DE2752492C3 - Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen - Google Patents

Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen

Info

Publication number
DE2752492C3
DE2752492C3 DE2752492A DE2752492A DE2752492C3 DE 2752492 C3 DE2752492 C3 DE 2752492C3 DE 2752492 A DE2752492 A DE 2752492A DE 2752492 A DE2752492 A DE 2752492A DE 2752492 C3 DE2752492 C3 DE 2752492C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
oxidation
vapor phase
olefins
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2752492A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2752492A1 (de
DE2752492B2 (de
Inventor
Sargis Kinnelon N.J. Khoobiar (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halcon Research and Development Corp
Original Assignee
Halcon International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halcon International Inc filed Critical Halcon International Inc
Publication of DE2752492A1 publication Critical patent/DE2752492A1/de
Publication of DE2752492B2 publication Critical patent/DE2752492B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2752492C3 publication Critical patent/DE2752492C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

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

Description

15
20
Die Bildung ungesättigter Aldehyde, wie Acrolein jo oder Methacrolein, durch Dampfphasenoxidation der entsprechenden Olefine mit molekularem Sauerstoff in Gegenwart eines geeigneten Oxidationskaialysators ist bekannt. Für diesen Zweck werden bereits die verschiedensten Katalysatorzusammensetzungen ver- r, wendet, und eine Reihe solcher Zusammensetzungen enthält Oxide von Molybdän, Eisen, Wismut, Kobalt und/oder Nickel. Die Selektivität zum gewünschten Aldehyd, nämlich die pro Mol umgewandelten Olelin erhaltene Molmenge Aldehyd, ist jedoch bei Verwendung von Katalysatorzusammensetzungen dieser Art in der Regel verhältnismäßig niedrig. Es ist daher auch bereits versucht worden, die Selektivität dieser Reaktion durch gleichzeitige Verwendung von Oxiden nicht sehr gebräuchlicher Elemente bei den Katalysatoren zu ·τ> verbessern.
In US-PS 39 28 462 wird beispielsweise die zusätzliche Verwendung von Thalliumoxid und wahlweise auch von Oxiden verschiedener anderer Elemente vorgeschlagen. Die auf diese Weise erhaltene Katalysatorzu- ->o sammensetzung ergibt zwar eine höhere Selektivität zum gewüschten Produkt, es werden jedoch immer noch ziemliche Mengen an Olefin in nicht erwünschte Nebenprodukte umgewandelt, wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, so daß die hierdurch erzielbaren Selekti- γ, vitätswerte noch stark verbesserungsbedürftig sind.
Gleiches gilt auch für die aus DE-AS 24 22 2:37 bekannten Katalysatoren, die Molybdän, Kobalt, Eisen, Wismut, Thallium und Antimon als katalytisch wirksame Metalle in Form ihrer durch Calcinieren gebildeten mi Oxide enthalten, wobei diese katalytisch wirksamen Metalloxide bei sogenannten Trägerkatalysatoren beispielsweise auch auf Siliciumdioxid als Träger abgeschieden sein können. Gemäß Spalte 3, Zeilen 16 bis 53 dieser DE-AS lassen sich Siliciumdioxid, Aluminiumo- h, xid, Siliciumcarbid, Bimsstein usw. als Katalysatorträger einsetzen, wobei jedoch Aluminiumoxid und Siliciumcarbid zu diesem Zweck bevorzugt werden. Bei allen Ausführungsbeispielen werden daher als Katalysatorträger auch nur Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid verwendet Im Prinzip können hierbei als Katalysatorträger jedoch offensichtlich alle herkömmlichen Träger verwendet werden. Es wurde nun ein neuer Katalysator gefunden, der in seiner Oxidationswirkung den bisher bekannten Katalysatoren weit überlegen ist Dieser erfindungsgemäße Oxidationskatalysator ist im Patentanspruch näher gekennzeichnet
Er zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß sich unter seiner Verwendung Olefine, wie Propylen oder Isobutylen, durch Dampfphasenoxidation mit molekularem Sauerstoff iri überraschend hoher Selektivität zu den entsprechenden ungesättigten Aldehyden, wie Acrolein oder Methacrolein, umwandeln lassen, wobei es gleichzeitig nur zu einer minimalen Bildung unerwünschter Nebenprodukte, wie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, kommt
Der obige Oxidationskatalysator wird vorzugsweise in nicht getragener Form eingesetzt, beispielsweise in Form von Pellets oder anderer entsprechend kombinierter Formen verschiedener Größen, und solche Katalysatorzusammensetzungen lassen sich in herkömmlicher Weise bilden. So kann man hierzu beispielsweise Verbindungen von Molybdän, Kobalt, Eisen, Thallium, Antimon und Wismut jeweils in einer kleinen Menge Wasser oder einem sonstigen Lösungsmittel lösen, die so erhaltenen Lösungen dann vereinigen und das ganze schließlich zur Trockene eindampfen, wozu, man beispielsweise einen Rotationstrockner verwenden kann. Zur Herstellung des Katalysators kann man die verschiedenen Komponenten in Form verschiedener Salze oder sonstiger Verbindungen geeigneter Art in die Lösung einführen, und es ist daher keine spezielle Form für die Katalysatorvorläufer erforderlich. Der Einsatz von Ammoniumsalzen, Halogeniden, wie Chloriden, Nitraten oder Säureformen der jeweils benötigten Elemente ist jedoch besonders geeignet. Vorzugsweise wird mit wäßrigen Lösungen und wasserlöslichen Formen der Elemente gearbeitet. Wahlweise kann man den Lösungen zur leichteren Auflösung der Katalysatorvorläufer auch Säuren und/oder Basen zusetzen. Zu diesem Zweck lassen sich gewünschtenfalls Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure, oder Basen, wie Ammoniumhydroxid, verwenden. Sollte auch Silicium als wahlweise Komponente verwendet werden, dann setzt man dieses zweckmäßigerweise in Form einer wäßrigen kolloidalen Lösung von S1O2 zu. Das durch Verdampfen der entsprechenden Lösung erhaltene Pulver wird anschließend gründlich getrocknet und vorzugsweise gesieht, um auf diese Weise große Teilchen auszuschließen, die die Bildung gleichförmiger gepreßter Formen, wie Pellets, erschweren. Am besten siebt man hierzu das erhaltene PuIv.t durch ein Sieb mit 0,44 mm lichter Maschenweite. Anschließend vermischt man das Pulver mit einem herkömmlichen organischen Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, worauf man es wieder gründlich trocknet und erneut siebt, so daß sich vorzugsweise ein Material mit 0,14 bis 0,44 mm lichter Maschenweite ergibt. Sodann vereinigt man das getrocknete Pulver vorzugsweise mit einem herkömmlichen Schmiermittel, wie Stearinsäure, worauf man das Ganze zur gewünschten Form verpreßt, beispielsweise pelletisiert, extrudiert oder sonstwie verarbeitet, so daß man gepreßte Formkörper erhält, die vorzugsweise über Höhen und Durchmesser von 1,6 bis 9,5 mm verfügen. Die auf diese Weise gebildete Katalysatorzusammensetzung untcr-
zieht man anschließend über eine längere Zeitspanne einer herkömmlichen Aktivierung durch Hochtemperatur. Hierzu gibt man beispielsweise die Pellets in einen Ofen oder bringt sie auch in ein Rohr, durch das man Luft leitet, wobei man das Katalysatormaterial wenigstens 10 Stunden bei erhöhter Temperatur beläßt (beispielsweise auf Temperaturen von 300 bis 500° C, vorzugsweise 325 bis 4500C, hält). Eine besonders bevorzugte Art dieser Aktivierung besteht in einer Erhöhung der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Stunde auf 400 bis 4500C, wobei man diese Temperatur 16 Stunden aufrechterhält
Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Katalysators in einer für eine Dampfphasenoxidationsreaktion geeigneten Form stellt selbstverständlich nur ein Beispiel aus einer Reihe möglicher präparativer Methoden dar und ist daher auch lediglich als Beispie! zu verstehen. Die beschriebene Methode eignet sich zur Herstellung des vorliegenden Katalysators jedoch besonders gut und wird daher bevorzugt.
Verwendet man den erfindungsgemäßen Katalysator bei der Dampfphasenoxidation von Olefinen unter Bildung der entsprechenden ungesättigten Aldehyde, dann wird hierzu unter Oxidationsbedingungen gearbeitet, wie sie für derartige Reaktionen allgemein üblich sind. Die Reaktion, bei der die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung besonders geeignet und mit einer hohen Selektivität verbunden ist, besteht daher darin, daß man die jeweiligen Olefine, beispielsweise Propylen oder Isobutylen, in der Dampfphase mit dem Katalysator sowie mit Sauerstoff, und vorzugsweise ferner auch in Gegenwart von Wasserdampf, zusammenbringt. Sobald die Reaktion einmal begonnen hat, erhält sie sich wegen ihrer exothermen Natur selbst. Die Umsetzung läßt sich in den verschiedensten Reaktoren durchführen, beispielsweise in aus mehreren Rohren bestehenden Wärmeaustauschern, und das Verfahren kann daher unter Einsatz von Vorrichtungen durchgeführt werden, wie sie für Reaktionen dieser ArI herkömmlich sind.
Die Gasbeschickung für den Reaktor enthält verhältnismäßig geringe Konzentrationen an Olefin, Sauerstoff und Wasserdampf. Zweckmäßigerweise ist ferner auch ein Inertgas vorhanden, wie Stickstoff. Der Zusatz von Sauerstoff erfolgt gewöhnlich direkt, in Form von Luft oder auch in Form von mit Sauerstoff angereicherter Luft. Es können herkömmliche Oxidationsbedingungen angewandt werden, beste Ergebnisse erhält man jedoch dann, wenn das Olefin im allgemeinen in Konzentrationen von etwa 2 bis 20 Volumprozent, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Volumprozent, bezogen auf die Gesamtbeschickung, vorhanden ist, wobei die entsprechenden Mengen für den Sauerstoff dann 4 bis 20 Volumprozent, vorzugsweise 5 bis 15 Volumprozent, ausmachen und für den Wasserdampf dann bis zu 30 Volumprozent, vorzugsweise 5 bis 25 Volumprozent, betragen, und der Rest aus Inertgas oder Inertgasen besteht.
Die Temperatur der Reaktion im Zentrum des Reaktors sollte zur Erzielung bester Ergebnisse etwa 330 bis 5000C, vorzugsweise 350 bis 400°C, betragen, wobei der optimale Temperaturbereich 360 bis 37O°C ausmacht. Die Reaktion ist exotherm, so daß normalerweise entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um die Wärme vom Reaktor abzuführen. Die Temperatur läßt sich durch herkömmliche Methoden steuern, indem man beispielsweise mit Reaktoren arbeitet, die von einem Salzbad umgeben sind.
Der im Reaktor herrschende Druck ist im allgemeinen nicht kritisch, und die Umsetzung kann daher bei atmosphärischem Druck, überatmosphärischem Druck oder unteratmosphärischem Druck durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise wird jedoch bei Drücken von atmosphärischem Druck bis zu 14,1 kg/cm2, vorzugsweise bis zu 7,03 kg/cm2, und insbesondere bis zu 5,27 kg/cm2, gearbeitet.
Der Katalysator nach der Erfindung eignet sich zur
to Herstellung ungesättigter Aldehyde durch Oxidation von im allgemeinen niederen Olefinen mit molekularem Sauerstoff. Die bevorzugten Ausgangsmaterialien sind die monoethylenisch ungesättigten Olefine mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen. Zu besten Ergebnissen gelangt man
i) unter Verwendung von Isobutylen. Es kann auch mit Olefingemischen gearbeitet werden.
Der als Reaktionsprodukt erhaltene ungesättigte Aldehyd läßt sich nach einer Reihe bekannter Verfahren gewinnen. Hierzu kann man den Aldehyd beispielsweise kondensieren oder mit Wasser oder einem sonstigen geeigneten Lösungsmittel auswaschen und den ungesättigten Aldehyd dann von der Waschflüssigkeit abtrennen. Die nach Entfernung des Aldehyds zurückbleibenden Gase lassen sich gewünschtenfalls wieder in die
r> Reaktion einleiten, und zwar vorzugsweise nach Entfernen von CO und CO2 in herkömmlicher Weise, beispielsweise durch Absorption in einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele
jo weiter erläutert.
Beispiel 1
In 200 ml Wasser löst man 106 g des Molybdänsalzes (NH4)bMo7O24 · 4 H2O. Sodann löst man 58 g
)-. Co(NO3)2 · 6 H2O in 150 ml Wasser, 10,1g Fe(NO3)j · 9 H2O in 50 ml Wasser, 13,3 g TINOj in 100 ml Wasser, 11,4 g SbCU in einem Gemisch aus 16 ml Wasser, 4 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und 25 ml Ammoniumhydroxid, und 24,3 g Bi(NO5)j ■ 5 H2O in einem Gemisch aus 10 ml Wasser, 10 ml konzentrierter Salpetersäure und 50 ml Ammoniumhydroxid. Die so erhaltenen Lösungen speist man anschließend zusammen mit 80 g 30prozentigem kolloidalem Siliciumdioxid in einen Rotationstrockner mit einem Fassungsvermö-
■n gen von 4000 ml ein, wobei man das im Trockner befindliche Gemisch bei einer Temperatur von 2000C zur Trockene eindampft. Das dabei erhaltene Pulver wird aus dem Trockner entnommen und dann 18 Stunden in einem Ofen bei 1500C getrocknet. Sodann
ίο siebt man das getrocknete Pulver durch ein Sieb mit 0,44 mm lichter Maschenweite, versetzt das erhaltene Material mit einer zur Bildung eines feuchten Gemisches ausreichenden Menge einer 4prozentigen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol und trocknet das so
■>■> erhaltene Gemisch schließlich vier Stunden bei 80 bis 900C. Das getrocknete Gemisch wird dann auf eine Korngröße von 0,14 bis 0,44 mm lichte Maschenweite gesiebt, wobei man mit diesem Gemisch gründlich etwa 5 bis 8% pulverförmige Stearinsäure vermischt. Hierauf
wi pelletisiert man das erhaltene Gemisch unter Bildung von Pellets mit einer Höhe und einem Durchmesser von 4,77 mm. Die erhaltenen Pellets werden dann in einem Ofen aktiviert, indem man sie allmählich mit einer Geschwindigkeit von 20"C/Stunde auf 400 bis 4500C
h") erhitzt und 16 Stunden auf dieser Temperatur beläßt. I ;o so aktivierten Pellets haben eine Dichte von ü,yj g/cm', wobei die Katalysatorkomponentcn Molybdän, Kobalt, Eisen, Thallium, Antimon, Wismut und
Silicium in einem Atomverhältnis von 12 :4 :0,5 :1 :1 :1 :8 vorhanden sind.
60 cm3 dieser Katalysatorzusammensetzung gibt man dann in einen Reaktor aus einem Rohr aus rostfreiem Stahl mit den Abmessungen 1,27 χ 114,3 cm, wobei man das Reaktionsrohr mit 30 cm3 inertem Füllstoff (Siliciumcarbid) unterhalb dem Katalysatorbett sowie mit 50 cm3 inertem Füllstoff .oberhalb dem Katalysatorbett in herkömmlicher Weise füllt, um so für einen gleichförmigen Temperaturkontakt mit dem Katalysator zu sorgen. In den Reaktor werden dann mit Stickstoff verdünnte Gemische aus Methacrolein, Sauerstoff und Stickstoff in verschiedenen Anteilen bei einem Druck von etwas unterhalb Atmosphärendruck (von 0,14 bis 0,28 kg/cm2) eingespeist, wobei die Temperaturen zwischen 298 und 308° C liegen und die Raumgeschwindigkeit etwa 1200 Stunden-' beträgt. Unter Raumgeschwindigkeit wird dabei in herkömmlicher Weise die Menge an Liter Gas pro Liter Katalysator pro Stunde verstanden. Die Reaktion wird kontinuierlich unter kontinuierlicher Einspeisung von Beschickung und kontinuierlicher Entnahme von Abgas durchgeführt, wobei das austretende Gas jedoch in Zeitspannen von mehreren Stunden analysiert wird, und wobei man die Beschickungsmischung in den meisten Fäilen ebenfalls in diesen Zeitintervallen verändert, so daß sich unter verschiedenen Bedingungen der Gesamteffekt einer Reihe verschiedener Versuche ergibt Die entsprechenden Analysen werden durch Gaschromatographie und durch Absorption des Kohlendioxids in Natriumhydroxidlösung in herkömmlicher Weise durchgeführt. Die verwendeten Beschickungszusammensetzungen, die eingesetzten Arbeitsbedingungen und die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus den folgenden Tabellen A und B hervor. Der Gehalt der Beschickung an Olefin, Sauerstoff und Wasserdampf ist angegeben, wobei der Rest jeweils Stickstoff ist, und wobei Olefin und Sauerstoff auf trockener Basis bestimmt sind. Die Versuche 1 bis 9 stellen einen kontinuierlichen Versuchslauf dar, wobei bei jedem Versuch die Analyse der Beschickung und des Abgases zu jeder angegebenen Zeit in Stunden vom Versuchsbeginn an gerechnet angegeben ist. Die Versuche 10 bis 19 stellen einen weiteren kontinuierlichen Versuchslauf dar.
Tabelle A
Versuch
Nr.
Temperatur
C
Umwandlung Zeit
Stunden
Selektivität Raumgeschwin
digkeit
Std. '
Essigsäure Beschickung, Vol-%
C4H8 O2
CO + 12,5 Wasserdampf
1 370 % 280 Methacrolein 3200 5,5 12,5 46
2 370 320 3200 5,5 12,5 51
3 370 344 3200 5,8 12,5 46
4 370 474 3200 6,0 12,5 39
5 370 498 3200 5,5 12,5 39
6 370 500 3200 6,6 12,5 42
7 370 731 3200 5,2 12,5 44
8 372 751 3200 5,4 13,3 37
9 364 1 4000 3,4 13,3 24
10 368 3 4000 3,0 13,3 24
11 390 75 4000 2,27 13,3 24
12 390 99 3005 2,25 13,3 12
13 388 133 3005 3,12 13,3 12
14 390 153 3005 3,0 12
Tabelle B
Beispiel Nr. CO2 Methacrolein
im Abgas
Mol-%
44,6
36,8
ty
48,8
61,5
41,3
31,4
33,5·
51.6
89,6
89,8
89,3
85,3
90,8
88
88,8
90,2
86
3,4
2,5
3,1
3,9
1,66
3,9
2,0
2,6
3,5
4,2
3,3
3,9
5,5
2,9
2,6
4,3
3,9
7,5
2,2
1,82
2,13
2,5
3,07
2,4
1,45
1,63
1,51
7 27 52 492 CO 8 Methacrolein
im Abgas
Umwandlung 4,6 Mol-%
Selektivität 7 + CO: 1,62
% Methacrolein Essigsaure 7,8 1,5
60,4 7,9 1,4
73,7 89,4 3,6 8,8 2,17
69,4 89,6 2,0 2,11
81 89,6 1,4
83,1 85,8 4,3
84,6 4,4
Fortsetzung
Beispiel Nr.
10
11
12
13
14
Beispiel 2
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch mit einer Katalysatorzusammensetzung mit der doppelten Thalliummenge arbeitet, so daß das Atomverhältnis von Molybdän,
Tabelle C
Kobalt, Eisen, Thallium, Antimon, Wismut und Silicium 12 :4 : 0,5 : 2 : 1 :1 : 8 beträgt. Die einzelnen Daten bezüglich dieser Versuche unter Verwendung eines solchen Katalysators zur Oxidation von Isobutylen gehen aus den folgenden Tabellen C und D hervor. Es wird bei diesen Versuchen mit einer Katalysatormenge von 90 cm3 gearbeitet.
Versuch Nr. Temperatur
C
Umwandlung Zeit
Stunden
Selektivität Raumgeschwin
digkeit
stdr1
Essigsäure Beschickung, Vol.-%
C4H8 O2
CO + 13,6 CO2 Wasserdampf
15 361 % 264 Methacrolein 2055 6,8 13,6 30
16 376 288 2055 7,8 13,6 30
17 360 368 2055 7,0 13,6 28
18 360 392 2055 7,1 13,6 31,5
19 370 416 2055 7,3 13,6 30
20 370 440 2055 7,4 13,6 31,5
21 370 464 2055 7,5 30
Tabelle D
Beispiel Nr. Methacrolein
im Abgas
Mol-%
15 59,2 90,9
16 71,6 88,6
17 57,5 90,5
18 63,9 88,2
19 62,4 90
20 50,5 90,1
21 69,3 90,4
Beispiel 3
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird erneut wiederholt, wobei man jedoch mit einer Katalysatorzusammensetzung arbeitet, die kein Silipiumdioxid enthält, 3,4
0,9
2,8
3,6
2,9
3,0
2,9
4,7
9,3
3,4
4,2
3,5
4,4
3,3
3,66
4,95
3,64
4,0
4,1
3,37
4,7
die anderen Bestandteile jedoch im gleichen Atomverhältnis aufweist Wie bei Beispiel 2, so beträgt auch hier die verwendete Katalysatormenge 90 cm3. Die bei diesen Versuchen unter Verwendung dieses Katalysators erhaltenen Daten gehen aus den folgenden Tabellen E und F hervor.
9 7cit
Stunden
27 52 492 10 O2 Wasserdampl
Tabelle E 5 13,7 23
Versuch Nr. Temperatur
C
23 Riumgeschwin-
digkeit
Std.- '
Beschickung,1
C4H8
13,7 21
22 366 95 2280 3,8 13,7 29
23 363 119 2290 3,5 13,7 29
24 369 143 2000 4,7 13,7 29
25 374 2000 5,1
26 380 2000 4,5
Tabelle F
Beispiel Nr.
Umwandlung
Selektivität
Methacrolein Essigsäure
CO + CO2
Methacrolein
im Abgas
Mol-%
89,9 80,5 8 8,5 2,75
82,1 80 8,2 8,6 2,3
88,5 81 7,7 8,5 3,37
94 75 8,2 10,1 3,6
95,2 75,4 7,0 11,3 3,23
Anstelle des angegebenen Olefins kann man selbstverständlich au^h die Alkoholverläufer des jeweiligen Olefins verwenden, beispielsweise Verbindungen, die durch Wasserabspaltung zum Olefin führen, wie t-Butylalkohol im Falle von Isobutylen. In diesem Fall laufen Wasserabspaltung des Vorläufers und Oxidation des Olefins in der Reaktionszone ab. Das folgende Beispiel zeigt den Einsatz von t-Butylalkohol anstelle von Isobutylen zur Bildung von Methacrolein durch Oxidation in Gegenwart einer Katalysatorzusammensetzung der oben beschriebenen Art.
Beispiel 4
Das in Beispiel 1 beschriebene allgemeine Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch mit dem in Beispiel 2 beschriebenen Katalysator arbeitet, in der Beschickung anstelle von Isobutylen t-Butylalkohol verwendet und die Versuche über insgesamt 283 Stunden durchführt. Bei jedem Versuch wird bei einer Temperatur von 3600C und bei einer Raumgeschwindigkeit von 2100 Stunden -' gearbeitet, wobei man ein Beschikkungsgas aus 11 Volumteilen t-Butylalkohol, 15 Volumteilen Sauerstoff und 20 Volumteilen Wasserdampf verwendet, wobei der Rest Stickstoff ist. Die Versuchszeiten und die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle G hervor. Die Umwandlungswerte sind auf Basis des umgewandelten Isobutylens berechnet, da davon auszugehen ist, daß der gesamte t-Butylalkohol dehydratisiert wird.
Tabelle G Zeit Umwandlung Selektivität tssigsaurc CO + CO2 Methacrolein Isobutylen
Beispiel Methacrolein im Abgas !m Λ kn-ir
Nr. Stunden % 1,7 4 Mol-%
208 37 88 1,7 5 3,45 Mol-%
1 233 36 88 1,45 5 2,9 6,6
2 238 38 88 1,7 3,8 3,2 6
3 260 45 90 1,46 3 4,4 6
4 261 40 90 1,5 3,* 3,6 6
5 263 39 90 1,36 6,2 3,4 6
6 266 38 87,5 1,74 3,8 3,1 6
7 270 37 87,5 147 2,2 3,4 5,7
8 278 42 90 1,47 3,3 3,9 6,7
9 281 37 87 1,42 2.3 3,5 6
10 283 34 90 3.2 6,8
11 6.8

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Oxidiitionskatalysator mit einem Gehalt an Oxiden von Molybdän, Kobalt Eisen, Wismut, Thallium, Antimon und Silicium, erhalten durch Vermischen von Siliciumdioxid und Verbindungen der aufgeführten Metalle, anschließendes Formen und Calcinieren der erhaltenen Formkörper bei hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Molybdän, Kobalt, Eisen, Wismut, Thallium, Antimon und Silicium in Atom Verhältnissen von 12 :0,2 bis 8 :0,05 bis 5 :0,2 bis 4 :0,05 bis 5 : 0,1 bis 5 und 0 bis 20 enthält, und daß er durch Vermischen von kolloidalem Siliciumdioxid mit Lösungen von Verbindungen der angegebenen Metalle im genannten Atomverhältnis, Eindampfen des erhaltenen Gemisches zur Trockene, Formen des getrockneten Pulvers zu gepreßten Formkörpern und Aktivieren der gebildeten Formkörper bei Hochtemperatur hergestellt worden ist
2. Verwendung des Oxidationskatalysators nach Anspruch 1 zur Dampfphasenoxidation eines Olefins unter Bildung des entsprechenden ungesättigten Aldehyds.
IO
DE2752492A 1976-11-24 1977-11-24 Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen Expired DE2752492C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/744,657 US4087382A (en) 1976-11-24 1976-11-24 Catalyst

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2752492A1 DE2752492A1 (de) 1978-06-01
DE2752492B2 DE2752492B2 (de) 1979-12-06
DE2752492C3 true DE2752492C3 (de) 1980-08-14

Family

ID=24993518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2752492A Expired DE2752492C3 (de) 1976-11-24 1977-11-24 Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4087382A (de)
JP (1) JPS5365284A (de)
BE (1) BE861104A (de)
BR (1) BR7707838A (de)
DE (1) DE2752492C3 (de)
FR (1) FR2372135A1 (de)
GB (1) GB1600857A (de)
IT (1) IT1143616B (de)
NL (1) NL178059C (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374759A (en) * 1978-09-05 1983-02-22 The Halcon Sd Group, Inc. Catalysts and process for unsaturated aldehydes
NL183170C (nl) * 1978-09-05 1988-08-16 Halcon Res & Dev Katalysator voor oxydatie van isobuteen en/of tertiaire butylalcohol.
US4230639A (en) * 1979-01-19 1980-10-28 Halcon International, Inc. Process for the preparation of methacrolein
US4260821A (en) * 1979-03-15 1981-04-07 Halcon Research And Development Corp. Minimizing polymerization during recovery of methacrylic acid
US4479013A (en) * 1981-12-07 1984-10-23 The Halcon Sd Group, Inc. Catalyst and process for unsaturated aldehydes
JPS58113163A (ja) * 1981-12-28 1983-07-05 Ube Ind Ltd 不飽和ニトリルの製造方法
JPS5987501U (ja) * 1982-11-30 1984-06-13 三菱重工業株式会社 熱回収ボイラ
JP3943291B2 (ja) * 1999-08-04 2007-07-11 株式会社日本触媒 アクロレインおよびアクリル酸の製造方法
JP4242197B2 (ja) * 2003-04-18 2009-03-18 ダイヤニトリックス株式会社 アクリロニトリル合成用触媒
US7649112B2 (en) 2005-07-25 2010-01-19 Saudi Basic Industries Corporation Integrated plant for producing 2-ethyl-hexanol and methacrylic acid and a method based thereon
US7732367B2 (en) * 2005-07-25 2010-06-08 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst for methacrolein oxidation and method for making and using same
US7649111B2 (en) * 2005-07-25 2010-01-19 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst for the oxidation of a mixed aldehyde feedstock to methacrylic acid and methods for making and using same
US7851397B2 (en) * 2005-07-25 2010-12-14 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst for methacrolein oxidation and method for making and using same
US7799946B2 (en) * 2007-02-14 2010-09-21 Saudi Basic Industries Corporation Process for separating methacrolein from methacrylic acid in a gas phase product from the partial oxidation of isobutene
US8921257B2 (en) 2011-12-02 2014-12-30 Saudi Basic Industries Corporation Dual function partial oxidation catalyst for propane to acrylic acid conversion
US8722940B2 (en) 2012-03-01 2014-05-13 Saudi Basic Industries Corporation High molybdenum mixed metal oxide catalysts for the production of unsaturated aldehydes from olefins
CN108359097B (zh) * 2017-01-26 2020-11-10 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951861A (en) * 1971-06-14 1976-04-20 Sumitomo Chemical Company, Limited Catalysts for the preparation of acrolein
US3879453A (en) * 1972-05-30 1975-04-22 Toyo Soda Mfg Co Ltd Process for producing methacrolein and methacrylic acid

Also Published As

Publication number Publication date
DE2752492A1 (de) 1978-06-01
JPS5365284A (en) 1978-06-10
DE2752492B2 (de) 1979-12-06
JPS5636980B2 (de) 1981-08-27
NL7712616A (nl) 1978-05-26
IT1143616B (it) 1986-10-22
US4087382A (en) 1978-05-02
BR7707838A (pt) 1978-06-13
NL178059C (nl) 1986-01-16
FR2372135A1 (fr) 1978-06-23
BE861104A (fr) 1978-05-23
FR2372135B1 (de) 1983-11-25
NL178059B (nl) 1985-08-16
GB1600857A (en) 1981-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2752492C3 (de) Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen
DE2261907C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid
DE2759531C2 (de)
DE2949545C2 (de)
DE3338380A1 (de) Katalysator zur herstellung von ungesaettigten aldehyden
DE1255105B (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeurenitril und Methacrylsaeurenitril aus Propylen oder Isobutylen, Ammoniak und Sauerstoff
DE2505844C2 (de) Oxidationskatalysator auf Basis von Vanadin und fünfwertigem Phosphor und seine Verwendung
DE2935903C2 (de) Oxidationskatalysator und seine Verwendung bei der Herstellung von Methacrolein
DE2608583A1 (de) Katalytisches verfahren zur herstellung ungesaettigter carbonsaeure
DE112005000007T5 (de) Katalysator zur Partialoxidation und Verfahren zur Herstellung desselben
DE2058054C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und Carbonsäuren durch katalytische Oxidation eines Alkans
DE2441109A1 (de) Verfahren zur katalytischen oxydation von tert.-butylalkohol in der dampfphase
DE1468669C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril bzw. Methacrylnitril aus Propylen bzw. Isobutylen
DE2654188A1 (de) Katalysatorzubereitung und deren verwendung fuer die herstellung von ungesaettigten saeuren
EP0088328A2 (de) Oxidationskatalysator, inbesondere für die Herstellung von Methacrylsäure durch Gasphasenoxidation von Methacrolein
DE2704991B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure
DE2523757C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch katalytische Oxidation von Methacrolein mit Sauerstoff
DE2456100A1 (de) Verfahren zur herstellung von akrylsaeure durch katalytische oxydation von akrolein
DE3208572A1 (de) Verfahren und katalysator zur herstellung von methacrylsaeure
DE60303154T2 (de) Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren mittels Gasphasenoxidation unter Verwendung eines Mo-Bi-Fe Katalysators
DE3410799A1 (de) Katalysatormasse
DE1816739C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Isopren
DE2353131C3 (de) Katalysator fur die Gasphasenoxydation von ungesättigten Aldehyden zu ungesättigten Carbonsäuren
DD231298A5 (de) Antimon enthaltende metalloxid-katalysatoren und verfahren zu deren herstellung
DE2527489C2 (de) Katalysator und dessen Verwendung zur Herstellung von Acrylnitril

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HALCON RESEARCH AND DEVELOPMENT CORP., 10016 NEW Y

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: SPOTT, G., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8330 Complete disclaimer