zusätzlich benötigt man aufgrund seiner geringen Aktivität eine relativ große Menge an Platin-Katalysator um einen ausreichend großen Umsatz zu erreichen. Durch den hohen Preis des Platins ergibt sich, dementsprechend eine wesentliche Verteuerung des Hydrierverfahrens.In addition, you need because of its low activity a relatively large amount of platinum catalyst around one to achieve sufficiently large sales. By the high  The price of the platinum is, accordingly significant increase in the price of the hydrogenation process.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrierverfahren, das die erwähnten Nachteile der Verfahren gemäß dem Stand der Technik nicht aufweist, zu entwickeln.It is therefore an object of the present invention Hydrogenation process, which mentioned the disadvantages of the process according to the state of the art.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 1,3-Propandiol durch heterogen katalysiertes Hydrieren von Hydroxypropionaldehyd in wäßrige Lösung bei einer Temperatur von 30 bis 180°C, einem Wasserstoffdruck von 5 bis 300 bar und einem pH-Wert von 2,5 bis 7,0, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Katalysator einen Trägerkatalysator verwendet, der aus einer oxidischen Phase, vorzugsweise einer oxidischen Phase, die in saurem Milieu beständig ist, besteht und auf der Ruthenium, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die oxidische Phase, in feinverteilter Form vorliegt.The invention relates to a method for producing of 1,3-propanediol by heterogeneously catalyzed hydrogenation of hydroxypropionaldehyde in aqueous solution at a Temperature from 30 to 180 ° C, a hydrogen pressure of 5 up to 300 bar and a pH of 2.5 to 7.0, which is characterized in that one as a catalyst Supported catalyst used, which consists of an oxidic Phase, preferably an oxidic phase, in acid Environment is persistent and insists on the ruthenium, preferably in an amount of 0.1 to 20% by weight on the oxidic phase, in finely divided form.

Als oxidische Phase, kann man einen Stoff aus der Gruppe Titandioxid, SiO2, Al2O3 und/oder deren Mischoxide sowie Aluminiumsilikat, MgO, Zeolithe, Zirkondioxid verwenden.A substance from the group consisting of titanium dioxide, SiO 2 , Al 2 O 3 and / or their mixed oxides and aluminum silicate, MgO, zeolites and zirconium dioxide can be used as the oxidic phase.

Derartige Stoffe sind beispielsweise beschrieben in Catalyst Supports and Supported Catalysts von Alvin B, Stiles Verlag, Butterworths 1987, Kapitel 2 und 3.Such substances are described for example in Catalyst Supports and Supported Catalysts by Alvin B, Stiles Verlag, Butterworths 1987, Chapters 2 and 3.

Vorzugsweise wird eine oxidische Phase, die in saurem Milieu beständig ist, verwendet. Derartige oxidische Phasen können Stoffe aus der Gruppe Titandioxid, SiO2 und/oder deren Mischoxide sowie Aluminiumsilikat, MgO, Zeolithe, Zirkondioxid sein. Aluminiumoxid weist eine geringere Säurebeständigkeit auf.An oxidic phase which is stable in an acidic medium is preferably used. Such oxidic phases can be substances from the group consisting of titanium dioxide, SiO 2 and / or their mixed oxides and aluminum silicate, MgO, zeolites, zirconium dioxide. Alumina has a lower acid resistance.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können als oxidische Phase Oxide sowie Mischoxide aus Aluminium sowie inbesondere Titan und/oder Silicium eingesetzt werden. In a preferred embodiment of the invention as oxidic phase oxides and mixed oxides made of aluminum and in particular titanium and / or silicon become.  

Als Titandioxid kann ein pyrogen hergestelltes, insbesondere durch Flammenhydrolyse hergestelltes Titandioxid eingesetzt werden.A pyrogenically produced, especially manufactured by flame hydrolysis Titanium dioxide can be used.

Als Titanoxid kann man beispielsweise ein durch Flammenhydrolyse aus Titantetrachlorid gewonnenes sogenanntes pyrogenes Titandioxid mit einer BET-Oberfläche von 40 bis 60 m2/g und einem Gesamtporenvolumen von 0,25 bis 0,75 ml/g verwenden, das eine mittlere Größe der Primärteilchen von 20 nm, eine Dichte von 3,7 g/cm3 und eine Röntgenstruktur aus 20 bis 40% Rutil und 80 bis 60% Anatas aufweist und dessen Verunreinigungen an Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid unter 0,5 Gew.-% liegen. Pyrogenes Titanoxid wie das Material P25 von Degussa ist als Träger für die katalytisch aktive Komponente besonders geeignet. Es weist eine hohe spezifische Oberfläche nach BET von im Mittel 50 m2/g (gemessen nach DIN 66131) auf.As titanium oxide, for example, a so-called pyrogenic titanium dioxide obtained by flame hydrolysis from titanium tetrachloride can be used with a BET surface area of 40 to 60 m 2 / g and a total pore volume of 0.25 to 0.75 ml / g, which has an average size of the primary particles of 20 nm, a density of 3.7 g / cm 3 and an X-ray structure of 20 to 40% rutile and 80 to 60% anatase and the impurities in silicon dioxide, aluminum oxide and iron oxide are less than 0.5% by weight. Pyrogenic titanium oxide such as Degussa's P25 material is particularly suitable as a carrier for the catalytically active component. It has a high BET specific surface area of 50 m 2 / g on average (measured according to DIN 66131).

Die Oxide können zu Formkörpern wie z. B. Pellets, Granulat oder Strangpreßlingen verarbeitet werden.The oxides can be used to form moldings such. B. pellets, granules or extrusions are processed.

Die Beschichtung der oxidischen Phase kann mittels der Incipient Wetness Method, publiziert in "Preparation of Catalyst", Delmon, B., Jacobs, P.A., Poncald, G. (eds.), Amsterdam Elsevier, 1976, Seite 13, erfolgen.The coating of the oxidic phase can be done by means of Incipient Wetness Method, published in "Preparation of Catalyst ", Delmon, B., Jacobs, P.A., Poncald, G. (eds.), Amsterdam Elsevier, 1976, page 13.

Hierzu wird die Wasseraufnahmekapazität des Trägers bestimmt. Danach wird eine wäßrige Rutheniumchloridlösung mit einer Konzentration entsprechend der späteren Rutheniumbeschichtung hergestellt. Der Träger wird entsprechend der Wasseraufnahmekapazität mit wäßrigen Rutheniumchlorid beladen. Anschließend wird der beladene Träger, vorzugsweise bei 20 bis 100°C bei Normaldruck in Inertgasatmosphäre, wie Neon, Helium, Argon oder Luft, getrocknet, mit Wasserstoff, vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 bis 500°C in einer Zeit von 20 Min. bis 24 Std. mit einer Wasserstoff-Konzentration von 1 bis 100% im Gemisch mit Stickstoff reduziert und gegebenfalls chloridfrei, vorzugsweise < 100 ppm Cl⁻, gewaschen.For this, the water absorption capacity of the carrier certainly. Then an aqueous ruthenium chloride solution with a concentration corresponding to the later one Ruthenium coating produced. The carrier will according to the water absorption capacity with aqueous Load ruthenium chloride. Then the loaded one Carrier, preferably at 20 to 100 ° C at normal pressure in Inert gas atmosphere, such as neon, helium, argon or air, dried with hydrogen, preferably at a Temperature from 100 to 500 ° C in a time from 20 minutes to 24 hours with a hydrogen concentration of 1 to 100%  reduced in a mixture with nitrogen and if necessary chloride-free, preferably <100 ppm Cl⁻, washed.

BeispieleExamples

Die Katalysatoren werden unter stationären Bedingungen getestet, um auch Aussagen über das Langzeitverhalten machen zu können. Die Hydrierung wird kontinuierlich in einer Rieselbettanlage mit 140 ml Reaktorvolumen durch­ geführt. Die Anlage besteht aus einer Flüssigkeitsvorlage, dem Flüssigkeitsreaktor und einem Flüssigkeitsabschneider. Die Reaktionstemperatur wird über einen Wärmeträger-Öl­ kreislauf eingestellt. Druck und Wasserstoffstrom werden elektronisch geregelt. Die wäßrige Hydroxypropionaldehyd-Lösung wird dem Wasserstoffstrom mit einer Pumpe zudosiert und das Gemisch am Kopf des Reaktors aufgegeben (Riesel­ bett-Fahrweise). Nach Durchlaufen des Reaktors wird das gebildete Produkt in regelmäßigen Abständen aus dem Abschneider entnommen. Die Konzentration des Hydroxy­ propionaldehyd in der Eduktlösung beträgt in allen Fällen 10 Gew.-%, die Temperatur 40°C, der Druck 40 bar, die Flüssigkeitsbelastung LHSV ist 1 h-1. In Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Versuche gemäß verschiedenen Beispielen zusammengefaßt.The catalysts are tested under stationary conditions in order to be able to make statements about the long-term behavior. The hydrogenation is carried out continuously in a trickle bed system with a 140 ml reactor volume. The system consists of a liquid supply, the liquid reactor and a liquid cutter. The reaction temperature is set via a heat transfer oil circuit. Pressure and hydrogen flow are controlled electronically. The aqueous hydroxypropionaldehyde solution is metered into the hydrogen stream with a pump and the mixture is added to the top of the reactor (trickle bed mode of operation). After passing through the reactor, the product formed is removed from the cutter at regular intervals. The concentration of the hydroxypropionaldehyde in the reactant solution is 10% by weight in all cases, the temperature is 40 ° C., the pressure is 40 bar and the liquid load LHSV is 1 h -1 . The results of the tests according to various examples are summarized in Table 1.

Herstellvorschrift der KatalysatorenManufacturing instructions for the catalysts

  • 1. Es wird die Wasseraufnahme des Trägers in g H2O pro 100 g Träger bestimmt.1. The water absorption of the carrier is determined in g H 2 O per 100 g carrier.
  • 2. Für die Beladung von 250 ml Träger wird RuCl3 in destilliertem Wasser gelöst (siehe Tabelle 1).2. To load 250 ml of carrier, RuCl 3 is dissolved in distilled water (see Table 1).
  • 3. 250 ml Träger werden im Dragierkessel vorgelegt und im rotierenden Kessel mit der RuCl3-Lösung übergossen.3. 250 ml of carrier are placed in the coating pan and poured with the RuCl 3 solution in the rotating pan.
  • 4. Der beschichtete Träger wird 16 h an der Luft getrocknet, anschließend im Rohofen auf 200°C aufgeheizt.4. The coated carrier is left in air for 16 h dried, then in the raw oven to 200 ° C heated up.
  • 5. Der Katalysator wird bei 200°C über 8 h mit Wasserstoff reduziert. 5. The catalyst is at 200 ° C for 8 h with hydrogen reduced.  
  • 6. Der reduzierte Katalysator wird dreimal mit jeweils 40 ml destilliertem Wasser chloridfrei gewaschen.6. The reduced catalyst is three times with each 40 ml of distilled water washed free of chloride.

Die eingesetzten Träger sind wie folgt charakterisiert:
Träger 1: Silikagel von Grace (0,8-1,2 mm)
Bezeichnung: V432,
Träger 2: Aktivkohle von Norit (Durchmesser 2,3 mm)
Bezeichnung: Norit CNR 115 (Olivenkerne),
Träger 3: Aktivkohle von Norit (Durchmesser 0,8 mm)
Bezeichnung: Norit ROX (Torfkohle)
Träger 4: Titandioxid P25 pyrogen mittels Flammenhydrolyse hergestellt von Degussa AG
Träger 5: Al2O3 von Rhône-Poulenc (Durchmesser 1,1-1,3 mm)
Bezeichnung: Spheralite 521.
The carriers used are characterized as follows:
Carrier 1: silica gel from Grace (0.8-1.2 mm)
Designation: V432,
Carrier 2: activated carbon from Norit (diameter 2.3 mm)
Name: Norit CNR 115 (olive stones),
Carrier 3: activated carbon from Norit (diameter 0.8 mm)
Name: Norit ROX (peat coal)
Carrier 4: P25 titanium dioxide pyrogenic by flame hydrolysis manufactured by Degussa AG
Carrier 5: Al 2 O 3 from Rhône-Poulenc (diameter 1.1-1.3 mm)
Name: Spheralite 521.

Bei der Beschichtung der Träger werden die folgenden Bedingungen eingehalten:When coating the carrier, the following are Conditions met:

Tabelle 1 Table 1

Tabelle 2 Table 2

Der Vergleich der Ergebnisse der Vergleichsbeispiele VB 1 und VB 2 sowie der erfindungsgemäßen Beispiele B 1 bis B 6 zeigt, daß sich die erfindungsgemäßen Ruthenium­ katalysatoren durch eine höhere Aktivität, d. h. höheren Umsatz, auszeichnen.Comparison of the results of comparative examples VB 1 and VB 2 and examples B 1 to B 6 according to the invention shows that the ruthenium according to the invention catalysts through higher activity, d. H. higher Sales, award.

Die Vergleichsbeispiele VB 1 bis VB 6 zeigen, daß sowohl der Platin- als auch die Ruthenium-katalysatoren auf Aktivkohleträgern ein schlechtes Langzeitverhalten aufweisen. Beide Katalysatorgruppen sind schon nach wenigen hundert Stunden desaktiviert. Im Gegensatz dazu zeigen die erfindungsgemäßen Rutheniumkatalysatoren auf oxidischen Trägern keinerlei Desaktivierung. Der Umsatz bleibt konstant. Insbesondere Ruthenium auf SiO2 und TiO2 (Beispiele 1 bis 4) zeigen eine sehr hohe Aktivität.The comparative examples VB 1 to VB 6 show that both the platinum as well as the ruthenium catalysts Activated carbon carriers have poor long-term behavior exhibit. Both catalyst groups are after a few deactivated for a hundred hours. In contrast, the Ruthenium catalysts according to the invention on oxidic Bearers have no deactivation whatsoever. The turnover remains constant. In particular ruthenium on SiO2 and TiO2 (Examples 1 to 4) show a very high activity.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von 1,3-Propandiol durch heterogen katalysiertes Hydrieren von Hydroxypro­ pionaldehyd in wäßriger Lösung bei einer Temperatur von 30 bis 180°C, einem Wasserstoffdruck von 5 bis 300 bar, und einem pH-Wert von 2,5 bis 7,0, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator einen Trägerkatalysator verwendet, der aus einer oxidischen Phase, besteht und auf dem Ruthenium, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die oxidische Phase, in feinverteilter Form vorliegt.1. Process for the preparation of 1,3-propanediol by heterogeneously catalyzed hydrogenation of hydroxypropionaldehyde in aqueous solution at a temperature of 30 to 180 ° C, a hydrogen pressure of 5 to 300 bar, and a pH of 2.5 to 7 , 0, characterized in that the catalyst used is a supported catalyst which consists of an oxidic phase and on the ruthenium, preferably in an amount of 0.1 to 20% by weight, based on the oxidic phase, in finely divided form is present. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als oxidische Phase einen Stoff aus der Gruppe Titandioxid, SiO2, Al2O3 und/oder deren Mischoxide sowie Aluminiumsilikate, MgO, Zeolithe oder Zirkonoxid verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that a substance from the group consisting of titanium dioxide, SiO 2 , Al 2 O 3 and / or their mixed oxides and aluminum silicates, MgO, zeolites or zirconium oxide is used as the oxidic phase.
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