DE2039011B2

DE2039011B2 - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril aus Propylen

Info

Publication number: DE2039011B2
Application number: DE2039011A
Authority: DE
Inventors: Mikio Shimonoseki Hidaka; Yasuo Ube Nakamura; Kyoji Ohdan; Sumio Umemura; Keisho Yamada
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1969-08-05
Filing date: 1970-08-05
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2039011C3; FR2056617A5; GB1314578A; DE2039011A1; NL7011532A

Description

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legeschrift 1806/70 beschriebenen Katalysator wieder- zur Anwendung gelangen. Mit Rücksicht auf die

gibt. Lebensdauer des Katalysators ist es jedoch vorzu-

F i g, 2 zeigt in Dreieckskoordinaten die prozen- zienen, den Katalysator in einem Festtett anzu-

tualen Atomverh&ltnisse der drei Komponenten von wenden.

Katalysatoren, die entweder in den Beispielen (ange- 5 Die Teilchengröße des Katalysators ist bei der Ergeben durch die Nummern der Beispiele und das findung nicht besonders kritisch. Im allgemeinen wird Symbol o) oder in den Vergleichsbeispielen (angegeben die Teilchengröße des Katalysators in Abhängigkeit durch die Nummern der Vergleichsbeispiele und das davon, ob er in einem Wirbelschichtbett oder einem Symbol Δ) verwendet wurden, Festbett angewendet wird, nach Wunsch bestimmt.

Die drei Metallkomponenten können in dem io Es ist ferner auch möglich, dem Katalysator eine geKatalysator unabhängig voneinander in Form von wünschte mechanische Festigkeit gemäß üblichen Oxiden vorhanden sein, oder sie können die Form Formungsarbeitsweisen zu erteilen; die Aktivität des einer festen Lösung oder eines Heteropolysäuresalzes Katalysators wird durch solche Formungsarbeitsannehmen. weisen nicht nachteilig beeinflußt.

Im allgemeinen wird ein Wismutsalz von Phosphor- 15 Das bei dem Verfahren gemäß der ErSndung etn- oder Arsenmolybdänsäure als Katalysator für die zusetzende Ausgangspropylen muß nicht unbedingt Amraonoxydation von Propylen benutzt (vgl. unter hohe Reinheit besitzen, sondern kann gesättigte anderem die britische Patentschrift 929 650 sowie die Kohlenwasserstoffe wie Propan enthalten. Es ist je-USA.-Patentschriften 3 426 060 und 3 386 923). Wenn doch erwünscht, andere ungesättigte Kohlenwasser-Phosphor oder Arsen in dem üblichen Katalysator 20 stoffe wie Isobutylen und Acetylen soweit wie mögdieser Art in einer Menge vorhanden ist, welche das Hch zu entfernen, weil «,κ zuweilen unerwünschte chemische Äquivalent als Heteropolysäure über- Nebenreaktionen verursachen.

schreitet, nimmt der überschüssige Teil an Phosphor Als Sauerstoffquelle ist die Verwendung von Saueroder Arsen die Form von Phosphorsäure, Arsensäure stoff hoher Reinheit nicht unbedingt notwendig; im oder arseniger Säure an. Da diese Säuren sublimierbar 25 allgemeinen wird aus wirtschaftlichen Gründen Luft sind, entweichen sie während der Reaktion oder der benutzt. Das bevorzugte Zufuhrverhältnis von Sauer-Hochtemperaturbehandlung zur Herstellung des Kata- stoff zu Propylen liegt im Bereich von 0,8 bis 5 Mol, lysators. Demgemäß ist es sehr schwierig, den Phosphor- insbesondere 1,0 bis 2,0 Mol je Mol Propylen. Das oder Arsengehalt in dem Katalysator größer zu bevorzugte Zufuhrverhältnis von Ammoniak zu Promachen als das Äquivalent, das in der Heteropoly- 30 pylen liegt im Bereich von 0,8 bis 3,0 Mol, insbesondere säure enthalten ist. Im Gegensatz zu Phosphor oder 1,0 bis 2,0 je Mol Propylen.

Arsen ist Antimonoxid nicht sublimierbar; daher Gemäß der Erfindung kann dem Reaktionssystem kann der Katalysator gemäß der Erfindung Antimon Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf od. dgl. als in jedem gewünschten Verhältnis enthalten und er- Verdünnungsgas zugesetzt werden. Da Wasserdampf fährt keine Änderung in dem Zusammensetzungs- 35 gewisse Wirkungen hinsichtlich der Umwandlung von verhältnis während der bei hoher Temperatur ausge- Propylen und der Lebensdauer des Katalysators zeigt führten Ammonoxydation, wodurch eine hohe stabile und auch als Verdünnungsgas wirksam ist, ist die An-Katc-Iysatoraktivität während einer sehr langen Zeit Wesenheit von Wasserdampf in c'cm Reaktionsaufrechterhalten bleibt. systems in einer Menge von wenigstens 0,5 Mol je Mol

Bezüglich der zu verwendenden Ausgangsmaten- 40 Propylen besonders, vorteilhaft.

alien für die Herstellung des Katalysators gemäß der Während die Gegenwart einer Schwefelverbindung

Erfindung gibt es keine kritische Beschränkung. Die in dem Zufuhrgas nicht nachging die Aktivität des

Ausgangsmaterialien können beliebige Arten von Katalysators beeinflußt, erfolgt in Gegenwart eines

Oxiden, Salzen oder Metallen sein, soweit eine ge- Chlorids eine Umwandlung der Antimonkomponente

eignete Behandlungsmethode gewählt wird, so daß 45 in dem Katalysator zu Antimonchlorid, das leicht

der Katalysator Molybdän, Wismut und Antimon sublimiert und aus dem System entweicht. Dem-

ebenso wie Sauerstoff enthält. Der Unterschied in der gemäß ist es erwünscht, die Anwesenheit von Chlori-

Art, wie die Metallelemente in den Ausgangsmaterialien den in dem Zufuhrgas zu vermeiden,

oder in dem Katalysator vorliegen, beeinflußt kaum Die bevorzugten Reaktionstemperaturen liegen ins-

die katalytische Aktivität und Selektivität des sich er- 50 besondere im Bereich von 400 bis 500⁰C.

gebenden Katalysators. Eine bevorzugte Kontakt- oder Berührungszeit be-

Der Katalysator gemäß der Erfindung kann in trägt 0,5 bis 50 Sekunden, insbesondere 2 bis 20 Se-

Form eines Trägerkatalysators zur Anwendung ge- künden

langen. Als Träger, die für die gemäß der Erfindung Die Reaktion wird im allgemeinen unter Atmo-

beabsichtigte Reaktion geeignet sind, können SiIi- 55 Sphärendruck ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich,

ciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Silici- die Reaktion unter schwach verringertem oder er-

umoxid oder Silikat genannt werden. Der Katalysator höhterr. Druck durchzuführen,

kann auf einem solchen Träger in einer gewünschten Die Erfindung wird nachstehend mittels Beispielen

Menge aufgebracht sein. und Vergleichsbeispielen näher beschrieben. Die Um-

Der Katalysator gemäß der Erfindung kann ent- 60 Wandlung {%) von Propylen und die Selektivität (%)

weder in einem Wirbelschichtbett oder einem Festbett von jedem Produkt werden dabei wie folgt bestimmt:

11 Ji /π/ν η ι Umgesetztes Propylen (Mol)

Umwandlung (%) von Propylen = — · 100

Zugeführtes Propylen (Mol)

Selektivität (%) des Produkts = P^li¹^¹) . ₁₀₀

Umgesetztes Propylen (Mol)

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Bei der Berechnung der Werte der Selektivität jedes Produkts ist der Wert der Molzahl von Acetonitril ²/₃ der Mole von tatsächlich gebildetem Acetonitril und der Wert der Mole von jeweils Blausäure, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid V₃ der Mole des tatsächlich gebildeten Produkts.

Beispiel 1

79,8 g Antimontrichlorid wurden in einer geringen Menge verdünnter Salzsäure gelöst. Dann wurde 11 Wasser zugegeben, um das Antimontrichlorid zu hydrolysieren. Um die Hydrolyse zu vollenden, wurden ferner 250 cm³ verdünntes wäßriges Ammoniak zugegeben und die Mischung 10 Minuten zum Sieden erhitzt, worauf Dekantieren, Filtrieren und Waschen zur Erzielung eines Antimonoxidkuchens erfolgte. Zu dem Kuchen wurden 35,4 g Ammoniumolybdatpulver zugegeben, und es wurde ferner eine geringe Menge Wasser dazuzugesetzt. Dann wurde die Mischung unter Rühren erhitzt und eine Lösung von 218 g Wismutnitrat in 30 cm³ 60%iger Salpetersäure und 80 cm³ Wasser wurde zu der Mischung zugegeben. Hierauf wurde die sich ergebende Mischung unter Rühren zur Trockne erhitzt. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, bis eine Erzeugung von Stickstoffoxid nicht mehr feststellbar war. Der sich ergebende Feststoff wurde gemahlen und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,168 bis 0,833 mm gesiebt; danach folgte eine 16stündige Calcinierung bei 540⁰C. Auf diese Weise wurde ein Katalysator erhalten, bei dem das prozentuale Atomverhältnis folgende Werte hatte: Mo 20%, Bi 45% und Sb 35%.

Es wurde ein U-förmiges Reaktionsrohr aus rostfreiem Stahl von etwa 6 mm Innendurchmesser mit 10 cm³ (21,6 g) des so hergestellten Katalysators beschickt und in ein Salzbad eingesetzt, um die Temperatur der Innenseite des Rohres auf 47O⁰C zu halten. Ein Gasgemisch mit einer Zusammensetzung hinsichtlich des molaren Verhältnisses von Propylen zu Ammoniak zu Luft zu Wasserdampf von 1:1:5:1 wurde durch das Reaktionsrohr mit einer Fließgeschwindigkeit von 80 cm³/min geführt. Als Ergebnis davon wurde Propylen mit einer Umwandlung von 49,2% umgesetzt. Die Selektivität für jedes Produkt war wie folgt:

Acrylnitril 85,4%

Acetonitril 4,2 %

Blausäure 1,2 %

Kohlendioxid 6,2 %

Kohlenmonoxid 3,0 %

Die in diesem Beispiel angewendete Kontaktzeit errechnet sich nach der Gleichung

Kontaktzeit =

Verwendete Katalysatormenge

Strömungsgeschwindigkeit des Gesamtreaktionsgases

10 · 60
SO

= 7,5 Sekunden.

Eine gleiche Kontaktzeit wurde in den nachstehenden Beispielen 2 bis 27 angewendet.

Beispiele 2 bis 24

Es wurden Katalysatoren auf die gleiche Weise, wie Beispiel 1 beschrieben, hergestellt,

prozentuale Atomverhältnis von Molybdän, Wismut und Antimon, wie in Tabelle I angegeben, variier! wurde. Die Versuche wurden unter den gleichen Be-35 dingungen wie in Beispiel 1 unter Anwendung diesel Katalysatoren ausgeführt. Die Ergebnisse sind ir wobei das Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

Beispiel	Pro?. Atomverhältnis im Katalysator (%)	Bi	Sb	Umwand lung von Propylen	Acrylnitril	Acetonitril	Selektivität (%	Kohlen dioxid	Kohlen monoxid
Nr.	Mo	50	35		87,1	3,2	Blausäure	6,6	2,3
2	15	55,8	20,6	46,4	85,3	4,0	0,8	7,7	2,5
3	23,6	55	25	50,6	85,0	5,5	0,5	5,5	3,0
4	20	55	10	53,1	86,1	4,4	1,0	5,4	0
5	35	65	5	52,8	84,3	5,0	1,6	6,0	1,1
6	30	55	15	50,6	90,2	3,4	0	5,8	0
7	30	55	20	54.2	88,0	4,1	0,5	3,9	0
8	25	62,5	12,5	52,1	91,6	3,2	1,7	3,3	0,4
9	25	50	30	50,3	87,7	3,3	0,2	5,7	0,5
10	20	65	20	45,6	83,1	1,7	0	7,7	2,0
11	15	61	26	40,2	81,0	3,6	0,1	12,2	U
12	13	55	35	46,1	80,5	4,5	0,3	11,2	3,1
13	10	50	40	39,2	82,2	4,1	0,7	10,8	0,2
14	10	60	30	40,5	81,9	5,1	1,2	9,1	5,0
15	10	35	55	42,1	81,6	-. ⁶'° -	0,9	.8,9	3,5
16	10	40	45	45,6	84,2	¹;' 6,0 ^ '	0,9	'? 7,6	;o,9 £ ■
17	15	35	40	47,0			1,3 J₁	'"^8,6 "
18	25	35	35	50,Oi	Β§Ι§ίίϊ äs		1,2 r		ι',ο
19	30	40	30 Ji						1,1
20	30	43	*as A*	sH				■•^V3,4 ';..	1,0
21	. 34	35	Mm	HH	*WEM*				■2,1
H.- ²²		47		HH	HH				' 2,6
	= 38iä.	: ⁴⁷ i	JH		MiWn ίο	InH			1,2
~'*24		I 4	1	Ba	Bb	IB	«Ρ	1
	' I	4 j	■	Bfi	H			;-
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	)

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Vergicichsbeispiele 1 bis 10

Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unter Anwendung von Katalysa-

toren ausgeführt, die in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt worden waren, wobei das prozentuale Atomverhältnis variierte, wie dies in Tabelle II angegeben ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt.

Tabelle II

Ver gleichs- beispiel	Proz. Atomverhältnis im Katalysator (%)	Bi	Sb	Umwand lung von Propylen	Acrylnitril	<	Acetonitril	Selektivität (%	Kohlen dioxid	Kohlen monoxid
Nr.	Mo	25	70	(%>	59,6	6,4	Blausäure	20,6	9,4
1	5	42	55	30,6	30,1	7,5	2,6	45,2	12,3
2	3	57	40	25,1	38,4	7,3	3,1	35,2	12,6
3	3	67	30	24,6	30,3	4,1	4,5	43,2	16,1
4	3	80	10	26,3	27,0	IJ	3,6	48,2	8,8
5	10	75	10	30,6	44.8	2,9	0,3	48,8	5,0
6	15	60	3	35,1	72,1	5,6	1,2	15,6	3,0
7	37	50	3	45,7	74,7	6,1	3,4	11,0	2,1
8	47	25	40	55,1	65,3	4,7	2,1	19,3	15,6
9	35	29	50	42,6	67,0	3,1	3,4	21,0	4,0
10	21	39,6	3,6

Beispiel 25

Eine Lösung von 218,0 g Wismutnitrat in etwa 500 cm³ 10%iger Salpetersäure wurde unter Rühren zu einer Lösung von 26,5 g Ammoniummolybdat in etwa 150 cm³ Wasser zugegeben, und dann wurden 58,3 g Antimontrioxid und 100 g einer 20gewichtsprozentigen wäßrigen Siliciumdioxidlösung weiterhin zugefügt. Die sich ergebende Mischung wurde zur Trockne erhitzt und das Erhitzen fortgesetzt, bis die Erzeugung von Stickstoffoxid nicht mehr feststellbar war. Der sich ergebende Feststoff wurde gemahlen und gesiebt, worauf eine lostündige Calcinierung bei 540° C erfolgte. Auf diese Weise wurde ein Katalysator erhalten, bei dem das prozentuale Atomverhältnis folgende Werte hatte: Mo 15%, Bi 45% und Sb 40%.

Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unter Anwendung des so hergestellten Katalysators ausgeführt. Propylen wurde mit einer Umwandlung von 45,3% umgesetzt. Die Selektivität jedes Produkts war wie folgt:

Acrylnitril 83,2%

Acetonitril 4,6 %

Blausäure 2,1 %

Kohlendioxid 7,3 %

Kohlenmonoxid 3,1 %

Beispiel 26

Es wurde ein Katalysator, bei dem das prozentuale Atomverhältnis von Molybdän, Wismut und Antimon die Werte Mo 15%, Bi 25% und Sb 60% hatte, in der gleichen Weise hergestellt, wie dies in Beispiel 25 beschrieben ist. Unter Anwendung des so hergestellten Katalysators wurde die Reaktion unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Propylen wurde mit einer Umwandlung von 40,9% umgesetzt. Die Selektivität von jedem Produkt war wie folgt:

Acrylnitril 82,1 %

Acetonitril 5,7%

Blausäure 2,6 %

Kohlendioxid 8,1 %

Kohlenmonoxid 2,1 %

Vergleichsbeispiele 11 bis 15

Es wurden Katalysatoren auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 25 beschrieben, unter Anwendung des prozentualen AtomverhäLtnisses von Molybdän, Wismut und Antimon, wie dies in Tabelle III gezeigt ist, hergestellt. Die Umsetzung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unter Anwendung dieser Katalysatoren ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.

Tabelle III

Ver gleichs- beispiel Nr.	Proz. im l· Mo	Atomverh katalysator Bi	ältnis (%) Sb	Umwand lung von Propylen (%)	Acrylnitril	Acetonitril	Selektivität (%" Blausäure	) Kohlen dioxid	Kohlen monoxid
11	5	75	20	20,6	23,5	1,9	0,1	63,9	10,8
12	27	70	3	36,4	60,2	4,8	2,8	20,1	9,6
13	42,7	42,7	14,6	60,3	77,4	7,1	4,6	6,1	2,6
14	50	30	20	55,3	68,2	4,2	2,6	20,1	9,6
15	15	25	60	31,2	68,6	4,2	2,9	18,9	9,6

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Beispiel 27

Pulver von Molybdäntrioxid, Antimontrioxid und Wismutnitrat wurden in solchen Mengen gemischt, daß das prozentuale Atomverhältnis von Molybdän, Wismut und Antimon die Werte Mo 20%, Bi 45% und Sb 35% hatte, und es wurde eine geringe Menge Wasser hinzugefügt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Rühren zur Trockne erhitzt. Das Erhitzen wurde fortgesetzt, bis die Erzeugung von Stickstoffoxid nicht mehr wahrnehmbar war. Der sich ergebende Feststoff wurde gemahlen und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,168 bis 0,833 mm gesiebt, wonach eine 16stündige Calcinierung bei 540⁰C erfolgte. Unter Anwendung des so hergestellten Katalysators wurde die Reaktion unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ausgeführt. Propylen wurde mit einer Umwandlung von 48,7% umgesetzt. Die Selektivität jedes Produkts war wie folgt:

Acrylnitril 86,4%

Acetonitril 4,1 %

Blausäure 0,8 %

Kohlendioxid 3,2%

Kohlenmonoxid 4,5%

Beispiel 28

Pulver von Ammoniummolybdat, Antimontrioxid und Wismutoxid wurden in solchen Mengen gemischt, daß das prozentuale Atomverhältnis von Molybdän, Wismut und Antimon die Werte Mo 20%, Bi 45% und Sb 35% hatte, und es wurde eine geringe Menge Wasser hinzugefügt. Die sich ergebende Mischung wurde unter Rühren zur Trockne erhitzt und das Erhitzcn wurde fortgesetzt, bis die Erzeugung von Stickstoffoxid nicht mehr feststellbar war. Der sich ergebende Feststoff wurde gemahlen und gesiebt, worauf eine löstündigc Calcinierung bei 540⁰C folgte. Die Ammonoxydation von Propylen wurde unter Anwendung des so hergestellten Katalysators unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ausgeführt mit der Ausnahme, daß die Fließgeschwindigkeit des Reaktionsgases und die Reaklionstemperatur auf 100cm³/min bzw. 45O⁰C geändert wurden. Propylen wurde mit einer Umwandlung von 32.6% umgesetzt. Die Selektivität jedes Produktes war wie folgt:

Acrylnitril 87,2 %

Acetonitril 4,6 %

Blausäure 0,9 %

Kohlendioxid 5,1 %

Kohlenmonoxid 2,6 %

Die in diesem Beispiel angewendete Kontaktzeit betrug 6,0 Sekunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Verfahren mr Herstellung von Acrylnitril durch Umsetzung von Propylen mit Sauerstoff und Ammoniak in der Gasphase beä erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Molybdän und Wismut enthaltenden Oxidkatalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei 350 bis 600⁰C in Gegenwarf eines Katalysators durchführt, der eine Verbindung von Molybdän, Wismut und Antimon mit Sauerstoff und/oder eine Mischung von Oxiden der genannten Metalle darstellt, worin die prozentualenAtomverhältnisse —bezogen auf die Gesamtmenge der drei Metalle — Molybdän zu Wismut zu Antimon 5 bis 40: 35 bis 65 : 5 bis 60 betragen, mit der Maßgabe, daß derjenige Bereich der prozentualen Atomverhäknisse von Molybdän zu Wismut zu Antimon, der bei Wiedergabe der Katalysatorzusammensetzung hinsichtlich der drei Metalle in Dreieckskoordinaten durch die Verbindungslinien der Punkte A (Mo : Bi: Sb = 25 : 50 : 25), (Mo : Bi: Sb =--- 40 : 55 : 5 j und C (Mo : Bi : Sb = 40 : 50: 10) umgrenzt wird, ausgenommen ist und der Katalysator auch keine Mischung aus Wismutantimonat der Formel BiSbO₄ und Wismutmolybdat der Formel Bi₂-(MoO₄)., darstellt.

Die Herstellung von Acrylnitril durch Umsetzung \on Propylen mit Sauerstoff oder Luft, d. h. durch Ammohoxydation von Propylen, ist bereits in verschiedenen Veröffentlichuneen beschrieben (vgl. USA.-Patentschriften 3 424 782", 3 153 085, 3 386 923. 3 342 849, 3 426 060, 3 280 167, deutsche Auslegeschriften L 255 105, 1 242 599 britische Patentschrift 929 650). Wenn jedoch die Ammonoxydation von Propylen unter Anwendung von Katalysatoren, die bei diesen bekannten Verfahren vorgesehen sind, durchgeführt wird, rinden in vielen Fällen unerwünschte Nebenreaktionen in größerem Ausmaß statt. So treten insbesondere Nebenreaktionen wie die Bildung von Acetonitril oder Blausäure, hervorgerufen durch Spaltung von Propylen, und die Bildung von Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid infolge Verbrennung von Propylen in hohem Ausmaß auf, was zur Folge hat, daß die Ausbeute an Acrylnitril erniedrigt wird. In der japanischen Auslegeschrift 5870/61 ist. angegeben, daß bei der Ammonoxydation von Propylen unter Anwendung eines Katalysators, der aus Wismutmolybdat besteht, Propylen zu Acetonitril in einem Ausmaß von 3,2 "_o umgewandelt wird, während die Umwandlung von Propylen zu dem erstrebten Acrylnitril nur I.3jj2% beträgt. Wenn Nebenprodukte in so hohen Ilrhältnissen gebildet werden, tritt zusätzlich zu der i^pahme der Ausbeiute an Acrylnitril ein weiterer ""''"ihteil auf; es wird nämlich schwierig, Acrylnitril ier Reinheit in technischem Maßstab zu erhalten, { eine Trennung und Entfernung von solchen inprodukten nichi; leicht ist. der USA.-Patenitschrift 3 326 961 ist ein Verzur Herstellung von Acrylnitril beschrieben, ein Katalysator zur Anwendung gelangt, der !entliehen aus einem Gemisch von Telluroxid jjJRheniumoxid mit Wismutphosphormolybdat,

Anttmonphosphormolybdat, Zimnphospiiormolybdat oder ZlnnmolybdM besteht, Hfarbei wird die Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von 350 bis 5QO⁰C unter Anwendung einer Kontaktzeit von etwa 1 bis 40 Sekunden ausgeführt. Auch bei diesem Verfahren kann jedocl: die Bildung \on Nebenprodukten nicht vermieden werden.

Es wurde ferner vorgeschlagen (vgl. deutsche Offenlegungsschrift 1919 840), die Umsetzung von Propylen mit Sauerstoff und Ammoniak in Gegenwart eines Katalysators auszuführen, der ein Gemisch aus BiSbO₄ als Komponente A und Bi₂(MoO₄)₃ und/oder Bi(WO₄J₃ als Komponente B enthält, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B im Bereich von 95 : 5 bis 50: 50 liegt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffang eines Verfahrens zur Herstellung von Acrylnitril durch Umsetzung von Propylen mit Sauerstoff und Ammoniak in der Gasphase bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Katalysators, wobei das Auftreten von unerwünschten Nebenreaktionen weitgehend gehemmt oder verhindert und Acrylnitril in hoher Ausbeute und mit guter Selektivität erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril durch Umsetzung von Propylen mit Sauerstoff und Ammoniak in der Gasphase bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Molybdän und Wismut enthaltenden Oxidkatalysators ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei 350 bis 600³C in Gegenwart eines Katalysators durchführt, der eine Verbindung von Molybdän, Wismut und Antimon mit Sauerstoff und/oder eine Mischung \on Oxiden der genannten Metalle darstellt, worin die prozentualen Atomverhältnisse — bezogen auf die Gesamtmenge der drei Metalle — Molybdän zu Wismut zu Antimon 5 bis 40: 35 bis 65 : 5 bis 60 betragen, mit der Maßgabe, daß derjenige Bereich der prozentualen Atomverhältnisse von Molybdän zu Wismut zu Antimon, der bei Wiedergabe der Katalysatorzusammensetzung hinsichtlich der drei Metalle in Dreieckskoordinaten durch die Verbindungslinien der Punkte A (Mo : Bi: Sb ·= 25 : 50: 25), B (Mo: Bi: Sb -40: 55 : 5) und C(Mo : Bi: Sb -40:50: 10) umgrenzt wird, ausgenommen ist und der Katalysator auch keine Mischung aus Wismutantimonat der Formel BiSbO₁ und Wismutmolybdat der Formel Bi₂ (VIoO₁);, darstellt.

Das vorstehend angegebene »prozentuale Atomverhältnis« ist dasjenige Atomverhältnis, daß sich ergibt, wenn die Gesamtzahl der enthaltenen Atome gleich 100 ist.

Es wurde auch gefunden, daß bei Ausführung des Verfahrens Acrylnitril in sehr hoher Ausbeute erhalten wird, während die Bildung von Nebenprodukten, wie Acetonitril Propionitril, Blausäure. Acrolein, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, auf äußerst niedrige Werte herabgesetzt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

F t g. 1 und 2 zeigen die Zusammensetzung des Mo-Bi-Sb-Dreikomponentenkatalysai;ors in Dreieckskoordinaten.

F i g. 1 gibt den Bereich des prozentualen Atomverhältnisses der Komponenten des erfindungsgemäß angewendeten Katalysators an, nämlich den Bereich, der durch die Punkte B, D, E, F, G und B umrissen ist, ausschließlich des Bereichs, der durch die Punkte A, B und C umrissen ist und den in der japanischen Aus-