DE2041492B2 - Verfahren zur Herstellung von Methacrolein im Gemisch mit einem konjugierten Diolefin - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Methacrolein im Gemisch mit einem konjugierten DiolefinInfo
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- DE2041492B2 DE2041492B2 DE19702041492 DE2041492A DE2041492B2 DE 2041492 B2 DE2041492 B2 DE 2041492B2 DE 19702041492 DE19702041492 DE 19702041492 DE 2041492 A DE2041492 A DE 2041492A DE 2041492 B2 DE2041492 B2 DE 2041492B2
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Description
Der Katalysator kann verwendet werden, wie er Diolefine in guten Ausbeuten liefern. lic allgemeinen
nach dem Formen oder Zerkleinern zu einem Pulver ist, wenn der Katalysator zur Herstellung von ungeerhalten
wird, er kann ebenfalls mit einem Verdün- sättigten Aldehyden bei dem gleichzeitigen Herstelnungsmittel
verdünnt werden. Weiterhin kann der lungsverfahren verwendet wird, die Ausbeute an kon-Katalysator
auf einem geeigneten Träger verwendet 5 jugierten Diolefinen sehr gering, und andererseits ist,
werden. Verwendbar als Verdünnungsmittel oder wenn ein Katalysator für die Herstellung konjugierter
Träger sind solche Substanzen, die bei der Umsetzung Diolefine bei dem gleichzeitigen Herstellungsverfahren
inert sind, wie Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, Titan- verwendet wird, die Ausbeute an ungesättigten Aldedioxyd,
Zirkonoxyd, Natriumchlorid, Bimsstein, Silica- hyden sehr niedrig. Wird beispielsweise die gleichgel
und Zeolith. Da die Menge des Veidünnungs- io zeitige Herstellungsumsetzung unter Verwendung eines
mittels oder Trägers, die verwendet wird, keinen Mo-Bi-O-Katalysators durchgeführt, der für die gewesentlichen
Einfluß auf die Aktivität des Katalysators trennte Herstellung der zuvor beschriebenen Verbinbesitzt,
kann die Menge, wie gewünscht, gewählt düngen verwendet wird, so ist, wie aus der Tabelle I
werden. ersichtlich, die Umwandlung von sowohl Isobutylen
Die Konzentration der als Ausgangsmaterial ver- 15 als auch η-Buten, die als Ausgangsmaterialien verwendeten
Olefinmischung in dem Beschickungsgas, wendet werden, kleiner.
das in den Reaktor eingefüllt wird, liegt im Bereich Weiterhin werden der erwartete ungesättigte Aldevon
I bis 25 Volumprozent. Auf der anderen Seite hyd, d. h. Methacrolein, und das konjugierte Diolefin
liegt das Molverhältnis des als Ausgangsmaterial ver- in geringerer Ausbeute erhalten, als wenn sie getrennt
wendeten Olefins zu molekulaiem Sauerstoff im Be- 20 hergestellt werden, wobei der Abfall in der Ausbeute
reich von 1 :0,1 bis 5,0. Eine Reaktionstemperatur bei den konjugierten Diolefinen sehr beachtlich ist.
von 300 bis 650rC, und vorzugsweise 350 bis 600 C, Am der anderen Seite ist im Falle des Mo-Bi-Fe-O-wird verwendet. Der Reaktionsdruck, der verwendet Katalysators, der die Neigung zur Veranlassung einer wird, sollte von vermindertem Druck von weniger als Verbrennungsreaktion besitzt, ein bemerkenswerter einer Atmosphäre bis zu überatmosphärischem Druck 25 Abfall in der Ausbeute und Selektivität der konjugierbis zu 20 kg 'cm 2 und vorzugsweise 1 bis 5 kg/cm2 ten Diolefine zu beobachten, wenn er bei der gleichbetragen. Die Kontaktzeit (auf der Basis von 0"C zeitigen Herstellung verwendet wird, im Vergleich mit und 1 Atm) liegt im Bereich von 0,01 Sekunden bis seiner Verwendung bei der getrennten Herstellung der 50 Sekunden, und vorzugsweise 0,1 Sekunden bis zu zuvor erwähnten Verbindungen. Im Fall des Kataly-15 Sekunden. Als molekularer Sauerstoff kann ent- 3° sators nach der Erfindung wird die Umsetzung jedoch weder Sauerstoff als solcher oder Luft verwendet günstig bei niedriger Temperatur ausgeführt, da seine werden. Weiterhin kann ein Gas, das die Umsetzung Aktivität hoch ist. Weiterhin tritt, wie aus der Tabelle I nicht beeinflußt, beispielsweise Dampf, Stickstoff, ersichtlich ist, in der Ausbeute an Methacrolein und Argon, Kohlendioxyd, Helium oder ein gesättigter der Selektivität eine große Verbesserung auf im VerKohlenwasserstoff (beispielsweise Methan, Äthan, 35 gleich zum getrennten Herstellungsverfahren. Eine Propan und Pentan) ebenfalls in das Reaktionssystem Abnahme in der Ausbeute an konjugierten Diolefinen, eingeführt werden. Es werden übliche Reaktions- wie sie im Falle der gleichzeitigen Herstellungsvorrichtungen verwendet, wie ein Wirbelbett, ein umsetzung auftritt, wenn man die bekannten Katalyfluidisiertes oder ein stationäres Bett. Das Reaktions- satoren verwendet, ist extrem gering, in einigen Fällen produkt kann durch bekannte Verfahren, beispiels- 40 tritt sogar eine Verbesserung in der Ausbeute an weise durch Kondensieren und Verflüssigen mittels konjugierten Diolefinen auf, abhängig von den Reakeines Kühlers oder durch Extraktion mit Wasser oder tionsbedingungen. Somit zeigt, wie zuvor beschrieben, einem geeigneten Lösungsmittel erhalten werden. der erfindungsgemäße Katalysator einzigartige funk-
von 300 bis 650rC, und vorzugsweise 350 bis 600 C, Am der anderen Seite ist im Falle des Mo-Bi-Fe-O-wird verwendet. Der Reaktionsdruck, der verwendet Katalysators, der die Neigung zur Veranlassung einer wird, sollte von vermindertem Druck von weniger als Verbrennungsreaktion besitzt, ein bemerkenswerter einer Atmosphäre bis zu überatmosphärischem Druck 25 Abfall in der Ausbeute und Selektivität der konjugierbis zu 20 kg 'cm 2 und vorzugsweise 1 bis 5 kg/cm2 ten Diolefine zu beobachten, wenn er bei der gleichbetragen. Die Kontaktzeit (auf der Basis von 0"C zeitigen Herstellung verwendet wird, im Vergleich mit und 1 Atm) liegt im Bereich von 0,01 Sekunden bis seiner Verwendung bei der getrennten Herstellung der 50 Sekunden, und vorzugsweise 0,1 Sekunden bis zu zuvor erwähnten Verbindungen. Im Fall des Kataly-15 Sekunden. Als molekularer Sauerstoff kann ent- 3° sators nach der Erfindung wird die Umsetzung jedoch weder Sauerstoff als solcher oder Luft verwendet günstig bei niedriger Temperatur ausgeführt, da seine werden. Weiterhin kann ein Gas, das die Umsetzung Aktivität hoch ist. Weiterhin tritt, wie aus der Tabelle I nicht beeinflußt, beispielsweise Dampf, Stickstoff, ersichtlich ist, in der Ausbeute an Methacrolein und Argon, Kohlendioxyd, Helium oder ein gesättigter der Selektivität eine große Verbesserung auf im VerKohlenwasserstoff (beispielsweise Methan, Äthan, 35 gleich zum getrennten Herstellungsverfahren. Eine Propan und Pentan) ebenfalls in das Reaktionssystem Abnahme in der Ausbeute an konjugierten Diolefinen, eingeführt werden. Es werden übliche Reaktions- wie sie im Falle der gleichzeitigen Herstellungsvorrichtungen verwendet, wie ein Wirbelbett, ein umsetzung auftritt, wenn man die bekannten Katalyfluidisiertes oder ein stationäres Bett. Das Reaktions- satoren verwendet, ist extrem gering, in einigen Fällen produkt kann durch bekannte Verfahren, beispiels- 40 tritt sogar eine Verbesserung in der Ausbeute an weise durch Kondensieren und Verflüssigen mittels konjugierten Diolefinen auf, abhängig von den Reakeines Kühlers oder durch Extraktion mit Wasser oder tionsbedingungen. Somit zeigt, wie zuvor beschrieben, einem geeigneten Lösungsmittel erhalten werden. der erfindungsgemäße Katalysator einzigartige funk-
Von den Katalysatoren, die zuvor für die getrennte tionelle Wirkungen, die die bekannten Katalysatoren
Herstellung von ungesättigten Aldehyden oder kon- 45 nicht aufweisen, wodurch es möglich ist, gleichzeitig
jugierten Diolefinen bekannt sind, gibt es nur wenige, Methacrolein und konjugierte Diolefine in hohen
die gleichzeitig ungesättigte Aldehyde und konjugierte Ausbeuten zu erhalten.
Gleichzeitige Herstellung von 1,3-Butadien und Methacrolein aus einer Mischung von n-Buten(l) und Isobutylen
Zusammensetzung des Beschickungsgases n-Buten(l): Isobutylen: O2: Na: H2O = 0,5: 0,5: 2: 8:6 (Molverhältnis),
Kontaktzeit — 3,6 Sekunden.
Katalysator | Temperatur des | Umwandlung(%) | n-Buten-(l) | Ausbeute (Selek | livität %) |
Metailbades | Isobutylen | Methacrolein | 1,3-Butadien | ||
(Reaktionstempe | |||||
ratur) 0C | |||||
Erfindung | 55,1 | ||||
Mo—Bi- Fe- Li- | -O 442 | 82,7 | 63,5 (76,8) | 48,2 (87,4) | |
Vergleich | 40,9 | ||||
Mo-Bi- Fe-O | 453 | 56,5 | 44,8 (79,4) | 24,2(59,1) | |
Vergleich | 24,3 | ||||
Mo-Bi-O | 494 | 58,5 | 51,8(88,7) | 15,2 (62,7) | |
Bemerkung: das Atomverhältnis der metallischen Elemente in dem Katalysator war folgendermaißen:
Mo: Bi: Fe-Li = 1:1:0,3:0,1,
Mo: Bi: Fe =1:1:0,3,
Mo: Bi =1:1.
Mo: Bi: Fe-Li = 1:1:0,3:0,1,
Mo: Bi: Fe =1:1:0,3,
Mo: Bi =1:1.
Das Olefin, das bei der Erfindung als Ausgangsmaterial
verwendet wurde, ist — wie zuvor angegeben — eine Olefin-Mischung aus Isobutylen und
einem Monoolefin mit einer linearen Kette von mindestens 4 Kohlenstoffatomen m seinem Molekül. Als
Monoolefine sind eingeschlossen beispielsweise die n-Butene, wie n-Buten-1 und n-cis(oder trans)-Buten-2,
die Isoamylene, wie 2-Methylbuten-i, 2-Methylbuten-2 und 2-Methylbuten-3, Penten-1, cis(oder trans)-Penten-2,
2,3-Dimethylpenten-2 und 4-Methylpenten-l
oder deren Mischungen.
Wird die C4«Fraktion oder die verbrauchte Q-Fraktion,
die Isobutylen und η-Buten enthalten, als Ausgangsmaterial der Olefinmischung verwendet, so können
Methacrolein und 1,3-Butadien mit sehr niedrigen Kosten erhalten werden. Da andere Bestandteile als
15
Isibuten und η-Buten, die ia der C4-Fraktion oder in
der verbrauchten Q-Fraküon vorbanden sind, beispielsweise
Butaiden, Isobutan und η-Buten, im
wesentlichen an der Umsetzung nicht teilnehmen, können sie als reine Verdünnungsmittel betrachtet
werden.
Das Verhältnis von Isobutylen zu Monoolefin in der Mischung beeinflußt die Reaktion nicht besonders
und kann, abhängig von der Verfügbarkeit der Materialien oder den Mengen der gewünschten Produkte,
variiert werden. Ein übliches Molverhältnis von Isobutylen zu Monoolefin ist 20 bis 80: 80 bis 20.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Umwandlungsgeschwindigkeiten, Ausbeuten und
die Selektivitäten, die in den Beispielen verwendet werden, werden folgendermaßen definiert:
Umwandlung (%) =
Isobutylen
(oder n-Buten-1) nicht umgesetztes Isobutylen
Beschickung — (oder n-Buten-1)
Beschickung — (oder n-Buten-1)
(Mol) (Mol)
Isobutylen (oder n-Buten-1) Beschickung
(Mol)
(Mol)
100
Ausbeute (%) = Gebildetes Methacrolein (oder 1,3-Butadien)
(Mol)
Isobutylen (oder n-Buten-1) Beschickung
(Mol)
(Mol)
100
Selektivität (%) =
Ausbeute Umwandlung 100
Katalysatorherstellung A
Herstellung des Mo-Bi-Fe-X-O-Katalysators
(X = Li, Na oder K)
72 g Molybdäntrioxyd, 117 g Wismutoxyd, 13 g Eisen(IIl)-oxyd und 2,1 g Lithiumhydroxyd (LiOH ·
H?O) wurden mit 60 ml Wasser innigst vermischt.
Die Mischung wurde 2 Std. bei 5000C in Luft calciniert,
das entstehende Pulver wurde mit einer geringen Menge Graphit vermischt, danach zu Tabletten mit
einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 5 mm geformt und 16 Std. bei 5500C in Luft calciniert.
Die so erhaltene Zusammensetzung wird als Katalysator A-Ia bezeichnet. Das Atomverhältnis der metallischen
Elemente in diesem Katalysator beträgt Mo : Bi: Fe: Li = 1:1: 0,3:0,1.
Katalysator A-2a (Mo: Bi: Fe: Na = 1:1:0,3 :0,1)
wird hergestellt, indem man wie oben beschrieben arbeitet, jedoch 2 g Natriumhydroxyd an Stelle von
2,1 g Lithiumhydroxyd verwendet.
Der Katalysator A-3 a (Mo: Li: Fe: K = 1:1:0,3:0,1)
wird hergestellt, wenn man wie oben beschrieben arbeitet, jedoch 2,7 g Kaliumhydroxyd an Stelle von
2,1 g Lithiumhydroxyd verwendet.
Katalysatorherstellung B (Vergleich) Herstellung des Mo-Bi-Fe-O-Katalysators
72 g Molybdäntrioxyd, 117 g Wismutoxyd und 13 g Eisen(III)-oxyd werden gut mit 60 ml Wasser vermischt.
Die entstehende Mischung wird gemäß dem im Beispiel A beschriebenen Verfahren behandelt,
35
40
wobei man den Katalysator B erhält. Das Atomverhältnis der metallischen Elemente in dem so erhaltenen
Katalysator beträgt Mo: Bi: Fe = 1:1: 0,3.
Katalysatorherstellung C (Vergleich) Herstellung des Mo-Bi-O-Katalysators
72 g Molybdäntrioxyd und 117 g Wismutoxyd werden gut mit 60 ml Wasser vermischt. Die entstehende
Mischung wird dann, wie im Beispiel A beschrieben, vermischt, wobei man den Katalysator C erhält. Das
Atomverhältnis der metallischen Elemente in dem so erhaltenen Katalysator beträgt Mo: Bi = 1:1.
Jeweils 60 ml der zuvor beschriebenen Katalysatoren wurden in ein rostfreies Stahlreaktionsrohr mit einer
Länge von 600 mm und einein inneren Durchmesser von 25 mm gepackt.
Die Umsetzung zur gleichzeitigen Herstellung von Methacrolein und 1,3-Butadien aus einer Mischung
von Isobutylen und n-Buten-1 wurde durchgeführt,
indem man das Rohr in eitlem Metallbad erhitzte. Die konstant gehaltene Temperatur des Metallbades
wird als Reaktionstemperatur angegeben. Das Molverhältnis von Isobutylen: n-Buten(l): O2: N2: H2O
in dem Beschickungsgas betrug 0,5: 0,5: 2: 8: 6, und
die Kontaktzeit war 3,6 Sekunden, Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. Die Katalysatorzusammensetzung
wird ohne Sauerstoff angegeben.
Katalysator (Atomverh. der Metallelemente) |
Reaktionstemp. °C |
Umwandlung Isobutylen |
o/ /o n-buten-(l) |
Ausbeute (Selektivität) % Methacrolein 1,3-butadien |
41,2 (89,5) 48,2 (87,4) |
(Erfindungsgemäß) A-Ia, Mo-Bi-Fe-Li (1:1: 0,3 : 0,1) |
415 442 |
68,3 82,7 |
46,0 55,1 |
48,9 (71,6) 63,5 (76,8) |
32,6 (60,5) |
A-Ib, Mo-Bi-Fe-Li (1: 0,5 : 0,3 : 0,1) |
466 | 77,2 | 53,9 | 53,2 (69,0) | 41,8 (81,4) |
A-Ic, Mo —Bi-Fe-Li (1:1: 0,2: 0,1) |
435 | 68,3 | 51,4 | 51,6 (78,5) | 46,5 (86,9) |
A-2a, Mo —Bi-Fe-Na (1:1: 0,3 : 0,1) |
440 | 77,9 | 53,6 | 60,5 (77,0) | 54,2 (84,5) |
A-2b, Mo-Bi-Fe-Na (1:1: 0,6: 0,1) |
441 | 82,3 | 64,2 | 61,6 (74,9) | 38,1 (78,1) |
A-3a, Mo-Bi-Fe-K (1:1: 0,3 : 0,1) |
440 | 65,2 | 48,8 | 51,2 (78,5) | 24,2 (59,1) 21,8 (44,0) |
(Vergleichsversuche) B, Mo-Bi-Fe (1:1: 0,3) |
453 474 |
56,5 66,7 |
40,9 49,6 |
44,8 (79,4) 50,7 (76,0) |
8,5 (88,5) 15,2 (62,7) |
C, Mo-Bi (1:1) |
443 494 |
38,1 58,5 |
9,6 24,3 |
33,4 (87,8) 51,8 (88,7) |
Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei einer niedrigeren Temperatur
ausgeführt werden kann und daß größere Umwandlung von Isobutylen und n-Buten-(l) erreicht wird im
Vergleich zu den Vergleichsversuchen und daß Methacrolein und Methacrolein und 1,3-Butadien in wesentlich
höheren Ausbeuten erhalten werden. Weiterhin läuft das erfindungsgemäße Verfahren sehr gleichmäßig,
ohne die Bildung heißer Stellen, ab. Die Bildung von Nebenprodukten, wie Methacrylsäure,
Kohlenmonoxyd und Kohiendioxyd, ist gering.
Vergleichsversuch D
Der Katalysator gemäß der JA-PA 7 881/67 wurde wie folgt hergestellt:
6,0 Gewichtsteile Ammoniummetavanadat wurden in 1000 Gewichtsteilen Wasser mit Hilfe eines Wasserbades
gelöst. Anschließend wurden darin 22,5 Gewichtsteile Ammoniummolybdat [(NH4)eMo,O24 ·
4 H2O] vollständig gelöst. Dann wurden der Lösung 98,0 Gewichtsteile Wismutnitrat [Bi(NO3)6 · 5 H2O]
zugegeben, und es wurde unter ausreichendem Rühren eine Suspension hergestellt. Anschließend wurden
als Träger 200 Gewichtsteile eines Trägers aus geschmolzenem Aluminiumoxyd mit einer Teilchengröße
von 2,00 bis 1,41 mm zugegeben, und die Mischung wurde durch Verdampfen unter Rühren in einen
Feststoff überführt. Der erhaltene Feststoff wurde bei 100° C getrocknet. Der so erhaltene getrocknete Kuchen
wurde dann pulverisiert, und es wurde mit Hilfe einer Pcllctisierungsvorrichtung ein geformter Katalysator
(5 mm Durchmesser, 5 mm Länge) daraus hergestellt. Danach wurden die Pellets an der Luft bei
450 bis 5500C 5 Stunden calciniert. Der so erhaltene Katalysator wurde eingesetzt.
Die Reaktion wurde gemäß dem vorstehenden Beispiel 1000 Stunden aufrechterhalten.
Als erfindungsgemäßer Katalysator wurde der vorstehende
Katalysator A-I a zum Vergleich verwendet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle III gegenübergestellt.
Reaktionszeit
in Stdn.
Reaktionstemperatur
(Ό
(Ό
Umwandlung (%) i-B n-B
Ausbeute (Selektivität) (%)
MAL 1,3-BD
Raum-Zeit-Ausbeute m g
pro Katalysator (1) ρ ο Std. MAl 1,3-BD
Erfindungsgemäßer Katalysator Mo1Bi1Fe013Li0,,
bei Beginn 447 83,8 57,2 62,8 (74,9)
300 447 83,9 56,7 63,5 (75,7)
700 446 82,6 57,7 63,0 (76,3)
1000 447 83,3 55,9 63,4 (76,1)
Katalysator gemäß JA-PA 7 881/67 Mo1Bi118V,
bei Beginn
447
447
445
446
447
445
446
75,9
64,2
58,2
56,2
64,2
58,2
56,2
i-B = Isobutylen,
MAL = Methacrolein,
59,1 49,1 45,0 43,7
53,2 (70,1)
46.1 (71,8)
42.2 (72,5) 40,6 (72,3)
n-B --- n-Buten-1.
1,3-BD 1,3-Butadien.
49,0 (85,7)
48,3 (85,2)
49,2 (85,5)
48.2 (86,3)
46,7 (79,0)
40,0 (81,4)
40,0 (81,4)
36.3 (80,7)
35,2 (80,5)
35,2 (80,5)
57,8
58,4
58,0
58,3
58,4
58,0
58,3
48,9
42,4
38,8
37,4
42,4
38,8
37,4
34,8
34,3
34,9
34,2
34,3
34,9
34,2
33,2
28,4
25,8
25,0
28,4
25,8
25,0
509 538/431
Claims (3)
1. Verfahren: zur Hrrstellung von Methacrolein das Verhältnis von a:b: c:d = 1:0,l bis 3:0,05
im Gemisch mit einem konjugierten Diolefin durch bis 3:0,01 bis 1 beträgt und e die Zahl der Sauerkatalytische
Oxydation eines Monoolefins mit einer 5 stoffatome angibt, die zur Sättigung der Valenzen der
linearen Kette von mindestens 4 Kohlenstoff- Katalysatorbestandteile notwendig ist.
atomen zusammen mit Isobutylen mittels moleku- Da während der Umsetzung keine abnormale
Iarem Sauerstoff in der Dampfphase bei erhöhten Wärmebildung stattfindet, wenn der zuvor beschrie-Temperaturen,
dadurch gekennzeich- bene Katalysator verwendet wird, ist nicht nur die net, daß die Umsetzung bei einer Temperatur von io Kontrolle der Umsetzung vereinfacht, sondern die
300 bis 6500C mit einer Kontaktzeit (auf der Ausbeute der beabsichtigten Produkte ist ebenfalls
Grundlage von 00C und 1 Atm) von 0,01 bis überraschend hoch trotz der niedrigen Reaktions-50
Sekunden mit einem Molverhältnis von Ge- temperatur. Die Umwandlung, wie auch die Seleksamtolefinen
zu molekularem Sauerstoff von 1:0,1 tivität der beabsichtigten Produkte ist hoch. Weiterhin
bis 5,0 bei einer Olefin-Gesamtkonzentration von 15 bestehen viele andere Vorteile wie die, daß die
1 bis 25 Volumprozent in Anwesenfteit eines Kata- Lebensdauer des Katalysators viel länger ist als die
lysators der allgemeinen Formel MoeBi*FerX,*O« bekannter Katalysatoren und daß die Abnahme in
durchgeführt wird, wobei X für Li, Na oder K der Ausbeute geringer ist als die bekannter Katal>xusteht,
das Verhältnis von a: b: c: d= 1: 01 bis toren, selbst wenn die Reaktionszeit verkürzt wird.
3 :0,05 bis 3: 0,01 bis 1 beträgt und e die Zahl ao Dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysator der Sauerstoffatome angibt, die zur Sättigung der kann eine geringe Menge an Phosphor, Bor oder Valenzen der Katalysatorbestandteile notwendig ist. Silicium zu der zuvor erwähnten Katalysatorzusam-
3 :0,05 bis 3: 0,01 bis 1 beträgt und e die Zahl ao Dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysator der Sauerstoffatome angibt, die zur Sättigung der kann eine geringe Menge an Phosphor, Bor oder Valenzen der Katalysatorbestandteile notwendig ist. Silicium zu der zuvor erwähnten Katalysatorzusam-
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- mensetzung als Hilfckomponente zugesetzt werden,
zeichnet, daß das Monoolefin η-Buten ist. Das Verfahren zur Herstellung des Katalysators ist
zeichnet, daß das Monoolefin η-Buten ist. Das Verfahren zur Herstellung des Katalysators ist
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 nicht besonders wichtig, und alle bekannten Verfahzeichnet,
daß das Monoolefin Isopenten ist. ren, wie Vermischen der Oxyde, Eindampfen zur
Trockne oder Copräcipitation. können zur Herstellung
des Katalysators verwendet werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Die als Ausgangsmaterial verwendeten verschiede-
von Methacrolein im Gemisch mit einem konjugierten 30 nen Bestandteile des Katalysators müssen nicht
Diolefin durch katalytische Oxydation eines Mono- zwingenderweise in Form ihrer Oxyde vorliegen, und
olefins mit einer linearen Kette von mindestens 4 Koh- sie können als Metalle selbst, als Metallsalze, als
lenstoffatomen zusammen mit Isobutylen mittels mo- Säuren oder Basen verwendet werden, wenn sie schließlekularem
Sauerstoff in der Dampfphase bei erhöhten lieh in die entsprechenden Metalloxyde durch Calci-Temperaturen.
35 nierung überführt werden können. Beispiele derartiger
Es ist gut bekannt, daß ungesättigte Aldehyde oder Ausgangsverbindungen sind Molybdänsäure, Amkonjugiertes
Diolefin als Ausgangsmaterialien in der moniummolybdat, Phosphormolybdänsäure, Siliciumchemischen
Industrie große Anwendung finden, und molybdänsäure,Wismutnitrat,Wismuthydroxyd, Eisendaß
sie entweder durch Oxydation oder oxydative (lll)-nitrat, Eisenhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Li-Dehydrierung
von Olefinen hergestellt werden können. 40 thiumchlorid, Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd,
In der JA-PA 7 881/67 wird ein Verfahren zur Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Bursäure, Phosphorgleichzeitigen Herstellung von Methacrolein und 1,3- säure und Kieselsäure. Bei der Herstellung des Kata-Butadien
unter Verwendung eines Katalysators be- lysators können die Elemente der Bestandteile direkt
stehend aus Vanadinoxyd, Molybdänoxyd und Wis- als Ausgangsmaterial verwendet werden, oder entmutoxyd
beschrieben. Gemäß diesem Verfahren 45 weder alle oder ein Teil der verschiedenen Elemente
werden jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse der Bestandteile können vorher chemisch gebunden
erzielt. sein, und die entstehende Verbindung kann als Aus-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kata- gangsmateriai verwendet werden. Als Beispiel soll das
lysator, der technisch verwertbar ist, zu schaffen, der Verfahren zum Vermischen der Oxyde im folgenden
eine lange Gebrauchsdauer bzw. lange Lebensdauer 50 beschrieben werden. Unabhängig jedoch von dem
besitzt, um die gleichzeitige Herstellung von Meth- beschriebenen Verfahren kann man auch das Ver-■crolein
und konjugiertem Diolefin mit erhöhten Aus- fahren verwenden, bei dem man bis zur Trockne einbeuten
und Selektivitäten ohne abnormale Wärme- dampft, bei dem eine Lösung von Ammoniummolybentwicklung
in dem Katalysatorbett zu ermöglichen. dat in ammonialkalischem Wasser, eine Lösung von
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit 55 Wismutnitrat in wäßriger Salpetersäurelösung, wäßein
Verfahren zur Herstellung von Methacrolein im rige Eisen(III)*nitratlösung und entweder wäßrige
■Üü Gemisch mit einem konjugierten Diolefin durch Lithiumhydroxyd-, Natriumhydroxyd-, Kaliumhydro-
katalytische Oxydation eines Monoolefins mit einer xydlösung in zuvor bestimmten Mengen vermischt
linearen Kette von mindestens 4 Kohlenstoffatomen werden, die Mischung unter Rühren zur Trockne
zusammen mit Isobutylen mittels molekularem Sauer- 60 eingedampft und das getrocknete Produkt danach
stoff in der Dampfphase bei erhöhten Temperaturen, calciniert wird. Der Katalysator wird vorzugsweise
das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umsetzung von einigen bis mehreren lOStd. bei 300 bis 75O0C
bei einer Temperatur von 300 bis 65O0C mit einer und vorzugsweise bei 450 bis 65O0C vor der Ver-Kontaktzeit
(auf der Grundlage von 00C und 1 Atm) wendung calciniert. Es ist nicht bekannt, in welchem
von 0,01 bis 50 Sekunden mit einem Molverhältnis 65 Zustand jedes der Elemente in dem Katalysator vorvon
Gesamtolefinen zu molekularem Sauerstoff von liegt. Es ist nicht bekannt, ob diese Elemente in Form
1: 0,1 bis 5,0 bei einer Olefin-Gesamtkonzentration einer bloßen Mischung ihrer Oxyde vorliegen oder ob
von 1 bis 25 Volumprozent in Anwesenheit eines sie miteinander oder über Sauerstoff gebunden sind.
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