DE68902500T2 - Katalysator und verfahren zur herstellung von aromatischen nitrilen. - Google Patents

Katalysator und verfahren zur herstellung von aromatischen nitrilen.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft einen Katalysator, der zur Verwendung beim Herstellen von aromatischen Nitrilen durch katalytische Reaktion einer Gasmischung, welche eine Alkyl-substituierte aromatische Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff oder ein Gas, welches molekularen Sauerstoff enthält, über einen solchen Katalysator geeignet ist und ein Verfahren zum Herstellen von aromatischen Nitrilen unter Verwendung des Katalysators.
  • (BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK)
  • Aromatische Nitrile sind Zwischenstufen, die in der organischen chemischen Industrie von Bedeutung sind. Zum Beispiel wird Phthalonitril als Ausgangsmaterial zum Herstellen von Xylylendiamin verwendet, welches als synthetische Harze, landwirtschaftliche Mittel und Härtungsmittel für Diisocyanat oder Epoxyharz brauchbar ist.
  • Bisher sind verschiedene Verfahren zum Herstellen von aromatischen Nitrilen durch Umsetzen einer Alkyl-substituierten aromatischen Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff vorgeschlagen worden und die japanische Patentveröffentlichung Nr. 45-19284 beschreibt die überlegene Leistungsfähigkeit eines ternären Katalysators, der aus Vanadium, Chrom und Bor zusammengesetzt ist. Weiter beschreibt das G.B.-Patent 1351523 die Überlegenheit des obigen ternären Katalysators, der ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid und ein Boroxid in einem Atomverhältnis von 1:(0,5-2,0) : (0,1-1,2) in einer Menge von 30 - 60 Gew.-% auf einem Siliciumdioxidträger umfaßt.
  • Dampfphasen-Ammoxidationsreaktionen von Alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen erzeugen eine große Menge an Reaktionswärme. Deshalb ist die Kontrolle der Reaktionstemperatur sehr schwierig und ein Reaktor vom Fließbett-Typ ist besonders wirksam für die Reaktion. Die Erfindung von G.B.-Patent 135123, welches Siliciumdioxid als Träger verwendet, ist eine Verbesserung der Erfindung der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 45-19284, und der Katalysator der ersteren wird in Fließbettreaktoren verwendet und weist ausgezeichnete Leistungsfähigkeit auf. Diese Katalysatoren des Standes der Technik haben jedoch eine mit der Zeit abnehmende Selektivität gegenüber den entsprechenden aromatischen Nitrilen, wenn sie für lange Zeit verwendet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfinder hat intensive Forschungen betrieben, um die Verminderung der Selektivität mit der Zeit zu verhindern. Es ist gefunden worden, daß dies durch Verwendung eines 4-Komponenten-Katalysators, bei dem zu dem ternären Katalysator, der ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid und ein Boroxid auf einem Siliciumdioxidträger umfaßt, überdies ein Molybdänoxid zugegeben wird, erheblich verbessert werden kann.
  • So stellt die vorliegende Erfindung einen Katalysator zur Verfügung, der zur Verwendung bei der Ammoxidation von Alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen zu aromatischen Nitrilen geeignet ist, welcher ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid auf einem Siliciumdioxidträger umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen eines aromatischen Nitrils zur Verfügung, welches das Überleiten einer Gasmischung, die eine Alkyl-substituierte aromatische Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff oder ein molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas enthält, über einen Katalysator umfaßt, welcher ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid auf einem Siliciumdioxidträger umfaßt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Das Atomverhältnis von Vanadium : Chrom : Molybdän : Bor, welches Katalysatorkomponenten der vorliegenden Erfindung sind, ist vorzugsweise 1 : (0,5-2,0) : (0,01-1,2) : (0,01-1,2).
  • Wie oben erwähnt ist, da die Reaktion der vorliegenden Erfindung eine starke Wärmeerzeugung beeinhaltet, es von Vorteil die Reaktion in einem Fließbett oder bewegten Bett zur Abführung der Reaktionswärme durchzuführen, um ein teilweises Erwärmen zu verhindern, obwohl die Merkmale des Katalysators in Erscheinung treten können und die ausgezeichnete Leistungsfähigkeit beibehalten werden kann, selbst wenn die Reaktion in einem Festbett durchgeführt wird.
  • Ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid können als Rohmaterialien für den Katalysator verwendet werden. Alternativ können verschiedene Verbindungen, die leicht in die entsprechenden Oxide durch geeignete Behandlung wie Erwärmen umgewandelt werden, wenn der Katalysator hergestellt wird, verwendet werden. Diese Verbindungen schließen zum Beispiel Ammoniummetavanadat, Vanadylsulfat und Vanadiumsalze von organischen Säuren wie Oxalsäure und Weinsäure usw. als Vanadiumrohmaterialien ein; Chromsäure, Chromnitrat, Chromhydroxid, Ammoniumchromat, Ammoniumdichromat und Chromsalze von organischen Säuren wie Oxalsäure und Weinsäure usw. als Chromrohmaterialien; Ammoniummolybdat, Ammoniumparamolybdat, Molybdänsäure, Molybdänchlorid und Molybdänsalze von organischen Säuren wie Oxalsäure und Weinsäure als Molybdänrohmaterialien; Borsäure und Ammoniumborat als Borrohmaterialien.
  • Als Siliciumdioxid, welches diese Katalysatorkomponenten trägt, z.B. Silicagel, kolloides Siliciumdioxid und wasserfreies Siliciumdioxid, welche in "Kagaku Binran (Handbook of Chemistry), Section of Applied Chemistry I", Seiten 256-258 (veröffentlicht von Maruzen Co. im Jahr 1986) beschrieben sind. Der gesamte Prozentsatz der Katalysator-Komponenten-Oxide in dem Katalysator ist 20-80 Gew.-%, vorzugsweise 30-60 Gew.-% (wobei die Oxide als V&sub2;O&sub5;, Cr&sub2;O&sub3;, MoO&sub3; bzw. B&sub2;O&sub3; ausgedrückt werden).
  • Der vorliegende Katalysator kann durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden wäßrige Ammoniummolybdatlösung und wäßrige Borsäurelösung einer Lösung von Vanadiumoxalat und Chromoxalat zugegeben und dann wird ein Siliciumdioxidsol dazugegeben um eine Aufschlämmungsmischung zu erhalten. In diesem Fall wird wenn nötig ein Auflösungshilfsmittel für Borsäure verwendet. Das Auflösungshilfsmittel für Borsäure schließt mehrwertige Alkohole, α-Monooxycarbonsäuren und Dioxycarbonsäuren ein.
  • Im Falle eines Fließbett-Katalysators wird die sich ergebende Mischung sprühgetrocknet und wenn nötig wird sie weiter bei 110 - 150ºC getrocknet und dann calciniert. Im Fall eines Festbett-Katalysators wird die Mischung zum Trocknen eingedampft und dann calciniert. Die Calcinierung wird bei 400 - 700ºC, vorzugsweise 450 - 650ºC während einiger Stunden oder mehr durchgeführt, wobei Luft durchgeleitet wird. Wenn vor dieser Calcinierung eine vorbereitende Calcinierung bei 200 - 400ºC durchgeführt wird, können bessere Ergebnisse erhalten werden.
  • Die als Ausgangsmaterial in der vorliegenden Erfindung verwendeten Alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen schließen z.B. Toluol, Ethylbenzol, Polymethylbenzol (wie Xylol, Mesitylen, Cymol und Durol), Diethylbenzol und Methylnaphthalin ein.
  • Eine geeignete Konzentration der Alkyl-substituierten aromatischen Verbindung in der Gasmischung ist 0,5 - 5 Vol.-%, wenn Luft als Sauerstoffquelle verwendet wird.
  • Die Menge des verwendeten Ammoniaks kann mindestens die theoretische Menge (1 Mol Ammoniak pro 1 Mol Alkylgruppe) sein. Das höhere molare Verhältnis von Ammoniak/aromatische Verbindung in der Gasmischung ist von Vorteil zur Verbesserung der Ausbeute an Nitril aus der aromatischen Verbindung, aber im Hinblick auf die Notwendigkeit, nicht umgesetztes Ammoniak wiederzugewinnen, ist die Menge an Ammoniak, die theoretische Menge oder mehr, vorzugsweise 2 - 10 mal soviel wie die theoretische Menge.
  • Gewöhnlich wird Luft als Sauerstoffquelle verwendet und Stickstoff, Kohlendioxid oder Dampf kann als inertes Verdünnungsmittel verwendet werden. Die Menge von zuzuführendem Sauerstoff ist mindestens 1,5 mal soviel wie die theoretische Menge und vorzugsweise 2 - 50 mal soviel wie die theoretische Menge.
  • Die Reaktionstemperatur kann in einem weiten Bereich von 300 - 500ºC, aber vorzugsweise 330 - 470ºC liegen. Wenn die Temperatur niedriger als 300ºC ist, ist die Umwandlung der aromatischen Verbindung des Rohmaterials niedrig und wenn sie höher als 500ºC ist, wird die Produktion von Kohlendioxid und Cyanwasserstoff gesteigert, was zu einer Verminderung der Ausbeute an Nitril führt. Die Reaktionstemperatur zum Erhalten der maximalen Ausbeute an Nitril hängt von der Art der aromatischen Verbindung, der Konzentration der Rohmaterialien, der Kontaktzeit und den Calcinierungsbedingungen des Katalysators ab. So wird bevorzugt, gegebenenfalls die Reaktionstemperatur innerhalb des oben genannten Bereichs in Abhängigkeit von den Bedingungen auszuwählen.
  • Die Kontaktzeit der Gasmischung mit dem Katalysator kann über einen weiten Bereich hin variiert werden, aber beträgt vorzugsweise 0,5 - 30 sec.
  • Die Reaktion der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich unter Atmosphärendruck ausgeführt, aber sie kann unter erhöhtem oder vermindertem Druck ausgeführt werden.
  • Das Sammeln des Reaktionsproduktes kann durch jedes geeignete Verfahren bewirkt werden, z.B. durch Abkühlen auf eine Temperatur, die ausreicht, um das Produkt niederzuschlagen oder durch Waschen des Reaktionsproduktgases mit Wasser oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel.
  • Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches das Ausführen der Katalysatorreaktion einer Gasmischung, die eine Alkyl-substituierte aromatische Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff oder ein molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas enthält, umfaßt, wobei ein Katalysator verwendet wird, der ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid auf einem Siliciumdioxidträger umfaßt, um dadurch aromatische Nitrile herzustellen, ist die Verminderung der Selektivität gegenüber den entsprechenden aromatischen Nitrilen mit der Zeit sehr gering und eine stabile Leistung des Katalysators kann über einen langen Zeitraum erhalten werden, wie durch die folgenden Beispiele gezeigt wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird in größerer Ausführlichkeit durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert.
  • Vergleichsbeispiel 1 (Herstellung des Katalysators)
  • 500 ml Wasser wurden zu 247 g Vanadiumpentoxid, V&sub2;O&sub5; gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 80 - 90ºC. Dann wurden 514 g Oxalsäure, (COOH)&sub2;2H&sub2;O allmählich mit kräftigem Rühren zugegeben, um eine Vanadyloxalatlösung zu erhalten. Getrennt davon wurden 400 ml Wasser zu 1029 g Oxalsäure gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 50 - 60ºC. Dann wurde eine Lösung von 271 g Chromsäureanhydrid CrO&sub3; in 200 ml Wasser allmählich zu der Oxalsäurelösung unter kräftigem Rühren gegeben, um eine Chromoxalatlösung zu erhalten.
  • Die daraus hervorgehende Chromoxalatlösung wurde tropfenweise mit der resultierenden Vanadyloxalatlösung bei 50 - 60ºC vermischt, um eine Vanadiumchromlösung herzustellen, zu der 1667 g eines wäßrigen 30 Gew.-%igen Siliciumdioxidsols weiter zugegeben wurden.
  • Zu dieser Aufschlämmungslösung wurden 84 g Borsäure H&sub3;BO&sub3; zugegeben, dann wurde diese Aufschlämmung gut durchgemischt und konzentriert, bis die Menge der Flüssigkeit etwa 3570 g erreichte.
  • Diese Katalysatorlösung wurde bei einer Einlaßgastemperatur von 250ºC und einer Auslaßgastemperatur von 130ºC sprühgetrocknet. Der so sprühgetrocknete Katalysator wurde in einem Trockner von 130ºC 12 h lang getrocknet. Dann wurde der Katalysator bei 400ºC 0,5 h lang vorbereitend calciniert und danach bei 550ºC 8 h lang calciniert, wobei Luft durchgeleitet wurde. Dieser Katalysator hatte ein Atomverhältnis V : Cr : B : von 1 : 1 : 0,5 und eine Oxidkonzentration von 50 Gew.-%.
  • Untersuchung der Katalysatorleistung
  • 40 ml des resultierenden Katalysators wurden in einen Reaktor gepackt, der einen Innendurchmesser von 23 mm hatte, der in einem geschmolzenen Salzbad erwärmt wurde, eine vorerhitzte Gasmischung, die aus 3,0 Mol-% m-Xylol, 21,0 Mol-% Ammoniak und 76,0 Mol-% Luft bestand, wurde mit dem Katalysator bei einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 750 h&supmin;¹ und bei 420ºC in Kontakt gebracht, was die maximale Ausbeute an Isophthalonitril ergibt. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 81,2 Mol-% bzw. 2,7 Mol-% bezogen auf das m-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Isophthalonitril zu dem umgesetzten m-Xylol betrug 82,2 Mol-%.
  • Mittels des oben genannten Verfahrens wurde die Reaktion 6 Monate lang fortgeführt, wobei die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise auf die Temperatur eingestellt wurde, bei der die maximale Ausbeute an Isophthalonitril erhalten wird. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 75,2 Mol-% bzw. 2,2 Mol-% bezogen auf das m-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Isophthalonitril zu dem umgesetzten m-Xylol betrug 76,1 Mol-%.
  • Beispiel 1 (Herstellung des Katalysators)
  • 500 ml Wasser wurden zu 242 g Vandiumpentoxid, V&sub2;O&sub5; gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 80 - 90ºC. Dann wurden 503 g Oxalsäure, (COOH)&sub2;2H&sub2;O allmählich mit kräftigem Rühren zugegeben, um eine Vanadyloxalatlösung zu erhalten. Getrennt davon wurden 400 ml Wasser zu 1016 g Oxalsäure gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 50 - 60ºC. Dann wurde eine Lösung von 266 g Chromsäureanhydrid CrO&sub3; in 200 ml Wasser zu der Oxalatlösung unter kräftigem Rühren gegeben, um eine Chromoxalatlösung zu erhalten.
  • Die daraus hervorgehende Chromoxalatlösung wurde mit der resultierenden Vanadyloxalatlösung vermischt, um eine Vanadiumchromlösung herzustellen. Zu dieser Lösung wurden tropfenweise eine Lösung von 47 g Ammoniumparamolybdat (NH&sub4;)&sub6;Mo&sub7;O&sub2;&sub4;4H&sub2;O in 300 ml Wasser und weiterhin 1667 g eines wäßrigen 30 Gew-%igen Siliciumdioxidsols zugegeben.
  • Zu dieser Aufschlämmungslösung wurden 33 g Borsäure H&sub3;BO&sub3; zugegeben, dann wurde diese Aufschlämmung gut durchgemischt und konzentriert, bis die Menge der Flüssigkeit etwa 3800 g erreichte.
  • Diese Katalysatorlösung wurde bei einer Einlaßgastemperatur von 250ºC und einer Auslaßgastemperatur von 130ºC sprühgetrocknet. Der so sprühgetrocknete Katalysator wurde in einem Trockner von 130ºC 12 h lang getrocknet. Dann wurde der Katalysator vorbereitend bei 400ºC 0,5 h lang calciniert und danach bei 550ºC 8 h lang calciniert, wobei Luft durchgeleitet wurde. Dieser Katalysator hatte ein Atomverhältnis V : Cr : Mo : B von 1 : 1 : 0,1 : 0,2 und eine Oxidkonzentration von 50 Gew.-%.
  • (Test der Katalysatorleistungsfähigkeit)
  • In der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 wurde der resultierende Katalysator auf Aktivität und Änderung der Leistung mit der Zeit hin untersucht.
  • Eine aus 3,0 Mol-% m-Xylol, 21,0 Mol-% Ammoniak und 76,0 Mol-% Luft bestehende Gasmischung wurde mit dem Katalysator bei einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 750 h&supmin;¹ und bei 400ºC in Fließkontakt gebracht, welches eine Temperatur ist, die die maximale Ausbeute an Isophthalonitril ergibt. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 82,7 Mol-% bzw. 1,3 Mol-% bezogen auf das m-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Isophthalonitril gegenüber dem umgesetzten m-Xylol betrug 83,5 Mol-%.
  • Mittels des oben genannten Verfahrens wurde die Reaktion 6 Monate lang fortgeführt, wobei die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise auf die Temperatur eingestellt wurde, bei der die maximale Ausbeute an Isophthalonitril erhalten wird. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 82,5 Mol-% bzw. 1,4 Mol-% bezogen auf das m-xylol. Die Selektivität des Katalysators für Isophthalonitril zu dem umgesetzten m-Xylol betrug 83,3 Mol-%.
  • Beispiel 2
  • Ein Katalysator mit einein Atomverhältnis von V : Cr : Mo : B = 1 : 1 : 0,3 : 0,5 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt und die Aktivität und zeitliche Veränderung der Leistung dieses Katalysators wurden untersucht.
  • Eine aus 3,0 Mol-% m-Xylol, 21,0 Mol-% Ammoniak und 76,0 Mol-% Luft bestehende Gasmischung wurde mit dem Katalysator bei einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 750 h&supmin;¹ und bei 420ºC, welches eine Temperatur ist, die die maximale Ausbeute an Isophthalonitril ergibt, in Kontakt gebracht. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 79,8 Mol-% bzw. 2,2 Mol-% bezogen auf das m-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Isophthalonitril gegenüber dem umgesetzten m-Xylol betrug 80,5 Mol-%.
  • Mittels des oben genannten Verfahrens wurde die Reaktion 6 Monate lang fortgeführt, wobei die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise auf die Temperatur eingestellt wurde, bei der die maximale Ausbeute an Isophthalonitril unter den gleichen Bedingungen erhalten wird. Die Ausbeute an Isophthalonitril und m-Tolunitril betrug 79,8 Mol-% bzw. 2,3 Mol-%, bezogen auf das m-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Tsophthalonitril zu dem umgesetzten m-Xylol betrug 80,4 Mo1-%.
  • Beispiel 3
  • Ein in Beispiel 1 hergestellter Katalysator wurde auf seine Aktivität hin untersucht und auf die zeitliche Änderung der Leistungsfähigkeit hin in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht, außer daß p-Xylol anstelle von m-Xylol verwendet wurde.
  • Eine aus 3,1 Mol-% p-Xylol, 19,9 Mol-% Ammoniak und 77,0 Mol-% Luft bestehende Gasmischung wurde mit dem Katalysator bei einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 800 h&supmin;¹ und bei 400ºC, in Kontakt gebracht, welches eine Temperatur ist, welche die maximale Ausbeute an Phthalonitril ergibt. Die Ausbeute an Terephthalonitril und p-Nitril betrug 83,5 Mol-% bzw. 2,5 Mol-%, bezogen auf p-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Terephthalonitril gegenüber dem umgesetzten p-Xylol betrug 84,0 Mol-%.
  • Mittels des oben genannten Verfahrens wurde die Reaktion 6 Monate lang fortgesetzt, wobei die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise auf die Temperatur eingestellt wurde, bei der die maximale Ausbeute an Terephthalonitril unter den gleichen Bedingungen erhalten wird. Die Ausbeute an Terephthalonitril und p-Nitril betrug 83,1 Mol-% bzw. 2,3 Mol-%, bezogen auf das p-Xylol. Die Selektivität des Katalysators für Terephthalonitril gegenüber dem umgesetzten p-Xylol betrug 83,9 Mol-%.
  • Beispiel 4
  • Der in Beispiel 1 hergestellte Katalysator wurde auf seine Aktivität hin getestet und auf die zeitliche Änderung der Leistung hin in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht, außer daß Toluol anstelle von m-Xylol verwendet wurde.
  • Eine aus 5,1 Mol-% Toluol, 25,0 Mol-% Ammoniak und 69,9 Mol-% Luft bestehende Gasmischung wurde mit dem Katalysator bei einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 840 h&supmin;¹ und bei 410ºC in Kontakt gebracht, welches eine Temperatur ist, die die maximale Ausbeute an Benzonitril ergibt. Die Ausbeute an Benzonitril betrug 83,3 Mol-% bezogen auf Toluol. Die Selektivität des Katalysators für Benzonitril gegenüber dem umgesetzten Toluol betrug 84,3 Mol-%.
  • Mittels des oben genannten Verfahrens wurde die Reaktion 6 Monate lang fortgesetzt, wobei die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise auf die Temperatur eingestellt wurde, bei der die maximale Ausbeute an Benzonitril unter den gleichen Bedingungen erhalten wird. Die Ausbeute an Benzonitril betrug 83,0 Mol-% bezogen auf das Toluol. Die Selektivität des Katalysators für Benzonitril gegenüber dem emgesetzten Toluol betrug 83,8 Mol-%.

Claims (14)

1. Katalysator, der zur Verwendung bei der Ammoxidation von alkylsubstituierten aromatischen Verbindungen zu aromatischen Nitrilen geeignet ist, welcher ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid auf einem Siliziumdioxidträger umfaßt.
2. Katalysator nach Anspruch 1, worin das Atomverhältnis von Vanadium : Chrom : Molybdän : Bor 1 : 0,5-2,0 : 0,01-1,2 : 0,01-1,2 ist.
3. Katalysator nach Anspruch 1, worin der Anteil des Vanadiumoxids, des Chromoxids, des Molybdänoxids und des Boroxids in dem Katalysator 20 - 80 Gew.-% beträgt.
4. Verfahren zum Herstellen eines aromatischen Nitrils, welches das Umsetzen einer Gasmischung, die eine alkylsubstituierte aromatische Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff oder ein molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas enthält, in einer katalytischen Reaktion über einem Katalysator umfaßt, welcher ein Vanadiumoxid, ein Chromoxid, ein Molybdänoxid und ein Boroxid auf einem Siliziumdioxidträger, umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Atomverhältnis von Vanadium : Chrom : Molybdän : Bor 1 : 0,5-2,0 : 0,01-1,2 : 0,01-1,2 ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, worin der Anteil des Vanadiumoxids, des Chromoxids, des Molybdänoxids und des Boroxids in dem Katalysator 20 - 80 Gew.-% beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, worin die alkylsubstituierte aromatische Verbindung Toluol, Ethylbenzol, Xylol, Mesitylen, Cymol, Durol, Diethylbenzol oder Methylnaphthalin ist.
8. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Gasmischung Ammoniak in einer Menge von nicht weniger als der theoretischen Menge enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Reaktionstemperatur 300 - 500 ºC ist.
10. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Kontaktzeit der Gasmischung mit dem Katalysator 0,5 - 30 s ist.
11. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Gas, welches molekularen Sauerstoff enthält, Luft ist.
12. Verfahren nach Anspruch 4, worin die in der Gasmischung vorhandene Menge an Sauerstoff mindestens das 1,5-fache der theoretischen Menge ist.
13. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Gasmischung, die eine alkylsubstituierte aromatische Verbindung, Ammoniak und Sauerstoff oder ein molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas enthält, einer katalytischen Reaktion mit dem Katalysator in einem fluidisierten Zustand ausgesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Gasmischung 0,5 - 5 Vol.-% an der alkylsubstituierten Verbindung enthält.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH686133A5 (de) * 1993-02-23 1996-01-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Dicyanobenzolen mittels Ammonoxidation.
WO1996041678A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Vanadium-containing catalyst, process for the production thereof, and use thereof
US6281378B1 (en) 1995-06-08 2001-08-28 Nippon Shokubai Co., Ltd. Vanadium-containing catalysts, process for manufacturing and use of the same
US6187943B1 (en) 1996-10-24 2001-02-13 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for preparing carbocyclic or heterocyclic nitriles by vapor phase ammoxidation
EP0930295B1 (de) * 1998-01-16 2003-08-20 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Verfahren zur Herstellung von Nitril Verbindungen und dafür verwendeter Katalysator
JP4386155B2 (ja) 1999-07-15 2009-12-16 三菱瓦斯化学株式会社 芳香族ニトリルまたは複素環ニトリルの製造法
CN100335174C (zh) * 2004-12-17 2007-09-05 武汉大学 复合氧化物负载催化剂的制备方法和应用
EP1873137B1 (de) 2006-06-29 2011-08-31 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Herstellung von Xylenediaminen
CN102159532B (zh) 2008-09-08 2014-09-17 三菱瓦斯化学株式会社 苯二甲胺的制备方法
CN101554590B (zh) * 2008-12-10 2011-06-29 上海泰禾(集团)有限公司 一种用于制备间苯二甲腈的催化剂的制备方法
US8212080B2 (en) 2008-12-26 2012-07-03 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Production method of xylylenediamine
CN101865828B (zh) * 2010-05-31 2012-05-23 湖南大学 用于维护复杂体系光谱校正模型预测能力的方法
CN103339098B (zh) 2011-01-31 2015-04-22 三菱瓦斯化学株式会社 苯二甲胺的制造方法
KR101608412B1 (ko) 2014-03-10 2016-04-01 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 디시아노벤젠의 제조방법 및 제조장치
CN112457213B (zh) * 2020-08-28 2022-08-30 鞍山七彩化学股份有限公司 一种对氨基苯腈的催化合成方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462476A (en) * 1966-03-21 1969-08-19 Exxon Research Engineering Co Ammoxidation of aromatic hydrocarbons to aromatic nitriles using substantial quantities of water in the reaction mixture
DE1930880B2 (de) * 1969-06-18 1980-02-21 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Verfahren zur Herstellung von Iso- und/oder Terephthalsäuredinitrilen
JPS4945860B1 (de) * 1970-05-14 1974-12-06
JPS495838B1 (de) * 1970-12-29 1974-02-09
JPS4945860A (de) * 1972-09-06 1974-05-01
JPS5115028B2 (de) * 1973-06-05 1976-05-13
GB1586173A (en) * 1977-07-11 1981-03-18 Dow Chemical Co Catalysts suitable for use in making acrylic acid from acrolein
JPS562950A (en) * 1979-06-22 1981-01-13 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Preparation of phthalonitrile

Also Published As

Publication number Publication date
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