DE2449992A1 - Katalysator und verfahren zur herstellung von ungesaettigten carbonsaeuren mit diesem - Google Patents

Katalysator und verfahren zur herstellung von ungesaettigten carbonsaeuren mit diesem

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DE2449992A1 DE19742449992 DE2449992A DE2449992A1 DE 2449992 A1 DE2449992 A1 DE 2449992A1 DE 19742449992 DE19742449992 DE 19742449992 DE 2449992 A DE2449992 A DE 2449992A DE 2449992 A1 DE2449992 A1 DE 2449992A1
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Description

PA ,ΈΝΊ AMW-U. ΓΕ 2 4 4 S 9 9 2
DlpWng. P. WSRTH · Dr. V. SCH MI ED-KO W ARZIK
•ζ
.DipUne. G. DANNENBERG ■ Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 6FRANIiFURTAMMAIN
TELEFON (0611) GR.ESCHENHEIMER STRASSE3S
Wd/Sch
UIiION CJtRBII)S COHPOiU1DlON 270 Park Avenue
U. S. A.-
■ Katalysator und Verfahren zur ^rstalluns von ungesättigten Carbonaäuren mit diesgrru
509817/1088
BAD ORIGINAL
ζ -
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die katalytisch^ Oxydation in der Dampfphase von ungesättigten aliphatischen Aldehyden zu der entsprechenden ungesättigten aliphatischen Carbonsäure.
Die Verwendung von molybdän- und vanadiumhaltigen Katalysatorsystemen für die Oxydation in der Gasphase von alpha-betaungesättigten aliphatischen Aldehyden, wie Acrolein, zu den entsprechenden alpha-beta-ungesättigten Carbonsäuren, wie Acrylsäure, ist bereits bekannt.
Bei diesen Reaktionen v/ird eine gasförmige Reaktionsmischungf die gewöhnlich den Aldehyd, molekularen Sauerstoff und Wasser in Form von Dampf enthält, mit dem Katalysator in Kontakt gebracht, indem ein Strom der Reaktionsinischung kontinuierlich durch ein Katalysatorbett, geleitet wird. Derartige bekannte Katalysatorsysteme v/erden beispielsweise in den folgenden U.S.-Patentschriften beschrieben: 3 087 964·, 3 3f?8 020, 3 408 392» 3 435 069, 3 439 028, 3 530 175, 3 567 772, 3 567 773, 3 574 729, 3 644 509, 3 655 749, 3 670 017 und 3 703 548. Es sind öedoch nicht alle dieser Katalysatorsysteae für kommerzielle Zwecke geeignet. Bei einigen dieser Katalysatorsysteme erhält man zum Beispiel nicht die relativ hohen Umwandlungβ-, Produktiv!täts- und Selektivitätswerte, die heutzutage von einem kommerziell verwendbaren Katalysatorsystem verlangt werden.
Die hier verwendeten Begriffe Umwandlung (%), Produktivität und Selektivität (%) sind wie folgt zu verstehen:
I) Umwandlung (%) = 100 X
Mol Aldehyd in der Reaktionsmischung, die pro Stunde Reaktionszeit in das Katalysatorbett eingeleitet werden.
Ia) worin A = die molare Aldehydäquivalentsumme
(Kohlenstoffbasis) aller kohlenstoffhaltigen Produkte - mit Ausnahme des Aldehyds im Abfluß -,die pro Stunde Reaktionszeit erzeugt werden, bedeutet.
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II) Produktivität = 0,454 kg des alpha-beta-ungesättigten
aliphatischen Carbonsäureprodukts, das pro 28,32 dni3 Katalysator (im Katalysatorbett) pro Stunde Reaktionszeit erzeugt wird.
Mol an alpha-beta-ungesättigter aliphatischer Carbonsäure,die pro
III Selektivität {%) = 100 g^Stffide^gaelt erzeugt wird (oder Wirksamkeit) A
worin A die gleiche Bedeutung wie unter Ia hat»
Alpha-beta-ungesättigte aliphatisch^ Carbonsäuren können mit relativ hohen Umwartfillings-, Produktivitäts« und Selektivitäts-■wertea durch Oxydation des entsprechenden alpha-beta-imgesättigten"Aldehyds in der Dampfphase hergestellt werden, indem der Aldehyd in Anwesenheit von Kolekularera Sauerstoff und Wasserdampf mit bestimmten Katalysatorzusammensetzungen, die Molybdän, Vanadium und KicMum enthalten, in Kontakt gebracht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von neuen Katalysatorzusanmiensetzungen für die Oxydation in der 'Dampfphase von alpha-beta-ungesättigten aliphatischen Aldehyden zu der entsprechenden aipha-beta-ungesättigten aliphatischen Carbonsäure.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Oxj'dieren von alpha-betaungesättigten aliphatischen Aldehyden in der Gasphase, bei welchem man die entsprechende alpha-beta-ungesättigte aliphatische Carbonsäure mit einem relativ hohen Umwandlungs-, Produktiv!täts- und Selektivitäts wert erhält.
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. BAD ORiG^NAl
-4- 244S992
Diese eri'indungsgemaßen Aufgaben v/erden gelöst, indem bei einem derartigen Verfahren als Katalysator eine Zusammensetzung verwendet wird, die die Elemente Mo, V, Nb und X im Verhältnis:
M°a Vb 1^c Xd enthält,
wobei X = Fe, Cu, Co, Cr und/oder Mn ist und
a = 12,
b = 1 bis 14, vorzugsweise 2 bis 8, c = 0,1 bis 12, vorzugsweise 0,5 bis 2, und d - O bis 3,0, vorzugsweise 0?01 bis 1,0- bedeutet.
Die Zahlenwerte der Buchstaben a, b, c und d stellen die relativen Gramm-Atom-Verhältnisse der Elemente Mo, V, Nb und X dar, die in der Katalysatorzusamniensetzung vorliegen.
Der Katalysator
Die Elemente Mo, V, Nb und X sind in der Katalysatorzusaramensetzung kombiniert mit Sauerstoff in Form von vermutlich verschiedenen Metalloxyden anwesend.
Der Katalysator wird vorzugsweise aus einer Lösung von löslichen Salzen und/oder Komplexen und/oder Verbindungen von jedem der Metalle Mo, V, Nb und X hergestellt. Die Lösung ist vorzugsweise ein wässriges System mit einem pH-Wert von etwa 1 - 12, vorzugsweise 5 ± 3, mit einer Tempeiabur von etwa 20 bis 10O0C. Die Lösung der metallhaltigen Verbindungen wird hergestellt, indem ausreichende Mengen von löslichen Verbindungen von jedem der Metalle gelöst werden, um die gewünschten Atom-Mol-Verhältnisse a:b:c:d der Elemente Mo, V, Nb und X zu erhalten. Die gewählten Salze, Komplexe oder Verbindungen der Metalle Mo, V und Nb sollten gemeinsam löslich sein. Wenn die gewählten Salze, Komplexe oder Ver-
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bindungen des Metalls X nicht mit den übrigen Metallverbindungengemeinsam löslich sind, können sie als letzte in das Lösungssystem gegeben werden. Die Katalysatorzusammensetzung wird dann weiter zubereitet, indem das Wasser oder gegebenenfalls die anderen Lösungsmittel in dem Lösungssystem aus der Mischung der Metallverbindungen entfernt werden. Jeder beliebige Anteil des Niobiums, vorzugsweise etwa <. 50 Gew.~$ davon, können in der Katalysatorzusamraensetzung durch Titan und/oder Tantal ersetzt werden.
Das Wasser bzw. die anderen Lösungsmittel können durch Verdampfen aus der Mischung der gelösten Metallverbindungen entfernt werden.
Wenn der Katalysator auf einem Träger verwendet wird, werden die Metallverbindungen auf einom porösen Träger abgelagert, der gewöhnlich eine Oberfläche von etwa 0,01 bis 2 m /g hat. Der Träger hat eine Scheinporosität·"- voxi 30 - 60 f.; wenigstens 90 % der Poren haben einen Porendurchmesser von 20 bis 1500 Mikron. Der Träger wird gewöhnlich in Form von Teilchen oder Pellets verwendet, die einen Aircnmesser von etwa 3,175 bis 7,937 mm haben. Die Ablagerung wird erreicht, indem der Träger in die Lösung getaucht und danach der größte Teil des Lösungsmittels abgedampft wird, wonach das System dann etwa 2 bis 60 Stunden lang bei etwa 80 bis 14O°C getrocknet wird. Anschließend wird der getrocknete Katalysator kalziniert, indem er etwa 2 bis 24 Stunden lang in Luft auf etwa 250 bis 45O°C, vorzugsweise etwa 325 bis 4250C, erhitzt wird, um die gewünschte Zusammensetzung
Moa vb Nbc xd
zu erhalten.
Wenn der Katalysator auf einem Träger verwendet wird, stellen die Oxyde auf dem Träger gewöhnlich etwa 10 bis 50 Gew.-?6 der gesamten Katalysatorzusammensetzung dar? etwa 50 bis 90 Gew.-%
* apparent porosity"
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BAD ORIGINAL
der gesamten Katalysatorzusammensetzung bestehen aus Träger.
Das Molybdän wird vorzugsweise in Form von Ammoniumsalzen, wie Ammonium-paratnolybdat, und von organischen Säuresalzen von Molybdän, wie Acetaten, Oxalaten, Mandelaten und Glykolaten, in die Lösung gegeben. Weitere verwendbare wasserlösliche Molybdänverbindungen sind teilweise \irasserlösliche Molybdänoxyde, Molybänsäure und die Nitrate und Chloride des Molybdäns.
Das Vanadium wird vorzugsweise in Form von Ammoniumsalzen, wie Ammoriiurc-meta-vanadat und Ammonium-deka-vanadat, sowie von Salzen organischer Säuren von Vanadium, wie Acetaten, Oxalaten und Tartraten, in die Lösung gegeben« Weitere verwendbare wasserlösliche Vanadiumverbindungen sind teilweise wasserlösliche Venadiumoxyde und die Sulfate und Nitrate von Vanadium.
Das Niob wird vorzugsweise in Form von Oxalaten in die Lösung gegeben. Weitere verwendbare Quellen für lösliches Niob sind Niobverbindungen , bei denen des Niob mit einem beta-Diketonat, einer Carbonsäure, einem Amin, einem Alkohol oder einem Alkanolarain als Koordinationsverbindung vorliegt, an diese gebunden ist oder mit diesen einen Komplex bildet.
Wen« ein Teil des Niobs durch Titan ersetzt wird, so wird das Titan vorzugsweise in Form eines wasserlöslichen Chelats als Koordinationsverbindung mit Ammoniumlaktat in die Lösung gegeben. Weitere verwendbare lösliche Titanverbindungen sind solche Verbindungen, bei denen das Titan mit einem beta-Diketonat, einer Carbonsäure, einem Amin, einem Alkohol öder einem Alkanolamin als Koordinationsverbindung vorliegt, an diese gebunden ist oder mit diesen einen Komplex bildet.
Wenn ein Teil des Niob s durch Tantal ersetzt wird, so wird das Tantal vorzugsweise in Form von Oxalaten in die Lösung gegeben. Weitere verwendbare Quellen für lösliches Tantal
£09817/1088 BAD
sind Tantalverbindungen, bei denen das Tantal mit einem beta-Diketonat, einer Carbonsäure, einem Amin, einem Alkohol oder einem Alkanolamiri als Koordinationsverbindung vorliegt, an diese gebunden ist oder mit diesen einen Komplex bildet.
Eisen, Kupfer, Kobalt, Chrom und Mangan werden vorzugsweise in Form von Nitraten in die Lösung gegeben. Weitere verwendr bare wasserlösliche Verbindungen dieser Elemente sind die wasserlöslichen Chloride und organischen Säuresalze dieser Metalle, wie die Acetate, Oxalate, Tartrate, Laktate, Salicylate, Formiate und Carbonate.
Um einen Katalysator mit der höchsten Wirksamkeit zu erhalten, sollten die Mo-, V-, Nb- und X-MetallkompoKonten auf eine Oxydaticnsstufe reduziert werden, die unter ihrer höchstmöglichen Oxydationsstufe liegt« Dies kann während der Wärmebehandlung des Katalysators durch Zugabe eines Reduktionsmittelsj vie IiH,, oder von organischen Reduktionsmitteln, wie die organischen komplexbildenden Mittel, welche in das Lösungssystem gegeben werden, aus welchem die Katalysatoren hergestellt werden, erreicht werden* Der Katalysator kann auch in den Reaktionsgofäßen reduziert werden, worin die Oxydationsreaktion stattfindet, indem Kohl env/asß er stoff reduktionsmittel, wie Propylen, durch das Katalysatorbett geleitet v/erden.
Die Aldehyde
Die alpha-beta-un'gesättigten Aldehyde, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren oxydiert werden, haben die Struktur:
\ r i
I1 Γ
R0 - C = C -
worin R^ =H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R2 und Ry die gleich oder verschieden sind, H oder CEU bedeuten.
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BAD ORIGINAL
Zu diesen Aldehyden gehören Acrolein und Methacrolein. Venn Acrolein und/oder Methacrolein oxydiert werden, erhält man als entsprechende alpha-beta-ungesättigte Carbonsäure Acrylsäure bzw. Methacrylsäure.
Die Aldehyde können einzeln oder gemeinsam oxydiert werden. Die Reaktionsmischung
Die Komponenten der Reaktionsmischungen t die bei dem erfindungsgeiaäßen Verfahren verwendet werdenf und die relativen Verhältnisse der Komponenten in diesen Mischungen sind aweckraäßig wie folgt;
1 Mol Aldehyd,
0,2 - 5 Mol molekularer Sauerstoff (in reiner Form oder in
Form von Luft)
1 - 25 Mol Wasser (in Form von Dampf) und gegebenenfalls
0,1-5 Mol alpna-beta-ungesättigtes Olefin mit der gleichen Anzahl an Kohlenstoffatomen wie das zu oxydierende Aldehyd. Wenn Acrolein zu Acrylsäure oxydiert wird, kann z.B. Propylen in der Reaktionsmißchung verwendet werden.
Das Wasser oder der Wasserdampf können als Reaktionsverdünnungcmittel und als Hitzemoderator für die Reaktion verwendet werden. Weitere verwendbare Verdünnungsmittel sind inerte Gase, wie Stickstoff, COj, und gasförmige gesättigte Kohlenwasserstoffe.
Das Olefin kann anwesend sein, da die Aldehydbeschickung von
einem Olefin > Aldehyd-Oxydationsverfahren als Endprodukt
herrühren kann, und ein derartiges Endprodukt enthält gewöhnlich nicht-umgesetztes Olefin.
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Die Komponenten der Reaktionsmischung werden gleichmäßig gemischt, bevor sie in die Reaktionszone eingeführt werden. Bevor sie in die Reaktionszone eingeführt werden, werden die Komponenten auf eine Temperatur von etwa 200 - 3000C vorerhitzt, und zwar entweder einzeln oder gemeinsam nach dem Mischen.
Reaktionsbedingungen
Die vorerhitzte Reaktionsmischung wird mit der Katalysatorzusammensatzung in der Reaktionszone unter den folgenden Bedingungen in Kontakt gebracht:
Druck? etwa 1 - 10, vorzugsweise etwa 1-3, ata Temperatur σ etwa 200 - 40O0C, vorzugsweise ett.ra 250 - 3500C,
Kontaktzeit (Reaktionsmischung mit dem Katalysator): etwa 0,1 - 10, vorzugsweise etwa 1-3, Sekunden, und Raumgeschwindigkeit etwa 1000 - 6000 h , vorzugsweise etwa 4000 - 5000 h~1.
Die Kontaktzeit kann auch als das Verhältnis zwischen dem scheinbaren Volumen des Katalysatorbettes und dem Volumen der gasförmigen Reaktionsmischung, die unter den angegebenen Reakticnsbedingungen in einer bestimmten Zeiteinheit in das Katalysatorbett eingeführt wird, definiert werden.
Der· Reaktionsdruck wird zu Beginn durch die Beschickung, aus den gasförmigen Reaktionsteilnehmern und dem Verdünnungsmittel gebildet, und nachdem die Reaktion begonnen hat. wird der Druck vorzugsweise durch die Verwendung von geeigneten Gegendruckreguiiervorrichtungen, die an derjenigen Seite des Katalysetorbettes vorgesehen sind, an welcher die Abgase ausströmen, aufrechterhalten.
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BAD ORIGIfML
Die Reaktionstemperatur wird vorzugsweise dadurch erzeugt, daß man das Katalysatorbett in ein röhrenförmiges Reaktionsgefäß gibt, dessen Wände von einem geeigneten Wärmeübertragungsmedium, wie Tetralin, geschmolzenen Salzmischungen oder anderen geeigneten Wärmeübertragungsmitteln, umgeben sind, welches auf die gewünschte Reaktionstemperatur erwärmt ist.
Die folgenden Beispiele dienen lediglich zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne diese jedoch zu beschränken.
In den Beispielen ist die Bereitung verschiedener Katalysatorzusammensetzungen sowie die Verwendung dieser Zusammensetzungen bei der Oxydation von Acrolein zu Acrylsäure beschrieben.
Die Wirksamkeit jedes für die Versuchs hergestellten Katalysators wurde in einem ummantelten, 2,54 cm dicken Reaktion,«" oder" Umwanalungsrohr aue rostfreiem Stahl von 198 cm Länge bestimmt. Der Mantel enthielt Tetralin, das als Wärmeübertragungsraadium diente.
Der Mittelteil (140 cm) des Reaktionsrohres wurde mit 800 inl des Katalysators beschickt, und in dem Katalysatorbett befand sich ein bewegliches Thermoelement von 3,175 mm.
Der Katalysator wurde bei einem Druck von 2,10 atü, einor
— 1
Raumgeschwindigkeit von 4600 h oder Kontaktzeit von 1.2
Sekunden und unter Verwendung einer Reaktionsmischung, die sich aus 3 Mol-# Acrolein, 6 Mol-% Sauerstoff, 15 Mol-% Wasserdampf und 75 Mol-% Stickstoff zusammensetzte, getestet.
Die Wirksamkeit des Katalysators wurde getestet, indem die Temperatur des das Reaktionsrohr umgebenden Mantels so eingestellt wurde, daß eine Höchsttemperatur (an den heißen Stellen) von 304 - 3060C in dem Katalysatorbett erreicht wurde, während die Oxydationsreaktion stattfand.
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Die Raurageschwindigkeit wird berechnet, indem die Gesamtmenge der aus dem Reaktionsgefäß ausströmenden Abgasäquivalente (in Litern) des gesamten, während einer Stunde gebildeten Abflusses bestimmt wird. Dieses Volumen bei Zimmertemperatur wird dann auf das Volumen bei O0C bei 760 mm Hg umgerechnet.
IV Raumgeschwindigkeit = Liter an ausströmenden Gas-
äqui val ent en/S tuna e i
Liter an Katalysator im Reaktionsgefäß
■ _ 1
Stunden bei Ö°C und atmosphärischem Druck
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Beispiel 1
Μο2,4 V0,6 ^0,3 Co0,15
70 g Ammonium-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in 2 1 Wasser unter Rühren bei 60 - 800C in einem Becher aus rostfreiem Stahl gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 475 g einer Nioboxalatlösung (mit einem Gehalt von 0,3 g~Atomen I1Tb) und 36 g Kupfernitrat /"Cu(NO^)ρ·3Η20_7 (0,15 g-Atome Cu), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde- unter Rühren erhitzt, und es wurden etwa 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine' Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziurooxyd-Alureiniumcxyd (Fr. SA-5213) in Form von Kügelchen in einer Größe von 6,3 mm dazugegeben« Dann wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Verdampfen getrocknet. Anschließend wurde sie 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei ACO0C in normaler LuftatmoSphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des erhaltenen Katalysators berechnet wurde, betrug 27,5 Ge\r.-%. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
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- Ί3 -
Beispiel 2
Mo2,4 V0,6 ^0,3 FeO,i5
70 g Ammonium-metavanadat· (0,6 g-Atoine V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in 2 1 Wasser unter Rühren bei 60 - 8O0C in einem Becher aus rostfreiem Stahl gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 474 g Nioboxalatlösung (93,5 g Nb2O5Zi) (0,3 g-Atoroe ITb) und 60 g Eisen-III-nitrat £~Fe(MO3)y9H2OJ (0,15 g-Atome Fe), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Dio erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und os wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd (Fr. 5218) in Form von Kügelchen in einer Größe von 6,3s mm dazugegeben. Dann wurde die Mischung durch Verdampfen über einem Viasserdampfbad unter Rühren getrocknet. Anschließend wurde sie 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C noch weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 40O0C in normaler Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunähme des erhaltenen Katalysators berechnet wurde, betrug 24,4 Gew.- %. Die mit diesem Material erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle. I aufgeführt.
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Mo2,4 ^,6^0,3^0,15
70 g Ammonium-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 475 g Nioboxalatlösung (95,3 g NbpOc/i) (0,3 g-Atome Nb) und 54 g einer wässrigen 50,3%igen Mangannitratlösung (0,15 g-Atome Mn) gegeben.
Die erhaltene Mischimg wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" SiliEsiumoxyd-Aluminiumosyd (JTr, 5218) in Form von Kügelchen in einer Größe von 6,3 .mm dazugegeben. Danach wurde die Mischung durch Verdampfen unter Rüliren über einem Wasserdampfbad getrocknet. Anschließend wurde sie 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mosh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in normaler Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund des Gewichtsanstiegs des erhaltenen Katalysators berechnet wurde} betrug 27 »5 Gew.-S^. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
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-M-
Mo2f4>0,6 Fe0,15
70 g Anmionium-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 V/asser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 60 g Eisen-III-nitrat /"Fe(NO,)*·9H9O 7 (O515 g-Atome Fe), die in 100 ml "Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 eil) "Norton" Siliziamoxyd-Aluminiumoxycl (ETr. 5216) in Form von Kügelchen in einer Größe von 6,3 mm dazugegeben. Dann wurde die Mischung durch Eindampfen unter Rühren über einem Wasserdampfbad getrocknet. Anschließend wurde sie 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 12O0C noch weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Mascheriweite 10 me ob) gegeben und in einem lang bei 4000C in einer normalen LuftatmoSphäre in einem Muffelofen kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund des Gewichtsanstiegs des erhaltenen Katalysators berechnet wurde, betrug 27,5 Gew.-%. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle I 'aufgeführt.
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Beispiel 5
¥'°2 4 V0 6 FeO 15' her>gestellt mit °»75 (MoI-)Teilen (M4) 2~ oxalat.
70 g Ammonium-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in 2 1 Wasser unter Rühren bei 60 - 800C in einem Becher aus rostfreiem Stahl gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 107 g Ammoniumoxalat /~(NH4)2C204-H20_7 (0,75 g-Mol (NH4J2C2O4J und 60 g Eisen-Ill-nitraü /"Fe(NO7)-,·9H?0_7 (0,15 g-Atome Fe), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % Wasser abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eiridampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton» Siliziumoxya-Aluainiuinoxyä. (Nr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mm dazugegeben, Dann wurde die Mischung durch Eindampfen unter Rühren über einem Wasserdampfbad getrocknet. Anschließend wurde sie nocJi 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Ma sch en weite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatorraenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des erhaltenen Katalysators errechnet wurde, betrug 26,3 Gew.-%, Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.
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Mo2,8 V0,7
82 g Ammonium-metavanadat (o,7 g-Atome V)und 256 g Oxalsäure (2,1 Mol) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 80°C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 495 g
(2,8 g-Atome Mo), die in 1 1 Wasser gelöst waren, gegeben»
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde .in eine Eiriäacrpfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und os wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziuwoxyd-Aluininiamoxyd (Hi·. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 ma dazugegebene Dann wurde die Mischling durch Eindampfen über Einern Wasserdampfbad unter Rühren getrocknet. Danach wurde cio noch 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb ausi rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben uixl. in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 400°C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahiue des erhaltenen Katalysators berechnet wurde, betrug 26,5 Gew.-^. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.
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BAD ORIGINAL Beispiel 7
- 18 -
2,4 V0,6 Cu0,15
70 g Ammonium-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 90 g einer Ammoniumlaktatlösung (mit einem Gehalt von 0,6 g-Mol NH^-Laktat) und 36 g Kupfernitrat /~Cu(N0^)2*3K20_7 (0,15 g-Atome Cu), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd (Hr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mm dazugegeben. Dann wurde die Mischung durch Eindampfen unter Rühren über einem Wasserdampfbad getrocknet« Danach wurde sie noch 16 Stunden lang bei einer Teniperatur von 12O0C getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte katalysatormenge, die aufgrund des Gewichtsanstiegs des erhaltenen Katalysators errechnet wurde, betrug 26,0 Gew.-%. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.
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Mo2,8 V0,7 Nb0,35
82 g Ainmonium-metavanadat (0,7 g-Atome V) und 494 g Ammoniumparamolyb.dat (2,8 g-Atome Mo) wurden unter Rühren bei 60 800C in einem Becher aus rostfreiem Stahl in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 550 g einer Nioboxalatlösung (mit einem Gehalt von 0,35 g-Atomen Nb) und 28 g Ammoniumnitrat (0,35 g-Mol IiH^NO,), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumoxyd-Aluminiumoxyö (Nr. 5218) in Forin von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mai dazugegeben« Dann wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Anschließend wurde sie noch 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des erhaltenen Katalysators errechnet, wurde, betrug 27,7 %. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle & aufgeführt.
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Mo2,4 V0,6
70 g Ammonium-metavanadat (0,6 g~Atome V) und 424 g Ammonium paramolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu d&r erhaltenen Lösung wurde eine Aufschlämmung von 40 g Niobpentoxyd (mit einem Gehalt von 0,3 g-Atomen Nb) in 300 ml einer Lösung, die 0,6 Mol Ammoniumlaktat und 0,3 Mol Ammoniumnitrat enthielt, gegeben. Das Ammoniumlaktat war aus 55 g Milchsäure (in 100 ml H2O) und 37 g NH/(OH (29 Gew.-# JvIJ^OH in 100 ml HpO) hergestellt worden. Das Ammoniumnitrat (29 g in 1CO ml HpO) wurde zugegeben, um den Nitratgehalt des Systems vor dem Trocknen dem Nitratgehalt der Katalysator systeme, die das (die) Element(e) X enthalten, anzugleichen. Das Nb2Op löste sich nicht.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 0A des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindainpfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) »Norton" Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd (Hr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mm dazugegeben. Danach wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Anschließend wurde sie noch 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10-mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des erhaltenen Katalysators errechnet wurde» betrug 27»6 %. Die mit diesem Material er-
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haltenen Testergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt. Beispiel 10 ^2,4-0,6 ^0,3. Cr0,15
70 g Ampionium-metavenadat (0,6 g-Atorae V) und 424 g Amraoniumparamolybdat (2,4 g-·Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem". Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 280 g einer Niooosualatlösung (mit einem Gehalt von 0,3 g-Atomen Nb) und 60 g Chroiünitratenneahydrat (0,15 g-Atome Cr), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in eine Eindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumoxyä-Aluminiumoxyd (Hr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mm dazugegeben. Dann wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Anschließend wurde sie noch 1.6 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C getrocknet. "
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 400°C in einer normalen Luftatraosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des erhaltenen Katalysators berechnet wurde, betrug 23,1 %. Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle TL aufgeführt.
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Mo,, ,, Vn r Nbn , Co,
0,6
70 g AiQffioniuin-metavanadat (0,6 g-Atome V) und 424 g Ammoniumparamolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter.Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 475 g einer Nioboxalatlösung (mit ejnem Gehalt von 0,3 g-Atomen Nb) und 44 g Kobaltnitrathexahydrat (O915 g-Atome Co), die in 100 ral Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte ^-ufschläiamung wurde in eine Eind^mpfschale aus rostfreies* Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumozyd-Aluaiiniuinoxyd -(1Tr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 nun dazugegeben* Dann wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Anschließend wurde sie noch 15 Stunden lang bei einer Temperatur von 1200C weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldreht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen- 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatßosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund des Gewichtsanstiegs des erhaltenen Katalysators errechnet wurde, betrug 27»5 Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.
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BAD ORIGINAL
Mo2,4 PO,6 ^0,3
68 g 86,1#.ige Phosphorsäure in 200 ml H2O (0,6 g-Atoiae P) und 424 g Ammonium-paramolybdat (2,4 g~Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 273 g einer Nioboxalatlosung mit einem Gehalt von 0,3 g-Atomen Nb, die in 300 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhitzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte ""ufschlänunimg wurde in eine ISindampfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd (Nr. 5218) in Fora von Kügelchen von einer Größe von 6,3 mm dazugegeben. Danach wurde die Mischung unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Anschließend wurde sie noch 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 120°C weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maschenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert.. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des h.ergestellten Katalysators errechnet wurde, betrug 17,5 %* Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle III aufgeführt.
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BAD ORIGINAL Beispiel 15
Mo2,4P0,6 ^0,3 Cu0,15
68 g 86,1%ige Phosphorsäure in 200 ml H2O (0,6 g-Atoine P) und 35»2 g Ammoniumhydroxyd in 100 ml HpO (0,6 g-Atome N) sowie 424 g Ammonium-paramolybdat (2,4 g-Atome Mo) wurden in einem Becher aus rostfreiem Stahl unter Rühren bei 60 - 800C in 2 1 Wasser gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung wurden 273 g einer Nioboxalatlcsung (mit einem Gehalt von 0,3 g-Atomen Nb), die in 300 ml HpO gelöst waren, und 36 g Kupfer—III-nitrat (0,15 g-Atome Cu), die in 100 ml Wasser gelöst waren, gegeben.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren erhilzt, und es wurden ungefähr 60 % des Wassers abgedampft.
Die erhaltene konzentrierte Aufschlämmung wurde in oine Eindaaipfschale aus rostfreiem Stahl gegeben, und es wurden 1040 g (1000 ml) "Norton" Silizium oxyd-Aluminiurnoxyd (Nr. 5218) in Form von Kügelchen von einer Größe von 6,3 hloi dazugegeben. Diese Mischung wurde dann unter Rühren über einem Wasserdampfbad durch Eindampfen getrocknet. Danach wurde sie noch 16 Stunden lang bei 12O0C weiter getrocknet.
Das getrocknete Material wurde dann in ein Sieb aus rostfreiem Stahldraht (Maochenweite 10 mesh) gegeben und in einem Muffelofen 5 Stunden lang bei 4000C in einer normalen Luftatmosphäre kalziniert. Die auf dem Träger abgelagerte Katalysatormenge, die aufgrund der Gewichtszunahme des hergestellten Katalysators errechnet wurde, betrug 20,9 %* Die mit diesem Material erhaltenen Testergebnisse sind in der Tabelle IH aufgeführt.
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Der in den Beispielen verwendete Träger war im wesentlichen ein AlpO^/SiOp-Material (im Verhältnis von etwa 86:14) mit einer scheinbaren Porösität von 36 - 42 % und einer Oberfläche von <1 m2/g. Etwa 100 % der Poren des Trägers hatten einen Porendurchmesser von etwa 20 - 180 Mikron.
Der pH-Wert der in allen Beispielen zur Herstellung des Katalysators verwendeten Lösungen betrug etwa 5 +, 3.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 bin 3 (in Tabelle I aufgeführt) Lind der Beispiele 8, 10 und 11 (in Tabelle II aufgeführt) ist ersichtlich, daß man erfindungsgemäß Katalysatoren erhält, die bei der Oxydation von alpha-beta-ungesättigten Aldehyden, wie Acrolein, zu der- entsprechenden alpha-betaungesättigten Säure zu relativ heben Umwandlungs-, Produktivitäts- und Selektivitätswerten führen.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 4 bis 7, die in den Tabellen I und II aufgeführt sind., geht hervor, daß nicht alle Zusammensetzungen, welche die Elemente Mor V und X enthalten, Katalysatoren ergeben, mit denen sich be: der Oxydation von alpha-beta-ungesättigten Aldehyden, wie Acrolein, zu der entsprechenden alpha-beta-ungeeättigten Säure relativ hohe Umwandlungs-, Produktiv!täts-- und Selektivitätswerte ex-reichen lassen*
Die Ergebnisse des Beispiels 9 machen deutlich, daß es zweckmäßig ist, die Elemente in Form von löslichen Verbindungen und Komplexen zu verwenden. In diesem Beispiel wurde das Niobium in Form des wasserunlöslichen Nb.-Or- verwendet, und
2 5
man erhielt mit dem Katalysator schlechte Ergebnisse.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 12 und 13, die in Tabelle III im Vergleich zu den Ergebnissen der Beispiele 8 bzw. 1 aufgeführt sind, ist zu ersehen, daß man bei Verwendung von Phosphor anstelle von Niobium für die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren keine günstigen Ergebnisse erhält.
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ORIQfNAL
T a b e
Beispiel 1
cn
ο
co
3 4 5 6 7
Beschreibung des Katalysators, Atomverhältni s s e
Μο2.4ν0.6^0.3^0.15 Mo2.4v0.6Fe0.15 Mo2.4v0.6Fe0.15 Mo2.8v0.7
.4 0*6 0.15
Metall-* oxyde im Katal. ,%
27.5
24.4
27.5
27.5
(a) 26.3
(b) 26.5
(c) 26.0
AA = Acrylsäure
(a) Verwendet wurden 0,75 (Mol·)Teile Ammoniumoxalat.
(b) Verwendet wurden 2,1 (Mol-)Teile Oxalsäure.
(c) Verwendet wurden 0,60 (Mol-)Teile Ammoniumlaktat.
* Oxyde der Metalle Mo, V, Nb und/oder X.
- 26 -
Vorer-
wäriLung 0C
301
306 295 305 318 305 305
AA/28,32dm3 Wirk-Uniwan&lung Katalysator/ samkeit % Std. 0,454kg %
91.8 87.3 94.5 13,4 20.3 7.7 30.4
24.40
22.50
92.9
93.6
23.80 92.4
2.20 58.0
3.10 50.9
1.40 62.9
7.40 83.9
CD CD CD
a b e lie II
Beispiel Beschreibung des Metall-*
Katalysators, , oxyde im
Atomverhältnisse SCatal. *%
15 . 27·5 Vorer-
v/ärmung
0C
Umwandlung AA/28,32dm3
Katalysator/
Std. 0,454kg
Wirk
samkeit
4 Mo2.4V0.6Fe0. 15 (a) 26.3 305 13.4 2.20 58Ϊ0
. 5 Mo2.4VO.6Feo. (b) 26.5 318 20.3 3.10 50.9
6 M02.8V0.7 15. (c> 26.0 305 7.7 1.40 62.9
7 Mo2.4v0.6Cu0. 35 <d> 27.V 305 30.4 7.40 83.9
8 M©2 β qVq yNbg # 3 (e) 27.6 295 96.0 24.5 91.5
9 M02.4^0.6^3O. 3^r0.15 23.1 305 29.4 6.3 78.0
10 Μθ£ 4V0 β Nb 0 304 86.2 21.6 93.0
11 (MoI-)Teile Ammoniuraoxalat.
(MoI-)Teile Oxalsäure.
(MoI-)Teile Ammoniumlaktat.
305 96.9 23.9 90.0
AA - Acrylsäure
(a) Verwendet wurden 0,75
(b) » » 2,1
(c) " " 0,60
(d) Verwendet wurden
(e) » »
Λ «!Γ 1
0,35 (MoI-)Teile
Ammoniumnitrat.
0,3 g-Atome Nb?05 un<
* Oxyde der Metalle Mo, V, Nb und/oder X.
CD CO ro
- 27 -
cn ο co
Baispiel
±2 13
Beschreibung des Katalysators, Atomverhältnis s e
Mo2.4v0.6Nfc>0.3Cu0.15 Mo2.4p0.6Nfa0.3
.3Cu0.15
00 AA
T a b e .L 1 e III Umwandlung
Metall-**
oxyde im
Katal.,#
Vorer-
wärinung
°G
96.0
Cd) 27.7 295 93.8
27.5 302 28.65
17.5 305 5.85
20.9 304
Acrylsäure
• ** Oxyde der Metalle Mo, B, Nb, P und/oder X.
(d) Verwendet wurden 0,35 (Mol-)Teile Ammoniumnitrat.
- 28 -
AA/28,32dm^ Wirk-Katalysator/ samkei
'Std. O
24.5
24.40
5.6
1.1
91.5
92.9
72.50
67.23
CD CO CO ΓΟ

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von ungesättigter aliphatischer Carbonsäure durch katalytische Oxydation in der Dampfphase des entsprechenden ungesättigten aliphatischen Aldehyds mit molekularem Sauerstoff in Anwesenheit von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung mit einem Oxydationskatalysator in Kontakt gebracht wird, welcher die Elemente Mo9 V, Nb und X im Verhältnis:
Moa Vb "6O Xd
enthält;
wobei X aus der Gruppe: Fe, Cu, Co, Cr und/oder Mn
gewählt ist und
a - 12,
b = 1 bis 14, c =0,1 bis 12 und d - O bis 3 bedeuten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Oxydationskatalysator auf einem inerten Träger
verwendet v/ird.
3. uxydatiottskatalysator, dadurch gekennzeichnet, daß er die folgenden Elemente: Mo, B, Nb und X im Verhältnis:
Moa \ ^o xd
enthält, wobei
X aus der Gruppe: Fe, Cu, Co, Cr und/oder Mn gewählt ist und
509817/1088
~ 30 a = 12,
c = 0,1 bis 12 und
d = 0 "bis 5,0 bedeuten.
4. Katalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,' daß er sich auf einem inerten Träger befindet.
5. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach Anspruch 3 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgendem Stufen umfaßt:
- Lösen von löslichen Verbindungen von oedem der Elemente Mo, B, Nb und X in einer Lösung mit einem pH-Wert von etwa 1 - 12, wobei die Verbindungen in solchen Mengen verwendet werden, daß mars die gewünschten Verhältnisse von a:b:c:d erhält,
- Entfernen des Lösungsmittels aus der Lösung, und
- Erhitzen der erhaltenen Mischung dieser Verblödungen in Luft für 2 bis 24 Stunden auf etwa 250 bis 43O0C,
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2634279A1 (de) * 1975-09-05 1977-03-10 Kobe Steel Ltd Katalysator fuer die umwandlung von stickoxiden und verfahren zur umwandlung von stickoxiden in abgasen unter verwendung des katalysators

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55124734A (en) * 1979-03-22 1980-09-26 Nippon Kayaku Co Ltd Preparation of methacrylic acid
JPS5637050A (en) * 1979-09-04 1981-04-10 Ube Ind Ltd Preparation of catalyst for preparing unsaturated acid
JPS56161841A (en) * 1980-05-19 1981-12-12 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Manufacture of composite oxide catalyst
US4642616A (en) * 1985-02-14 1987-02-10 Prime Computer, Inc. Method and apparatus for detection of AC power failure conditions
JP5134745B2 (ja) * 2001-09-19 2013-01-30 株式会社日本触媒 アクリル酸の製造方法
CN109305905B (zh) * 2017-07-28 2021-06-18 中国石油化工股份有限公司 丙烯酸合成的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2634279A1 (de) * 1975-09-05 1977-03-10 Kobe Steel Ltd Katalysator fuer die umwandlung von stickoxiden und verfahren zur umwandlung von stickoxiden in abgasen unter verwendung des katalysators

Also Published As

Publication number Publication date
NL7413819A (nl) 1975-04-25
FR2248261B1 (de) 1978-04-28
JPS5761452B2 (de) 1982-12-24
JPS5078585A (de) 1975-06-26
FR2248261A1 (de) 1975-05-16
DE2449992C3 (de) 1978-04-13
IT1025098B (it) 1978-08-10
DE2449992B2 (de) 1977-08-04
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