DE2134119A1 - Verfahren zur Herstellung von Methacrolein - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Methacrolein

Info

Publication number
DE2134119A1
DE2134119A1 DE19712134119 DE2134119A DE2134119A1 DE 2134119 A1 DE2134119 A1 DE 2134119A1 DE 19712134119 DE19712134119 DE 19712134119 DE 2134119 A DE2134119 A DE 2134119A DE 2134119 A1 DE2134119 A1 DE 2134119A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
catalyst system
isobutene
oxygen
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712134119
Other languages
English (en)
Other versions
DE2134119B2 (de
DE2134119C3 (de
Inventor
Tatsuo Kishiwada Susumu Shimizu Shinkichi Honmaru Shigeru Ichihashi Hiroshi Nagaoka Yoshihiko Nnhama Ehime Shiraishi (Japan) P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of DE2134119A1 publication Critical patent/DE2134119A1/de
Publication of DE2134119B2 publication Critical patent/DE2134119B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2134119C3 publication Critical patent/DE2134119C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/887Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8874Gallium, indium or thallium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/887Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8876Arsenic, antimony or bismuth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/188Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
    • B01J27/19Molybdenum
    • B01J27/192Molybdenum with bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • C07C45/35Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED, Osaka, Japan
" Verfahren zur Herstellung von Methacrolein "
Priorität:
8. Juli 197O3 Japan, Nr. 60 0^3/70
8. Juli 1970, Japan, Nr. 60 0W70
17. Juli I97O, Japan, Nr. 63 O89/7O
17. Juli 1970, Japan, Nr. 63 O9O/7O
18. August I97O, Japan, Nr. 72 642/70
Für die Herstellung von ungesättigten Aldehyden durch Dampfphasenoxydation von Olefinen'wurden bereits die verschiedensten Katalysatorsysteme vorgeschlagen, z.B. ein System aus den Oxiden von Molybdän, Wismut, Phosphor und Eisen sowie Nickel und/oder Kobalt. In der japanischen Patentveröffentlichung 2324/1968 ist z.B. die Oxydation von Isobuten in ...Gegenwart eines Molybdän, Wismut, Eisen, Nickel, Phosphor und Sauerstoff enthaltenden Katalysatorsystems beschrieben. Bei Anwendung dieses Katalysatorsystems wird ein Isobutenumsatz von etwa 96 Prozent erzielt. Die Selektivität der Umsetzung zu Methacrolein ist bei diesem Verfahren jedoch niedrig und es entstehen hohe Mengen von Nebenprodukten, wie CO und CCL. Die auf eingesetztes Isobuten bezogene
1SSS83/1S70
Methacroleinausbeute beträgt bei diesem Verfahren 37 Prozent, während pro Durchgang eine auf eingesetztes Isobuten bezogene Methacroleinausbeute von 35 Prozent erzielt wird und 19,9 Prozent Kohlendioxid sowie 10 Prozent Kohlenmonoxid, jeweils bezogen auf eingesetztes Isobuten, entstehen. Aufgrund dieser Werte errechnet sich eine Raum-Zeit-Ausbeute (Produktionsleistung) von nur 6,35 g Methacrolein/Liter Katalysator pro Stunde. In der USA.-Patentschrift 3 ^5^ 630 ist ebenfalls ein Katalysatorsystem zur Herstel-
^ lung von Methacrolein durch Dampfphasenoxydation beschrieben, das Molybdän, Wismut. Einen, Nickel, Kobalt, Phosphor und Sauerstoff enthält. Bei diesem Verfahren wird ein Isobutenumsatz von 96 Prozent erzielt, die Selektivität der Umsetzung au Methacrolein beträgt jedoch lediglich 37 Prozent, die zu Methacrylsäure 21 Prozent. Hinsichtlich der Bildung von CO und C0„ wird in der USA.-Patentschrift nichts ausgesagt, es lässt sich jedoch aus der Kohlenstoffbilanz herleiten, dass diese Oxide in einer Ausbeute von mindestens 30 Prozent entstehen. Mit den herkömmlichen Katalysatorsystemen kann somit bei erhöhten Teisperaturen und selbst bei hohen Raumgeschwindigkeiten zwar ein hoher Olefinumsatz erzielt werden, die Selektivität der Bildung von Methacrolein ist jedoch unbefriedigend. Wenn man die Raumgesch,windigkeit verringert, kann man niedrigeren Temperaturen eine hohe Ausbeute an Methacrolein in einem Durchgang erzielen. In diesem Fall ist je-• doch öle Raum-Zeit-Ausbeute zu gering. Bei Verwendung der herkömm« liehen Katalysatorsysteme entstehen ferner große Mengen an CO und CO1-, wodurch eingesetztes Olefin und Sauerstoff verlorengehen. Die Bildung von CO und CO2 verläuft stärker exotherm als die
> S
109883/1970
• - 3 -
Hauptreaktion. Dies erschwert die Regelung der Reaktionswärme, und es sind daher große Mengen an Verdünnungsmittel notwendig.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Methacrolein durch Dampfphasenoxydation von Isobuten in Gegenwart eines neuen Katalysators zur Verfügung zu stellen, der eine hohe Aktivität besitzt und selbst bei hohen Raumgeschwindigkeiten nicht nur einen hohen Umsatz, sondern auch eine hohe Selektivität der Umsetzung zu Methacrolein gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Methacrolein durch Dampfphasenoxydation von Isobuten mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart eines Molybdän, Wismut, Eisen, Nickel, Phosphor und Sauerstoff enthaltenden Katalysators, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Katalysatorsystem der allgemeinen Formel I
Mo Bi, Pe Ni,Tl X„P O, ' ,Tv
ab.cd'efgh (I)
verwendet, in der X Magnesium und/oder Mangan und/oder Kobalt bedeutet und a, b, c, d, e, f, g und h die jeweilige Anzahl der betreffenden Atome darstellen, wobei, wenn a den Wert 12 hat, b den Wert 0,1 bis 5 hat, c den Wert 0,1 bis 5 hat, d den Wert 0,1 bis 12 hat, e einen Wert von oberhalb 0 bis 1 hat, f den Wert 0 bis 12 hat, g den Wert 0 bis 5 hat und h einen Wert hat, der von der Anzahl der übrigen Atome abhängt und 36 bis 89 beträgt.
109883/1970
• Die Aktivität des im Verfahren der Erfindung verwendeten Katalysatorsystems hängt von seinem Thalliumgehalt ab. Die Zeichnung zeigt die Abhängigkeit der Selektivität der Umsetzung zu Methacrolein (Kurve 1) bzw. zu Kohlenstoffo"xiden (Kurve 2) vom Thalliumgehalt (entsprechend e) eines erfindungsgemäss verwendeten Katalysatorsystems bei der Oxydation von Isobuten. Dieses Katalysatorsystem besitzt die Formel Ia
Mo12Bi1Fe1Ni895P0^Tl6O11 (la)
in der h den Wert besitzt. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass bei einem Thalliumgehalt (e) zwischen 0 und 1 die Selektivität zu Methacrolein hoch ist, während die Selektivität der Bildung der Kohlenstoffoxide nur etwa -^ des Wertes erreicht, der mit einem thalliumfreien Katalysatorsystem ersielt wird. Bei Gegenwart bestimmter Thalliummengen im Katalysatorsystem wird eine hohe Methäcrolein-Bildungsgeschwindigkeit erzielt. Diese Befunde berechtigen zu der Annahme, dass das Thallium im Katalysator system nicht als/reines Oxid, sondern in Form einer Verbindung vorliegt, die für die Erhöhung der Katalysatoraktivität verantwortlich ist.
Im Verfahren der Erfindung werden als Ausgangsmaterialien Isobuten und Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltende Gase verwendet. Das eingesetzte Isobuten muss nicht rein sein und kann z.B. bestimmte Anteile von niedermolekularen gesättigten bzw. ungesättigten Kohlenwasserstoffen, wie Butan oder Propylen, enthalten. Aus den ungesättigten Kohlenwasserstoffen entstehen bei der Oxydation die entsprechenden ungesättigten Aldehyde, wie- Acrolein. Durch diese Nebenprodukte wird die Hauptreaktion jedoch nicht
109883/1970
wesentlich gestört
Als freien Sauerstoff enthaltendes Gas kann Luft verwendet werden, die gegebenenfalls mit Sauerstoff angereichert ist. Luft wird als Oxydationsmittel aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt. Es kann auch -Wasserdampf in das Reaktionssystem eingeleitet werden. Gegebenenfalls wird ein Inertgas, wie Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon, als Verdünnungsmittel verwendet.
Im Verfahren der Erfindung werden vorzugsweise Katalysatorsysteme der allgemeinen Formel I eingesetzt, bei denen, wenn a den Wert 12 hat, b den Wer't 0,5 bis 3, c den Wert 0,5 bis 5, d den Wert 1,5 bis 12, e den Wert 0,01 bis 0,7, f den Wert 0 bis 0,9, g den Wert 0,01 bis 2 und h den Wert 39 bis 75 hat. Besonders bevorzugt werden Katalysatorsysteme,, bei denen wenn a den Wert 12 hat, die Summe aus d und f den Wert 2 bis 15 hat.
Zur Herstellung des im erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Katalysatorsystems können Molybdänverbindungen, wie Ammoniummolybdat, Molybdänoxid, Molyb4änsäure oder Phosphormolybdänsäure,
Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäure, Ammoniumphosphat oder Phosphorpentoxid, Thalliumraetall -bzw. Thalliumverbindungen, wie Thalliuranitrat, -carbonat oder -chlorid, V/i smut aal ze, wie Wismutnitrat oder -chlorid, Eisensalze, wie Eisen(III)-chlorid oder -nitrat, Nickels.alze, wie Nickelchlorid oder -nitrat, Mangansalze, wie Manganchiorid oder -nitrat, Magnesiumsalze, wie Magnesiumchlorid oder -nitrat, und Kobaltsalze, wie Kobaltchlorid oder -nitrat eingesetzt werden.
Das Katalysatorsystem kann im Verfahren der Erfindung in trägerfreier Form eingesetzt werden, vorzugsweise wird jedoch ein
109883/1970
Träger verwendet, z.B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid oder Titandioxid. Der Anteil des Trägers hängt von dessen Art ab und beträgt im allgemeinen weniger als 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 90 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf den Katalysator.
Die Herstellung des Katalysatorsystems kann in herkömmlicher Weise durchgeführt werden. Es werden z.B. ein Thallium-, Eisen-,
gegebenenfalls
Wismut- und Nickelsalz, sowie/eine Phosphorverbindung, sowie gegebenenfalls ein Mangansalz und/oder ein Magnesium- und/oder Kobaltsalz, in eine, wässrige Molybdatlösung, z.B. eine Ammoniummolybdatlösung9 eingetragen. Die erhaltene Aufschlämmung wird gegebenenfalls nach Zusatz einer Trägermasse zur Trockne eingedampft und an der Luft calciniert, anschliessend abkühlt, zerkleinert und zu Pellets oder Granulaten verarbeitet.
Die Herstellung von Methacrolein nach dem Verfahren der Erfindung kann nach dem Pestbett-oder Wirbelschichtverfahren durchgeführt werden. Die Teilchengrösse des Katalysators ist nicht .-kritisch und hängt von der Art seines Gebrauchs ab. Die Reaktionstemperatur hängt ebenfalls von der Art des Katalysatorsystems ab und beträgt vorzugsweise 250 bis 500°C, insbesondere 300 bis 45O°C. Im Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise bei Drücken von 0,5 bis 10 Atmosphären (abs.) gearbeitet. Es wird vorzugsweise ein Molverhältnis Sauerstoff / Isobuten von 0,5 i 1 bis 6:1, insbesondere von 1 : 1 bis 4 : 1 angewendet. Wenn Wasserdampf mitverwendet wird, werden pro Mol Isobuten vorzugsweise höchstens 15 Mol Dampf eingesetzt. Im Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise mit Raumgeschwindigkeiten Von 100 bis 12000 Teilen Ausgangsmaterial/Teil Katalysator pro Stunde, insbesondere von 200 bis
109883/1970 .
•6000' Teilen Ausgangsmaterial/Teil Katalysator pro Stunde, gearbeitet.
Nach dem Verfahren der Erfindung kann Methacrolein seibat bei hoher Raumgeschwindigkeit mit hervorragender Ausbeute pro Durchgang und hoher Selektivität erhalten werden. Die Bildung von Nebenprodukten, wie CO und COp, wird dabei weitgehend unterdrückt. Die erfindungsgemäss erzielte Raum-Zeit-Ausbeute an Methacrolein ist hoch, d.h., dass erfindungsgemäss verwendete Katalysatorsystem gewährleistet eine hervorragende Produktionsleistung. Das erfindungsgemäss eingesetzte Katalysatorsystem besitzt ferner eine gute Aktivität und befriedigende Gebrauchsdauer, und bei der Umsetzung geht kein Thallium durch Verdampfung verloren.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Der Isobutenucisatz "bzw. die Selektivität der Umsetzung zum Produkt werden gemäss Gleichung (1) bzv/. (2) errechnet:
Mol umgesetztes Isobuten.
(1) Isobutenumsatz ($) = χ 100
Mol eingesetztes Isobuten
Gewicht der C-Atome im Produkt
(2) Selektivität ($) = χ 100
Gewicht der C-Atome im umgesetzten Isobuten
Beispiel 1
Eine Lösung von 12,13 g V/ismutnitrat in einem Gemisch aus 4 ml konzentrierter Salpetersäure und 30 ml V/asser wird mit einer Lösung von 10,1 g Eisen(III)-nitrat, 39,99 g HickeInitrat, 6,41 g Magnesiumnitrat, 7,28 g Kobaltnitrat, 7,18 g Mangannitrat und 2,66 g Thalliuimitrat in-250 ml V/asser vereinigt. Me gemeinsame Lösung v/ird mit einer Lösung von 52,98 g Ainnwniummolybdat und 0,29 g konzentrierter (85gewichtsprozentiger) Phocphor-
109883/1970
säure in einem Gemisch aus 30 ml 28gewichtsprozentigem. wässrigern Ammoniak und 300 ml Wasser versetzt. Das erhaltene Gemisch wird gut zu einer Dispersion verrührt· Anschliessend v/erden unter kräftigem Rühren 100 ml 20gev/ichtsprozentiges Kieselsäuresol zugesetzt. Die dabei erhaltene Dispersion v/ird zur Trockne eingedampft und der Rückstand 3 Stunden "bei 3000C calciniert (erste Calcinierung), gekühlt und pulverisiert. Das Pulver v/ird zu Tabletten verarbeitet, und diese werden 6 Stun-. den an der Luft bei 525 C calciniert (zweite Calcinierung).
Dabei wird ein Katalysator erhalten, dessen aktive Komponenten der Formel Ib
^Λ,1Ο48,3 entsprechen.
3 ml des bis auf eine Teilchengrösse von 1 bis 1,68 mm zerkleinerten Katalysators werden dann in ein Glasrohr mit .einem Innendurchmesser von 10 mm gegeben und auf 35O0C.erhitzt. Anschliessend wird ein Gasgemisch aus Isobuten, Luft und \vasserdampf (Molverhältnis =1· : 15' : 8) mit einer Raumgeschwindigkeit
-1" *
von 1420 Stunde in das Reaktionsrohr eingeleitet. Dabei wird Methacrolein erhalten. Der Isobutenumsatz beträgt 85 Prozent, während Selektivitäten zu Methacrolein, Kohlenmonoxid bzw. Kohlendioxid von 70 Prozent, 4 Prozent, bzw. 8,5 Prozent erzielt werden. Die Raum-Zeit-Ausbeute an Methacrolein beträgt 110 g/
pro
Liter Katalysator /stunde. Ferner bilden sich geringe Mengen von anderen Verbindungen, wie Acrolein, Aceton und Methacrylsäure.
109883/1970
Beispiele 2 bis 20
Eg v/erden Katalysatorsysteme gemäss Beispiel 1 hergestellt und "bei der Oxydation von Isobuten verwendet. Die Ergebnisse sind aus Tabelle I ersichtlich.
109883/1970
Tabelle I
Bei
spiel
* Katalysatorsystem Pe Ni .. ... "te P 0 Temp.
bei
der
2.CaI
rieaktions-
bedin£ linien
Raum- Ausgangsge-
misch
Isobu-
tenum-.
satz
Selektivi- 5,2; 7,7
5,Ij 7,5
Raumr-
Zeit-
ausbeute
Mo 3i cinie Re ak-
;ions-
' schwa
öigk.
StdT1
Molverhält
nis Isobuten
pro
Durch
gang, .
tä-fc... 70
Meth-iCOiCOp
J5,4; 6r9 an Meth
acrolein
■g/Liter
. Std.
2 1 8,5 0 0,1 48,3 550 -'temp
3C
1430 LV /Luft/
Was s er-
dampf
98 acro
lein
M 5,1 126
3 12 1 1 8,5 0 0,1 48,2 550 360 3240 1:15:8 97 69 9,015,8 283 '
4 12 1 1 8,5 0 48,5 550 380 1440 1:15:8 94 69 4,1' 6 0 134
IT» 12 1 1 8,5 0 0 48,1 550 360 1450 1:14:8 93 73 ß,Q 9,6 103
6 12 1 1 8, 5 0 1 50,6 550 340 1490 1:15:1.5 ' 100 76 5,7 9,1 80
7 12 1 1 7,5 0 0,1 48,5 550 360 1420 1:15:15 98 53 4,1; 7,2 125
8 12 1 1 4,5 0 0,1 48,2 525 340 2180 1:15:8 91 69 4,611,3 173
9 12 1 1 8 0 0,1 48,2 525 360 2260 1:15:8 .100 67 3,9' 69 200
10 12 1 1 6,5 2 0,1 48,3 525 360 3000 1:15:8 96 68 283 ·
11 12 1 1 4,5 4 48,3 525 360 1420 1:12:8 63 66 6?o: 9,0 83
12 12 1 1 4,5 0 0,1 48,3 550 340 1470 1:15:8 96 71 8,310,1 134
13 12 1 1 4,5 ^o °,i 48;5 550 340 1570 1:15:8 97. 73 6,6 7,8 145
14 12 1 o, 4,5 0 0,1 47,7 525 360 1420 1:11:8 100 . 61 99
15 12 1 3 4 5 0 0,1 47,3 550 360 1420 1:15:15 97 69 5,4J 6,2 83
16 12 1 1 5', 5 0,5 ΐ°Ί 48,8 525 360 1400 1:15:15 86 60 5,4 7,7 100
17 12 1 1 5,5 1/5 i0,1 48,3 525 360 1460 1:15:8 95 64 132
18 12 1 1 5,5 2,5 10,1 48,3 525 .360 1410 1:15:8 89 73 106
19 12 1 1 5,5 0 Ό 1 48,3 525 360 1360 1:15:8 97 65 118
20 12 1 1 5,5 1/5 ο ·. J48?l 525 360 1380
1:15:8 92 69 111'·
12 1 Γ1 2o 360 1:15:8 67
0,4 0
0,3 0 ;
0,5 0
0,4 0
0,4 0
0,5 0
0
θ',? 0
0,4 0
0,4 0
0,4 4
0,5 4
0,5 4
0,4 0
0,4 2,5
0,4 .1,5
0,4 0
0,4 2,5
0,4 1Z5
VIn
0
0
0
0
0
1
4
0,5
0
0
•0.
0
0
0
0;5
0
0,5
0;'5
0
- li -
Vergleichsbeispiele 1 bis 5
Es werden Katalysatorsysteme gemäss Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch kein Thalliumnitrat verwendet wird. Die Ergebnisse der mit diesen Katalysätorsystemen durchgeführten Oxydation von Isobuten sind aus Tabelle II ersichtlich.
109883/1970
Tabelle II
- 48»-
Ver- Mo Katalysatorsystem Pe Hi Mn Mg _ Go P ■' 0 Temp.
bei
der
Reaktions
bedingungen
Raum-
ge-
scl·B,·πn-
..star1
Ausgangs-
^emiscii
Iso-
buten-·^-
.umsatz
Selektivität, Meth
acro
lein
CO 2O2 Xaum-
Zeit- ·
Ausbeute
β*
^JX e ica.
bei-
apiel
12. Bi 1 8,5 O O O 47,7 ά . UaJr-
einle
sung,
0G
Reak-
tions-
temp.,
0G
1420 "olverlaält- pro
Durch
gang,
%
i 38 9.4
12,5
20;4 an Me th-
acroleir
g/Liter
. Std.
1 12 1 1 7;5 1 O O 0,1 47,7 550 360 1440 iis Isobu
ten/Luft/
Wasser-
laspf
97 33. 17,C 23,8 68
09883/ 2 12 1 1 4,5 O 4 O υ,ι 47,7 550 360 Ϊ420 1:15:8 49 39 14,: 53,3 30
co 3 12 1 1 4,5 O O 4 47,7 525 360 670 1:15:8 40 28 29,C 29
-J 4 12 1 1 5,5 1 1 1 υ,ι ' 47,7 550 360 1390 1:15:8 ■98 28 36,8 24
O 5 1 525 350
I
1:15:8 21 11
1:15:8
Beispiele 21 und 22
Es' wird Isobuten in Gegenwart eines gemäss Beispiel 1 hergestellten Katalysatorsystem oxydiert, wobei jedoch eine Temperatur von 36O°C und eine Raumgeschwindigkeit von 1490 Stunde" angewendet werden. Ferner.wird in Abwesenheit von Wasserdampf gearbeitet. Die Ergebnisse sind aus Tabelle III ersichtlich.
Tabelle III
Be i-
•spiel
Katalysatorsystem Ausgangsge
misch
Iso
buten
umsatz
pro
Durch
gang,
Selektivität,
CO co2
21
•22
Mo12Bi1Fe1Fi4^5Tl016
C04P0,1°48,6
Mo12Bi1Fe1Ni4^Tl0 ^ 6
C04P0,1°48,6
Molverhält
nis Isobu
ten/ Op/ V/as-
serdampf/HV,
99
99
Meth
acro
lein
4,2
5,7
8,2
6,8
1:3:0:27
1:3:15:12
79
68
Vergleichsbeispiele 6 und 7
Es wird Isobuten gemäss Beispiel 21 bzw. 22 · oxydiert v/obei jedoch, das Katalysatorsystem von Yergleichsbeispiel 4 eingesetzt wird. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 17 ersichtlich.
109883/1970
Tabelle IV
Ver-
gleichs-
bei-
spiel
Katalysatorsystem Ausgangsge
misch
Isobu-
tenun-
satz
pro
Durch
gang,
°/° -
Selektivität,
Io
Co CO2
6
7
Mo12Biliiel1Ii4,5Co4P0,l
°47,7
Mo12Bi1Pe1Ni415Co4P0^
°47,7
Molverhält-
nis Isobu-
ten/Op/Was-
serdarnpf/
N2
51
83
Meth
acro
lein
17,5
6,6
51,6
19,8
1:3:0:27
1:3:15:12
22
43
109883/1970

Claims (1)

  1. - 15 Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Methacrolein durch Dampfphasenoxydation von Isobuten mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart eines Molybdän, Wismut, Eisen, Nickel, Phosphor und Sauerstoff enthaltenden Katalysators, dadurch gekennzeich.net, dass- man ein Katalysatorsystem der allgemeinen Formel I
    ' . Mo Bi, Fe Ni-Tl X„P O, (I)
    abcdefgh
    verwendet, in der X Magnesium und/oder Mangan uri 'oder Kobalt bedeutet und a, b, c, d, e, f, g und h die jeweilige Anzahl der betreffenden Atome darstellen, wobei, wenn a den Wert 12 hat, b den Wert 0,1 bis 5 hat, c den Wert 0,1 bis 5 hat, d den Wert 0,1 bis 12 hat, e einen Wert von oberhalb 0 bis 1 hat, f den Wert 0 bis 12 hat, g den Wert 0 bis 5 hat und h einen Wert hat, der von der Anzahl der übrigen Atome abhängt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass man ein Katalysatorsystem der allgemeinen Formel I einsetzt, bei dem, wenn a den Wert 12 hat, b den Wert 0,5 bis 3> c den Wert 0,5 bis 5, d den Wert 1,5 bis 12, e den Wert 0,01 bis 0,7, f den Wert 0 bis 0,9, g den Wert 0,01 bis 2 und h den Wert 39 bis 75 hat.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Katalysatorsystem der allgemeinen Formel I einsetzt, bei dem in jenem Falle, wenn a den Wert 12 hat, die Summe aus d und f 2 bis 15 beträgt.
    109883/1970
    - 1β -
    ■l\. Verfahren nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dasa man ein Katalysatorsystem verwendet, das als Träger Siliciumdioxid, Aluminiumoxid ., Siliciumcarbid oder Titandioxid aufweist.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bie .4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Katalysatorcystem verwendet, dessen Trägerenteil weniger als 90 Gewichtsprozent,- bezogen auf das Katalysatorsystem, beträgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dces man ein Katalysatorsys.tem verwendet, dessen Träger an teil 5 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Katalysatorsystera, beträgt.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Molverhältnis Sauerstoff/Isobuten von 0,5 : 1 bis 6 : 1 anwendet.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nan ein Molverhältnis Sauerstoff/Isobuten von 1 : 1 bis 4 : 1 anwen-
    * det.
    9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das man bei Temperaturen von 250 bis 500 C arbeitet.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass κan bei Temperaturen γοη 300 bis 450 C arbeitet.
    11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man Raumgeschwindigkeiten von 100 bis 12000 Teilon Aur-gangr;-matcrial/Teil .Katalysator pro Bt-unde anwendet.
    109883/1970
    BAD ORIGINAL
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    man Raumgeschwindigkeiten von 300 bis 6000 Teilen Ausgangsmaterial/ Teil Katalysator pro Stunde anwendet.
    13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man Drücke von 0,5 bis 10 Atmosphären anwendet.
    14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13s dadurch gekennzeichnet, dass man Wasserdampf mitverwendet.
    15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man pro Mol Isobuten höchstens 15 Mol Wasserdampf einsetzt.
    16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet,
    dass man/Oxydationsmittel Luft, die gegebenenfalls mit Sauerstoff angereichert ist verwendet.
    17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man es in Gegenwart von Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon als Verdünnungsmittel durchführt.
    109883/1970
    1?
    Leerseite
DE19712134119 1970-07-08 1971-07-08 Molybdän, Eisen, Wismut, Thallium sowie gegebenenfalls Magnesium, Mangan, Kobalt und Phosphor enthaltender Oxid-Trägerkatalysator und seine Verwendung zur Herstellung von Methacrolein Expired DE2134119C3 (de)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6004370 1970-07-08
JP6004370 1970-07-08
JP6004470 1970-07-08
JP6004470 1970-07-08
JP6308970 1970-07-17
JP6309070 1970-07-17
JP6309070 1970-07-17
JP6308970 1970-07-17
JP7264270 1970-08-18
JP7264270 1970-08-18

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2134119A1 true DE2134119A1 (de) 1972-01-13
DE2134119B2 DE2134119B2 (de) 1976-01-29
DE2134119C3 DE2134119C3 (de) 1976-11-04

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
BE769689A (fr) 1972-01-10
NL151056B (nl) 1976-10-15
FR2100374A5 (de) 1972-03-17
NL7109475A (de) 1972-01-11
CA954880A (en) 1974-09-17
GB1351646A (en) 1974-05-01
DE2134119B2 (de) 1976-01-29
US3928462A (en) 1975-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3874209T2 (de) Verfahren zur herstellung von acrylsaeure.
DE2350212C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff
DE69916078T2 (de) Molybdän-Vanadin enthaltender Katalysator für die selektive niedrig Temperatur Oxidation von Propylen, seine Herstellung und seine Verwendung
EP0912480B1 (de) Grosstechnisches verfahren der heterogen katalysierten gasphasenoxidation von propan zu acrolein
DE2038749B2 (de) Verfahren zur herstellung von (meth) acrolein durch oxydation von propylen oder isobuten
DE2427670A1 (de) Verfahren zur herstellung von ungesaettigten aldehyden, ungesaettigten fettsaeuren und/oder konjugierten dienen
DE102009021049A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Verwendung bei der Herstellung von ungesättigten Aldehyden und/oder ungesättigten Carbonsäuren, und Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Aldehyden und/oder ungesättigten Carbonsäuren
DE1593186A1 (de) Verfahren zur Herstellung olefinisch ungesaettigter Aldehyde durch katalytische Oxydation von Olefinen
DD157767A5 (de) Verfahren zur herstellung von methakrylsaeure unter verwendung eines neuen katalysators
DE2202733A1 (de) Verfahren zur herstellung von acrolein und acrylsaeure
DE1242599B (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeurenitril oder Methacrylsaeurenitril durch Umsetzung von Propylen oder Isobutylen mit Sauerstoff und Ammoniak
DE69932806T2 (de) Katalysator zur oxidation von ethan zu essigsäure
DE2414797B2 (de) Metalloxidkatalysator und seine verwendung zur herstellung von acrylsaeure oder methacrylsaeure
DE2523983B2 (de)
DE2527489C2 (de) Katalysator und dessen Verwendung zur Herstellung von Acrylnitril
DE60100627T2 (de) Katalysatoren für die oxydierung von ungesättigten aldehyden für die herstellung von carbonsäure,verfahren für die bereitung und die verwendung derselben
DE2134119A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Methacrolein
DE19530454A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Propen durch Umsetzung von Propan mit Sauerstoff an Katalysatoren
DE2155411A1 (en) Methacrolein prepn - by catalytic vapour phase oxidation of isobutylene with molecular oxygen
DE2228989C3 (de) Molybdän, Eisen, Wismut, Nickel, Thallium sowie gegebenenfalls Magnesium, Mangan, Kobalt und Phosphor enthaltender Oxid-Trägerkatalysator und seine Verwendung zur Herstellung von Acrolein
DE2104849A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Acrolein oder Methacrolein
DE1805355A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ketonen aus Olefinen
DE2133110C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Acrolein
DD140034A5 (de) Verfahren zur herstellung ungesaettigter aldehyde und saeuren
DE2146466C3 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977