DE19839782A1 - Metallic reactor tube, useful for the production of (meth)acrolein and/or (meth)acrylic acid by catalytic gas-phase oxidation of alkane or alkene etc. - Google Patents

Metallic reactor tube, useful for the production of (meth)acrolein and/or (meth)acrylic acid by catalytic gas-phase oxidation of alkane or alkene etc.

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Abstract

A metallic reactor tube with a catalytic coating of multi-metal oxide material containing molybdenum and bismuth, directly applied to the tube. Independent claims are also included for (a) a pipe bundle reactor with reactor tubes as defined; (b) a process for the production of coated reactor tubes or pipe bundle reactors, comprising (1) preparation of solutions, emulsions and/or dispersions of the elements and/or their compounds required for the catalyst and/or its precursor, (2) possible addition of coupling agents, binders, viscosity regulators and/or pH regulators, (3) application to the tube(s), preferably on the inside, preferably by spraying or dip-coating and (4) drying and possibly sintering or calcining by heating the coated tube at 20-1500 (preferably 200-400) deg C, optionally in presence of inert or reactive gas; (c) a process for the production of (meth)acrolein and/or (meth)acrylic acid by the catalytic gas-phase oxidation of 1-6C alkanes, 2-6C alkenes, 1-6C alkanols and/or alkanals and/or precursors thereof, using a reactor tube or pipe bundle reactor as above.

Description

Die Erfindung betrifft ein metallisches Reaktionsrohr mit katalytischer Be­ schichtung bevorzugt auf der Rohrinnenwand, Rohrbündelreaktoren mit beschichteten Reaktionsrohren, ein Beschichtungsverfahren sowie eine Ver­ wendung des Reaktionsrohrs oder des Rohrbündelreaktors bei der katalyti­ schen Gasphasenoxidation zur Herstellung von (Meth)acrolein und/oder (Meth)acrylsäure.The invention relates to a metallic reaction tube with a catalytic loading Layering preferred on the inner tube wall, with tube bundle reactors coated reaction tubes, a coating process and a Ver application of the reaction tube or the tube bundle reactor at katalyti Gas phase oxidation for the production of (meth) acrolein and / or (Meth) acrylic acid.

Eine Vielzahl von chemischen Reaktionen werden in heterogener Katalyse in Reaktionsrohren durchgeführt. Die Katalysatoren werden in der Regel als Voll- oder Trägerkatalysatoren eingesetzt und als Schüttung in die Reaktions­ rohre eingebracht. Gefüllte Reaktionsrohre sind jedoch nachteilig, insbesonde­ re bezüglich des erhöhten Druckabfalls sowie des erhöhten Eigengewichts. Dieses macht in der Regel eine größere Wandstärke erforderlich, mit negati­ ven Auswirkungen auf die Wärmeübertragung. Diese Nachteile werden durch Aufbringung einer katalytischen Beschichtung auf die Rohrinnenwände über­ wunden.A variety of chemical reactions are carried out in heterogeneous catalysis Reaction tubes carried out. The catalysts are usually called Full or supported catalysts used and as a bed in the reaction pipes inserted. Filled reaction tubes are disadvantageous, however re regarding the increased pressure drop and the increased weight. This usually requires a larger wall thickness, with negati ven effects on heat transfer. These disadvantages are caused by Application of a catalytic coating on the inner tube walls sores.

In WO 97/25146 ist eine katalytisch wirkende Beschichtung offenbart, die aus einem Schichtverbund mit metallischem Grundkörper, beispielsweise der Innenseite eines Reaktionsrohrs, Haftvermittler und katalytisch wirkender Deckschicht aus insbesondere oxidkeramischem Katalysatormaterial besteht. Um ein Abplatzen der katalytisch wirkenden Deckschicht bei wechselnder Temperaturbeanspruchung zu vermeiden, ist es danach zwingend notwendig, auf den metallischen Grundkörper zunächst einen Haftvermittler mit im wesentlichen metallischer Zusammensetzung aufzubringen.WO 97/25146 discloses a catalytically active coating which from a layered composite with a metallic base body, for example the Inside of a reaction tube, coupling agent and catalytically active Cover layer consists in particular of oxide ceramic catalyst material. To prevent the catalytically active top layer from flaking off when changing  To avoid temperature stress, it is then imperative on the metallic base body first an adhesion promoter with im essential metallic composition to apply.

Aus der DE-OS 21 18 871 ist es bekannt, die Bildung von Nebenprodukten bei der Herstellung von Carbonsäuren oder deren Anhydriden durch gaspha­ senkatalytische Oxidation aromatischer oder ungesättigter aliphatischer Kohlen­ wasserstoffe in Gegenwart von Vanadinpentoxid enthaltenden Trägerkatalysa­ toren in einem Rohrbündelreaktor zu reduzieren, indem die Innenwand der Rohre mindestens teilweise mit einer katalytischen Masse beschichtet wird, die Titandioxid, vorzugsweise im Gemisch mit Vanadinpentoxid, enthält. Die Verfahrensprodukte werden in großer Reinheit und hohen Ausbeuten erhalten. Die Beschreibung enthält keine Hinweise auf eine Reduzierung der Heiß­ punkttemperaturen in den Rohren.From DE-OS 21 18 871 it is known the formation of by-products in the production of carboxylic acids or their anhydrides by gaspha vertical catalytic oxidation of aromatic or unsaturated aliphatic carbons Hydrogen in the presence of supported vanadium pentoxide in a tube bundle reactor by reducing the inner wall of the Pipes are at least partially coated with a catalytic mass, which contains titanium dioxide, preferably in a mixture with vanadium pentoxide. The Process products are obtained in high purity and high yields. The description does not contain any indications of a reduction in heat point temperatures in the pipes.

Eine großtechnisch bedeutende heterogen katalysierte Reaktion ist die kataly­ tische Gasphasenoxidation von C1-C6-Alkanen, C2-C6-Alkenen, C1-C6-Alkano­ len und/oder -Alkanalen und/ oder Vorstufen davon zur Herstellung von (Meth)acrolein und/oder (Meth)acrylsäure. Diese Reaktionen verlaufen stark exotherm, weshalb es infolge einer Vielzahl von möglichen Parallel- oder Folgereaktionen für eine selektive Umsetzung notwendig ist, den Verlauf der Reaktionstemperatur zu steuern. Zur Temperaturregelung sind die Reaktions­ rohre von einem Wärmeträgermedium, beispielsweise von einer Salzschmelze, umgeben. Trotz dieser Thermostatierung kommt es entlang der Katalysator­ schüttung zur Ausbildung sogenannter heißer Flecken ("hot spots"), mit erhöhter Temperatur gegenüber der übrigen Katalysatorschüttung. Dies mindert einerseits in diesem Kontaktrohrabschnitt die Lebensdauer des Katalysators und beeinträchtigt andererseits die Selektivität der Acrolein- Acrylsäurebildung. A commercially important heterogeneously catalyzed reaction is the catalytic gas phase oxidation of C 1 -C 6 alkanes, C 2 -C 6 alkenes, C 1 -C 6 alkanes and / or alkanes and / or precursors thereof for the preparation of ( Meth) acrolein and / or (meth) acrylic acid. These reactions are highly exothermic, which is why, due to the large number of possible parallel or subsequent reactions, it is necessary for a selective reaction to control the course of the reaction temperature. To regulate the temperature, the reaction tubes are surrounded by a heat transfer medium, for example by a molten salt. Despite this thermostatting, so-called hot spots are formed along the catalyst bed, with a higher temperature than the rest of the catalyst bed. On the one hand, this reduces the life of the catalyst in this contact tube section and, on the other hand, affects the selectivity of the acrolein-acrylic acid formation.

Verschiedene Gegenmaßnahmen zur . Überwindung des genannten Nachteils werden im Stand der Technik bereits empfohlen und sind beispielsweise in DE-A-44 31 949 beschrieben. Ein Vorschlag besteht in der Verkleinerung des Durchmessers der Kontaktrohre, um so die Wärmeableitung je Volumen­ einheit des Katalysators zu erhöhen. Nachteilig an dieser Methode ist jedoch, daß sie die für eine bestimmte Produktionsleistung erforderliche Anzahl katalysatorgefüllter Kontaktrohre in notwendiger Weise erhöht, was sowohl die Fertigungskosten des Reaktors als auch die zum Füllen und Entleeren der Kontaktrohre im Katalysator erforderliche Zeitdauer steigert.Various countermeasures to. Overcoming the disadvantage mentioned are already recommended in the prior art and are for example in DE-A-44 31 949. One suggestion is downsizing of the diameter of the contact tubes, so the heat dissipation per volume unit to increase the catalyst. However, the disadvantage of this method is that that they have the number required for a particular production output catalyst-filled catalyst tubes necessarily increased, both the manufacturing costs of the reactor as well as those for filling and emptying the catalyst tubes in the catalyst increases the time required.

Nach einem anderen vorgeschlagenen Verfahren wird die Ausbildung der Heißpunkte dadurch zu unterdrücken versucht, daß man die volumenspezifi­ sche Aktivität der katalytischen Beschickung längs der Kontaktrohre variiert. Diese Verfahrensweise erfordert jedoch die Anwendung entweder mindestens zweier Katalysatoren unterschiedlicher Aktivität oder die Mitverwendung von Inertmaterial. Außerdem verkompliziert diese Verfahrensweise das Füllen der Kontaktrohre. Eine weitere naheliegende Möglichkeit zur Minderung der Heißpunktbildung besteht darin, die Acrolein-Belastung des Reaktors zu reduzieren. Diese Maßnahme mindert jedoch gleichzeitig die Raum-Zeit- Ausbeute an gewünschtem Produkt.According to another proposed procedure, the training of Try to suppress hotspots by using the volume-specific cal activity of the catalytic feed varies along the catalyst tubes. However, this procedure either requires application at least two catalysts of different activity or the use of Inert material. In addition, this procedure complicates the filling of the Contact tubes. Another obvious way to reduce the Hot spot formation consists in increasing the acrolein load on the reactor to reduce. However, this measure also reduces the space-time Yield of the desired product.

In DE-A-44 31 949 wird eine Reduzierung der Heißpunkttemperaturen in den Rohren eines Rohrreaktors mit Wärmetauschmittelkreislauf im die Kontaktrohre umgebenden Raum durch eine mäanderförmige Führung des Wärmetauschmittels im Gleichstrom mit den Reaktionsgasen sowie durch Einhaltung bestimmter, geringer Temperaturdifferenzen des Wärmetausch­ mittels von der Eintrittsstelle bis zur Austrittsstelle aus dem Reaktor offen­ bart.DE-A-44 31 949 describes a reduction in hot spot temperatures in the tubes of a tube reactor with heat exchange circuit in the Contact tubes surrounding space through a meandering guide of the Heat exchangers in cocurrent with the reaction gases as well Compliance with certain, low temperature differences in the heat exchange by means of from the entry point to the exit point from the reactor beard.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Reaktionsrohr bzw. einen Rohrbündelreak­ tor mit Reaktionsrohren zur Verfügung zu stellen, die in der Weise ausge­ staltet sind, daß bei der Durchführung von heterogen katalysierten Gaspha­ senoxidationen in derartigen Reaktionsrohren das Auftreten von "hot spots" überwiegend oder vollständig vermieden wird. Diese Aufgabe soll in ein­ facher Weise, durch eine geeignete Ausbildung der Reaktionsrohre, ohne besondere Anforderungen an Temperaturprofil und Strömungsführung des Wärmetauschmittelkreislaufs gelöst werden.It is an object of the invention to provide a reaction tube or a tube bundle freak Tor to provide with reaction tubes that out in the way stalten that when carrying out heterogeneously catalyzed gas phase senoxidations in such reaction tubes the occurrence of "hot spots" is largely or completely avoided. This task is said to be in a facher way, by a suitable design of the reaction tubes, without special requirements for temperature profile and flow control of the Heat exchange circuit can be solved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Bereitstellung eines metalli­ schen Reaktionsrohrs mit katalytischer Beschichtung, wobei die Beschichtung eine Multimetalloxidmasse enthält, die unmittelbar auf das Reaktionsrohr aufgebracht ist.The object is achieved by providing a metalli reaction tube with catalytic coating, the coating contains a multimetal oxide mass that is directly on the reaction tube is applied.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß eine Beschichtung, die eine Multimetalloxidmasse enthält und die unmittelbar auf ein metallisches Reak­ tionsrohr ohne haftvermittelnde Zwischenschicht aufgebracht wird, einen langzeitstabilen Verbund darstellt, der bei Temperaturen bis ca. 600°C, wie sie üblicherweise bei katalytischen Gasphasenoxidation auftreten, beständig ist.Surprisingly, it has been found that a coating containing a Contains multimetal oxide mass and that directly on a metallic reak tion tube is applied without an adhesion-promoting intermediate layer, a represents long-term stable composite, which at temperatures up to approx. 600 ° C, like they usually occur during catalytic gas phase oxidation is.

Auch soll ein Beschichtungsverfahren zur Herstellung der entsprechenden metallischen Reaktionsrohre bzw. Rohrbündelreaktoren zur Verfügung gestellt werden.A coating process for the production of the corresponding metallic reaction tubes or tube bundle reactors provided become.

Der vorliegend verwendete Begriff "Multimetalloxidmasse" bezeichnet oxidi­ sche Gemische, die zwei oder mehr, bevorzugt drei oder mehr chemische Elemente, enthalten, wobei im allgemeinen nicht mehr als 50 verschiedene chemische Elemente in einem Anteil von mehr als 1 Gew.-% enthalten sind. Die übergangsmetallischen Elemente Molybdän und Bismut sind in den erfindungsgemäß eingesetzten Multimetalloxidmassen stets enthalten. Üblicher­ weise sind die Multimetalloxidmassen keine einfachen physikalischen Gemi­ sche von Oxiden der elementaren Konstituenten, sondern heterogene Gemi­ sche von komplexen Polyverbindungen dieser Elemente.The term "multimetal oxide mass" used here denotes oxidi mixtures containing two or more, preferably three or more chemical Elements included, generally not more than 50 different chemical elements are contained in a proportion of more than 1 wt .-%. The transition metal elements molybdenum and bismuth are in the  Always contain multimetal oxide materials used according to the invention. More common wise, the multimetal oxide masses are not simple physical gemi of oxides of elementary constituents, but heterogeneous mixtures complex poly compounds of these elements.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Multimetalloxidmassen enthalten in der Regel Molybdän, berechnet als MoO3, in einem Anteil von 20 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 70 Gew.-%.The multimetal oxide compositions used according to the invention generally contain molybdenum, calculated as MoO 3 , in a proportion of 20 to 90% by weight, preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 40 to 70% by weight.

Die die Multimetalloxidmasse enthaltende katalytische Beschichtung ist unmittelbar auf das Reaktionsrohr aufgebracht, d. h. ohne dazwischen an­ geordnete Hilfsträger oder haftervermittelnde Zwischenschichten.The catalytic coating containing the multimetal oxide mass is applied directly to the reaction tube, d. H. without in between ordered subcarriers or adhesive intermediary layers.

In bevorzugter Weise ist die Rohrinnenwand des metallischen Reaktionsrohrs mit der katalytischen Beschichtung versehen.The inner tube wall of the metallic reaction tube is preferably provided with the catalytic coating.

Bezüglich der metallischen Materialien für das Reaktionsrohr gibt es grund­ sätzlich keine Einschränkungen, bevorzugt werden jedoch Stahl, insbesondere Edelstahl, wie V2A-Stahl, sowie ferritischer Stahl.With regard to the metallic materials for the reaction tube, there are basically no restrictions, but preference is given to steel, in particular stainless steel, such as V 2 A steel, and ferritic steel.

Die katalytische Beschichtung gemäß der Erfindung hat vorzugsweise eine Schichtdicke von 10 bis 1000 µm, bevorzugt von 20 bis 500 µm, besonders bevorzugt von 50 bis 350 µm.The catalytic coating according to the invention preferably has one Layer thickness of 10 to 1000 microns, preferably from 20 to 500 microns, particularly preferably from 50 to 350 microns.

In einer bevorzugten Ausgestaltung betrifft die Erfindung Rohrbündelreakto­ ren mit metallischen Reaktionsrohren, die entsprechend den obigen Aus­ führungen mit einer katalytischen Beschichtung versehen sind, die eine unmittelbar auf die Reaktionsrohre, bevorzugt auf die Rohrinnenwand, aufgebrachte Multimetalloxidmasse enthält. Die Reaktionsrohre des Rohrbün­ delreaktors können einen beliebigen Querschnitt aufweisen, der jedoch in der Regel rund, inbesondere kreisförmig, ist. Der Rohrinnendurchmesser beträgt vorzugsweise 0,2 bis 70 mm, insbesondere 10 bis 50 mm, besonders bevor­ zugt 15 bis 30 mm. Der Rohrbündelreaktor kann in der Regel bis zu 50 000 Reaktionsrohre, bevorzugt 50 bis 40 000, besonders bevorzugt 500 bis 30 000 Reaktionsrohre enthalten. Die Rohrlänge beträgt in der Regel 0,1 bis 10 m, bevorzugt 0,3 bis 8 m, besonders bevorzugt 0,5 bis 6 m.In a preferred embodiment, the invention relates to a tube bundle reactor ren with metallic reaction tubes, which correspond to the above Aus guides are provided with a catalytic coating that a directly on the reaction tubes, preferably on the inner wall of the tube, applied multimetal oxide mass contains. The reaction tubes of the Rohrbün delreactor can have any cross section, but in the  Usually round, especially circular. The inside pipe diameter is preferably 0.2 to 70 mm, in particular 10 to 50 mm, especially before pulls 15 to 30 mm. The tube bundle reactor can usually up to 50,000 Reaction tubes, preferably 50 to 40,000, particularly preferably 500 to Contain 30,000 reaction tubes. The pipe length is usually 0.1 to 10 m, preferably 0.3 to 8 m, particularly preferably 0.5 to 6 m.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist es möglich, in die Reaktions­ rohre bevorzugt in ihrer Gesamtheit eine Schüttung aus Multimetalloxidvoll- oder -schalenkatalysatoren einzubringen, insbesondere mit einer Füllhöhe von 5 bis 90%, vorzugsweise von 10 bis 70%, speziell von 20 bis 50% der gesamten Reaktorrohrlänge. Die Katalysatorschüttung ist vorzugsweise im gasaustrittsseitig gelegenen Bereich angebracht.According to a particular embodiment, it is possible in the reaction pipes in their entirety prefer a fill made of multimetal oxide or to insert catalysts, in particular with a fill level of 5 to 90%, preferably from 10 to 70%, especially from 20 to 50% of the entire reactor tube length. The catalyst bed is preferably in area located on the gas outlet side.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist einem Rohrbündel­ reaktor mit voll- oder teilbeschichteten Reaktionsrohren ein zweiter Reaktor, inbesondere ein Rohrbündelreaktor, nachgeschaltet, der mit einer Schüttung aus Multimetalloxidvoll- oder -schalenkatalysatoren versehen ist. Diese Anordnung von zwei hintereinandergeschalteten Reaktoren bietet den Vorteil, daß entsprechend dem Grad des Fortschreitens der Reaktion bei unterschied­ lichen, besonders angepaßten Verfahrensbedingungen, gearbeitet werden kann. Insbesondere kann im ersten Reaktor, dessen Rohre die erfindungsgemäße katalytische Beschichtung tragen, infolge der Vermeidung der Hot-spot- Gefahr, bei in der Regel um etwa 20 bis 100°C höheren Temperaturen gegenüber der konventionellen Gasphasenoxidation zu (Meth)acrolein und/oder (Meth)acrylsäure, von typischerweise 200 bis 450°C, gearbeitet werden. Dadurch findet, in Folge verbesserter Desorption, weniger Eduktverlust durch Totalverbrennung statt. According to a further preferred embodiment is a tube bundle reactor with fully or partially coated reaction tubes, a second reactor, in particular a tube bundle reactor, connected with a bed is provided from full or shell multimetal oxide catalysts. This The arrangement of two reactors connected in series offers the advantage that differed according to the degree of progress of the reaction at union, specially adapted process conditions can be worked. In particular, in the first reactor, the pipes of which the invention wear catalytic coating as a result of avoiding the hot spot Danger at temperatures that are usually around 20 to 100 ° C higher compared to conventional gas phase oxidation to (meth) acrolein and / or (Meth) acrylic acid, typically from 200 to 450 ° C, are worked. As a result, less educt is lost due to improved desorption Total combustion instead.  

Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren umfaßt die folgenden Schritte
The coating method according to the invention comprises the following steps

  • 1. Herstellung von Lösungen, Emulsionen und/oder Dispersionen von Elementen und/oder Elementverbindungen der im Multime­ talloxidkatalysator und/oder -katalysatorvorläufer vorliegenden Elemente,1. Preparation of solutions, emulsions and / or dispersions of elements and / or element connections in the multime talloxide catalyst and / or catalyst precursor present Elements,
  • 2. gegebenenfalls Eintragen von Haftvermittlern, Bindemitteln, Viskositätsreglern und/oder pH-regelnden Mitteln in die Lösun­ gen, Emulsionen und/oder Dispersionen,2. if necessary, adding adhesion promoters, binders, Viscosity regulators and / or pH regulators in the solution genes, emulsions and / or dispersions,
  • 3. Aufbringen der Lösungen, Emulsionen und/oder Dispersionen auf das Reaktionsrohr oder die Reaktionsrohre des Rohrbündel­ reaktors, bevorzugt auf deren Innenseite, vorzugsweise durch Sprühen oder Tauchen, und3. Application of the solutions, emulsions and / or dispersions on the reaction tube or tubes of the tube bundle reactor, preferably on the inside, preferably through Spraying or dipping, and
  • 4. Aufheizen des beschichteten Reaktionsrohrs, gegebenenfalls in Gegenwart von Inert- oder Reaktivgasen, auf eine Temperatur im Bereich von 20 bis 1500°C, bevorzugt auf 200 bis 400°C, zum Trocknen und gegebenenfalls Sintern oder Calzinieren der Multimetalloxidkatalysatoren und/oder -katalysatorvorläufer.4. Heating the coated reaction tube, optionally in Presence of inert or reactive gases, at one temperature in the range from 20 to 1500 ° C, preferably to 200 to 400 ° C, for drying and optionally sintering or calcining the Multimetal oxide catalysts and / or catalyst precursors.

Zunächst erfolgt die Herstellung eines flüssigen Ausgangsgemisches in Form einer Lösung, Emulsion und/oder Dispersion entsprechend der in der DE-A 198 05 719 beschriebenen Weise. Die flüssigen Mischungen enthalten im allgemeinen eine flüssige chemische Komponente, die als Lösungsmittel, Emulgierhilfsmittel oder Dispergierhilfsmittel für die weiteren Komponenten der Mischung eingesetzt wird. Dazu werden vorzugsweise Wasser verwendet und/oder eine oder mehrere organische Verbindungen, deren Siedepunkt oder Sublimationstemperatur bei Normaldruck < 100°C, vorzugsweise < 150°C ist. Vorzugsweise beträgt der organische Anteil an der erfindungsgemäß zu verwendenden flüssigen chemischen Komponenten 10 bis 80 Gew.-%, ins­ besondere 10 bis 70 Gew.-%, und besonders bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%. First, a liquid starting mixture is produced in the form a solution, emulsion and / or dispersion corresponding to that in DE-A 198 05 719 described manner. The liquid mixtures contain in generally a liquid chemical component that acts as a solvent, Emulsifying agents or dispersing agents for the other components the mixture is used. Water is preferably used for this and / or one or more organic compounds, their boiling point or Sublimation temperature at normal pressure <100 ° C, preferably <150 ° C is. The organic proportion of the is preferably according to the invention using liquid chemical components 10 to 80 wt .-%, ins particularly 10 to 70% by weight, and particularly preferably 20 to 50% by weight.  

Außer den chemischen Elementen des Lösungsmittels oder Dispergierhilfs­ mittels enthalten die flüssigen Mischungen ein oder mehrere, bevorzugt 2 oder mehr, bevorzugt 3 oder mehr chemische Elemente, wobei im allgemei­ nen aber nicht mehr als 50 verschiedene chemische Elemente mit einer Menge von jeweils mehr als 1 Gew.-% enthalten sind. Bevorzugt liegen die chemischen Elemente in den Mischungen in sehr inniger Vermischung vor, z. B. in Form eines Gemisches aus verschiedenen mischbaren Lösungen, innigen Emulsionen mit kleiner Tröpfchengröße und/ oder bevorzugt als Suspension (Dispersion), die die betreffenden chemischen Elemente im allgemeinen in Form einer feinteiligen Fällung, z. B. in Form einer chemi­ schen Mischfällung enthält. Besonders bewährt hat sich auch die Verwendung von Solen und Gelen, insbesondere von solchen, die die betreffenden chemi­ schen Elemente in einer weitgehend homogenen Verteilung enthalten und bevorzugt von solchen, die ein für die anschließende Beschichtung günstiges Haft- und Fließverhalten zeigen. Als Ausgangsverbindungen für die ausge­ wählten chemischen Elemente kommen im Prinzip die Elemente selbst, vorzugsweise in fein verteilter Form, darüber hinaus alle Verbindungen in Frage, die die ausgewählten chemischen Elemente in geeigneter Weise enthalten, wie Oxide, Hydroxide, Oxidhydroxide, anorganische Salze, bevor­ zugt Nitrate, Carbonate, Acetate und Oxalate, metallorganische Verbindun­ gen, Alkoxide, etc. Die jeweiligen Ausgangsverbindungen können in fester Form, in Form von Lösungen, Emulsionen und/oder in Form von Suspen­ sionen eingesetzt werden.Except for the chemical elements of the solvent or dispersing aid the liquid mixtures contain one or more, preferably 2 or more, preferably 3 or more chemical elements, in general but no more than 50 different chemical elements with one Amount of more than 1 wt .-% are included. The are preferably chemical elements in the mixtures in very intimate mixing, e.g. B. in the form of a mixture of different miscible solutions, intimate emulsions with small droplet size and / or preferably as Suspension (dispersion) containing the chemical elements in question general in the form of a fine precipitation, e.g. B. in the form of a chemi mixed precipitation. The use has also proven particularly useful of sols and gels, in particular those that chemi elements contained in a largely homogeneous distribution and preferred of those that are favorable for the subsequent coating Show adhesion and flow behavior. As starting compounds for the out chosen chemical elements come in principle the elements themselves, preferably in finely divided form, moreover all connections in Question the selected chemical elements appropriately contain, such as oxides, hydroxides, oxide hydroxides, inorganic salts before adds nitrates, carbonates, acetates and oxalates, organometallic compounds gene, alkoxides, etc. The respective starting compounds can be in solid Form, in the form of solutions, emulsions and / or in the form of suspensions sions are used.

Daneben kann die flüssige Mischung weitere Verbindungen enthalten, die die Hafteigenschaften und das Fließverhalten der flüssigen Mischung auf der zu beschichtenden Fläche beeinflußen. Hierbei sind als organische Verbindungen z. B. Ethylenglykol oder Glycerin, wie sie in DE-A 44 42 346 beschrieben sind, oder z. B. Maleinsäure-Copolymere und als anorganische Verbindungen z. B. SiO2, Si-organische Verbindungen oder Siloxane zu nennen. In addition, the liquid mixture can contain further compounds which influence the adhesive properties and the flow behavior of the liquid mixture on the surface to be coated. Here are z. B. ethylene glycol or glycerin, as described in DE-A 44 42 346, or z. B. maleic acid copolymers and as inorganic compounds such. B. SiO 2 , Si organic compounds or siloxanes.

Weiterhin können die eingesetzten Mischungen zusätzlich einen anorganischen und/oder organischen Binder oder ein Bindersystem enthalten, der die eingesetzte Mischung stabilisiert. Hierfür eignen sich z. B. Binder oder Bindersysteme, die Metallsalze, Metalloxide, Metalloxidhydroxide, Metall­ oxidhydroxid-Phosphate und/oder bei der Einsatztemperatur des Katalysators schmelzende eutektische Verbindungen enthalten.Furthermore, the mixtures used can additionally contain an inorganic one and / or contain organic binder or a binder system which the used mixture stabilized. For this, z. B. Binder or Binder systems, the metal salts, metal oxides, metal oxide hydroxides, metal oxide hydroxide phosphates and / or at the operating temperature of the catalyst contain melting eutectic compounds.

Die Mischung kann ferner durch Zugabe von Säuren und/oder Basen in einem definierten pH-Bereich eingestellt werden. In vielen Fällen werden pH-neutrale Suspensionen eingesetzt. Die Mischung kann dazu vorteilhafter­ weise auf einen pH-Wert zwischen 5 und 9, vorzugsweise zwischen 6 und 8, eingestellt werden. Besondere Ergebnisse sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzielen, wenn die Mischung einen hohen Feststoffanteil von bis zu 95 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-% bei niedriger Viskosität aufweist.The mixture can also be added by adding acids and / or bases a defined pH range. In many cases pH-neutral suspensions are used. The mixture can be more advantageous indicate a pH between 5 and 9, preferably between 6 and 8, can be set. Special results are with the invention Achieve process when the mixture has a high solids content up to 95 wt .-%, preferably 50 to 80 wt .-% at low viscosity having.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Mischung nach und im allgemeinen auch während der Herstellung gerührt und deren Fließfähigkeit fortlaufend, mindestens aber am Ende der Herstellung gemes­ sen. Dies kann z. B. durch Messung der Stromaufnahme des Rühraggregates erfolgen. Mit Hilfe dieser Messung kann die Viskosität der Suspension z. B. durch Zugabe von weiteren Lösungs- oder Verdickungsmitteln so eingestellt werden, daß eine optimale Haftung, Schichtdicke und Schichtdickengleichmä­ ßigkeit auf der zu beschichtenden Fläche resultiert.In a preferred embodiment of the invention, the mixture gradually and in general also during production and their Flowability continuously, but measured at least at the end of production sen. This can e.g. B. by measuring the current consumption of the stirrer respectively. With the help of this measurement, the viscosity of the suspension z. B. adjusted by adding further solvents or thickeners be that optimal adhesion, layer thickness and layer thickness even liquid on the surface to be coated results.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Beschichtung mit den herge­ stellten Mischungen, bevorzugt mittels eines Spritzverfahrens oder durch Tauchung, auf verschiedene Teile eines metallischen Reaktionsrohrs oder der Rohre eines Rohrbündelreaktors, inbesondere auf die Rohrinnenwände, in einer 10 bis 1000 µm, vorzugsweise 20 bis 500 µm, besonders bevorzugt 50 bis 350 µm dicken Schicht. In a further process step, the coating is carried out put mixtures, preferably by means of a spray process or Immersion, on different parts of a metallic reaction tube or the Tubes of a tube bundle reactor, in particular on the tube inner walls, in a 10 to 1000 microns, preferably 20 to 500 microns, particularly preferred 50 to 350 µm thick layer.  

Weiterhin kann die Mischung in die einzelnen Rohre eingegossen und bei Drehzahlen zwischen 200 und 1000 U/min, vorzugsweise bei Drehzahlen zwischen 300 und 800 U/min, geschleudert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Beschichtungen auf die Innenseite der Reak­ tionsrohre durch das Aufspritzen der oben genannten flüssigen Mischung hergestellt. Das aufgespritzte Mischungsmaterial preßt sich dabei in die Rauhigkeiten der Untergrundoberfläche ein, wobei Luftblasen unter der Beschichtung verhindert werden. Dabei kann die eingesetzte Mischung vollständig auf der besprühten Innenseite haften. Es kann aber auch, ins­ besondere bei geringerer Haftung und/oder niedriger Viskosität der Mischung ein Teil der Mischung durch Herabtropfen wieder ausgetragen werden. Die zu beschichtenden Hilfsträger, z. B. in Form von Innenrohren können voll­ ständig oder nur teilweise beschichtet werden. Dabei können insbesondere der jeweilige Reaktorrohreingang und Reaktorrohrausgang durch eine ge­ eignete Vorrichtung von der Beschichtung ausgespart werden, um später auftretende Dichtungsprobleme mit den anzuschließenden Zuführungs- und Abführungsvorrichtungen für das Fluid zu verhindern. Bewährt hat sich auch eine Beschichtung, bei der die Mischung in das vorgeheizte Rohr aufge­ spritzt wird oder diese Mischung durch Tauchung in das vorgeheizte Rohr eingebracht wird. Dazu wird der metallische Grundkörper vor dem Auf­ spritzen der Suspension auf 60 bis 500°C, bevorzugt 200 bis 400°C und besonders bevorzugt 200 bis 300°C vorgeheizt und bei dieser Temperatur mit der eingangs beschriebenen Mischung beschichtet. Dabei wird ein Großteil der flüchtigen Bestandteile der Mischung verdampft und eine vorzugsweise 10 bis 2000 µm, bevorzugt 20 bis 500 µm, besonders bevor­ zugt 50 bis 350 µm dicke Schicht der katalytisch aktiven Metalloxide auf dem metallischen Grundkörper gebildet. Diese Art der Herstellung kann wie in DE-A-25 10 994 beschrieben erfolgen, mit der Variante, daß die Mi­ schung nicht auf einen vorerhitzten Träger, sondern auf einen vorerhitzten metallischen Grundkörper aufgetragen wird. Furthermore, the mixture can be poured into the individual tubes and at Speeds between 200 and 1000 rpm, preferably at speeds between 300 and 800 r.p.m. In a preferred one Embodiment are the coatings on the inside of the reak tion pipes by spraying the above-mentioned liquid mixture manufactured. The sprayed mixture material presses into the Roughness of the subsurface, with air bubbles under the Coating can be prevented. The mixture used can adhere completely to the sprayed inside. But it can also, ins especially with lower adhesion and / or low viscosity of the mixture part of the mixture can be discharged again by dripping down. The auxiliary carrier to be coated, e.g. B. in the form of inner tubes can be full be coated continuously or only partially. In particular, the respective reactor tube inlet and reactor tube outlet by a ge suitable device from the coating to be left out later occurring sealing problems with the supply and Prevent drainage devices for the fluid. Has also proven itself a coating in which the mixture is poured into the preheated tube is sprayed or this mixture by immersion in the preheated pipe is introduced. To do this, the metallic base body is opened spray the suspension to 60 to 500 ° C, preferably 200 to 400 ° C and more preferably 200 to 300 ° C preheated and at this temperature coated with the mixture described above. In doing so, a Much of the volatile components of the mixture evaporate and one preferably 10 to 2000 microns, preferably 20 to 500 microns, especially before draws in 50 to 350 µm thick layer of the catalytically active metal oxides the metallic base body. This type of manufacture can be like described in DE-A-25 10 994, with the variant that the Mi not on a preheated support, but on a preheated one metallic base body is applied.  

Zur Erzielung besonders dicker Schichten oder besonders homogener Be­ schichtungen kann die Beschichtung der Reaktionsrohre auch mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Dabei können zwischen den einzelnen Beschichtungen eines Reaktionsrohres getrennte Trocknungs- und/oder Calci­ nier- und/oder Sinterschritte zwischengeschaltet werden. Die Innenwandbe­ schichtung wird im Falle des Spritzens vorteilhaft mit Hilfe einer oder mehrerer Sprühlanzen, vorzugsweise mit einer oder mehreren beweglichen Sprühlanzen durchgeführt. Dabei wird die Sprühlanze während des Sprühvor­ gangs z. B. mit Hilfe einer automatischen Vorrichtung mit einer definierten konstanten oder variierenden Geschwindigkeit durch das zu beschichtende Rohr gezogen.To achieve particularly thick layers or particularly homogeneous loading The reaction tubes can also be coated several times be carried out in succession. You can choose between the individual Coatings of a reaction tube separate drying and / or calci kidney and / or sintering steps are interposed. The inner wall In the case of spraying, layering is advantageous with the help of an or several spray lances, preferably with one or more movable Spray lances carried out. The spray lance is used during spraying gangs z. B. with the help of an automatic device with a defined constant or varying speed due to the coating Tube pulled.

Die Dicke der aufgetragenen Schicht nach Trocknung und gegebenenfalls Calzinierung oder Sinterung beträgt vorzugsweise 10 bis 1000 µm, besonders bevorzugt 20 bis 500 µm.The thickness of the applied layer after drying and if necessary Calcination or sintering is preferably 10 to 1000 microns, especially preferably 20 to 500 microns.

Darüber hinaus kann die Haftung der katalytischen Schicht durch eine chemische, physikalische oder mechanische Vorbehandlung des Innenrohres vor der Beschichtung erhöht werden. Bei einer chemischen Vorbehandlung können die Innenrohre z. B. mit Laugen oder bevorzugt mit Säuren gebeizt werden. Weiterhin kann z. B. das Innenrohr durch Strahlen mit einem trockenen Strahlmedium, insbesondere Korund oder Quarzsand aufgerauht werden, um die Haftung zu unterstützen. Darüber hinaus haben sich auch Reinigungsmittel bewährt, die eine Suspension von harten Teilchen, z. B. Korund, in einer Dispersionsflüssigkeit darstellen.In addition, the adhesion of the catalytic layer through a chemical, physical or mechanical pretreatment of the inner tube be increased before coating. With chemical pretreatment can the inner tubes z. B. pickled with alkali or preferably with acids become. Furthermore, e.g. B. the inner tube by blasting with a dry blasting medium, in particular corundum or quartz sand roughened to support liability. Beyond that too Detergent proven that a suspension of hard particles, for. B. Corundum, in a dispersion liquid.

Beim Aufheizen des beschichteten Rohrbündelreaktors unter Vakuum oder unter einer definierten Gasatmosphäre auf Temperaturen von 20 bis 1500°C, bevorzugt 60 bis 1000°C, besonders bevorzugt 200 bis 600°C, ganz beson­ ders bevorzugt 250 bis 500°C wird die zuvor aufgetragene Beschichtung durch Trocknen vom bevorzugt wäßrigen Lösungsmittel befreit. Bei erhöhter Temperatur kann darüber hinaus eine Versinterung oder Calcinierung der die Beschichtung bildenden Teilchen stattfinden. Bei diesem Prozess wird in der Regel die eigentliche katalytisch wirksame Beschichtung erhalten.When heating the coated tube bundle reactor under vacuum or under a defined gas atmosphere at temperatures from 20 to 1500 ° C, preferably 60 to 1000 ° C, particularly preferably 200 to 600 ° C, very particularly the previously applied coating is more preferably 250 to 500.degree  freed from the preferably aqueous solvent by drying. With increased Temperature can also be a sintering or calcination of the Coating particles take place. In this process, the Usually get the actual catalytically active coating.

In einer Ausgestaltung der Erfindung bezüglich eines Verfahrens zur Her­ stellung von (Meth)acrolein und (Meth)acrylsäure durch katalytische Gaspha­ senoxidation von C1-C6-Alkanen, C2-C6-Alkenen, C1-C6-Alkanolen und/oder -Alkanalen und/ oder Vorstufen unter Verwendung eines vorstehend beschrie­ benen metallischen Reaktionsrohrs mit katalytischer Beschichtung oder eines vorstehend beschriebenen Rohrbündelreaktors mit Reaktionsrohren mit kataly­ tischer Beschichtung. Da bei diesem Verfahren die Gefahr der Bildung von Hot-Spots Gefahr vermieden wird, kann bei erhöhter Temperatur, insbesonde­ re um ca. 20 bis 100°C höherer Temperatur als bei der konventionellen katalytischen Gasphasenoxidation gearbeitet werden, typischerweise im Bereich von ca. 200 bis 250°C. Durch die erhöhte Temperatur findet eine verbes­ serte Eduktdesorption mit weniger Totalverbrennung statt.In one embodiment of the invention with respect to a process for the production of (meth) acrolein and (meth) acrylic acid by catalytic gas phase oxidation of C 1 -C 6 alkanes, C 2 -C 6 alkenes, C 1 -C 6 alkanols and / or -alkanals and / or precursors using an above-described metallic reaction tube with a catalytic coating or a tube-bundle reactor described above with reaction tubes with a catalytic coating. Since the danger of the formation of hot spots is avoided in this method, it is possible to work at an elevated temperature, in particular around 20 to 100 ° C. higher temperature than in the conventional catalytic gas phase oxidation, typically in the range from approximately 200 to 250 ° C. Due to the increased temperature, an improved educt desorption takes place with less total combustion.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments explained.

Einem Reaktionsohr mit einem Innendurchmesser von 21 mm und einer Länge von 90 cm wurde jeweils ein Mischgas von 300 Nl/h der Zusammen­ setzung:
3 Vol.-% Propen,
9,5 Vol.-% Sauerstoff und
Rest Stickstoff zugeführt.
A reaction gas with an inner diameter of 21 mm and a length of 90 cm was mixed with 300 Nl / h of the composition:
3% by volume propene,
9.5 vol% oxygen and
Rest of nitrogen added.

Ein Multimetalloxidkatalysator der Bruttozusammensetzung Mo12W2Bi1Co5,5Fe3Si1,6K0,08Ox wurde jeweils in der angegebenen Form in das Reaktionsrohr eingebracht. Die Reaktionstemperaturen sowie die Selekti­ vität der Reaktion zu Acrolein und Acrylsäure bzw. zu CO2 sind jeweils der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.A multimetal oxide catalyst with a gross composition of Mo 12 W 2 Bi 1 Co 5.5 Fe 3 Si 1.6 K 0.08 O x was introduced into the reaction tube in the form specified. The reaction temperatures and the selectivity of the reaction to acrolein and acrylic acid or to CO 2 are shown in the table below.

Beispiel 1 (Vergleich)Example 1 (comparison)

Der Katalysator wurde als Vollkatalysator in Ringform, mit den Maßen: Außendurchmesser × Höhe × Innendurchmesser = 5 × 3 × 2 mm in das Reaktionsrohr eingefüllt.The catalyst was in the form of a full catalyst in the form of rings, with the dimensions: Outer diameter × height × inner diameter = 5 × 3 × 2 mm in the Filled reaction tube.

Mit dieser konventionellen Reaktionsführung ist der Anteil der Totalver­ brennung ausgedrückt durch die Selektivität der Reaktion von COx (4,8% bzw. 6,5%) verhältnismäßig hoch.With this conventional reaction procedure, the proportion of total combustion expressed by the selectivity of the reaction of CO x (4.8% and 6.5%) is relatively high.

Beispiel 2Example 2

Ein calcinierter Katalysator der oben angegebenen Bruttozusammensetzung wurde aufgemahlen, anschließend wurden 100 g dieses Pulvers mit 100 g Clycerin innig vermischt und die resultierende Suspension durch Tauchung auf die Innenseite eines Reaktionsrohrs mit den oben angegebenen Abmes­ sungen bei Raumtemperatur aufgebracht. Das Rohr wurde anschließend bei 300°C zwei Stunden lang getempert. Der Beschichtungsvorgang wurde anschließend wiederholt und nach 2facher Beschichtung eine Multimetalloxid- Katalysatorschicht (35 g Aktivmasse) erhalten.A calcined catalyst of the gross composition given above was ground, then 100 g of this powder were mixed with 100 g Clycerin intimately mixed and the resulting suspension by immersion on the inside of a reaction tube with the dimensions given above solutions applied at room temperature. The pipe was then at Annealed at 300 ° C for two hours. The coating process was then repeated and after double coating a multimetal oxide Obtain catalyst layer (35 g active mass).

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Katalysators als Beschichtung der Innenwand des Reaktionsrohr wird die Selektiviät der Reaktion bezüglich der Acrolein und Acyrlsäure deutlich verbessert. Selbst bei erhöhter Reaktions­ temperatur (400°C) gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 wird eine höhere Selektivität zur Acrolein und Acyrlsäure (95,6%) gegenüber einer Selektivi­ tät von nur 93,2% bei niedrigerer Reaktionstemperatur, von 360°C, er­ reicht.By using the catalyst according to the invention as a coating of the Inner wall of the reaction tube is the selectivity of the reaction with respect to Acrolein and acrylic acid significantly improved. Even with increased response temperature (400 ° C) compared to Comparative Example 1 becomes a higher Selectivity to acrolein and acrylic acid (95.6%) over a selectivity  only 93.2% at a lower reaction temperature, 360 ° C, he enough.

Beispiel 3Example 3

In ein gemäß Beispiel 2 beschichtetes Rohr wurde eine Edelstahlspirale der Wandbreite 1,5 cm und Wandstärke 2 mm zur intensiven Gasverwirbelung eingebaut und untersucht.In a tube coated according to Example 2 was a stainless steel spiral Wall width 1.5 cm and wall thickness 2 mm for intensive gas swirling installed and examined.

Die durch den Einbau der Edelstahlspirale verbesserte Gasdurchmischung führt zu einer verbesserten Selektiviät der Reaktion zu Acrolein und Acryl­ säure.The gas mixing improved by the installation of the stainless steel spiral leads to an improved selectivity of the reaction to acrolein and acrylic acid.

Beispiel 4Example 4

Die Spirale aus Beispiel 3 wurde analog zur Beschichtung in Beispiel 2 mit einem Katalysatorpulver/Clyceringemisch durch Tauchung beschichtet (10 g Aktivmasse auf der Spiralwendel) und getestet.The spiral from Example 3 was used in the same way as the coating in Example 2 a catalyst powder / clycerin mixture coated by immersion (10 g Active compound on the spiral spiral) and tested.

Durch Beschichtung der Edelstahlspirale mit dem Multimetalloxid-Katalysator wird die Selektivität nochmals deutlich verbessert.By coating the stainless steel spiral with the multimetal oxide catalyst the selectivity is significantly improved again.

Beispiel 5Example 5

In ein Rohr, das analog zu Beispiel 2 beschichtet wurde (35 g Aktivmasse auf der Rohrinnenseite) wurden 100 g konventioneller Vollkatalysator ent­ sprechend Beispiel 1 in den Reaktorausgang eingebaut. Die Schütthöhe betrug 30 cm. In a tube that was coated analogously to Example 2 (35 g active mass on the inside of the tube) 100 g of conventional full catalyst were ent speaking example 1 installed in the reactor outlet. The dumping height was 30 cm.  

Durch den kombinierten Einsatz des Katalysators als Beschichtung und zugleich als Vollkatalysator wird eine deutliche Verbesserung der Selektivität gegenüber dem konventionellen Einsatz des Katalysators, als Vollkatalysator, erreicht.Through the combined use of the catalyst as a coating and at the same time as a full catalyst there will be a significant improvement in selectivity compared to the conventional use of the catalyst as a full catalyst, reached.

Die mit den erfindungsgemäß beschichteten Reaktionsrohren erreichte Selekti­ vitätsverbesserung führt zu einer deutlichen Verbesserung der Wirtschaftlich­ keit großtechnischer Verfahren.
The improvement in selectivity achieved with the reaction tubes coated according to the invention leads to a significant improvement in the economy of large-scale processes.

Claims (9)

1. Metallisches Reaktionsrohr mit katalytischer Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Multimetalloxidmasse mit Molybdän und Bismut enthält, die unmittelbar auf das Reaktionsrohr aufgebracht ist.1. Metallic reaction tube with catalytic coating, characterized in that the coating contains a multimetal oxide mass with molybdenum and bismuth, which is applied directly to the reaction tube. 2. Reaktionsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multi­ metalloxidmasse Molybdän, berechnet als MoO3, in einem Anteil von 20 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 70 Gew.-%, enthält.2. Reaction tube according to claim 1, characterized in that the multi metal oxide mass molybdenum, calculated as MoO 3 , in a proportion of 20 to 90 wt .-%, preferably 30 to 80 wt .-%, particularly preferably 40 to 70 wt .-% %, contains. 3. Reaktionsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytische Beschichtung auf die Rohrinnenwand aufgebracht ist.3. Reaction tube according to claim 1 or 2, characterized in that the catalytic coating is applied to the inner tube wall. 4. Reaktionsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die katalytische Beschichtung eine Schichtdicke von 10 bis 1000 µm, vorzugsweise 20 bis 500 µm, besonders bevorzugt 50 bis 350 µm, aufweist.4. Reaction tube according to one of claims 1 to 3, characterized in net that the catalytic coating a layer thickness of 10 to 1000 microns, preferably 20 to 500 microns, particularly preferably 50 to 350 µm. 5. Rohrbündelreaktor mit Reaktionsrohren nach einem der Ansprüche 1 bis 4.5. tube bundle reactor with reaction tubes according to one of claims 1 to 4th 6. Rohrbündelreaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Reaktionsrohre, bevorzugt in ihrer Gesamtheit, eine Schüttung aus Multimetalloxidvoll- oder -schalenkatalysatoren eingebracht ist, insbeson­ dere mit einer Füllhöhe von 5 bis 90%, vorzugsweise 10 bis 70%, speziell 20 bis 50% der Reaktorrohrlänge.6. tube bundle reactor according to claim 5, characterized in that in the Reaction tubes, preferably in their entirety, a bed Multimetal oxide full or shell catalysts is introduced, in particular  those with a fill level of 5 to 90%, preferably 10 to 70%, specifically 20 to 50% of the reactor tube length. 7. Rohrbündelreaktor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, mit einem nachgeschalteten zweiten Reaktor, insbesondere Rohrbündelreaktor, mit einer Schüttung aus Multimetalloxidvoll- oder -schalenkatalysatoren.7. tube bundle reactor according to one of claims 5 or 6, with a downstream second reactor, in particular tube bundle reactor with a bed of full or shell multimetal oxide catalysts. 8. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Reaktionsrohren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder von Rohrbündelreaktoren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, das die folgenden Schritte umfaßt:
  • 1. Herstellung von Lösungen, Emulsionen und/ oder Dispersionen von Elementen und/oder Elementverbindungen der im Multime­ talloxidkatalysator und/ oder -katalysatorvorläufer vorliegenden Elemente,
  • 2. gegebenenfalls Eintragen von Haftvermittlern, Bindemitteln, Viskositätsreglern und/oder pH-regelnden Mitteln in die Lösun­ gen, Emulsionen und/oder Dispersionen,
  • 3. Aufbringen der Lösungen, Emulsionen und/oder Dispersionen auf das Reaktionsrohr oder die Reaktionsrohre des Rohrbündel­ reaktors, bevorzugt deren Innenseite, vorzugsweise durch Sprü­ hen oder Tauchen, und
  • 4. Aufheizen des beschichteten Reaktionsrohrs, gegebenenfalls in Gegenwart von Inert- oder Reaktivgasen, auf eine Temperatur im Bereich von 20 bis 1500°C, bevorzugt auf 200 bis 400°C, zum Trocknen und gegebenenfalls Sintern oder Calzinieren der Multimetalloxidkatalysatoren und/oder -katalysatorvorläufer.
8. A process for the production of coated reaction tubes according to one of claims 1 to 4 or of tube bundle reactors according to one of claims 5 to 7, which comprises the following steps:
  • 1. Preparation of solutions, emulsions and / or dispersions of elements and / or element compounds of the elements present in the multimetal oxide and / or catalyst precursor,
  • 2. if necessary, adding adhesion promoters, binders, viscosity regulators and / or pH regulators to the solutions, emulsions and / or dispersions,
  • 3. Applying the solutions, emulsions and / or dispersions to the reaction tube or tubes of the tube bundle reactor, preferably the inside thereof, preferably by spraying or dipping, and
  • 4. Heating the coated reaction tube, optionally in the presence of inert or reactive gases, to a temperature in the range from 20 to 1500 ° C., preferably to 200 to 400 ° C., for drying and optionally sintering or calcining the multimetal oxide catalysts and / or catalyst precursors .
9. Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrolein und/oder (Meth)acrylsäure durch katalytische Gasphasenoxidation von C1-C6-Alkanen, C2-C6-Alke­ nen, C1-C6-Alkanolen und/oder -Alkanalen und/oder Vorstufen davon unter Verwendung eines Reaktionsrohrs nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines Rohrbündelreaktors nach einem der Ansprüche 5 bis 7.9. Process for the preparation of (meth) acrolein and / or (meth) acrylic acid by catalytic gas phase oxidation of C 1 -C 6 alkanes, C 2 -C 6 alkanes, C 1 -C 6 alkanols and / or alkanes and / or precursors thereof using a reaction tube according to one of claims 1 to 4 or a tube bundle reactor according to one of claims 5 to 7.
DE1998139782 1998-02-12 1998-09-01 Metallic reactor tube, useful for the production of (meth)acrolein and/or (meth)acrylic acid by catalytic gas-phase oxidation of alkane or alkene etc. Withdrawn DE19839782A1 (en)

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