DE2727195A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHACRYLIC ACID OR ACRYLIC ACID - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHACRYLIC ACID OR ACRYLIC ACIDInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung ,von Methacrylsäure bzw. AcrylsäureProcess for the production of methacrylic acid or acrylic acid
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure bzw. Acrylsäure durch Oxydation von Methacrolein bzw. Acrolein mit molekularem Sauerstoff in der Dampfphase in Anwesenheit eines Katalysators auf der Basis der Oxide von Molybdän, Phosphor, Wismut, Kupfer, einem Halogen aus der Gruppe der Elemente Chlor, Brom und Jod und gegebenenfalls mindestens einem Element aus der Gruppe Fe, Cr, Ni, Mn, Sb, Te, Rh und Pd.The present invention relates to an improved process for the production of methacrylic acid or acrylic acid by oxidation of methacrolein or acrolein with molecular oxygen in the vapor phase in the presence of a catalyst the basis of the oxides of molybdenum, phosphorus, bismuth, copper, a halogen from the group of the elements chlorine, bromine and iodine and optionally at least one element from the group consisting of Fe, Cr, Ni, Mn, Sb, Te, Rh and Pd.
Es sind zahlreiche Katalysatoren bekannt, die bei der Oxydation von Acrolein bzw. Methacrolein in Acrylsäure bzw. Methacrylsäure wirksam sind. Die Ausbeuten bei der Verwendung der Katalysatoren bei der Herstellung von Methacrylsäure sind jedoch niedrig. Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis einer Suche nach wirkungsvolleren und wünschenswerten Katalysatoren für die Herstellung von Acrylsäure und Methacrylsäure. Bei der Dampfphasenoxydation von Acrolein bzw. Meth-There are numerous known catalysts that are used in the oxidation of acrolein or methacrolein in acrylic acid or methacrylic acid are effective. The yields when using the However, catalysts in the production of methacrylic acid are low. The present invention is the result a search for more effective and desirable catalysts for the production of acrylic acid and methacrylic acid. In the vapor phase oxidation of acrolein or meth-
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acrolein mit molekularem Sauerstoff in Anwesenheit der neuen erfindungsgemäßen Katalysatoren werden überraschend höhere Ausbeuten an Acrylsäure und Methacrylsäure und höheren Selektivitäten zu diesen Produkten erzielt.acrolein with molecular oxygen in the presence of the new catalysts according to the invention are surprisingly higher Yields of acrylic acid and methacrylic acid and higher selectivities for these products achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure und Methacrylsäure durch Oxydation von Acrolein bzw. Methacrolein mit molekularem Sauerstoff in der Dampfphase bei einer Reaktionstemperatur von etwa 2000C bis etwa 5000C in Anwesenheit eines oxydischen Katalysators und gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserdampf ist dadurch gekennzeichnet, daß als .oxydischer Katalysator ein Katalysator der allgemeinen FormelThe inventive method for producing acrylic acid and methacrylic acid by oxidation of acrolein or methacrolein with molecular oxygen in the vapor phase at a reaction temperature of about 200 0 C to about 500 0 C in the presence of an oxide catalyst and optionally in the presence of water vapor characterized in that as .oxidic catalyst a catalyst of the general formula
Mo12PaBibCucMdXe°f Mo 12 P a Bi b Cu c M d X e ° f
verwendet wird, worin M mindestens eines der Elemente Eisen, Chrom, Nickel, Mangan, Tellur, Palladium, Antimon und Rhodium, X Chlor, Brom oder Jod, a, b und c Zahlen im Bereich von 0,001 bis 10, d eine Zahl im Bereich von 0 bis 10, e eine Zahl von 5 oder weniger und f die Zahl der Sauerstoffatome ist, die zur Absättigung der Valenzen der anderen anwesenden Elemente notwendig ist.is used, in which M at least one of the elements iron, chromium, nickel, manganese, tellurium, palladium, antimony and rhodium, X is chlorine, bromine or iodine, a, b and c are numbers in the range from 0.001 to 10, d is a number in the range from 0 to 10, e is a number of 5 or less and f is the number of oxygen atoms which saturate the valences of the other elements present necessary is.
Die überraschend vorteilhaften Katalysatoren gemäß der vorliegenden Erfindung geben verbesserte Ausbeuten an Acrylsäure bzw. Methacrylsäure aus Acrolein bzw. Methacrolein in wirkungsvoller, bequemer und wirtschaftlicher Weise bei relativ niedrigen Reaktionstemperaturen. Die Wärmeabgabe der Reaktion ist niedrig, so daß sich eine leichte Kontrolle der Reaktion ermöglicht.The surprisingly advantageous catalysts according to the present invention Invention give improved yields of acrylic acid or methacrylic acid from acrolein or methacrolein in more effective, conveniently and economically at relatively low reaction temperatures. The heat output of the reaction is low so that the reaction can be easily controlled.
Der bedeutendste Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der eingesetzte Katalysator. Der Katalysator kann jeder beliebige, durch die vorstehende allgemeine Formel gekenn-The most important aspect of the present invention is the catalyst employed. Anyone can do the catalyst any, identified by the above general formula
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zeichnete Katalysator sein. Die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren können auf verschiedene bekannte Weisen' wie gemeinsame Ausfällung löslicher Salze und Kalzinieren des erhaltenen Produktes hergestellt werden.drew to be a catalyst. The catalysts used in the present invention can be used in various known ways, such as coprecipitation of soluble salts and calcining the product obtained.
Die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren haben bezüglich ihrer Zusammensetzung bevorzugte Bereiche. Bevorzugt sind Katalysatoren, in denen a, b und c Zahlen im Bereich von 0,01 bis 5 und e eine Zahl im Bereich von 0 bis 1,0 ist. Weiter bevorzugt sind Katalysatoren, in denen a 1 bis 1,5 ist, sowie Katalysatoren, worin b 0,1 bis 5, weiter Katalysatoren, worin c 0,1 bis 1,0 und Katalysatoren»worin e 0,01 bis 0,5 ist, Besonders bevorzugt sind Katalysatoren der eingangs genannten allgemeinen Formel, worin e 0,01 bis 2,0 ist, sowie Katalysatoren, worin d 0 ist. Ganz besonders bevorzugt sind Katalysatoren, in denen X Chlor ist. Katalysatoren von besonderem Interesse sind solche, worin Chlor, Brom bzw. Jod als wesentlicher katalytischer Bestandteil anwesend ist. Dabei sind besonders bevorzugt Katalysatoren, in denen Chlor wesentlicher katalytischer Bestandteil ist.The catalysts used according to the invention have preferred ranges with regard to their composition. Are preferred Catalysts in which a, b and c are numbers in the range from 0.01 to 5 and e is a number in the range from 0 to 1.0. More preferred are catalysts in which a is 1 to 1.5, and catalysts in which b is 0.1 to 5, further catalysts, where c is 0.1 to 1.0 and catalysts »where e is 0.01 to 0.5, Particularly preferred are catalysts of the general formula mentioned at the beginning, in which e is 0.01 to 2.0, as well as catalysts where d is 0. Catalysts in which X is chlorine are very particularly preferred. Catalysts of particular Of interest are those in which chlorine, bromine or iodine is present as an essential catalytic component. Are there particularly preferred catalysts in which chlorine is an essential catalytic component.
Bei der Katalysatorherstellung werden die verschiedenen Elemente des Katalysators kombiniert und das schließlich erhaltene Produkt unter Gewinnung der Katalysatoren geglüht («kalziniert). Dem Fachmann sind zahlreiche Verfahren zur Vereinigung der Katalysatorelemente und zum Glühen (Kalzinieren) des resultierenden Produktes bekannt. Allgemein gesagt ist jedoch die besondere Art der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren nicht kritisch.During the production of the catalyst, the various elements of the catalyst are combined and what is finally obtained Product calcined (calcined) with recovery of the catalysts. Numerous methods of association are known to those skilled in the art the catalyst elements and for annealing (calcining) the resulting product is known. Generally speaking, however the particular type of preparation of the catalysts used according to the invention is not critical.
Es gibt jedoch Verfahren zur Herstellung der Katalysatoren, die sich als bevorzugt herausstellten. Eine der bevorzugten Verfahren umfaßt die Herstellung der Katalysatoren in wäss riger Aufschlämmung unter Lösung der Molybdän und/oder Phos- However, there are methods of making the catalysts which have been found to be preferred. One of the preferred processes comprises the preparation of the catalysts in aqueous slurry with dissolution of the molybdenum and / or phosphorus
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phor enthaltenden Bestandteile und Zugabe der übrigen Bestandteile, Verdampfung dieses wässrigen Gemisches und Glühen, d.h. Kalzinieren der erhaltenen Katalysatoren. Geeignete Molybdänverbindungen, die bei der so angegebenen Herstellung der Katalysatoren' eingesetzt werden können, umfassen Molybdäntrioxid, Phosphomolybdänsäure, Molybdänsäure, Ammoniiunheptamolybdat u. dgl.· Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren einsetzbare Phosphorverbindungen umfassen Orthophosphorsäure, Metaphosphorsäure, Triphosphorsäure, Phosphorpentabromid, Phosphorpentachlorid u.dgl.. Die übrigen Katalysatorbestandteile können in Form ihrer Oxide, Acetate, Formiate, Sulfate, Nitrate,. Carbonate, Hydroxyhalogenide oder Halogenide u.dgl. zugesetzt werden.ingredients containing phor and adding the remaining ingredients, Evaporation of this aqueous mixture and calcination, i.e. calcination of the catalysts obtained. Suitable molybdenum compounds, which can be used in the production of the catalysts indicated in this way include molybdenum trioxide, Phosphomolybdic acid, molybdic acid, ammonium unheptamolybdate and the like in the preparation of the catalysts according to the invention Usable phosphorus compounds include orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, triphosphoric acid, phosphorus pentabromide, Phosphorus pentachloride and the like. The remaining catalyst components can in the form of their oxides, acetates, formates, sulfates, nitrates ,. Carbonates, hydroxyhalides or halides and the like. can be added.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können bevorzugt auch durch Vermischen der katalytischen Bestandteile in einer wässrigen Aufschlämmung oder Lösung, Erhitzen der wässrigen Mischung zur Trockne und Glühen, d.h. Kalzinieren der resultierenden Produkte hergestellt werden.The catalysts of the invention can preferably also by mixing the catalytic constituents in an aqueous Slurry or solution, heating the aqueous mixture to dryness and calcining, i.e. calcining the resulting products getting produced.
Ausgezeichnete Resultate werden dadurch erhalten, daß Phosphorsäure und Molybdäntrioxid in Wasser etwa 1,5 bis 3 Stunden am Rückfluß zum Sieden erhitzt wird, wobei jedoch auch handelsübliche Phosphomolybdänsäure mit guten Ergebnissen eingesetzt werden kann, die übrigen Bestandteile zur wässrigen Aufschlämmung zugegeben und diese zum Sieden bis zur Bildung einer dikken Paste erhitzt wird, wobei mindestens eines der Bestandteile in Form eines Halogenids bzw. Oxyhalogenids zugegeben wird, das Produkt sodann bei 110 bis 1200C an der Luft getrocknet und schließlich kalziniert wird. Es wird bisher nicht ganz verstanden, wo das Halogenatom in dem Katalysatorprodukt und seiner Struktur sich befindet. Analyse mittels Infrarot- und Röntgenstrahlen zeigt jedoch, daß der Katalysator zum größten Teil aus Phosphomolybdat besteht und daß das Halogen in FormExcellent results are obtained by refluxing phosphoric acid and molybdenum trioxide in water for about 1.5 to 3 hours, although commercial phosphomolybdic acid can also be used with good results, adding the remaining constituents to the aqueous slurry and boiling them up to is heated to form a thick paste, at least one of the constituents being added in the form of a halide or oxyhalide, the product then being air-dried at 110 to 120 ° C. and finally calcined. It is not yet fully understood where the halogen atom is in the catalyst product and its structure. Analysis by infrared and X-rays, however, shows that the catalyst consists largely of phosphomolybdate and that the halogen is in the form
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eines Molybdänoxyhalogenids vorliegt.a molybdenum oxyhalide is present.
Ausgezeichnete Resultate werden erhalten, wenn man einen beschichteten Katalysator einsetzt, der im wesentlichen aus einem inerten Trägermaterial mit einem Teilchendurchmesser von mindestens 20 Mikron und einer äußeren Oberfläche sowie einer kontinuierlichen Beschichtung des Katalysatorwirkstoffes festhaftend auf der äußeren Oberfläche des inerten Trägermaterials besteht. Der spezielle beschichtete Katalysator besteht aus einem Kern aus Trägermaterial mit einer äußeren Oberfläche und einer Schicht an aktivem Katalysator auf dieser äußeren Oberfläche.Excellent results are obtained by using a coated one The catalyst used consists essentially of an inert support material with a particle diameter of at least 20 microns and an outer surface and a continuous coating of the catalyst active firmly adhered to the outer surface of the inert carrier material. The special coated catalyst consists of a core made of carrier material with an outer surface and a layer of active catalyst this outer surface.
Das Trägermaterial des Katalysators bildet den inneren Kern desselben. Es stellt im wesentlichen ein inertes Trägermaterial und kann im wesentlichen jede Teilchengröße aufweisen, wobei jedoch ein Durchmesser von mindestens 20 Mikron bevorzugt ist. Besonders bevorzugt in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung in einem großtechnischen Reaktor von solchen Trägermaterialien, die kugelförmig sind und einen Durchmesser von etwa 0,2 bis 2 cm haben. Geeignete Beispiele von im wesentlichen inerten Trägermaterialien sind Alundum, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsiliciumoxid, Siliciumcarbid, Titandioxid und Zirkonoxid. Besonders bevorzugt unter diesen Trägermaterialien sind Alundum, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Aluminiumsiliciumoxid.The carrier material of the catalyst forms the inner core of the same. It is essentially an inert carrier material and can be essentially any particle size, but a diameter of at least 20 microns is preferred. Particularly preferred in connection with the present invention is the use in a large-scale reactor of those carrier materials which are spherical and have a diameter of about 0.2 to 2 cm. Suitable examples of essentially inert carrier materials are alundum, silicon dioxide, aluminum oxide, aluminum silicon oxide, silicon carbide, Titanium dioxide and zirconium oxide. Particularly preferred among these support materials are alundum, silicon dioxide, Alumina and alumina.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können Trägermaterial und katalytisch wirksames Produkt im wesentlichen in allen Gewichtsverhältnissen zueinander enthalten. Die Grenzen dieser Mengenverhältnisse ergeben sich lediglich aus der Verträglichkeit des Katalysators mit dem Trägermaterial. Bevorzugte Katalysatoren enthalten etwa 10 bis etwa 100 Gewichtsprozent katalytisch aktives Material auf der Basis des Gewichts desThe catalysts according to the invention can support material and catalytically active product in essentially all weight ratios contained to each other. The limits of these proportions result only from the compatibility of the catalyst with the support material. Preferred catalysts contain from about 10 to about 100 percent by weight catalytically active material based on the weight of the
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Die Herstellung der beschichteten Katalysatoren kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. Dem Grunde nach besteht die Herstellung dieser Katalysatoren im wesentlichen darin, daß das Trägermaterial teilweise mit einer Flüssigkeit angefeuchtet wird. Das Trägermaterial darf auf der äußeren Oberfläche des Gesamtprodukts nicht feucht sein. Es sollte sich als trocken auf Berührung erweisen. Ist das Trägermaterial feucht, backt das aktive katalytische Material zu getrennten Aggregaten bei der Beschichtung des Trägermaterials zusammen. Die teilweise feuchten Trägermaterialien werden sodann mit einem Pulver des katalytisch aktiven Materials in Berührung gebracht und das Gemisch mäßig stark gerührt, bis sich das gewünschte Katalysatorprodukt gebildet hat. Das mäßig starke Rühren wird dadurch leicht erreicht, daß das teilweise feuchte Trägermaterial in eine rotierende Trommel gegeben wird und dasaktive Katalysatorprodukt so lange zugegeben wird, bis nichts mehr hiervon durch das Trägermaterial aufgenommen wird. Diese Herstellung des Katalysators geschieht in sehr wirtschaftlicher Weise.The coated catalysts can be produced in a number of ways. Basically the These catalysts are essentially produced by partially moistening the support material with a liquid. The carrier material must not be damp on the outer surface of the overall product. It should be prove to be dry to the touch. If the carrier material is moist, the active catalytic material bakes to separate Aggregates in the coating of the carrier material together. The partially moist carrier materials are then with brought into contact with a powder of the catalytically active material and the mixture stirred moderately vigorously until the has formed desired catalyst product. The moderately vigorous stirring is easily achieved by the fact that the partially moist Support material is placed in a rotating drum and the active catalyst product is added until nothing of this is absorbed by the carrier material. This production of the catalyst happens in very economical way.
Das Glühen des Katalysatorproduktes wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß die trocknen Katalysatorbestandteile auf eine Temperatur zwischen etwa 300 und etwa 7000C erhitzt werden. Die jeweilige Glühtemperatur und -dauer zur Erzielung der besten Ergebnisse hängt von dem jeweils eingesetzten Katalysatorprodukt ab. Die besten Glühbedingungen für die erfindungsgemäßen Katalysatoren ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.The annealing of the catalyst the product is generally achieved by drying the catalyst components are heated to a temperature between about 300 and about 700 0 C. The respective annealing temperature and duration to achieve the best results depends on the particular catalyst product used. The best annealing conditions for the catalysts according to the invention result from the exemplary embodiments.
Die Ausgangsprodukte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure sind Methacrolein und Sauerstoff. Im allgemeinen wird molekularer Sauerstoff in Form vonThe starting products in the process according to the invention for producing methacrylic acid are methacrolein and oxygen. In general, molecular oxygen is in the form of
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Luft eingesetzt, wobei Jedoch auch Sauerstoffgas angewandt werden kann. Im allgemeinen werden etwa 0,5 bis etwa 4 Mole Sauerstoff pro Mol Aldehyd eingesetzt. Air is used, although oxygen gas can also be used. In general, from about 0.5 to about 4 moles of oxygen are employed per mole of aldehyde.
Die angewandte Reaktionstemperatur kann je nach dem eingesetzten Katalysator schwanken. Im allgemeinen werden Temperaturen im Bereich von etwa 200 bis etwa 5000C angewandt, wobei Temperaturen von 250 bis 37O0C bevorzugt sind.The reaction temperature used can vary depending on the catalyst used. Generally temperatures are used in the range of about 200 to about 500 0 C, which temperatures are preferably from 250 to 37o C 0.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig in einem Festbett- oder Fließbettreaktor durchgeführt. Die scheinbare Kontaktzeit kann so niedrig sein wie ein Bruchteil einer Sekunde und bis zu 20 Sekunden oder mehr betragen. Die Reaktion kann bei atmosphärischem, überatmosphärischem oder unteratmosphärischem Druck durchgeführt werden, wobei absolute Drucke im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 4 Atmosphären bevorzugt werden.The process according to the invention is expediently carried out in a fixed bed or fluidized bed reactor. The apparent Contact time can be as low as a fraction of a second and up to 20 seconds or more. The reaction can be carried out at atmospheric, superatmospheric or subatmospheric pressure, with absolute Pressures in the range of about 0.5 to about 4 atmospheres are preferred.
Der eingesetzte Katalysator kann sowohl auf einem Trägermaterial als auch ohne Trägermaterial eingesetzt werden. Geeignete Trägermaterialien sind Alundum, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Borphosphat, Zirkonoxid, Siliciumcarbid oder Titandioxid.The catalyst used can be used either on a support material or without a support material. Suitable Carrier materials are alundum, silicon dioxide, aluminum oxide, boron phosphate, zirconium oxide, silicon carbide or titanium dioxide.
Werden die vorstehend beschriebenen Katalysatoren erfindungsgemäß mit Acrolein bzw. Methacrolein in einem Festbettreaktor eingesetzt, können die katalytisch wirksamen Bestandteile auf ein inertes Trägermaterial aufgeschichtet sein. Andererseits können die katalytisch wirksamen Bestandteile jedoch auch mit einem der vorstehend genannten Trägermaterialien vor ihrer Aufschichtung auf ein inertes Trägermaterial vermischt worden sein.Are the catalysts described above according to the invention with acrolein or methacrolein in a fixed bed reactor used, the catalytically active components can be coated on an inert support material. on the other hand However, the catalytically active constituents can also be combined with one of the aforementioned support materials before their Layered on an inert carrier material have been mixed.
Von der vorliegenden Erfindung umfaßt wird ebenso die Verfahrensweise, daß Acrolein bzw. Methacrolein durch eine schnelle The present invention also includes the procedure that acrolein or methacrolein by a rapid
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katalytisch Dampfphasenreaktion unter Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren mit der Maßgabe oxydiert werden, daß eine geringere Menge Chlor, Jod oder Brom oder ein an organisches oder organisches Halogenid dem Ausgangsgeraisch einverleibt wird. catalytic vapor phase reaction can be oxidized using the catalysts according to the invention with the proviso that a smaller amount of chlorine, iodine or bromine or an organic or organic halide is incorporated into the starting device.
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren bei dor Herstellung von Methacrylsäure bzv/. Acrylsäure werden ausgezeichnete Ergebnisse in leicht durchführbarer Reaktion mit niedrigen Mengen an Nebenprodukten erhalten. By using the catalysts of the invention in the production of methacrylic acid or /. Acrylic acid gives excellent results in easily feasible reaction with low levels of by-products.
Verschiedene erfindungsgemäß verwendete Katalysatoren wurden wie folgt hergestellt: Various catalysts used in the present invention were prepared as follows:
Mo12P1 Mon 12 P 1 .32Bi0.5Cu0.25C10.06°x.32 Bi 0.5 Cu 0.25 C1 0.06 ° x Teil A:Part A:
Es wurde eine Aufschlämmung von 86,4 g (0,06 Mol Mo) Molybdän- trioxid und 7,6 g (0,067 Mol P) 85 %-ige Phosphorsäure in 500 ml destilliertem Wasser gebildet. Das Produkt wu^de unter Rühren 3 Stunden erhitzt, so daß sich Phosphomolybdänsäure von gelblich-grüner Farbe bildete. Zu dieser Aufschlämmung wurden 2,5 g (0,0125 Mol Cu) Kupferacetat gegeben. Es trat keine Änderung in der Farbe des Reaktionsgemisches ein. So dann wurden 7,9 g (0,025 Mol Bi) Wismuthchlorid, gelöst in 4,0 ml konzentrierter Salzsäure, zugegeben. Das Genisch wurde zum Sieden erhitzt und zur Trockne eingedampft und an der Luft bei 1100C über Nacht getrocknet. Das Katalysatorprodukt wurde gemahlen und der Anteil von 20 bis 30 US-Standard- A slurry of 86.4 g (0.06 mol Mo) molybdenum trioxide and 7.6 g (0.067 mol P) 85% phosphoric acid in 500 ml distilled water was formed. The product was heated with stirring for 3 hours, so that phosphomolybdic acid of yellowish-green color was formed. To this slurry , 2.5 g (0.0125 mole Cu) of copper acetate was added. There was no change in the color of the reaction mixture. So then were 7.9 g (0.025 mol Bi) bismuthic, dissolved in 4.0 ml of concentrated hydrochloric acid was added. The Genisch was heated to boiling and evaporated to dryness in air at 110 0 C overnight. The catalyst product was ground and the proportion of 20 to 30 US standard
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-jr.-jr.
mascherl (entsprechend 0,59 bis 0,84 mm lichte Maschenweite) ausgesiebt und 3 Stunden bei 4000C und einem Luftdurchfluß von 40 ml pro Minute geglüht.Mascherl (corresponding to 0.59 to 0.84 mm mesh width) screened and calcined for 3 hours at 400 0 C and an air flow rate of 40 ml per minute.
Teil B; ' Part B; '
Ein Großansatz dieses Katalysators wurde erhalten, indem von 3500 ml destilliertes Wasser, 432 g Molybdäntrioxid, 38 g Phosphorsäure, 12,5 g Kupferacetat, 39,5 g Wismuthchlorid gelöst in 25 ml konzentrierter Salzsäure ausgegangen wurde. Das Gemisch wurde über Nacht auf 750C erhitzt, in Siedehitze zur Trockne eingedampft, über Nacht in einem Ofen bei 11O0C getrocknet, gemahlen und ausgesiebt und 3 Stunden bei 400 C und einem Luftdurchfluß von 40 ml pro Minute geglüht.A large batch of this catalyst was obtained by starting from 3500 ml of distilled water, 432 g of molybdenum trioxide, 38 g of phosphoric acid, 12.5 g of copper acetate, 39.5 g of bismuth chloride dissolved in 25 ml of concentrated hydrochloric acid. The mixture was heated overnight at 75 0 C, evaporated to dryness in boiling temperature, dried overnight in an oven at 11O 0 C, ground and screened and calcined for 3 hours at 400 C and an air flow rate of 40 ml per minute.
Die Katalysatoren dieser Beispiele wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben geglüht.The catalysts of these examples were calcined in the same manner as described in Example 1.
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie in BeispielThis catalyst was prepared in the same manner as in Example
1 Teil B beschrieben hergestellt.1 part B.
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Molybdäntrioxid und Phosphorsäure durch 118,3 g handelsübliche Phosphomolybdänsäure und 1,84 g 85 96-iger Phosphorsäure ersetzt wurden.This catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molybdenum trioxide and phosphoric acid were used were replaced by 118.3 g of commercially available phosphomolybdic acid and 1.84 g of 85% phosphoric acid.
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-yi.-yi. ASAS
Dieser Katalysator wurde in der gleichen V/eise wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer daß die Salzsäure durch 15 ml konzentrierte Salpetersäure ersetzt wurde.This catalyst was used in the same manner as in the example 1 described, except that the hydrochloric acid by 15 ml of concentrated nitric acid was replaced.
Mo12P1.32Bi0.5Cu0.25C10.060x Mo 12 P 1.32 Bi 0.5 Cu 0.25 C1 0.06 0 x
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Wismuthchlorid durch 5,8 g (0,025 Mol Bi) Wismuthoxid ersetzt wurde.This catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, except that bismuth chloride was used 5.8 g (0.025 mole Bi) of bismuth oxide was replaced.
Mo12P1.32Bl0.5Cu0.25°x Mo 12 P 1.32 Bl 0.5 Cu 0.25 ° x
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer daß kein Halogen bei der Herstellung eingesetzt wurde. Das Wismuthchlorid wurde durch 5,8 g (0,025 Mol Bi) Wismuthoxid ersetzt und es wurde keine Salzsäure bei der Herstellung eingesetzt.This catalyst was prepared in the same manner as described in Example 1, except that no halogen was used in the preparation. The bismuth chloride was replaced with 5.8 g (0.025 mol Bi) bismuth oxide and no hydrochloric acid was used in the preparation.
Mo12P1.32Bi0.5Cu0.25°x Mo 12 P 1.32 Bi 0.5 Cu 0.25 ° x
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 6 beschrieben hergestellt, außer daß das Wismuthoxid durch 12,1 g Bi(NOj)3.5H2O ersetzt wurde. This catalyst was prepared in the same manner as described in Example 6, except that the bismuth oxide was replaced with 12.1 g of Bi (NOj) 3 .5H 2 O.
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4(ß4 (ß
Mo12P1.32Cu0.15Bl0.3Fe0.1Cr0.1Nl0.1Cl0.040x Es wurde eine Aufschlämmung aus 86,4 g (0,60 Mol Mo) Molybdäntrioxid und 7,6 g (0,067 Mol P) 85 #-ige Phosphorsäure in 500 ml destilliertem Wasser hergestellt. Zu dieser Aufschlämmung wurden 1,5 g (0,0075 Mol Cu) Kupferacetat, 4,8 g (0,015 Mol Bi) Wismuthchlorid, 5,0 ml konzentrierte Salzsäure, 1,4 g (0,005 Fe) Eisen-(-III)-chlorid-hydrat, 0,4 g (0,005 Mol Cr) Chromoxid und 0,9 g (0,005 Mol Ni) Nickelacetat zugegeben. Mo 12 P 1:32 0:15 Bl Cu 0.3 Fe 0.1 Cr 0.1 0.1 Nl Cl 12:04 0 x A slurry of 86.4 g (0.60 mole Mo) of molybdenum trioxide and 7.6 g (0.067 mol P) 85 # strength phosphoric acid made in 500 ml of distilled water. To this slurry were added 1.5 g (0.0075 mol Cu) copper acetate, 4.8 g (0.015 mol Bi) bismuth chloride, 5.0 ml concentrated hydrochloric acid, 1.4 g (0.005 Fe) iron - (- III) - chloride hydrate, 0.4 g (0.005 mol Cr) chromium oxide and 0.9 g (0.005 mol Ni) nickel acetate were added.
Es wurde eine Aufschlämmung aus 86,4 g (0,60 Mol Mo) Molybdäntrioxid und 7,6 g (0,067 Mol P) 85 #-ige Phosphorsäure in 500 ml'destilliertem Wasser hergestellt und 3 Stunden am Rückfluß zum Sieden erhitzt. Die Farbe des erhaltenen Produkts war gelblich-grün. Zu dieser Aufschlämmung wurden 0,7 g (0,005 Mol Sb) Antimonoxid gegeben. Die Farbe wechselte zu dunkelgrün über und sodann wurden 2,0 g (0,01 Mol Cu) Kupferacetat, 6,3 g (0,02 Mol Bi) Wismuthchlorid, 3,5 ml konzentrierte Salzsäure und 0,4 g (0,0025 Mol Ni) Nickelacetat zugegeben. A slurry of 86.4 g (0.60 mol Mo) of molybdenum trioxide was obtained and 7.6 g (0.067 mol of P) 85 # phosphoric acid prepared in 500 ml of distilled water and refluxed for 3 hours heated to boiling. The color of the product obtained was yellowish green. To this slurry was added 0.7 g (0.005 moles Sb) of antimony oxide. The color changed to dark green and then 2.0 g (0.01 mol Cu) of copper acetate, 6.3 g (0.02 mol Bi) bismuth chloride, 3.5 ml concentrated hydrochloric acid and 0.4 g (0.0025 mol Ni) nickel acetate were added.
Herstellung von Methacrylsäure unter Verwendung verschiedener erfindungsgemäßer Katalysatoren.Production of methacrylic acid using various catalysts according to the invention.
Die Katalysatoren wurden in der gleichen Weise wie vorstehend angegeben unter Einsatz passender Mengen der BestandteileThe catalysts were prepared in the same manner as indicated above using appropriate amounts of the ingredients
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hergestellt.manufactured.
Ein Teil dieser Katalyaatorteilchen wurde in einen 20 ecm
fassenden Festbettreaktor aus einem ~V2A-Stahlrohr mit 1,3
cm inneren Durchmesser und einer 0,3 cm dicken axialen Wärmequelle
gegeben. Der Reaktor wurde auf die Reaktionstemperatur unter einem Luftstrom erhitzt und ein Ausgangεgemisch
von Methacrolein:Luft!Wasserdampf von 1:6,2:5,2 wurde über
den Katalysator bei einer scheinbaren Kontaktze.it von h bis
5 Sekunden geleitet. Der Reaktor wurde unter den Reaktionsbedingungen 1 bis 5 Stunden betrieben und das Reaktionsprodukt wurde gesammelt und analysiert. Die Reaktionsbedingungen
und Ergebnisse der Versuche sind in der Tabelle I
widergegeben. Die folgenden Definitionen wurden zum Messen
der Kohlenstoffatome im Ausgangsgemisch und im Reaktionsprodukt angewandt:
A part of this Katalyaatorteilchen was in a 20 ecm
holding fixed bed reactor made of a ~ V2A steel pipe with 1.3
cm inner diameter and a 0.3 cm thick axial heat source. The reactor was heated to the reaction temperature under a stream of air and a starting mixture of methacrolein: air! Water vapor of 1: 6.2: 5.2 was over
passed the catalyst at an apparent contact time of h to 5 seconds. The reactor was operated under the reaction conditions for 1 to 5 hours and the reaction product was collected and analyzed. The reaction conditions and results of the experiments are given in Table I.
reproduced. The following definitions were used to measure
of the carbon atoms in the starting mixture and in the reaction product:
Mole gewonnene Methacryl- % Ausbeute bei einmaligem Durchgang =säure χ 100 Moles of methacrylic % yield in a single pass = acid χ 100
Molo Methacrolein im Ausgangsgemiach Molo methacrolein in the starting chamber
Mole umgesetztes Meth-Gesamtumwandlung = acrolein χ 100 Moles of total meth conversion = acrolein χ 100
Mole Methacrolein im Ausgangsgemisch Moles of methacrolein in the starting mixture
Ausbeute bei einmaligemYield at one time
Selektivität - Durchhang; χ 100 Selectivity - slack; χ 100
Ge s'aratumwa'ndl ungGe s'aratumwa'ndl ung
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Tabel.lt? Z Herstellung vor. Methacrylsäure Tabel.lt? Z manufacture before. Methacrylic acid
COCO T)T)
tenp., °Ctenp., ° C
aus Sssig-from Sssig-
säure beiacid at
einmaligesunique
DurchsangSang
tät -u Methtat -u meth
acrylsäureacrylic acid
uawandiunguawandiung
Katalysatorcatalyst
herstellungmanufacture
spielgame
aus Methfrom meth
acrylsäureacrylic acid
bei ein-at a-
DurchsangSang
3,53.5
GroOaniatzGroOaniatz
Phosphomolybdln-Phosphomolybdenum
säure-t- BiCl3^-HClacid-t-BiCl 3 ^ -HCl
COCO
co 14 co 1 4
Halogenhalogen
kein Halogenno halogen
»o 16»O 16
0000
ι... ... — . 79.5
ι ... ... -.
ro t?dred t? d
VOVO
ουου
K)K)
CDCD
Einfluß der Reaktionstemperatur und der richtigen Kalzinierung des Katalysators bei der Herstellung von Methacrylsäure unter Verwendung des Katalysators Mo12P1 32 Bio 5CuO 25C10 04°x*Influence of the reaction temperature and the correct calcination of the catalyst in the production of methacrylic acid using the catalyst Mo 12 P 1 3 2 Bi o 5 Cu O 25 C1 0 04 ° x *
Der Katalysator des Beispiels 2 wurde in Abwesenheit des Luftstromes 3 Stunden bei 4000C kalziniert und sodann mit Methacrolein bei 3430C umgesetzt. In einem zweiten Ansatz wurde bei 3770C umgesetzt.The catalyst of Example 2 was calcined in the absence of the air stream for 3 hours at 400 0 C and then reacted with methacrolein at 343 0 C. In a second approach at 377 0 C was implemented.
Der Katalysator des Beispiels 2 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 19 umgesetzt, außer daß er in Luft kalziniert wurde und sodann mit Methacrolein bei 313°C umgesetzt wurde.The catalyst of Example 2 was reacted in the same manner as in Example 19 except that it was calcined in air and then reacted with methacrolein at 313 ° C.
Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben.The test results are shown in Table II below.
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Einfluß der richtigen Kalzinierung und der ReaktionstemperaturInfluence of correct calcination and reaction temperature
bei Verwendung des Katalysatorswhen using the catalyst
32Bio 5CuO 25C1032 Bi o 5 Cu O 25 C1 0
spielat
game
tivitätSelek
activity
umwandlungtotal
conversion
20
2119th
20th
21
ohne Luft
in Luftwithout air
without air
in air
bei ein
maligem
Durchgangyield
at a
malignant
Passage
80
7360
80
73
17,5
91,513.1
17.5
91.5
14,1
66,77.9
14.1
66.7
Hieraus ergibt sich, daß die Reaktionstemperatur in Verbindung mit der richtigen Kalzinierung des Katalysators wesentlich zur Erlangung der erwünschten Ausbeuten an Methacrylsäure in dem erfindungsgemäßen Verfahren sind.From this it follows that the reaction temperature in connection with the correct calcination of the catalyst is essential for Obtaining the desired yields of methacrylic acid in the process according to the invention are.
Herstellung von Methacrylsäure unter Verwendung erfindungsgemäßer Katalysatoren:Production of methacrylic acid using catalysts according to the invention:
Ein Katalysator der Formel 20 % 3 + 80 % Alundum wurde wie folgt hergestellt:A catalyst of the formula 20 % 3 + 80 % Alundum was prepared as follows:
32Bio 5Cu0 25C10 07°f ll32 Bi o 5 Cu 0 25 C1 0 07 ° f ll
Eine Lösung bestehend aus 105,9 g Ammoniumheptamolybdat (NH4)6Mo?02/f.4H2O (0,6 Mol Mo) und 500 ml destilliertes Wasser wurden unter Rühren zum Sieden erhitzt. Zu dieser Lösung wurden 7,9 g Wismuthchlorid BiCl, (0,025 Mol Bi) als Lösung inA solution consisting of 105.9 g of ammonium heptamolybdate (NH 4 ) 6 Mo ? 0 2 / f .4H 2 O (0.6 mol Mo) and 500 ml of distilled water were heated to the boil while stirring. 7.9 g of bismuth chloride BiCl, (0.025 mol of Bi) as a solution in
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15 ml konzentrierter Salzsäure zugegeben. Zu dieser Lösung wurden 2,5 g Kupferacetat (0,0125 Mol Cu), 7,7 g Phosphorsäure ( 0,066 Mol P) und 2,5 g Hydrazinhydrat zugegeben. Das Gemisch wurde bei Siedetemperatur zur Trockne eingedampft und über Nacht bei 11O0C getrocknet. Das Produkt wurde gemahlen und auf eine Teilchengröße weniger als 80 US-Standard-Maschen (0,152 mm lichte Maschenweite) ausgesiebt und sodann auf Alundum-Kugeln mit einem Durchmesser von 1/8 Inch (= 3,175 mm) (Produkt Norton SA 5223) aufgeschichtet, indem 50 g Alundum genommen wurden, das Alundum mit 1,8 g Wasser angefeuchtet wurde und 16,7 g des gepulverten Katalysatormaterials in 5 gleichen Anteilen zugegeben wurden. Während und nach jeder Zugabe wurde das Alundum in einem Glasgefäß gerollt. Das resultierende Produkt wurde sodann in einem Ofen bei 110 bis 120°C über Nacht getrocknet.15 ml of concentrated hydrochloric acid were added. 2.5 g of copper acetate (0.0125 mol of Cu), 7.7 g of phosphoric acid (0.066 mol of P) and 2.5 g of hydrazine hydrate were added to this solution. The mixture was evaporated at the boil to dryness and dried overnight at 11O 0 C. The product was ground and sieved to a particle size of less than 80 US standard meshes (0.152 mm clear mesh size) and then layered on alundum balls with a diameter of 1/8 inch (= 3.175 mm) (product Norton SA 5223), by taking 50 g of alundum, moistening the alundum with 1.8 g of water and adding 16.7 g of the powdered catalyst material in 5 equal portions. During and after each addition, the alundum was rolled in a glass jar. The resulting product was then dried in an oven at 110 to 120 ° C overnight.
20 96 Mo12P-J 32Bi0 5Cu0 25C10 I6°f + 80 ^ Alundum20 96 Mo 12 PJ 32 Bi 0 5 Cu 0 25 C1 0 I6 ° f + 80 ^ Alundum
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben hergestellt, außer daß Hydrozinhydrat ausgelassenThis catalyst was prepared in the same manner as described above except that the hydrocine hydrate was omitted
wurde.became.
15 % Mo12P1.32BiO.5Cuo.25C1O.O6Of + 83 * Alundum Der Katalysatorbestandteil wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 Teil A hergestellt, gemahlen und auf eine Teilchengröße von weniger als 50 US-Standard-Maschen (= 0,25 mm lichte Maschenweite) gesiebt und sodann auf Alundum-Kugeln mit einer Teilchengröße von 3,175 mm (Produkt Norton 5223) aufgeschichtet, indem 25 g Alundum genommen wurden, das Alundum mit 1,3 15% Mo 12 P 1 .32 B i O .5 Cu f o.25 C1 O.O6 O + 83 * Alundum The catalyst component was 1 part A prepared in the same manner as in Example, ground and classified to a particle size of less than 50 US standard meshes (= 0.25 mm clear mesh size) sieved and then layered on alundum balls with a particle size of 3.175 mm (product Norton 5223) by taking 25 g of alundum, the alundum with 1.3
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g Wasser angefeuchtet und sodann 4,17 g des gepulverten Katalysatorproduktes in einem einzigen Mal zugegeben wurde. Das resultierende Produkt wurde sodann über Nacht in einem Ofen bei 125°C getrocknet.g of water moistened and then 4.17 g of the powdered catalyst product was admitted in a single time. The resulting product was then left in an oven overnight dried at 125 ° C.
25 25th % % Mo12P1.32Bi0t3Cu0<73Cl0t060f + 75 Mo 12 P 1 .3 2 Bi 0t3 Cu 0 <73 Cl 0t06 0 f + 75 % % AlundumAlundum
Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 24 beschrieben hergestellt, außer daß das Alundum mit 1,8 g Wasser angefeuchtet wurde und 6,94 g des gepulverten Katalysatormaterials in zwei gleichen Anteilen zugegeben wurde.This catalyst was prepared in the same manner as described in Example 24 except that the alundum was 1.8 g Water was moistened and 6.94 g of the powdered catalyst material was added in two equal portions.
40 % Mo12P1 32Bio 5CuO 25C10 06°f + ^0 ^ Alundum Dieser Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 24 beschrieben hergestellt, außer das das Alundum mit 2,1 g Wasser angefeuchtet und 11,1 g des gepulverten Katalysatormaterials in drei gleichen Anteilen zugegeben wurde. Der Katalysator wurde dann in einem Ofen bei 11O0C getrocknet.40 % Mo 12 P 1 32 Bi o 5 Cu O 25 C1 0 06 ° f + ^ 0 ^ Alundum This catalyst was prepared in the same way as described in Example 24, except that the alundum was moistened with 2.1 g of water and 11 , 1 g of the powdered catalyst material was added in three equal portions. The catalyst was then dried in an oven at 11O 0 C.
25 % Mo12P1.32BiQ.5Cu0.25C10.06°x * 75 * Alundum Der aktive Katalysator wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 Teil B beschrieben hergestellt, gemahlen und auf eine Teilchengröße von weniger als 50 US-Standard-Maschen (entsprechend 3,175 mm lichte Maschenweite) gesiebt und sodann auf Alundum-Teilchen (Produkt Norton SA 5223) der Frak- 25% Mo 12 P 1 .32 Bi Q.5 Cu 12:25 00:06 ° C 1 x * 75 * Alundum The active catalyst was prepared in the same manner as described in Example 1 part B, and ground to a particle size of less than 50 US Standard meshes (corresponding to 3.175 mm clear mesh size) sieved and then on alundum particles (product Norton SA 5223) of the fraction
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tion von 10 bis 30 US-Standard-Maschen (entsprechend 0,59 bis 1,95 mm lichte Maschenweite) aufgeschichtet, indem 50 g Alundum dieser Teilchengröße eingesetzt wurde, dieses Produkt mit 4 g Wasser angefeuchtet wurde und hierzu 16,7 g des gepulverten Katalysatormaterials in drei, je 3 g wiegenden Anteilen und einem 6,7 g Anteil zugegeben wurde. Das resultierende Material wurde bei 110 bis 1200C getrocknet.tion of 10 to 30 US standard meshes (corresponding to 0.59 to 1.95 mm clear mesh size) by using 50 g of Alundum of this particle size, this product was moistened with 4 g of water and 16.7 g of the powdered Catalyst material was added in three portions, each weighing 3 g, and a 6.7 g portion. The resulting material was dried at 110 to 120 0 C.
35 % Μο12 ρ1.32Β10.50ια0.25010.060χ + 6^ * Alundum Dieser Katalysator wurde in der gleichen Yfeise wie im Beispiel 27 beschrieben hergestellt, außer daß das Alundum mit 2,2 g Wasser angefeuchtet wurde und 26,9 g des gepulverten Katalysatormaterials mit einer Teilchengröße von weniger als 80 US-Standard-Maschen (entsprechend 0,175 lichte Maschenweite) in 4 gleichen Anteilen zugegeben wurde. 35 % Μο 12 ρ 1.32 Β1 0.5 0ια 0.25 01 0.06 0 χ + 6 ^ * Alundum This catalyst was prepared in the same way as described in Example 27, except that the alundum was moistened with 2.2 g of water and 26.9 g of the powdered catalyst material with a particle size of less than 80 US standard mesh (corresponding to 0.175 mesh size) was added in 4 equal proportions.
Herstellung von Methacrylsäure unter Verwendung verschiedener aufgeschichteter Katalysatoren gemäß der vorliegenden Erfindung. Production of methacrylic acid using various coated catalysts according to the present invention.
Die Katalysatoren wurden in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben unter Verwendung der entsprechenden Mengen der Bestandteile hergestellt. Die resultierenden Produkte wurden 3 Stunden bei 4000C in Luft unter Bildung des aktiven Katalysatorproduktes kalziniert, das aus dem Alundum-Trägermaterial mit einer kontinuierlichen, stark anhaftenden Schicht aus dem aktiven Katalysatorprodukt bestand.The catalysts were prepared in the same manner as described above using the appropriate amounts of the ingredients. The resulting products were calcined for 3 hours at 400 ° C. in air to form the active catalyst product, which consisted of the alundum support material with a continuous, strongly adhering layer of the active catalyst product.
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ik'ik '
Jeder gemäß Beispielen 22 bis 28 hergestellte Katalysator wurde in den in den Beispielen 10 bis 18 beschriebenen Reaktor gegeben. Der Reaktor wurde auf Reaktionstemperatur im Luftstrom erhitzt und sodann wurde ein Ausgangsgemisch von Methacrolein:LufttV/asserdampf: Stickstoff von 1:5,3:5,6:4,6 über den Katalysator bei einer scheinbaren Kontaktzeit von 2,5 bis 2,7 Sekunden geleitet. Die Reaktionsbedingungen und Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle III wiedergegeben.Each catalyst prepared according to Examples 22-28 was used in the reactor described in Examples 10-18 given. The reactor was heated to reaction temperature in a stream of air and then a starting mixture of Methacrolein: air / water vapor: nitrogen from 1: 5.3: 5.6: 4.6 passed over the catalyst with an apparent contact time of 2.5 to 2.7 seconds. The reaction conditions and Test results are given in Table III below.
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Tabelle III Ergebnisse nit beschichteten Katalysatoren "bei der Herstellung; von MethacrylsäureTable III Results of Coated Catalysts in the Production of Methacrylic Acid
:3eispiel: 3example
Katalysatorcatalyst
Reaktions-Reaction
tenp., Ctenp., C
Ergebnisse, %Results, %
Mexhacrylsäure Methacrylic acid
Essigsäure acetic acid
29
reduziert29
reduced
30
31
3230th
31
32
co; unredusier1
cd)co; unredusier 1
CD)
CO
K)CO
K)
34
35
3534
35
35
2CS42CS4
FiO12P1,32Bi0,5Cu0,25Cl0,07°f + 80% A^ndum Ko12P1,32Bi0,5Cu0,25Cl0,07°f + 80% Alundum Mo12P1,32Bi0,5Cu0,25Cl0,07°f + 80* Alundun FiO 12 P 1.32 Bi 0.5 Cu 0.25 Cl 0.07 ° f + 80% A ^ ndum Ko 12 P 1.32 Bi 0.5 Cu 0.25 Cl 0.07 ° f + 80% Alundum Mo 12 P 1.32 Bi 0.5 Cu 0.25 Cl 0.07 ° f + 80 * Alundun
40,6 64,0 68,3 68,040.6 64.0 68.3 68.0
1,5 3,6 4,6 5,91.5 3.6 4.6 5.9
_2O5i Mo12P1 >32Bi0,5Cu0,25C10,i60f + 30* Alundun j ^02_2O5i Mo 12 P 1> 32 Bi 0 , 5 Cu 0.25 C1 0, i6 0 f + 30 * Alundun j ^ 02
2Ο5ί Ko12P1 >32Bio>5Cuo>25ClOf i60f ♦ 8056 Alundun j 3272Ο5ί Ko 12 P 1> 32 Bi o> 5 Cu o> 25 Cl Of i6 0 f ♦ 8056 Alundun j 327
20Ji Mo12?^ 353iQ c-^Q 25C^0 I6°f + 8^3 &lva.aam\ 33820Ji Mo 12 ? ^ 35 3i Q c- ^ Q 25 C ^ 0 I6 ° f + 8 ^ 3 & lva.aam \ 338
2C56 Mo12P1,323i0,5Cu0,25C10,i6°f + 80% Alundun; 3522C56 Mo 12 P 1 , 3 2 3i 0.5 Cu 0.25 C1 0.16 ° f + 80 % Alundun; 35 2
3737
Beis-3. 1
Teil ABeis-3. 1
Part A
36
3936
39
15% "O12P1' 32 3io 5Cuo 25C10 Ο6Ο·ρ + 75^ Alundun 15% "O 12 P 1 '32 3i o 5 Cu o 25 C1 0 Ο6 Ο · ρ + 75 ^ Alundun
15% Ko12P1^32Bi0,5Cu0,25C10,06°f + 75% Alundun 2555 Mo. OP.· -,3io ,,Cun --Cln ηΑ0^ + 7556 Alundua 15% Ko 12 P 1 ^ 3 2 Bi 0.5 Cu 0.25 C1 0.06 ° f + 75% Alundun 2555 Mo. O P. · -, 3i o ,, Cu n --Cl n ηΑ 0 ^ + 7556 Alundua
40
. 140
. 1
Teil"APart A
- Ho12?1,323i0,5Cu0,25Cl0,060i 38,0 60,0 66,0 69,4- Ho 12 ? 1.32 3i 0.5 Cu 0.25 Cl 0.06 0 i 38.0 60.0 66.0 69.4
Gesaatunwandlung Seed change
48,0 78,0 86,7 90,848.0 78.0 86.7 90.8
30,8 48.3 55,730.8 48.3 55.7
49,549.5
3,93.9
Selektivität selectivity
84,0 82,0 79,0 75,084.0 82.0 79.0 75.0
COCO
■σ m O■ σ m O
Tabelle III - Fortsetzung Sr.Tgbr.isse sit 'geschichteten Katalysatoren bei der Herstel 1 ur..<? von Methacrylsäure Table III - Continuation of Sr.Tgbr.isse sit 'stratified catalysts at the manufacturer 1 ur .. <? of methacrylic acid
4141
4242
,25C10,06°f, 25 C1 0.06 ° f
85%85%
C/.C /.
säureacid
säureacid
40% Ko12P1 32Bi0 5Cu0 25C10 060^ + 6θ5ί Alunducj40% Ko 12 P 1 32 Bi 0 5 Cu 0 25 C1 0 06 0 ^ + 6θ5ί Alunduc j
40% M40% M.
12P1t32sl0t5Cu0t25CJO,06°f + 12 P 1t3 2 sl 0 t 5 Cu 0 t 25 C JO, 0 6 ° f +
36,5
49,2
63,236.5
49.2
63.2
1,9 2,6 5,81.9 2.6 5.8
44 j Beisp. 1; 25%44 j Ex. 1; 25%
Tsil B 45Tsil B 45
,32Bi0,5Cu0,25C10,06°f + 15% Alundual, 32 Bi 0.5 Cu 0.25 C1 0.06 ° f + 15% Alundual
3eisp. ? Tail B3eisp. ? Tail B
25% Ko12P1,32Bi0,5Cu0,25C1O,O6Of + 7^ AlunduD!25% Ko 12 P 1 , 3 2 Bi 0 , 5 Cu 0.25 C1 O, O6 O f + 7 ^ AlunduD !
46 j 25% Ko12P1f523i0f5Cu0t25Cl0f060f + 75% Alundum;
60,9
64,0
63,246 j 25% Ko 12 P 1f52 3i 0f5 Cu 0t25 Cl 0f06 0 f + 75% alundum; 60.9
64.0
63.2
35% Kc35% Kc
48 j 35% Mo12P1 ^32Bi0 ^5Cu0>25C1O^ o6Of + 65% AlundUBi;48 j 35% Mo 12 P 1 ^ 32 Bi 0 ^ 5 Cu 0> 25 C1 O ^ o6 O f + 65% AlundUBi;
; 63,0; 63.0
j ' 60,8j '60.8
1,7 5,6 4,61.7 5.6 4.6
4,8 8,14.8 8.1
Gssanit— UmwandlungGssanit— conversion
43,0 60,4 85,343.0 60.4 85.3
68,6 90,0 89,068.6 90.0 89.0
78,0 85,078.0 85.0
vitätvity
84,0 81,0 74,084.0 81.0 74.0
89,0 !89.0!
! 71,0! 71.0
71,071.0
80,0 ! , t 71,5 80.0 ! , t 71.5
In der gleichen Weise wie in den Beispielen 10 bis 18 beschrieben wurde Acrylsäure aus Acrolein unter Verwendung des Katalysators des Beispiels 1 Teil A (Mo12 p-i 3?Bio 5Cu0 25 Cl0 QgOf) ηβΓ6βδΐβ11*· Die Ergebnisse dieses Versuchs zeigen eine Umwandlung bei einmaligem Durchgang in Acrylsäure in Höhe von 75,1 %t eine Gesamtumwandlung in Höhe von 85,3 % und eine Selektivität von 88,0 % bei einer Reaktionstemperatur von 3170C.In the same way as described in Examples 10 to 18, acrylic acid was obtained from acrolein using the catalyst of Example 1 Part A (Mo 12 p -i 3? Bi o 5 Cu 0 25 Cl 0 QgOf) ηβΓ 6 βδΐ β11 * · The Results of this experiment show a single pass conversion to acrylic acid of 75.1 % t, a total conversion of 85.3 % and a selectivity of 88.0 % at a reaction temperature of 317 ° C.
709882/0728709882/0728
Claims (35)
in Anwesenheit eines oxydischen Katalysators und gegebenen falls in Anwesenheit von Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydischer Katalysator ein solcher der allgemeinen Formel\ "Ti process for the production of acrylic acid or methacrylic acid ^ V by oxidation of acrolein or methacrolein with molecular oxygen in the vapor phase at a reaction temperature in the range of about 200 to about 500 0 C.
in the presence of an oxidic catalyst and, if appropriate, in the presence of steam, characterized in that the oxidic catalyst is one of the general formula
Eisen, Chrom, Nickel, Mangan, Tellur, Palladium, Antimon und'Rhodium, X Chlor, Brom oder Jod, a, b und c Zahlen im Bereich von 0,001 bis 10, d eine Zahl von 0 bis 10, e eine Zahl von 0 bis 5 und f die Zahl der Sauerstoffatome ist, die zur Absättigung der freien Valenzen der anderen im
Katalysator anwesenden Elemente notwendig sind.is used where M is at least one of the elements
Iron, chromium, nickel, manganese, tellurium, palladium, antimony and rhodium, X chlorine, bromine or iodine, a, b and c numbers in the range from 0.001 to 10, d a number from 0 to 10, e a number from 0 to 5 and f is the number of oxygen atoms that are used to saturate the free valences of the other im
Catalyst elements present are necessary.
der Katalysator bei einer Temperatur im Bereich von 525
bis 45O0C in Luft kalziniert worden ist.2. The method according to claim 1, characterized in that
the catalyst at a temperature in the range of 525
has been calcined in air up to 45O 0 C.
und Rhodium ist.28. Catalyst according to claims 19 to 26, characterized in that M is nickel in combination with at least one of the elements chromium, manganese, tellurium, palladium, antimony
and is rhodium.
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