DE2532365C3 - Verfahren zur Oxidation von Naphthalin mit Sauerstoff - Google Patents

Description

25

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oxidation von Naphthalin mit Sauerstoff zur Herstellung von 1,4-Naphthochinon neben Phthalsäureanhydrid.

Es ist bekannt, Naphthalin in Gegenwart von Vanadium enthaltenden Katalysatoren mit sauerstoffhaltigen Gasen bei erhöhter Temperatur zu oxidieren (vgl. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage [1961], Band 12, Seite 601). Dabei werden als Oxidationsprodukte im wesentlichen Phthalsäureanhydrid, 1,4-Naphthochinon, Kohlendioxid und Wasser erhalten, wobei in der Regel wesentlich mehr Phthalsäureanhydrid als 1,4-Naphthochinon anfällt. 1,4-Naphthochinon ist jedoch ein wertvolles Ausgangsprodukt für die Herstellung wichtiger chemischer Produkte, beispielsweise für die Herstellung von Anthrachinon durch 4-, Anlagerung von Butadien und anschließender Dehydrierung des so gebildeten Tetrahydroanthrachinons.

In der US-PS 27 65 323 wird beschrieben, daß Versuche fehlgeschlagen sind, bei der Oxidation von Naphthalin mit Sauerstoff ein an 1,4-Naphthochinon -,< > reiches Produkt zu erhalten, wenn man Festbett-Katalysatoren verwendet. Gemäß dieser US-PS wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem sich der Katalysator im Wirbelbett befindet. Die Arbeitsweise im Wirbelbett hat jedoch den Nachteil, daß die Druck- r, und Strömungsbedingungen nicht frei gewählt werden können. Außerdem ist die Abfuhr der Reaktionswärme beim Arbeiten im Wirbelbett schwieriger zu bewerkstelligen und es sind Einrichtungen nötig, um im Gasstrom mitgerissene Katalysatorteilchen aus den mi Reaktionsprodukten zu entfernen. Die Reaktionsprodukte dieses Verfahrens enthalten 1,4-Naphthochinon und Phthalsäureanhydrid etwa im Verhältnis I : 2. Dieses Verfahren ist für die technische Herstellung von 1.4-Naphthochinon nicht befriedigend. *;

Gemäß der US-PS 28 h J 884 wird die Oxidation von Naphthalin zu 1,4-Naphthochinon an einem im Wirbelbett befindlichen Katalysator vorgenommen, der einen hohen Gehalt an VjO₁ und ein bestimmtes Verhältnis von V2O4 zu V2O5 aufweist Auch bei diesem Verfahren beträgt das Verhältnis von 1,4-Naphthochinon zu Phthalsäureanhydrid in den Reaktionsprodukten etwa 1 ; 2. Neben den prinzipiellen Nachteilen der Arbeitsweise im Wirbelbett muß bei diesem Verfahren der Katalysator laufend aus der Reaktionszone ausgeschleust, in einer separaten Vorrichtung regeneriert und wieder derReaktionszone zugeführt werden. Vorteilhaft werden in diesem Verfahren die Naphthalindämpfe und das sauerstoffhaltige Gas getrennt in den Wirbelbettreaktor eingeführt, wobei der untere Teil des Wirbelbettreaktors von Naphthalindämpfen freibleiben soll, um dort mit dem sauerstoffhaltigen Einsatzgas zusätzlich -Jie Einstellung des gewünschten V2O4/V2O5-Verhältnisses zu erreichen. Da der untere Teil des Wirbelbettreaktors vorteilhafterweise von Naphthalindämpfen frei sein soll, ist eine Kreislaufführung der nicht kondensierten Reaktionsprodukte nur möglich, wenn aus ihnen das darin enthaltene Naphthalin vollständig abgetrennt wird, was technisch schwierig ist Auch dieses Verfahren ist hinsichtlich seiner technischen Anwendung nicht befriedigend.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Oxidation von Naphthalin zur Verfugung zu stellen bei dem die Reaktionsprodukte einen hohen Anteil an 1,4-Naphthochinon aufweisen und bei dem die Machteile der bekannten Verfahren vermieden werden.

Es wurde nun ein Verfahren zur Oxidation von Naphthalin mit Sauerstoff in der Gasphase bei einem Druck von 2 bis 10 bar und erhöhter Temperatur in Gegenwart eines fest angeordneten Vanadium enthaltenden Katalysators gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Gasgemisch einsetzt, das 1 bis 5 Vol.-% Naphthalin, 1 bis 10 Vol.-% Sauerstoff, 1 bis 12 Vol.-% Wasserdampf, 0 bis 12 Vol.-% Kohlendioxid, 0 bis 3 Vol.-% Kohlenmonoxid und ergänzend zu 100% Inerte enthält, die Ström:!ngsgfc.ohwindigkeit der Reaktionsgase auf 0,6 bis 5 m/sec und die Verweilzeit am Katalysator auf 1 bis 9 see einstellt und die Temperatur während der Oxidation innerhalb des Bereiches von 290 bis 470⁰C so einstellt, daß der Sauerstoffumsatz weniger als 90% und der Naphthalinumsatz weniger als 80% beträgt.

Überraschenderweise liefert das erfindungsgemäße Verfahren, das in Gegenwart fest angeordneter Katalysatoren durchgeführt wird, ein Reaktionsprodukt, das einen hohen Anteil an 1,4-Naphthochinon aufweist, wobei der Gehalt des Reaktionsproduktes an 1,4-Naphthochinon den Gehalt an Phthalsäureanhydrid sogar übersteigen kann.

In das erfindungsgemäße Verfahren kann beliebiges, beispielsweise handelsübliches Naphthalin eingesetzt werden. Der Sauerstoff kann in Form von reinem Sauerstoffgas oder in Form Sauerstoff enthaltender Gasgemische eingesetzt werden. Bevorzugt wird Sauerstoff in Form von Luft verwendet. Der Wasserdampfgehalt im Einsatzgemisch kann durch Zudosierung von Wasser über einen Verdampfer oder durch direkte Zugabe von Wasserdampf eingestellt werden. Als Inerte kommen beispielsweise Kohlendioxid, Stickstoff oder Edelgase in Frage. Bevorzugt ist die Verwendung von Stickstoff, der im Falle der Zuführung von Sauerstoff in Form von Luft zwangsweise eingebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl in geradem Durchgang, als auch unter Rückführung von

unumgesetzten Ausgangsprodukten und/oder nicht abgetrennten Reaktionsprodukten und/oder Inerten durchgeführt werden. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in technischem Maßstab ist es bevorzugt, aus dem Reaktionsgemisch 1,4-Naphthochinon und Phthalsäureanhydrid abzutrennen und den verbleibenden Rest des Reaktionsgemisches zurückzuführen. Dabui ist darauf zu achten, daß sich Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Inerte anreichern. Durch Ausschleusen eines Teils des Rückführstromes kann jedoch eine zu weitgehende Anreicherung dieser Stoffe vermieden werden.

Bei der Arbeitsweise in geradem Durchgang kann man das Einsatzgasgemisch herstellen, indem man die bei Normalbedingungen flüssigen Komponenten (Naphthalin und Wasser) verdampft und dann mit den gasförmigen Komponenten (Sauerstoff bzw. Luft, Inerte und gegebenenfalls Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid) mischt Man kann auch ein Gemisch aus Luft, Stickstoff und Wasserdampf, das gegebenenfalls zusatzlieh Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid enthält, durch einen Naphthalinverdampfer leiten, und die gewünschte Menge Naphthalin so zudosieren.

Bei der Arbeitsweise unter Rückführung ist es nur erforderlich, die verbrauchten Anteile an Naphthalin und Sauerstoff dem rückgeführten Gas zuzusetzen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man das rückgeführte Gas, gegebenenfalls nach Ausschleusung eines Teils davon, mit der gewünschten Menge Luft vermischt und zu diesem Gemisch in einem Naphthalin- ju verdampfer die gewünschte Menge Naphthalin zudosiert

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an einem fest angeordneten Katalysator durchgeführt Bevorzugt ist die Verwendung eines Röhrenreaktors, bei dem der Katalysator in Röhren mit einer Länge von beispielsweise 2 bis 8 m und Durchmessern von beispielsweise 20 bis 50 mm eingefüllt ist. Vorzugsweise enthält der Röhrenreaktor Rohre zwischen 3 und 6 m Länge und Durchmessern von 25 bis 40 mm. Der Röhrenreaktor kann eine beliebige Anzahl von Einzelrohren enthalten.

Das Einsatzgemisch wird mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,6 bis 5 m/sec über den Katalysator geleitet. Bevorzugt liegt die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich 0,8 bis 2 m/sec. Die Verweilzeit des Gasgemisches am Katalysator betrügt im Mittel 1 bis 9 see. Verweilzeiten von 2,5 bis 5 see sind bevorzugt Die vorstehenden Angaben zur Strömungsgeschwindigkeit und Verweilzeit beziehen sich auf den leeren Reaktionsraum, d. h. im Falle der Verwendung eines Röhrenreak- tors auf ein nicht mit Katalysator gefülltes Rohr.

Das erfiiidungsgemäße Verfahren wird bei Temperaturen im Bereich von 290 bis 470⁰C durchgeführt

Zur Erzielung eines hohen Anteils an 1,4-Naphthochinon im Reaktionsprodukt ist es notwendig, den Sauerstoff- und Naphthalinumsatz zu begrenzen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß der Sauerstoffumsatz unter 90% und der Naphthalinumsatz unter 80% liegt. Bevorzugt liegt der Sauerstoffumsatz unter 70% und der Naphthalinumsatz unter 50%. μ Die Umsätze an Sauerstoff und Naphthalin können beispielsweise über die Reaktionstemperatur geregelt werden. Im allgemeinen werden bei höheren Temperaturen Reaktionsprodukte erhalten, die einen größeren Anteil an Phthalsäureanhydrid aufweisen. Die Aktivität h^r> der Vanadium enthaltenden Katalysatoren nimmt jedoch bei längeren Laufzeiten ab, so daß man im allgemeinen mit frischen Katalysatoren bei relativ niedrigen Temperaturen, beispielsweise im Bereich 290 bis 380⁰C und bei langer im Gebrauch befindlichen Katalysatoren bei relativ höheren Temperaturen, beispielsweise im Bereich 350 bis 470" C arbeitet

Die Abnahme der Aktivität des Katalysators mit der Laufzeit kann durch Zugabe von Schwefel in Form von geringen Mengen an Schwefelverbindungen verzögert werden.

Die Zudosierung des Schwefels kann in Form von anorganischen Schwefelverbindungen wie. H2S oder SO2, oder in Form von organischen Schwefelverbindungen, z. B. Thiophen, Thiophthen, Thianaphthen oder Thionaphthen erfolgen.

Bei Zugabe von H2S oder SO2 ist die Dosierung gasförmig zum Einsatzgas bevorzugt, im Falle der organischen Verbindungen empfiehlt es sich, die Dotierung über Frischnaphthalin vorzunehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einem Druck zwischen 2 und 10 bar durchgeführt Bevorzugt liegt der Druck zwischen 3 und 7 bar

Der Vanadium enthaltende Katalysator weist zweckinäßigerweise eine körnige Beschaffenheit auf und kann beliebig geformt sein. Bevorzugt sind zylindrische oder kugelige Formen. Die Abmessungen der Kataiysatorteilchen können beispielsweise zwischen 2x2 und £1 x 8 mm liegen. Bevorzugt haben die Katalysatorteilchen eine Größe von 4x4 bis 6x6 mm. Die Zusammensetzung des Katalysators kann beispielsweise derjenigen entsprechen, wie sie in Fiat-Report, 649, London, 1947, Seite 2 und 3, beschrieben ist Gemäß einem eigenen älteren Vorschlag kann der Katalysator die Elemente Silizium, Vanadium, Schwefel, Sauerstoff und mindestens ein Alkalielement enthalten, unter Verwendung einer Kieselsäure mit einer mittleren Korngröße von weniger als 50 Mikron hergestellt sein und einen Alkalimetallgehalt von weniger als 2 Gewichtsprozent (gerechnet als Na2O und bezogen auf wasserfreie Kieselsäure) aufweisen.

Die Reaktionsprodukte können beispielsweise durch direkte Kühlung (Quenchung) mit bereits kondensierten Rf iktionsprodukten aus dem Inertgas auskondensiert werden, wobei es vorteilhaft sein kann, gegebenenfalls die Temperatur der Reaktionsgase vor dein Eingang in das Quenchsystem in einem Vorkühler auf 230 —300⁰C abzusenken.

Eine technische Ausführungsform des erfindungsgernäßen Verfahrens sei an Hand der Zeichnung erläutert.

Die den Oxidationsreaktor (1) verlassenden Gase werden über Leitung (4) einem Kühl- oder Quenchsystem (2) zugeführt, in dem die Reaktionsprodukte unterhalb ihres Taupunktes abgekühlt werden. Über Leitung (5) wird ein flüssiges Gemisch entnommen, das iim wesentlichen 1,4-Naphthochinon, Phthalsäureanhydrid und Naphthalin enthält. Die aus dem Kühl- und Quenchsystem erweichenden Gase verden über Leitung (6) entnommen und enthalten im wesentlicher! Stickstoff, Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Naphthalindämpfe. Diese Gase werden über Leitung (8) dem Naphthalinverdampfer (3) zugeführt, wobei ein Teil des Kreisgases über Leitung (7) ausgeschleust wird. Zu dem Naphthalinverdampfer werden zusätzlich durch Leitung (9) flüsriges Naphthalin und durch Leitung (10) Luft eingegeben. Das Hinsatzgemisch gelangt über Leitung (11) in den Oxidationsreaktor {i).

In einer bevorzugten technischen Ausführungsform, die ebenfalls an Hand der beigefügten Zeichnung erläutert sei, ist der Oxidationsreaktor (1) ein Reaktor

mit fest angeordnetem Katalysator, bevorzugt ein Röhrenreaktor mit Röhren einer Länge von 2 bis 8 m, besonders bevorzugt mit einer Länge von J bis 6 m. Der Durchmesser der Röhren kann zwischen 20 und 50 mm betragen, bevorzugt sind Rohrdurchmesser von 25 bis ^r, 40 mm. Zur Temperaturüberwachung der Reaktion können einige Rohre statistisch verteilt Temperaturfühler enthalten, möglichst in gleichmäßigen Abständen über die Rohrlänge. Das Rohrbündel befindet sich vorzugsweise in einem Mantel, der mit einem Medium zur Aufnahme und Abführung der Reaktionswärme gefüllt ist. Hierzu kann beispielsweise eine Salzschmelze verwendet werden. Die Salzschmelze ist vorzugsweise mit einem Kühlsystem verbunden. Das Kühlsystem liegt bevorzugt außerhalb des Rohrbündels. Der Kreislauf r, der Salzschmelze kann durch thermische Konvektion erreicht werden, bevorzugt wird die Salzschmelze jedoch mit einem Kührer umgepumpt. Das Kühlsystem kann beispielsweise aus einer mit einer Dampftrommel verbundenen Kühlschlange bestehen, so daß die Kühlung über eine verdampfende Flüssigkeit erfolgen kann. Dabei kann die Temperatur der Salzschmelze durch Einstellung des Dampfdruckes in der Dampftrommel reguliert werden. Für das Aufheizen des Reaktors, beispielsweise zu Beginn der Reaktion, ist es zweckmä- 2^r> Big, Vorrichtungen anzubringen, mit denen die Salzschmelze beheizt werden kann. Hierzu sind z. B. eingesteckte Elektroheizer geeignet. Die Reaktionsrohre werden je nach Volumen mit 1 bis 6. vorzugsweise mit 2,5 bis 3,5 I des Vanadium enthaltenden Katalysators gefüllt. Das Einsatzgasgemisch kann von unten oder von oben durch den Reaktor geführt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Reaktorsystems sind die Reaktionsrohre nicht über ihre ganze Länge mit Katalysator gefüllt, sondern enthalten in der Nähe des Eintritts der Einsatzgase zunächst eine Schicht inerte Festkörper, beispielsweise Porzellankugeln. Auf diese Weise kann eine Vorheizung der Reaktionsgase auf Reaktionstemperatur erreicht werden. Es ist jedoch ohne Einfluß auf den Reaktionsverlauf möglich, die

die Vorheizung der Gase in einem üblichen Wärmeaustauschersystem außerhalb des Oxidationsreaktors durchzuführen.

Das Einsatzgasgemisch der zuvor beschriebenen Zusammensetzungen wird bei den zuvor beschriebenen Bedingungen durch den Reaktor geleitet. Bevorzugt erfolgt die Durchleitung des Gasgemisches von oben nach unten. Bevorzugt enthält das Einsatzgasgemisch 1,5 bis 4,5 Vol.-% Naphthalin. 3 bis 8 Vol.-°/o Sauerstoff, 4 bis 8 Vol.-% Wasserdampf, 0 bis 8 Vol.-% Kohlendioxid, 0 bis 2 Vol.-% Kohlenmonoxid und ergänzend zu 100% Stickstoff. Die den Reaktor verlassenden Reaktionsgase werden dem Kühlsystem (2) zugeführt, das aus einem Röhrenkühler zur Vorkühlung und Wiedergewinnung eines Teils der Reaktionswärme im Gegenstrom zur Vorwärmung des Einsatzgases und einem zweistufigen Quenchsystem besteht. Im Röhrenkühler werden die Reaktionsgase auf 280-3O0°C, bevorzugt etwa 29O⁰C abgekühlt, wobei μ die abgegebene Wärme zur Vorwärmung der Eingangsprodukte dienen kann.

Im nachgeschalteten Quenchsystem erfolgt die Kondensation der Reaktionsprodukte !.^-Maphthochinon und Phthalsäureanhydrid sowie des nicht umgesetzten Naphthalins durch Quenchen mit auf z. B. auf 100-120⁰C abgekühlten und bereits verflüssigten Reaktionsprodukten. Der aus dem Quenchsystem austretende Gasstrom wird schließlich in einem zweiten Quenchsystem mit flüssigem Naphthalin nachgewaschen.

Die im ersten Quenchsystem erhaltenen flüssigen Produkte können als Einsatzprodukt für die weitere Umsetzung des 1,4-Naphthochinons mit Butadien /u Tetrahydroanthrochinon dienen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Nachteile der Arbeitsweise im Wirbelbett vermieden. Das isolierte Reaktionsproduki enthält einen hohen Anteil an 1,4-Naphthochinon, der sogar den Anteil an Phthalsäureanhydrid übersteigen kann. Das erfindungsgemäß« Verfahren kann auf relativ einfache Weise in großtechnischem Maßstab durchgeführt werden. Durch die beschriebene Kreislauffahrweise können unumgesetzte Ausgangsprodukte und Reaktionswärme wieder verwendet werden, was vom wirtschaftlichen Standpunkt aus günstig ist Außerdem werden bei erimdungsgemäßen Verfahren die Belastungen der Umwelt gering gehalten.

Beispiel I

Zur Durchführung der Reaktion wird ein Röhrenreaktor verwendet, der 72 Rohre von 6 m Länge und einem Durchmesser von 33 mm enthält. Dieses Rohrbündel berindet sich in einem Mantel, der mit einer Salzschmelze gefüllt isL Der Mantel ist unterteilt in einen Ringraum, in dem das Rohrbündel eingesetzt ist und in eine Kühlzone, in der eine Dampfschlange eingebaut ist, die mit einer Dampftrommel zur Temperaturregulierung verbunden ist. Die Salzschmelze wird durch eine Propellerrührung in Bewegung gehalten und strömt kontinuierlich zwischen dem Rohrbündel und der Kühlzone im Kreis. Zum erstmaligen Aufheizen des Reaktors enthält der Mantel mit der Salzschmelze zusätzlich mehrere Elektroheizstäbe, die über Regelwiderstände beheizbar sind.

Von den Reaktionsrohren sind 24 Rohre statistisch mit eingeschraubten Verschlußkappen verschlossen, während 48 Röhren mit je 31 eines Vanadium

der Abmessungen 4x4 mm verwendet wird. Zwei von den mit Katalysator gefüllten Rohren enthalten zusätzlich Temperaturfühler, um die Temperatur im Innern der Katalysatorschicht zu messen. Oberhalb der Katalysatorfüllung enthält jedes Rohr eine Überschichtung mit je 1,51 inerter Porzellankugel mit einem Durchmesser von 6 mm zur Vorheizung des Reaktionsgases im oberen Teil des Reaktors.

Durch den Reaktor werden bei 360 bis 37O⁰C und einem Druck von 6 bar pro Stunde 340 Normalkubikmeter Gas mit folgender Zusammensetzung von oben nach unten geleitet:

Sauerstoff
Naphthalin
Wasserdampf
Stickstoff

6 Vol.-%
2,5 Vol.-%

7 Vol.-%
84,5 Vol.-%

Das entspricht einer Gasgeschwindigkeit von

032 m/sec und einer Verweilzeit am Katalysator von

33 see (jeweils bezogen auf leeres Rohr).

Am Ausgang des Reaktors wird das Reaktionsgas in einem Gaskühler aus 290⁰C vorgekühlt und anschließend werden bei 110 bis 120⁰C die Reaktionsprodukte kondensiert Das Reaktionsergebnis wird aus den Analysen der kondensierten Phasen und des nicht kondensierten Abgases ermittelt

Sauerstoffumsatz	25,2%	bezogen auf umge
Saphthalinumsatz	16,5%	setztes Naphthalin
Saphthochinonseltkti-
vität	47%
Phthalsäureanhydrid-
selektivität	43%
Kohlet .,oxid-
Selektivität	10%

Das entspricht einer Raum-Zeit-Aufheute von 36 g/l χ h 1,4-Naphthochinon und 24 g/l χ h Phthalsäureanhydrid.

Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel)

Im gleichen Reaktorsystem wie in Beispiel 1 werden alle 72 Rohre in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit V otalucatnr iinH Pr\r-7t>\\an\riiat>\n aoFttllt Π*»Γ

Katalysator entspricht demjenigen des Beispiels 1. Das Einsatzgas entspricht nach Zusammensetzung und Gasmenge demjenigen des Beispiels 1. Die Reaktionstemperatur beträgt 375° C, der Druck 6 bar. Die Gasgeschwindigkeit beträgt unter diesen Bedingungen 0,54 m/sec, die Verweilzeit am Katalysator 6,9 see (jeweils bezogen auf leeres Rohr). Das Reaktionsergeb-

ms war:	22%
Sauerstoffumsatz	8,4%
Naphthalinumsatz
Napht' jehinon-	30%
Selektivität
Phthalsäureanhydrid-	35%
Selektivität
Kohlendioxid-	35%
Selektivität

bezogen auf umgesetztes Naphthalin

Das entspricht einer Raum-Zeit-Ausbeute von 10 g/l χ h 1,4-Naphthochinon und 12 g/l χ h Phthalsäureanhydrid.

Beispiel 3

Im gleichen Reaktorsystem wie in Beispiel I werden alle 72 Rohre mit einem Katalysator des Beispiels 1 und Porzellankugeln gefüllt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Das Einsatzgas wird jedoch nicht wie in Beispiel I und 2 im geraden Durchgang, sondern als Kreisgas in einer Menge von 500 Normalkubikmetern pro Stunde durch das System gefahren. Die Reaktionstemperatur beträgt 365° C, der Druck 6 bar. Aus dem Kreisgas werden gewisse Anteile angeschleust, so daß das Einsatzgas nach Zufügen von Sauerstoff in Form von Luft und Zufügung von Naphthalin aus einem Naphthalinverdampfer folgende Zusammensetzung aufweist:

Sauerstoff

Klnnlitkalin

Wasserdampf
Kohlendioxid
Kohlenmonoxid
Stickstoff

6Vol,%
2,5 Yc!.-%
9Vol.-%
3,5 Vol.-%
0,4 Vol.-%
78 Vol.-%

einer Gasgeschwindigkeit von einer Verweilzeit am Katalysator von

Das entspricht
0,9 m/sec und
4,2 see (jeweils bezogen auf leeres Rohr).

Das Reaktionsergebnis war:

Sauerstoffumsatz 34,0%

Naphthalinumsatz 19,1%

Naphthochinon-Selektivität 40%

Phthalsäureanhydrid-Selektivität 48%

Kohlendioxid-Selektivität 12%

bezogen auf umgesetztes Naphthalin

Das entspricht einer Raum-Zeit-Ausbeute von 29 g/l χ h 1,4-Naphthochinon und 37 g/l χ h Phthalsäureanhydrid.

ΗίπΓ7ΐι 1 Rlatt

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Oxidation von Naphthalin mit Sauerstoff in der Gasphase bei einem Druck von 2 bis 10 bar und erhöhter Temperatur in Gegenwart eines fest angeordneten Vanadium enthaltenden Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gasgemisch einsetzt, das ! bis 5 Vol.-% Naphthalin, 1 bis 10 Vol.-% Sauerstoff, 1 bis 12 ι ο Vol.-% Wasserdampf, 0 bis 12 Vol.-% Kohlendioxid, 0 bis 3 VoL-% Kohlenmonoxid und ergänzend zu 100% Inerte enthält, die Strömungsgeschwindigkeit der Reaktionsgase auf 0,6 bis 5 m/sec und die Verweilzeit am Katalysator auf 1 bis 9 see einstellt und die Temperatur während der Oxidation innerhalb des Bereiches von 290 bis 470° C so einstellt, daß der Sauerstoffumsatz weniger als 90% und der Naphthalinumsatz weniger als 80% betragt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem Röhrenreaktor durchgeführt wird.