DE2058003C3 - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril bzw. Methacrylnitril aus Propan bzw. Isobutan - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril bzw. Methacrylnitril aus Propan bzw. IsobutanInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Acrylnitril bzw. Methacrylnitril durch katalytische
Umsetzung von Propan bzw. Isobutan und Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff (nachstehend als »Ammonoxidation«
bezeichnet).
Aus der US-PS 33 65 482 ist ein Verfahren zur Herstellung von «,^-ungesättigten Nitrilen durch
Ammonoxidation von u.a. gesättigten Kohlenwasserstoffen bekannt, bei dem der Kohlenwasserstoff in einer
Menge von 0,1 bis 35 Molprozent, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Molprozent bei 300°C bis 8000C zusammen mit
Sauerstoff und Ammoniak mit einem Katalysator in Kontakt gebracht wird, der aus Molybdänoxid oder
Wolframoxid auf aktiviertem Aluminiumoxid als Träger besteht, wobei der Träger gegebenenfalls u. a. zusätzlich
Antimon enthalten kann. In Beispiel 4 der zitierten r> US-PS wird gezeigt, daß man bei Verwendung eines
Katalysators, der aus mit Antimon dotiertem Aluminiumoxid als Träger und u. a. Antimonoxid bzw.
Vanadiumoxid anstelle von Molybdän- bzw. Wolframoxid besteht, nur eine spurenweise Umwandlung bzw.
geringe Selektivität erzielen kann.
Das Verfahren der US-PS 33 65 482 hat den Nachteil, daß nur bis zu 35 Molprozent, vorzugsweise bis zu 15
Molprozent des Kohlenwasserstoffs im Speisegas eingesetzt werden, was zu einer geringen Raum-Zeit- 4r,
Ausbeute führt. So wird bei Verwendung von Propan (Beispiel 7) eine Raum-Zeit-Ausbeute von 927
[% χ h-'] und eine Selektivität von 15% erzielt, während die besten Werte für die Ammonoxidation von
Isobutan (Tabelle II, Molybdän-Antimon-Katalysator) w eine Selektivität von 49,0% und eine Raum-Zeit-Ausbeute
von 2385 [% χ h-']sind. Die Raum-Zeit-Ausbeuten lassen sich aus den angebenen Daten berechnen. Ein
weiterer Nachteil des Verfahrens der US-PS 33 65 482 ist die höhere Reaktionstemperatur, die vorzugsweise
zwischen 4000C und 7000C liegt, und für die
insbesondere, wie aus den Beispielen hervorgeht, etwa 5080C bis 550° C vorgezogen werden.
Aufgabe der Erfindung ist demnach die Bereitstellung eines Verfahrens zur Ammonoxidation von Propan bzw. wi
Isobutan unter Bildung von Acryl- bzw. Methacrylnitril, bei dem man eine höhere Raum-Zeit-Ausbeute und eine
höhere Selektivität erzielen kann, und das bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur h>
Herstellung von Acryl- bzw. Methacrylnitril durch Umsetzung von Propan bzw. Isobutan, Ammoniak und
Sauerstoff in der GasDhase bei erhöhter Temperatur an
einem calcinierten, antimonhaltigen Oxidkatalysator, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung
bei einer Temperatur unterhalb 500° C mit einem über
20 Volumprozent Alkan enthaltenden Speisegas an einem Katalysator durchführt, der aus Sauerstoff,
Antimon und Vanadium sowie gegebenenfalls Zinn besteht und bei einer Temperatur von 600 bis 850°C
calciniert worden ist.
Es hat sich gezeigt, daß bei der Verwendung solcher Katalysatoren eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute und eine
besonders hohe Selektivität erreichbar ist. Unter »Selektivität« versteht man im vorliegenden Falle das
Molverhältnis von gewünschtem Endprodukt zur Menge des bei der Umsetzung umgewandelten Propans
bzw. Isobutans zusammenfassend als »Alkan« bezeichnet).
Die Verwendung eines Vanadium/Antimon-Katalysators
besitzt den weiteren Vorteil, daß sich bei mäßigen Temperaturen (unterhalb 50O0C) gute Ausbeuten
gewinnen lassen, was erheblich zur Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens beiträgt. Vorzugsweise
wird das Verfahren bei Temperaturen von 340° bis 470° C durchgeführt.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines sauerstoffhaltigen Speisegases ist die Regenerierung
des Katalysators unnötig. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, daß das Alkan im
Speisegas einen relativ hohen Partialdruck aufweist, da hierbei das gewünschte Nitril in den Abgasen in
genügender Menge anfällt, um seine Extraktion selbst bei einem relativ niedrigen Umsatz (Differenz der
Mengen des Alkans im Speise- und Abgas dividiert durch die Alkanmenge im Speisegas) im industriellen
Maßstab zu ermöglichen.
Der Anteil des Alkans im Speisegas übersteigt 20 Volumprozent, vorzugsweise 35 Volumprozent, er kann
jedoch in vorteilhafter Weise auch 70 Volumprozent übersteigen.
Das Verhältnis der gasförmigen Reaktionsteilnehmer läßt sich beispielsweise je nach der Form des
verwendeten Reaktors und je nach der gewählten Katalysatormasse stark variieren. Das bevorzugte
Volumverhältnis von Ammoniak zu Alkan beträgt jedoch 1 :40 bis 1 :8, während das bevorzugte
Volumverhältnis von Sauerstoff zu Alkan 1 :50 bis 1 :5
beträgt.
Der aktive Bestandteil des Katalysators besteht vorzugsweise aus den Oxiden von Vanadium und
Antimon oder einer stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verbindung von Vanadium, Antimon
und Sauerstoff. Gegebenfalls kann Zinn in Form des Oxids oder einer Verbindung enthalten sein. So kann
der Katalysator beispielsweise aus den Oxiden von Vanadium, Antimon und Zinn bestehen.
Die Mischoxid-Katalysatoren lassen sich durch Zusammenmischen geeigneter Oxide in feinverteilter
Form herstellen. In höchst einfacher Weise lassen sie sich jedoch durch Mischen von Oxiden, Hydroxiden
oder hydratisierten Oxiden in wäßriger Suspension und Eindampfen der erhaltenen Mischung zur Trockene
herstellen. Derartige wäßrige Suspensionen können nach verschiedenen üblichen Verfahren hergestellt
werden. So kann beispielsweise im Falle von Antimon das Metall mit konzentrierter Salpetersäure oxidiert
werden; im Falle von Vanadium kann dagegen eine Lösung eines Salzes, z. B. Ammoniummetavanadat,
hydrolysiert werden.
Nachdem die Suspension zur Trockne eingedampft
worden ist, wird das Mischoxidprodukt noch calciniert
Das Calcinieren erfolgt in Luft bei einer Temperatur von 600 bis 850° C. Da die endgültige Oxidationsstufe
der Mischoxid-Katalysatormasse sowie ihr Kristall- und
Phasengefüge in hohem Maße durch das abschließende Calcinieren bestimmt werden, können als Ausgangsmaterialien
Oxide und andere geeignete Verbindungen von Sb, V und gegebenenfalls Sn verwendet werden, in
denen die Metalle in anderen Oxidationsstufen vorliegen, als sie in der endgültigen Katalysatormasse
enthalten sind. So können beispielsweise drei- oder fünfwertige Antimonverbindungen oder vier- oder
fünfwertige Vanadiumverbindungen verwendet werden. Um die Reproduzierbarkeit des Katalysators zu
fördern, soll das abschließende Calcinieren vorzugsweise mindestens 4 Stunden lang durchgeführt werden.
Das Verhältnis der metallischen Bestandteile in der Katalysatormasse kann über einen beträchtlichen
Bereich variieren; das optimale Verhältnis hängt von den jeweiligen Betriebsbedingungen, unter welchen der
Katalysator verwendet wird, ab. Dieses Verhältnis läßt sich jedoch ohne Schwierigkeiten auf experimentellem
Wege ermitteln. In der Regel beträgt das Atomverhältnis von Vanadium und Antimon im Falle von
Katalysatoren mit binären Mischungen aus Vanadium und Antimon 0,05 bis 1,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,7.
Der Katalysator gelangt vorzugsweise in Partikelform zum Einsatz, um den Gas/Feststoff-Kontakt im
Reaktor zu erleichtern. Unter »Partikeln« sind Pulver, Körnchen, Pellets u.dgl. zu verstehen. Die Partikeln
oder Teilchen können aus dem Katalysatormaterial aiieine bestehen oder mit Partikeln aus einem inerten
und feuerfesten Material, das gegebenenfalls den Hauptbestandteil des festen Katalysators ausmachen
kann, gemischt sein. Andererseits kann das Katalysatormaterial auch in Form einer Schicht auf der Oberfläche
eines inerten Trägers aufgetragen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich bei durchschnittlicher. Speisegas/Katalysator-Kontaktzeiten
von 0,01 bis 10 s, insbesondere 0,1 bis 3 s, durchgeführt. Unter »Kontaktzeit« ist der
Zahlenwert in Sekunden zu verstehen, der durch Dividieren des Schüttvolumens des Katalysators durch
den Gasvolumenfluß pro Sekunde (gemessen unter Raumbedingungen) erhalten wird.
Bei dem verwendeten Reaktor kann es sich um einen Wirbel- oder Festbettreaktor handeln; man kann die
katalytische Ammonoxidationsreaktion isotherm oder adiapatisch ablaufen lassen.
Vorzugsweise wird das gewünschte Nitril aus den Abgasen zusammen mit Nebenprodukten, wie beispielsweise
Kohlendioxid, abgezogen, während die restlichen Gase, die hauptsächlich aus nichtumgesetztem Alkan,
20
25
30
35
40
45 Ammoniak und Sauerstoff bestehen, mit geeigneten Mengen an frischen, gasförmigen Reaktionsteilnehmern
gemischt und zum Reaktoreinlaß rückgeführt werden.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße
Verfahren näher veranschaulichen.
Bei diesem Beispiel bestand der verwendete Katalysator aus mit Vanadiumpentoxid aktiviertem Antimonoxid,
bei relativen Gewichtsanteilen von 18,8 bzw. 82,1. Bei der Katalysatorherstellung wurden zunächst 1,32 kg
metallisches Antimon in 5,9 Liter konzentrierte Salpetersäure eingetragen, wobei die Zugabegeschwindigkeit
so eingestellt wurde, daß die Temperatur der Lösung bei 80° C blieb. Nach beendeter Antimonzugabe
wurde die erhaltene Antimonpentoxidsuspension zum Sieden erhitzt, um die überschüssige Salpetersäure zu
zersetzen. Hierauf wurde die gebildete Antimonpentoxidaufschlämmung auf Raumtemperatur abgekühlt
In einem zweiten Kolben wurden 0,46 kg Ammoniummetavanadat in 1,14 Liter l°/oige Chlorwasserstoffsäure
eingetragen. Die hierbei gebildete orange Aufschlämmung wurde mit der Antimonpentoxidaufschlämmung
gemischt und das erhaltene Lösungsgemisch zur Trockene eingedampft. Während des Eindampfens wurde die Aufschlämmung kontinuierlich
gerührt.
Der feuchte, feste Rückstand wurde 16 Stunden bei 150° C getrocknet und anschließend 8 Stunden bei
650°Ccalciniert.
Der calcinierte feste Katalysator wurde bis zu einer Teilchengröße von 660 bis 23,6 μπι zerkleinert. 20 ml des
zerkleinerten Katalysators wurden in den Reaktor eingebracht. Die Schüttdichte betrug 1,1 g/ml.
Es wurden ein Speisegas mit einem hohen Propangehalt (80 Volumprozent und, zu Vergleichszwecken, ein
zweites Speisegas mit niedrigem Propangehalt (5 Volumprozent), jedoch sonst gleicher Zusammensetzung,
hergestellt.
Jedes Gas wurde bei Atmosphärendruck, bei verschiedenen Temperaturen und πιϊί verschiedenen
Fließgeschwindigkeiten über den im Reaktor befindlichen Katalysator geleitet. Für jede Fließgeschwindigkeit
und für jede Temperatur wurde die Menge an Acrylnitril im Abgas gemessen. Hierbei wurden die in
Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse erhalten. In Tabelle 1 ist diejenige Temperatur angegeben, die für das
erfindungsgemäße Gas mit 80 Volumprozent Propan bei jeder gegebenen Fließgeschwindigkeit zu einer
optimalen Acrylnitrilausbeute führte. Nichtumgesetztes Propan wurde aus dem Abgas abgetrennt und in den
Reaktor rückgeführt.
Tabelle 1
(Sb/V-Katalysator)
(Sb/V-Katalysator)
Zusammensetzung des Speisegases3)
[Volumprozent]
[Volumprozent]
Propan Ammo- Sauerniak stoff
Raumgeschwindigkeit Tempe-[h - nb) ratur
(in Klammern:
Fließgeschwindigkeit
Fließgeschwindigkeit
[l/h]) per)
Acrylnitril Umsatz Selekim Abgas tivität
[Volum- [%] [o/o]
Prozent]
Raum-Zeit-Ausbeute
5 | 5 | 10 | 240Ü | (48.0) | 450 | 0,10 | 4,7 | 43 | 240 |
80 | 5 | 10 | 2400 | (48,0) | 450 | 1,41 | 3,2 | 56 | 3380 |
5 | 5 | 10 | 4800 | (96,0) | 480 | 0,12 | 6,2 | 39 | 576 |
5 | Zusammensetzung des Speise | Sauer | 20 | (96,0) | 58 003 | Acrylnitril | 6 | Umsatz | Selek | Raum-Zeit- | |
gases2) [Volumprozent] |
stoff | (144,0) | im Abgas | tivität | Ausbeute | ||||||
Fortsetzung | 10 | (144,0) | |||||||||
Propan Ammo | 10 | Raumgeschwindigkeit | Tempe | [Volum | [o/o] | [O/o] | [% χ h-']d) | ||||
niak | 10 | (in Klammern: | ratur | prozent] | |||||||
80 5 | FlieBgeschwindigkeit | 1,44 | 3,2 | 58 | 6912 | ||||||
5 5 | [l/h]) | ["CD | 0,08 | 5,0 | 32 | 576 | |||||
80 5 | 0,87 | 2,1 | 52 | 6264 | |||||||
4800 | 480 | ||||||||||
7200 | 490 | ||||||||||
7200 | 490 | ||||||||||
Anmerkungen:
2I Stickstoff als Rest (80 Volumprozent bzw. 5 Volumprozent).
b) [Speisegasvolumen χ Katalysatorvolumen-1 χ h-'J
A Durchschnittliche Reaktortemperatur.
·*) [100 χ Voiumen des Acrylnitrils χ Katalysatorvolumen-1 χ h~'].
Die in diesem Beispiel verwendete ivatalysatormasse >o
bestand wiederum aus durch Vanadiumpentoxid aktiviertem Antimonoxid mit den gleichen relativen
Gewichtsanteilen wie in Beispiel 1. Die Schüttdichte war in diesem Falle 2,1 g/ml. Der Katalysator wurde in der in
Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, jedoch mit 2j
der Ausnahme, daß der calcinierte Katalysator zu einem Pulver zerkleinert wurde, das seinerseits nach dem
Vermischen mit Graphit pelletisiert und bei einer Temperatur von 6500C calciniert wurde, bevor es bis zu
einer Teilchengröße von 660 bis 236 μΐη zerkleinert
wurde.
Über den Katalysator wurden bei Atmosphärendruck ein erfindungsgemäßes Speisegas und ein Vergleichsgas
mit jeweils der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 beschrieben, geleitet. Die Menge an
Acrylnitril im Abgas wurde gemessen. Hierbei wurden die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse erhalten.
Tabelle 2 | Sauer | Raumgeschwindigksit [h-1]») (in Klammern: Fließgeschwindigkeit |
ι empe- | Acrylnitril | Umsatz | Selek | Raum-Zeit- |
(Sb/V-Katalysator) | stoff | [l/h]) | ratur | im Abgas | tivität | Ausbeute | |
10 | [0Cf) | [Volum | [o/o] | [%] | [% Xh-1]") | ||
10 | 2400 (48,0) | prozent] | |||||
Zusammensetzung des Speise | 10 | 2400 (48,0) | 430 | 0,12 | 5,3 | 45 | 288 |
gases3) [Volumprozent] |
10 | 4800 (96,0) | 430 | 2,1 | 4,5 | 58 | 5 040 |
Propan Ammo | 10 | 4800 (96,0) | 470 | 0,15 | 7,0 | 43 | 720 |
niak | 10 | 7200 (144,0) | 470 | 2,3 | 4,9 | 59 | 11 040 |
5 5 | 7200 (144,0) | 500 | 0,11 | 5,6 | 39 | 792 | |
80 5 | 500 | 1,8 | 4,2 | 53 | 12 960 | ||
5 j | |||||||
80 5 | |||||||
5 5 | |||||||
80 5 | |||||||
Anmerkungen: | |||||||
Stickstoff als Rest (80 Volumprozent bzw. 5 Volumprozent). [Speisegasyolumen χ Katalysatorvolumen-1 χ h~'].
Durchschnittliche Reaktortemperatur. [100 χ Volumen des Acrylnitrils χ Katalysatorvolumen-' χ h~'].
Ein Vergleich der Ergebnisse des Beispiels 2 mit den Ergebnissen des Beispiels 1 zeigt, daß die Menge an
Acrylnitril im Abgas zugenommen hatte. Diese Zunahme ist auf die Änderung der Schüttdichte des
Katalysators zurückzuführen.
Der im vorliegenden Beispiel verwendete Katalysator besaß hinsichtlich seiner aktiven Bestandteile
folgende Zusammensetzung:
Gewichtsteile | |
Antimontetroxid: | 68,3 |
Vanadiumpentoxid: | 3,9 |
Zinn(lV)-oxid: | 29,0 |
Bei der Herstellung des Katalysators wurden zunächst 75,3 g metallisches Antimon langsam in 360 ml
konzentrierte Salpetersäure eingetragen, wobei die Zugabegeschwindigkeit genau gesteuert wurde, υ.η
sicherzugehen, daß die maximale Temperatur 800C nicht überstieg. Nach beendeter Zugabe des metallischen
Antimons wurde die Lösung zum Sieden erhitzt, um die überschüssige Salpetersäure zu zersetzen.
Hierauf wurden 33 g Zinn zugegeben, und die Lösung wurde erneut zum Sieden erhitzt. Anschließend wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt
In einem zweiten Kolben wurden 9,6 g NH4VO3 in
30 ml 1 % ige Salzsäure eingetragen, und die hierbei
b0 gebildete orange Aufschlämmung wurde zu der
Aufschlämmung aus der ersten Stufe zugegeben. Die gemischte Aufschlämmung wurde zum Sieden erhitzt,
hierauf auf Raumtemperatur abgekühlt, und ihr pH-Wert wurde auf 1,0 eingestellt. Der gebildete
h-, Niederschlag wurde abfiltrieit, gewaschpn, 16 Stunden
bei 1500C getrocknet und schließlich 8 Stunden bei 65O0C calciniert. Schließlich winde das calcinierte
Material zu einer Teilchengröße von 660 bis 236 μίτι
zerkleinert. 20 ml des zerkleinerten Katalysators wurden
in den Reaktor eingefüllt. Der in der geschilderten Weise hergestellte Katalysator besaß eine Schüttdichte
von 1,07 p/ml.
Über den im Reaktor befindlichen Katalysator wurde:; ge'rennt ein erfindungsgemäßts Speisegas und
ein Vergleichsgas mit jeweils der gleichen Zusammen-
seimig wie in Beispiel 1 beschrieben geleitet. Hierbei
wurden in der in Beisoiel 1 geschilderten Weise die in Tabelle 3 angegebenen Frecbiisse erhalten.
Wie vorher wurde auch hier nichtumgesetztes Propan aus dem Abgas rückgeführt.
Vergleichbare Ergebnisse ließen sich bei der Herstellung von Methacrylnitril aus Isobutan erhalten.
Tabelle 3 | Katalysator) | Ammo | Sauer | Raumgeschwindigkeit | Tempe | Acrylnitril | Umsatz | Selek | Raum-Zeit- |
(Sb/V/Sn- | Zusammensetzung des Speise | niak | stoff | [h-']b) | ratur | im Abgas | tivität | Ausbeute | |
gases3) | 5 | 10 | (in Klammern: | ||||||
5 | 10 | Fließgeschwindigkeit | |||||||
[Volumprozent] | 5 | 10 | [l/h] | [-Cf) | [Volum | [%] | [%] | [°/o χ h-']d) | |
5 | 10 | prozent] | |||||||
Propan | 5 | 10 | 2400 (48,0) | 420 | 0,08 | 4,8 | 33 | 192 | |
5 | 10 | 2400 (48,0) | 420 | 1,29 | 3,0 | 54 | 3096 | ||
5 | 4800 (96,0) | 500 | 0,07 | 4,8 | 29 | 336 | |||
80 | 4800 (96,0) | 500 | 1,27 | 3,4 | 47 | 6096 | |||
5 | 7200 (144,0) | 480 | 0,05 | 3,0 | 33 | 360 | |||
80 | 7200 (144,0) | 480 | 0,75 | 1,9 | 49 | 5400 | |||
5 | |||||||||
80 | |||||||||
Anmerkungen:
a) Stickstoff als Rest (80 Volumprozent bzw. 5 Volumprozent).
b) [Speisegasvolumen χ Katalysatorvolumen-1 χ h"1].
c) Durchschnittliche Reaktortemperatur.
d) [100 χ Volumen des Acrylnitril χ Katalysatorvolumen-1 χ h"1].
In diesem Beispiel, das die Durchführung der Umsetzung bei Drücken über dem Atmosphärendruck
erläutert, wurde der Katalysator in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise hergestellt, jedoch wurde das
calcinierte Material zu 3,175 mm großen Pellets
Tabelle 4
(Sb/V-Katalysator)
(Sb/V-Katalysator)
ausgeformt. Über den Katalysator wurde unter der angegebenen Bedingungen ein Speisegas aus Propan
Ammoniak und Sauerstoff geleitet (Tabelle 4).
Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wies das Propar einen anderen Partialdruck auf (Tabelle 4).
Gasdruck
[at]
Propan | Propan- | Raum- | Tempe | Acryl | Umsatz | Selek | Raum-Zeit |
gehalt | Partial- | geschwin- | ratur | nitril im | tivität | Ausbeute | |
druck | digkeit2)' | Abgas | |||||
[Volum | [abs. at] | [h-η | [X]") | [Volum | [o/o] | [%] | [% xh-1; |
prozent] | prozent] | ||||||
85 | 1,0 | 5000 | 435 | 1,5 | 3,1 | 60 | 7500 |
43 | 0,9 | 5000 | 409 | 0,8 | 3,0 | 64 | 4000 |
85 | 1.5 | 5000 | 449 | 1,2 | 2,6 | 58 | 6000 |
43 | 1,6 | 5000 | 415 | 0,8 | 3,1 | 62 | 4000 |
1,2
2,0
2,0
1,8
3,6
3,6
Anmerkungen:
') [Speisegasvolumen χ Katalysatorvolumen-1 χ h"1].
bl Durchschnittliche Reaktortemperatur.
c) [100 χ Volumen des Acrylnitrils χ Katalysatorvolumen-1 χ h~'].
c) [100 χ Volumen des Acrylnitrils χ Katalysatorvolumen-1 χ h~'].
In diesem Beispiel wird die Herstellung von Methacrylnitril unter Verwendung eines Speisegases
aus Isobutan, Sauerstoff und Ammoniak veranschaulicht
Zunächst wurde ein Antimon/Vanadium-Katalysator
hergestellt, indem sorgfältig 75,2 g metallisches Antimon in 360 ml konzentrierte Salpetersäure eingetragen
wurden, wobei die Zugabegeschwindigkeit in der Weis« gesteuert wurde, daß die maximale Temperatur 800C
nicht überstieg. Nach beendeter Antimonzugabe wurdi die Lösung zum Sieden erhitzt, um die überschüssig!
Salpetersäure zu zersetzen; die hierbei gebildet«
vanadat in 200 ml einer 1 °/oigen HCl-Lösung eingetra
gen. Die hierbei gebildete orange Aufschlämmunj
20 58 003
Iy ίο
* wurde zu der Sb2O5-Aufschlämmung eier ersien Stufe Volumprozent
(£ zugegeben. Die erhaltene gemischte Aufschlämmung Isobutan· 85%
* wurde zum Sieden erhitzt, i,ier:i<if abgekühlt, ."iltriert c . '„ ,„0,
, , r» n- ι j j ,,λ , Sauerstoff: lOu/o
und gewaschen. Der Rückstand wurde nun 16 Stunden . ■ , rni
, . ,_„„,. , j iinjoo j L- Ammoniak: 5%
bei 150 C getrocknet und anscliließend 8 Stunden bei ■->
65O0C calciniert. Der hierbei erhaltene Katalysator wurde mit einer Raumgeschwindigkeit von 7200
wurr1; zu einer Teilchengröße von 660 bis 197 μίτι [Volumen χ Katalysatorvolumen -' χ h-1] bei einer
zerkleinert, worauf 10 ml des zerkleinerten Katalvra- durchschnittlichen Reaktortemperatur von 465°C über
tors, die mit 90 ml S1O2 derselbe;; Teilchengröße den Katalysator geleitet. Der volumenprozentuale
verdünnt worden waren, in den Reaktor eingefüllt 1» Anteil an Methacrylnitril im Abgas betrug 1,05, und man
wurden. Ein Speisegas der folgenden Zusammensetzung erzielte eine Raum-Zeit-Ausbeute von 75öO[% χ h~'].
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Acryl- bzw. Methacrylnitril durch Umsetzung von Propan bzw. Isobutan, Ammoniak und Sauerstoff in der Gasphase bei erhöhter Temperatur an einem calcinierten, antimonhaltigen Oxidkatalysator, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur unterhalb 5000C mit einem über 20 Volumprozent Alkan enthaltenden Speisegas an einem Katalysator durchführt, der aus Sauerstoff, Antimon und Vanadium sowie gegebenenfalls Zinn besteht und bei einer Temperatur von 600 bis 850° C calciniert worden ist
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |