EP1945353A1 - Shaped catalyst body for partial oxidation reactions - Google Patents

Shaped catalyst body for partial oxidation reactions

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Publication number
EP1945353A1
EP1945353A1 EP06806647A EP06806647A EP1945353A1 EP 1945353 A1 EP1945353 A1 EP 1945353A1 EP 06806647 A EP06806647 A EP 06806647A EP 06806647 A EP06806647 A EP 06806647A EP 1945353 A1 EP1945353 A1 EP 1945353A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
catalyst
shaped
katalysatorformkorper
openings
shaped body
Prior art date
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Ceased
Application number
EP06806647A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Willi BRANDSTÄDTER
Leopold Streifinger
Marvin Estenfelder
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.)
Sued Chemie IP GmbH and Co KG
Original Assignee
Sued Chemie AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Sued Chemie AG filed Critical Sued Chemie AG
Publication of EP1945353A1 publication Critical patent/EP1945353A1/en
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    • B01J35/50—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/195—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
    • B01J27/198—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/215—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of saturated hydrocarbyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/60—Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/3023—Triangle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
    • B01J35/31—
    • B01J35/613—
    • B01J35/633—

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst article for the production of malic acid anhydride containing mixed oxides of vanadium and phosphorus as a catalyst component
  • Maleic anhydride is a chemical intermediate of considerable commercial interest. It is used, for example, in the preparation of alkyd and polyester resins, alone or in combination with other acids. In addition, it is also a versatile intermediate for chemical synthesis, for example for the synthesis of Gamma-butyrolactone, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol, which in turn are used in turn as a solvent or to polymers such as polytetrahydrofuran or Polyvmylpyrrolidon further processed
  • the preparation of maleic anhydride is usually carried out by partial oxidation of hydrocarbons xn the gas phase mic molecular oxygen or with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a vanadium-phosphorus oxide catalyst (VPO)
  • VPO vanadium-phosphorus oxide catalyst
  • the oxidation catalysts contain mixed oxides of vanadium and phosphorus, with such vanadium m oxidation catalysts having a valence of +3.8 to +4.8 being particularly suitable for the production of maleic anhydride from saturated hydrocarbons having at least four carbon atoms in a straight chain.
  • the VPO catalysts may also contain promoters, such as metals, which may be present in the form of their oxides in the oxidation catalyst.
  • No. 4,283,307 describes a mixed oxide of the vanadium and the phosphorus-containing catalyst moldings for the partial oxidation of n-butane, which has a cylindrical geometry and is penetrated along its longitudinal axis by a through-bore.
  • EP 1 261 424 B1 relates to a catalyst for the production of maleic anhydride by heterogeneously catalyzed gas-phase oxidation of a hydrocarbon having at least 4 carbon atoms.
  • This catalyst contains a catalytically active composition of a vanadium-phosphorus mixed oxide and has a substantially hollow cylindrical structure.
  • the hollow cylinder is designed such that the ratio of the height to the diameter of the passage opening is at most 1.5 and the ratio of the geometric surface to the geometric volume of the molding at least 2 mm "1 .
  • EP 0 552 287 B1 relates to a shaped catalyst body for producing maleic anhydride, wherein the shaped body comprises a solid geometric shape with at least one cavity arranged in the outer surface.
  • the shaped body is formed from mixed oxides of vanadium and phosphorus and has a geometric volume of 30% to 67% of that occupies the cavity-free massive moldings, wherein the ratio of the geometric surface of the shaped body to the geometric volume of the shaped body at least 20 cm "1 Detragt
  • the object of the present invention is to provide a Katalysatorformkorper for the preparation of Malemsaureanhyd ⁇ d MSA) by heterogeneously catalyzed gas-phase oxidation of hydrocarbons of the type mentioned above, which allows the preparation of maleic anhydride with a higher selectivity and with a higher productivity compared to the prior art and wherein the end product has a low content of acetic and acrylic acid than in the case of previously known shaped articles.
  • the geometric basic body enclosing the shaped catalyst is a prism having a first and a second triangular surface and the catalyst former is provided with three continuous openings extending from a first Flat surface of the molded body, which spans the first triangular surface of the prism, to a second surface of the shaped body, which spans the second triangular surface of the prism extend
  • the catalyst moldings according to the invention are distinguished by an increased specific activity per g / catalyst and an increased selectivity, resulting in an increased productivity of maleic anhydride and an increased malemic anhydride selectivity by suppression of overoxidation of maleic anhydride can be obtained.
  • productivity means the mass flow of MSA kg (MSA) per volume / reactor, expressed in units of
  • the erfmdungsgedorfen Katalysatorforrrkorper have a high mechanical stability, so that, for example, during transport of erfmdungsgeloisen Formkorper and Befullen a Rohrbundelreaktors with the erfmdungsgedorfen Katalysatorform- corpuscles substantially no damage to the Formkorper.
  • novel catalyst moldings it is advantageous in the novel catalyst moldings that they have relatively short diffusion paths.
  • the short diffusion paths cause a high pore utilization, so that a lower catalyst mass can be used to achieve a desired hydrocarbon conversion and a higher MSA selectivity, since the total oxidation of MSA to CO and CO 2 is suppressed.
  • Prismatic catalyst moldings generally have a relatively low stability along their long edges, so that, for example, during the filling process of a reactor with the corresponding catalyst moldings, flaking in the region of the long edges can occur.
  • the shaped body has a substantially triangular cross-section with rounded apexes.
  • the Katalysatorformkorper has a substantially trilobal cross section, each Lobus is provided with a through opening.
  • the through-holes have a circular or oval cross-section.
  • the through openings of the erfformungshacke Katalysatorformkorpers according to a particularly preferred embodiment, a diameter of 0.5 mm to 3 mm.
  • the through openings have the same diameter.
  • the continuous openings have a diameter different from each other.
  • the through openings are substantially parallel to each other.
  • the ratio of the gap between the continuous openings to the diameter of the openings amounts to 1.15 to 1.5.
  • the ratio of the gap between the continuous openings to the diameter of the openings amounts to 1.15 to 1.5.
  • relatively high space velocities of the gas mixture passing through the reactor bed can be obtained by such a design.
  • a factor which determines the filling density of shaped catalyst bodies in a reactor is the geometry of the shaped catalyst bodies. In order to influence the filling density and thus to influence the space velocities of the gas passing through the catalyst bed, according to a further preferred embodiment of the shaped catalyst body according to the invention it can be provided that two of the three lobes have the same outside diameter. According to an alternative embodiment, all prongs have a different outer diameter.
  • the filling density of a reactor loaded with shaped catalyst bodies depends on the size of the corresponding shaped bodies.
  • the shaped bodies preferably have a length of 2 to 20 mm, in particular of 3 to 10 mm.
  • the ratio of the length of the shaped body according to the invention to the minimum width of the end face of the trilobal shaped body is 0.5 to 2.
  • the minimum width of the end face is defined in FIG. 1 by the reference numeral 170.
  • the catalyst moldings of the invention the ratio of the volume of the shaped body V Fo rmSystem to the volume of the enveloping primate V Prisrna 0.71 to 0.9.
  • the volume of the shaped body but also of the enveloping prism is calculated as the volume of the solid shaped body, ie without consideration of the through openings.
  • the shaped article according to the invention usually has a geometric surface area of 0.15 cm 2 to 5 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 4 cm 2 , more preferably 1 cm 2 to 3.5 cm 2 , in particular 1, 5 cm 2 to 3 cm 2 .
  • the erfir.dungs- gerra touch Katalysatorformkorpers amounts to the ratio of the geometric surface of the molded article to the volume of the molded body pers 0.5 to 20 mm “1 , preferably 1.4 to 4 mm “ 1 and in particular the ratio of geometric surface of the shaped body to its volume greater than 2.1 mm "1 .
  • the bulk density of the inventive shaped body is 0.4 g / cm 3 to 1.4 g / cm 3 , preferably 0.5 g / cm 3 to 1.1 g / cm 3 .
  • the B ⁇ T surface of the erfmdungsgewillen Katalysatorformkorpers amounts to 10 to 300 m 2 / g, preferably 15 to 80 m 2 / g, particularly preferably 20 - 50 m 2 / g.
  • the BET surface is determined by the one-point method by adsorption of nitrogen according to DIN 66132.
  • the integral pore volume (determined according to DIN 66133 (Hg porosimetry)) is> 100, preferably> 180 mmVg.
  • a maximum of 10% of the pore volume is formed by pores of ⁇ 10 nm radius and a maximum of 10% of the pore volume is formed by pores> 500 nm radius.
  • the shaped catalyst bodies according to the invention may contain the mixed oxides of vanadium and phosphorus, for example in pure, undiluted form as a so-called “full catalyst” or diluted with a preferably oxidic support material as a so-called supported “mixed catalyst”.
  • Suitable support materials for the mixed catalysts are, for example, aluminum oxide, silicon dioxide, aluminum silicates, zirconium dioxide, titanium dioxide or mixtures thereof.
  • the content of the catalyst component in the shaped catalyst body according to the invention is preferably from 3 to 50% by weight, based on the total weight of the shaped catalyst body.
  • the content of the catalyst component in the inventive shaped catalyst body 3 is 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the total weight of the shaped catalyst body.
  • the shaped catalyst body according to the invention may contain as further catalytically active component a promoter selected from metals of the Periodic Table of the Elements.
  • the catalyst component corresponds to the general formula
  • M is at least one promoter
  • x represents a number from 0.1 to 3
  • y is a number adapted to the valences of V
  • P and M and z represents a number from 0 to 1.5.
  • the promoter may be selected from the metals.
  • the promoter is selected from chromium, nickel, magnesium, aluminum, silicon, tungsten, niobium, antimony and / or cesium
  • the promoter is further selected from lithium, zinc, iron, or bismuth, tellurium, silver, and / or molybdenum
  • the proportion of the promoter in the form of an oxide or in the form of a compound which can be converted into an oxide is 0.005% by weight to 5% by weight, based on the total weight of the molded article.
  • auxiliaries such as tableting aids or pore formers, to be added to the catalyst moldings according to the invention.
  • Tablettierosmittel are generally added when the shaping of erfmdungsgeEnglishen Katalysatorformkorpers takes place via a tabletting.
  • Tableting aids are generally catalytically inert and improve the tabletting properties of the so-called catalyst precursor powder, for example by increasing the lubricious and / or free-flowing properties.
  • a particularly suitable tableting aid is, for example, graphite.
  • the added tabletting aids may remain in the activated catalyst and are generally of the order of 1 to 5% by weight of the catalyst article, based on the total weight of the catalyst article
  • pore formers are pore forming agents, which for targeted adjustment of the pore structure in the meso- and macropores area are used. These are usually compounds containing carbon, hydrogen, oxygen and / or nitrogen, which are added to the catalyst precursor powder before shaping and decompose or evaporate during the subsequent activation of the catalyst molding, for example by calcination, and thus for the most part from the resulting Moldings emerge and thereby create pores.
  • the invention further relates to the use of the shaped catalyst body according to the invention for the production of maleic anhydride from hydrocarbons.
  • Non-aromatic hydrocarbons having 4 to 10 carbon atoms can be used as hydrocarbons. It is required that the hydrocarbon contains not less than 4 carbon atoms in a straight chain or in a ring. Particularly suitable is the hydrocarbon n-butane. In addition to n-butane, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, nonanes, decanes or mixtures of any of these compounds with or without n-butane are also suitable, provided they contain at least 4 straight chain carbon atoms.
  • Unsaturated hydrocarbons may also be used for conversion to maleic anhydride.
  • Suitable unsaturated hydrocarbons are for example butenes (1-butene and 2-butene), 1, 3-butadiene, the pentenes, the hexenes, the heptenes, the octenes, the nonenes, the decenes, and mixtures be ⁇ Kunststoffiger of these compounds, with the proviso that they contain at least 4 carbon cofactors in straight chain.
  • substituted and unsubstituted furans for.
  • tetrahydrofuran also aromatic compounds, such as benzene and its derivatives.
  • the shaped catalyst body according to the invention can be produced, for example, as described in WO 97/12674, the shaping taking place in accordance with the geometry according to the invention.
  • a pentavalent vanadium compound for example, V 2 Os
  • a reducing solvent for example isobutanol
  • a pentavalent phosphorus compound for example, o-phosphoric acid or another phosphoric acid such as pyrophosphoric acids and / or mixtures thereof, etc.
  • a promoter for example, o-phosphoric acid or another phosphoric acid such as pyrophosphoric acids and / or mixtures thereof, etc.
  • the abovementioned reaction can be carried out in the presence of a carrier material which is, for example, pulverulent and is dispersed in the solvent.
  • Drying and optionally calcining the catalyst precursor If appropriate, pulverulent carrier material and / or a pore-forming agent can be mixed in with the dried catalyst precursor.
  • the drying can be carried out, for example, under reduced pressure under protective gas or under excess oxygen.
  • a tableting aid may be added to the dried catalyst precursor.
  • an atmosphere which may contain oxygen, nitrogen, noble gases, carbon dioxide, carbon monoxide and / or water vapor or mixtures thereof.
  • the shaped catalyst body according to the invention can be prepared, for example, by first mixing the dried catalyst precursor powder with a binder or with a lubricant. The production of the shaped body is then for example in a tablet press having a turntable, a plurality of openings uer4.000 at its periphery with a corresponding Q, beis p ielsweise are arranged a trilobal cross-section or a triangular cross-section. In this opening (dies), the mixture is filled, which is held from below by a stamp, through which during the rotation of the turntable, for example, three pins which are located at the locations of the openings to be generated, are pushed upwards.
  • FIG. 2 shows a catalyst according to the invention according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a shaped catalyst body according to a first embodiment taken overall by the reference numeral 100.
  • the shaped catalyst body 100 is formed from mixed oxides of vanadium and phosphorus and has a trilobal cross section.
  • the three lobes 110, 120, 130, each having the same outer diameter 150, are each penetrated by a circular opening 111, 121, 131.
  • the three through holes 111, 121 and 131 have the same diameter 140 and are aligned parallel to each other, wherein the longitudinal axes of the openings 111, 121 and 131 define the vertices of a substantially equilateral triangle in cross section.
  • the ratio of the length 160 of the molding 100 to the minimum width of the end face 170 of the trilobal molding is on the order of 0.5 to 2.
  • the geometric basic body enveloping the trilobal shaped catalyst body 100 is a prism 180.
  • FIG. 2 shows a shaped catalyst body according to the invention, designated in total by the reference numeral 200, according to a second embodiment.
  • the molded body 200 has a triangular cross section with rounded apexes and is penetrated by three mutually parallel through holes 211, 221 and 231 as openings, all of which have the same diameter 240.
  • the longitudinal axes The through-holes 211, 221 and 231 form in cross section the vertices of a substantially equilateral triangle.

Abstract

The invention relates to a shaped catalyst body for preparing maleic anhydride, which comprises mixed oxides of vanadium and of phosphorus as catalyst components. To develop a generic shaped catalyst body further so that it has improved properties, it is proposed that the basic geometric body enveloping the shaped catalyst body (100; 200) be a prism (180) having a first triangular face and a second triangular face and the shaped catalyst body (100; 200) be provided with three through openings (111, 121, 131; 211, 221, 231) which extend from a first face of the shaped body (100; 200) which contacts the first triangular face of the prism (180) to a second face of the shaped body (100; 200) which contacts the second triangular face of the prism (180).

Description

Katalysatorformkorper für Partialoxidationsreaktxonen Catalyst moldings for Partialoxidationsreaktxonen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysatαrformkorper für die Herstellung von Malemsaureanhydrid, enthaltend gemischte Oxide des Vanadiums und des Phosphors als KatalysatorkomponenteThe present invention relates to a catalyst article for the production of malic acid anhydride containing mixed oxides of vanadium and phosphorus as a catalyst component
Maleinsaureanhydrid ist ein chemisches Zwischenprodukt von erheblichem gewerblichem Interesse Es wird beispielsweise bei der Herstellung von Alkyd- und Polyesterharzen allein oder auch in Kombination mit anderen Sauren eingesetzt Darüber hinaus stellt es auch ein vielseitig einsetzbares Zwischenprodukt für die chemische Synthese dar, zum Beispiel für die Synthese von Gamma-Butyrolacton, Tetrahydrofuran und 1,4- Butandiol, welche wiederum ihrerseits als Lösungsmittel eingesetzt werden oder zu Polymeren, wie beispielsweise Polytetra- hydrofuran oder Polyvmylpyrrolidon, weiterverarbeitet werdenMaleic anhydride is a chemical intermediate of considerable commercial interest. It is used, for example, in the preparation of alkyd and polyester resins, alone or in combination with other acids. In addition, it is also a versatile intermediate for chemical synthesis, for example for the synthesis of Gamma-butyrolactone, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol, which in turn are used in turn as a solvent or to polymers such as polytetrahydrofuran or Polyvmylpyrrolidon further processed
Die Herstellung von Maleinsaureanhydrid erfolgt in der Regel durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen xn der Gasphase mic molekularem Sauerstoff oder mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in Gegenwart eines Vanadium- Phosphor-Oxid-Katalysators (VPO) Dabei werden verschiedene Oxidationskatalysatoren, verschiedene Katalysatorformkorper und verschiedene Verfahrensfuhrungen angewandt. Irr Allgemeinen enthalten die Oxidationskatalysatoren gemischte Oxide von Vanadium und Phosphor, wobei sich derartige Oxidationskatalysatoren mit Vanadium m einer Wertigkeit von +3,8 bis +4,8 als besonders geeignet für die Herstellung von Maleinsaureanhydrid aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit mindestens vier Kohlenstoffatomen in einer geraden Kette erwiesen haben. Neben Vanadium, Phosphor und Sauerstoff können die VPO-Katalysatoren auch Promotoren wie beispielsweise Metalle enthalten, die im Oxidationskatalysator in Form ihrer Oxide vorliegen können.The preparation of maleic anhydride is usually carried out by partial oxidation of hydrocarbons xn the gas phase mic molecular oxygen or with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a vanadium-phosphorus oxide catalyst (VPO) Various oxidation catalysts, different Katalysatorformkorper and different Verfahrensfuhrungen be applied , Generally, the oxidation catalysts contain mixed oxides of vanadium and phosphorus, with such vanadium m oxidation catalysts having a valence of +3.8 to +4.8 being particularly suitable for the production of maleic anhydride from saturated hydrocarbons having at least four carbon atoms in a straight chain. In addition to vanadium, phosphorus and oxygen, the VPO catalysts may also contain promoters, such as metals, which may be present in the form of their oxides in the oxidation catalyst.
Zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch heterogenkataly- tische Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen werden Vanadium, Phosphor und Sauerstoff enthaltende Katalysatorformkörper mit einer voneinander verschiedenen Geometrie eingesetzt.For the production of maleic anhydride by heterogeneously catalyzed gas phase oxidation of hydrocarbons vanadium, phosphorus and oxygen containing shaped catalyst bodies are used with a mutually different geometry.
Die US 4,283,307 beschreibt einen gemischte Oxide des Vanadiums und des Phosphors enthaltenden Katalysatorformkörper zur partiellen Oxidation von n-Butan, der eine zylindrische Geometrie aufweist und entlang seiner Längsachse von einer Durchgangsbohrung durchsetzt ist.No. 4,283,307 describes a mixed oxide of the vanadium and the phosphorus-containing catalyst moldings for the partial oxidation of n-butane, which has a cylindrical geometry and is penetrated along its longitudinal axis by a through-bore.
Die EP 1 261 424 Bl betrifft einen Katalysator für die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation eines Kohlenwasserstoffs mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen. Dieser Katalysator enthält eine katalytisch aktive Masse eines Vanadium-Phosphor-Mischoxids und weist eine im Wesentlichen hohlzylinderförmige Struktur auf. Dabei ist der Hohlzylinder derart ausgebildet, dass das Verhältnis der Höhe zum Durchmesser der Durchgangsöffnung höchstens 1,5 beträgt und das Verhältnis der geometrischen Oberfläche zum geometrischen Volumen des Formkörpers mindestens 2 mm"1 beträgt.EP 1 261 424 B1 relates to a catalyst for the production of maleic anhydride by heterogeneously catalyzed gas-phase oxidation of a hydrocarbon having at least 4 carbon atoms. This catalyst contains a catalytically active composition of a vanadium-phosphorus mixed oxide and has a substantially hollow cylindrical structure. In this case, the hollow cylinder is designed such that the ratio of the height to the diameter of the passage opening is at most 1.5 and the ratio of the geometric surface to the geometric volume of the molding at least 2 mm "1 .
Die EP 0 552 287 Bl betrifft einen Katalysatorformkörper zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid, wobei der Formkörper eine massive geometrische Form mit mindestens einem in der äußeren Oberfläche angeordneten Hohlraum umfasst. Der Formkörper ist dabei aus gemischten Oxiden von Vanadium und Phosphor gebildet und weist ein geometrisches Volumen von 30 % bis 67 % von dem, das der Hohlraum freie massive Formkörper einnimmt, auf, wobei das Verhältnis der geometrischen Oberflache des Formkorpers zum geometrischen Volumen des Formkorpers mindestens 20 cm"1 DetragtEP 0 552 287 B1 relates to a shaped catalyst body for producing maleic anhydride, wherein the shaped body comprises a solid geometric shape with at least one cavity arranged in the outer surface. The shaped body is formed from mixed oxides of vanadium and phosphorus and has a geometric volume of 30% to 67% of that occupies the cavity-free massive moldings, wherein the ratio of the geometric surface of the shaped body to the geometric volume of the shaped body at least 20 cm "1 Detragt
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Katalysatorformkorper zur Herstellung von Malemsaureanhydπd MSA) durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher im Vergleich zum Stand der Technik die Herstellung von Maleinsaureanhydrid mit einer höheren Selektivität und mit einer höheren Produktivität erlaubt und wobei das Endprodukt einen niedrigen Anteil an Essigsaure und Acrylsaure als bei der Verwendung bisher bekannter Formkorper aufweist.The object of the present invention is to provide a Katalysatorformkorper for the preparation of Malemsaureanhydπd MSA) by heterogeneously catalyzed gas-phase oxidation of hydrocarbons of the type mentioned above, which allows the preparation of maleic anhydride with a higher selectivity and with a higher productivity compared to the prior art and wherein the end product has a low content of acetic and acrylic acid than in the case of previously known shaped articles.
Diese Aufgabe wird bei einem Katalysatorformkorper der gat- tungsger'aßen Art dadurch gelost, dass der den Katalysatorform- korper umhüllende geometrische Grundkorper ein Prisma mit einer ersten und einer zweiten Dreiecksflache ist und der Katalysatorformkorper mit drei durchgehenden Offnungen versehen ist, die sich von einer ersten Flache des Formkorpers, welche die erste Dreiecksflache des Prismas aufspannt, zu einer zweiten Flache des Formkorpers, welche die zweite Dreiecksflache des Prismas aufspannt, erstreckenThis object is achieved in the case of a shaped catalyst of the generic type by virtue of the fact that the geometric basic body enclosing the shaped catalyst is a prism having a first and a second triangular surface and the catalyst former is provided with three continuous openings extending from a first Flat surface of the molded body, which spans the first triangular surface of the prism, to a second surface of the shaped body, which spans the second triangular surface of the prism extend
Gegenüber den im Stand der Technik bekannten Katalysatorform- korpern zeichnen sich die erfmdungsgemaßen Katalysatorform- korper durch eine erhöhte spezifische Aktivität pro g/Katalysator und eine erhöhte Selektivität aus, wodurch eine erhöhte Produktivität an Maleinsaureanhydrid und eine erhöhte Malemsaureanhydrid-Selektivitat durch Unterdrückung der Uber- oxidation von Maleinsaureanhydrid erhalten werden kann.Compared with the catalyst moldings known in the prior art, the catalyst moldings according to the invention are distinguished by an increased specific activity per g / catalyst and an increased selectivity, resulting in an increased productivity of maleic anhydride and an increased malemic anhydride selectivity by suppression of overoxidation of maleic anhydride can be obtained.
Der Begriff „Produktivität" bedeutet den Massenstrom an MSA kg(MSA) pro Volumen/Reaktor, ausgedruckt in der Einheit Ei-The term "productivity" means the mass flow of MSA kg (MSA) per volume / reactor, expressed in units of
" -'-(Reaktor) ne erhöhte Produktivität bedeutet, dass m einer bestehenden Produktionsanlage pro Zeiteinheit mehr Produkt, z. B Malem- saureanhydrid (MSA) synthetisiert werden kann."-'- (reactor) Increased productivity means that in an existing production plant more product per unit time, eg. B maleate anhydride (MSA) can be synthesized.
überraschenderweise wurde außerdem gefunden, dass das mit dem erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorper erhaltene Produkt bei der Malemsaureanhydridsynthese einen gegenüber bisherigen Formkorpern äußerst niedrigen Anteil von Acrylsaure und Essigsaure im Endprodukt aufweist, insbesondere ist erfmdungsgemaß die Summe beider vorgenannten Komponenten um 20-30% geringer als bei Verwendung herkömmlicher Formkorper.Surprisingly, it was also found that the product obtained with the erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorper in Malemsaureanhydridsynthese has a very low proportion of acrylic acid and acetic acid in the final product compared to previous moldings, in particular erfmdungsgemaß the sum of both aforementioned components by 20-30% less than when using conventional Formkorper ,
Außerdem können für einen gegebenen maximalen Druckverlust einer Katalysatorschuttung nun mindestens 20% höhere Raumgeschwindigkeiten (GHSV = Volumenstrom/Katalysatorvolumen) angewandt werden, verglichen mit bekannten Formkorpergeometrien, wie z. B Kugeln, massiven zylinderförmigen Tabletten oder Extrudaten. Ist z. B. mit einem der bisher bekannten Formkorpern maximal eine GHSV von 2500 h"1 möglich, so sind unter Verwendung der erfmdungsgemaßen Formkorper Raumgeschwindigkeiten von mindestens 3000 h"1 bei gleichem Druckverlust erzielbar. Aufgrund des spezifisch geringeren Druckaufbaus ist es andererseits auch möglich, einen gegebenen Durchsatz, z. B GHSV von 2500 h"1 mit einem geringeren Druckverlust als mit herkömmlichen Formkorpern zu realisieren. Dadurch muss eine geringere Geblaseleistung aufgewendet werden, was zu einer Einsparung von Energiekosten fuhrt.In addition, at least 20% higher space velocities (GHSV = volumetric flow / catalyst volume) can now be used for a given maximum pressure drop of catalyst bed compared to known mold geometries, such as. B balls, massive cylindrical tablets or extrudates. Is z. B. with one of the previously known molded articles a maximum GHSV of 2500 h "1 possible, so space velocities of at least 3000 h " 1 at the same pressure loss can be achieved using the erfmdungsgemaßen Formkorper. On the other hand, due to the specific lower pressure build-up, it is also possible to achieve a given throughput, e.g. B GHSV of 2500 h "1 with a lower pressure drop than with conventional molded parts, which means that a lower blower output has to be used, which leads to a saving of energy costs.
Ferner weisen die erfmdungsgemaßen Katalysatorforrrkorper eine hohe mechanische Stabilität auf, so dass beispielsweise beim Transport der erfmdungsgemaßen Formkorper und Befullen eines Rohrbundelreaktors mit den erfmdungsgemaßen Katalysatorform- korpern eine Beschädigung der Formkorper im Wesentlichen ausbleibt. Darüber hinaus ist bei den erfindungsgemaßen Katalysatorforπi- korpern von Vorteil, dass sie runde Begrenzungslinien aufweisen. Dadurch wird ein einfacher und reproduzierbarer Befull- vorgang eines Reaktors ermöglicht mit einer geringen Ausbildung von Fulllucken.Furthermore, the erfmdungsgemaßen Katalysatorforrrkorper have a high mechanical stability, so that, for example, during transport of erfmdungsgemaßen Formkorper and Befullen a Rohrbundelreaktors with the erfmdungsgemaßen Katalysatorform- corpuscles substantially no damage to the Formkorper. In addition, it is advantageous in the case of the catalyst preforms according to the invention that they have round boundary lines. This makes possible a simple and reproducible filling process of a reactor with a low formation of full lukewarms.
Ferner ist bei den erfindungsgemaßen Katalysatorformkorpern von Vorteil, dass sie verhältnismäßig kurze Diffusionswege aufweisen. Die kurzen Diffusionswege bewirken einen hohen Porennutzungsgrad, so dass eine geringere Katalysatormasse zur Erzielung eines gewünschten Kohlenwasserstoffumsatzes eingesetzt werden kann sowie eine höhere MSA-Selektivitat , da die Totaloxidation von MSA zu CO und CO2 unterdruckt wird.Furthermore, it is advantageous in the novel catalyst moldings that they have relatively short diffusion paths. The short diffusion paths cause a high pore utilization, so that a lower catalyst mass can be used to achieve a desired hydrocarbon conversion and a higher MSA selectivity, since the total oxidation of MSA to CO and CO 2 is suppressed.
Prismatisch ausgebildete Katalysatorformkorper weisen entlang ihrer Langskanten in der Regel eine verhältnismäßig geringe Stabilität auf, so dass es beispielsweise beim Befullvorgang eines Reaktors mit den entsprechenden Katalysatorformkorpern zu Abplatzungen im Bereich der Langskanten kommen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Katalysatorformkorpers weist der Formkorper einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Scheiteln auf.Prismatic catalyst moldings generally have a relatively low stability along their long edges, so that, for example, during the filling process of a reactor with the corresponding catalyst moldings, flaking in the region of the long edges can occur. According to a preferred embodiment of the novel shaped catalyst body, the shaped body has a substantially triangular cross-section with rounded apexes.
Gemäß einer alternativen Ausfuhrungsform weist der Katalysatorformkorper einen im Wesentlichen trilobalen Querschnitt auf, wobei jeder Lobus mit einer durchgehenden Öffnung versehen ist.According to an alternative embodiment, the Katalysatorformkorper has a substantially trilobal cross section, each Lobus is provided with a through opening.
Entsprechend einer fertigungstechnisch einfach zu realisierenden und damit kostengünstigen Ausfuhrungsform des erfindungs- gemaßen Katalysatorformkorpers weisen die durchgehenden Öffnungen einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf.According to a manufacturing technology easy to implement and thus cost-effective embodiment of erfindungsgemaßen Katalysatorformkorpers the through-holes have a circular or oval cross-section.
Bei der Herstellung von Maleinsaureanhydrid durch heterogenka- talytische Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen treten im Reaktorbett Druckverluste auf, welche sich nachteilig auf den Gasdurchsatz und damit auf die Produktkapazitat auswirken bzw. eine erhöhte Leistung des Geblases erfordern. Um den Druckverlust im Reaktor möglichst gering zu halten und um möglichst kurze Diffusionswege innerhalb des Katalysatorformkor- pers zu erzielen, weisen die durchgehenden Offnungen des er- flndungsgemaßen Katalysatorformkorpers gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform einen Durchmesser von 0,5 mm bis 3 mm auf .In the production of maleic anhydride by heterogeneous catalytic gas-phase oxidation of hydrocarbons occur in the reactor bed pressure losses, which adversely affect the gas flow rate and thus on the product capacity or require increased performance of the blower. In order to keep the pressure loss in the reactor as low as possible and in order to achieve the shortest possible diffusion paths within the Katalysatorformkor- pers, the through openings of the erfformungsgemäße Katalysatorformkorpers according to a particularly preferred embodiment, a diameter of 0.5 mm to 3 mm.
Um die Strömung des bei der Herstellung von Maleinsaurean- hydrid durch heterogenkatalytische Gasphasenoxidation des durch das Katalysatorbett tretenden Gasgemisches positiv zu beeinflussen, d.h. den Diffusionsweg bei gleichzeitig ausreichender Stabilität zu verkurzen, kann fertigungstechnisch bevorzugt vorgesehen werden, dass die durchgehenden Offnungen den gleichen Durchmesser aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausfuhrungsform kann vorgesehen sein, dass die durchgehenden Offnungen einen voneinander verschiedenen Durchmesser aufweisen .In order to positively influence the flow of the gaseous mixture passing through the catalyst bed in the production of maleic anhydride by heterogeneously catalyzed gas phase oxidation, i. To shorten the diffusion path with sufficient stability at the same time, it may preferably be provided in terms of manufacturing technology that the through openings have the same diameter. According to an alternative embodiment it can be provided that the continuous openings have a diameter different from each other.
Gemäß einer fertigungstechnisch einfachen und damit besonders kostengünstigen Ausfuhrungsform des Katalysatorformkorpers verlaufen die durchgehenden Öffnungen im Wesentlichen parallel zueinander .According to a manufacturing technology simple and thus particularly cost-effective embodiment of the Katalysatorformkorpers the through openings are substantially parallel to each other.
Bevorzugt ist es, wenn das Verhältnis des Zwischenraumabstands zwischen den durchgehenden Offnungen zum Durchmesser der Offnungen 1,15 bis 1,5 betragt. Dadurch wird einerseits eine ausreichende mechanische Stabilität des erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorpers gewährleistet, andererseits können durch eine derartige Ausbildung verhältnismäßig hohe Raumgeschwindigkeiten des durch das Reaktorbett hindurchtretenden Gasgemisches erhalten werden. Ein Faktor, der die Fülldichte von Katalysatorformkörpern in einem Reaktor mitbestimmt, ist die Geometrie der Katalysatorformkörper. Um Einfluss auf die Fülldichte und um so Einfluss auf die Raumgeschwindigkeiten des durch das Katalysatorbett hindurchtretenden Gases zu nehmen, kann es gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorformkörpers vorgesehen sein, dass zwei der drei Loben den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weisen alle Loben einen unterschiedlichen Außendurchmesser auf.It is preferred if the ratio of the gap between the continuous openings to the diameter of the openings amounts to 1.15 to 1.5. On the one hand, sufficient mechanical stability of the shaped catalyst body according to the invention is ensured, on the other hand, relatively high space velocities of the gas mixture passing through the reactor bed can be obtained by such a design. A factor which determines the filling density of shaped catalyst bodies in a reactor is the geometry of the shaped catalyst bodies. In order to influence the filling density and thus to influence the space velocities of the gas passing through the catalyst bed, according to a further preferred embodiment of the shaped catalyst body according to the invention it can be provided that two of the three lobes have the same outside diameter. According to an alternative embodiment, all prongs have a different outer diameter.
Ferner hängt die Fülldichte eines mit Katalysatorformkörpern beladenen Reaktors von der Größe der entsprechenden Formkörper ab. Um geeignete Raumgeschwindigkeiten des Kohlenwasserstoff und Sauerstoff enthaltenden Gasgemisches bei der Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch heterogenkatalytische Gasphasen- oxidation zu erhalten, weisen die Formkörper bevorzugt eine Länge von 2 bis 20 mm, insbesondere von 3 bis 10 mm auf.Furthermore, the filling density of a reactor loaded with shaped catalyst bodies depends on the size of the corresponding shaped bodies. In order to obtain suitable space velocities of the hydrocarbon and oxygen-containing gas mixture in the production of maleic anhydride by heterogeneously catalyzed gas-phase oxidation, the shaped bodies preferably have a length of 2 to 20 mm, in particular of 3 to 10 mm.
In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, wenn das Verhältnis von der Länge des erfindungsgemäßen Formkörpers zur minimalen Breite der Stirnfläche des trilobalen Formkörpers 0,5 bis 2 beträgt. Die minimale Breite der Stirnfläche ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 170 definiert.In this context, it is further preferred if the ratio of the length of the shaped body according to the invention to the minimum width of the end face of the trilobal shaped body is 0.5 to 2. The minimum width of the end face is defined in FIG. 1 by the reference numeral 170.
3ei dem erfindungsgemäßen Katalysatorformkörper beträgt das Verhältnis des Volumens des Formkörpers VFormkörper zum Volumen des umhüllenden Primas VPrisrna 0,71 bis 0,9. Das Volumen des Formkörpers aber auch des umhüllenden Prismas berechnet sich dabei als Volumen des massiven Formkörpers, d.h. ohne Berücksichtigung der durchgehenden Öffnungen.3EI the catalyst moldings of the invention, the ratio of the volume of the shaped body V Fo rmkörper to the volume of the enveloping primate V Prisrna 0.71 to 0.9. The volume of the shaped body but also of the enveloping prism is calculated as the volume of the solid shaped body, ie without consideration of the through openings.
Der erfindungsgemäße Formkörper hat üblicherweise eine geometrische Oberfläche von 0,15 cm2 bis 5 cm2, vorzugsweise 0,5 cm2 bis 4 cm2, besonders bevorzugt 1 cm2 bis 3,5 cm2, insbesondere 1, 5 cm2 bis 3 cm2.The shaped article according to the invention usually has a geometric surface area of 0.15 cm 2 to 5 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 4 cm 2 , more preferably 1 cm 2 to 3.5 cm 2 , in particular 1, 5 cm 2 to 3 cm 2 .
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausfuhrungsform des erfir.dungs- gerraßen Katalysatorformkorpers betragt das Verhältnis der geometrischen Oberflache des Formkorpers zum Volumen des Formkor- pers 0,5 bis 20 mm"1, vorzugsweise 1,4 bis 4 mm"1 und insbesondere ist das Verhältnis der geometrischen Oberflache des Formkorpers zu seinem Volumen großer als 2,1 mm"1.According to a further preferred embodiment of the erfir.dungs- gerraßen Katalysatorformkorpers amounts to the ratio of the geometric surface of the molded article to the volume of the molded body pers 0.5 to 20 mm "1 , preferably 1.4 to 4 mm " 1 and in particular the ratio of geometric surface of the shaped body to its volume greater than 2.1 mm "1 .
Entsprechend einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungs- gemaßen Katalysatorformkorpers betragt die Schuttdichte der erfmdungsgemaßen Formkorper 0,4 g/cm3 bis 1,4 g/cm3, vorzugsweise 0,5 g/cm3 bis 1,1 g/cm3.According to a preferred embodiment of the erfindungsgemäßen Katalysatorformkorpers the bulk density of the inventive shaped body is 0.4 g / cm 3 to 1.4 g / cm 3 , preferably 0.5 g / cm 3 to 1.1 g / cm 3 .
Die Herstellung von Malemsaureanhydrid durch heterogenkataly- tische Gasphasenoxidation wird in der Regel m sogenannten Rohrbundelreaktoren durchgeführt, in welchen m senkrecht ausgerichteten Rohren Katalysatorformkorper uberemandergeschich- tet sind. Entsprechend muss ein Katalysatorformkorper dem Gewicht der über ihn liegenden Formkorper widerstehen können. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungs- gemaßen Formkorpers betragt seine mechanische Festigkeit daher 4,0 N bis 300 N, vorzugsweise 10 N bis 100 N, besonders bevorzugt 15 - 40 N.The production of malic anhydride by heterogeneously catalyzed gas phase oxidation is generally carried out in so-called tube bundle reactors, in which m vertically oriented tubes are shaped catalyst bodies. Accordingly, a Katalysatorformkorper must be able to withstand the weight of lying over him Formkorper. According to a further preferred embodiment of the molded article according to the invention, its mechanical strength is therefore 4.0 N to 300 N, preferably 10 N to 100 N, particularly preferably 15-40 N.
Die BΞT-Oberflache des erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorpers betragt 10 bis 300 m2/g, vorzugsweise 15 bis 80 m2/g, besonders bevorzugt 20 - 50 m2/g. Die BET-Oberflache wird nach der Einpunkt-Methode durch Adsorption von Stickstoff nach DIN 66132 bestimmt.The BΞT surface of the erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorpers amounts to 10 to 300 m 2 / g, preferably 15 to 80 m 2 / g, particularly preferably 20 - 50 m 2 / g. The BET surface is determined by the one-point method by adsorption of nitrogen according to DIN 66132.
Weiter kann es bevorzugt sein, dass das integrale Porenvolumen (bestimmt gemäß DIN 66133 (Hg-Porosimetrie) ) > 100, bevorzugt > 180 mmVg betragt. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn maximal 10% des Porenvolumens von Poren mit < 10 nm Radius gebildet werden und maximal 10% des Porenvolumens von Poren > 500 nm Radius gebildet werden.Furthermore, it may be preferred that the integral pore volume (determined according to DIN 66133 (Hg porosimetry)) is> 100, preferably> 180 mmVg. In particular, it is advantageous if a maximum of 10% of the pore volume is formed by pores of <10 nm radius and a maximum of 10% of the pore volume is formed by pores> 500 nm radius.
Die erfindungsgemäßen Katalysatorformkörper können die gemischten Oxide des Vanadiums und des Phosphors beispielsweise in reiner, unverdünnter Form als sogenannter "Vollkatalysator" oder verdünnt mit einem bevorzugt oxidischen Trägermaterial als sogenannter geträgerter "Mischkatalysator" enthalten.The shaped catalyst bodies according to the invention may contain the mixed oxides of vanadium and phosphorus, for example in pure, undiluted form as a so-called "full catalyst" or diluted with a preferably oxidic support material as a so-called supported "mixed catalyst".
Geeignete Trägermaterialien für die Mischkatalysatoren sind beispielsweise Aluminiumoxid, Ξiliziumdioxid, Aluminiumsilikate, Zirkondioxid, Titandioxid oder Gemische davon. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der Katalysatorkomponente im erfindungsgemäßen Katalysatorformkörper 3 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysatorformkörpers. Im Falle eines geträgerten Mischkatalysators beträgt der Gehalt der Katalysatorkomponente im erfindungsgemäßen Katalysatorformkörper 3 50 Gew.-%, bevorzugt 5 - 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysatorformkörpers.Suitable support materials for the mixed catalysts are, for example, aluminum oxide, silicon dioxide, aluminum silicates, zirconium dioxide, titanium dioxide or mixtures thereof. The content of the catalyst component in the shaped catalyst body according to the invention is preferably from 3 to 50% by weight, based on the total weight of the shaped catalyst body. In the case of a supported mixed catalyst, the content of the catalyst component in the inventive shaped catalyst body 3 is 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the total weight of the shaped catalyst body.
Neben den gemischten Oxiden des Vanadiums und des Phosphors kann der erfindungsgemäße Katalysatorformkörper als weitere katalytisch aktive Komponente einen Promotor, der aus Metallen des Periodensystems der Elemente ausgewählt ist, enthalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorformkörpers entspricht die Katalysatorkomponente der allgemeinen FormelIn addition to the mixed oxides of vanadium and phosphorus, the shaped catalyst body according to the invention may contain as further catalytically active component a promoter selected from metals of the Periodic Table of the Elements. According to a preferred embodiment of the shaped catalyst body according to the invention, the catalyst component corresponds to the general formula
VPxOyM2 VP x OyM 2
worin M zumindest ein Promotor ist, x eine Zahl von 0,1 bis 3 darstellt, y eine den Wertigkeiten von V, P und M angepasste Zahl ist und z eine Zahl von 0 bis 1,5 darstellt. Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann der Promocor aus den Metallen ausgewählt sein. Vorzugsweise ist der Promotor ausgewählt aus Chrom, Nickel, Magnesium, Aluminium, Silizium, Wolfram, Niob, Antimon und/oder Cäsiumwherein M is at least one promoter, x represents a number from 0.1 to 3, y is a number adapted to the valences of V, P and M and z represents a number from 0 to 1.5. As already stated above, the promoter may be selected from the metals. Preferably, the promoter is selected from chromium, nickel, magnesium, aluminum, silicon, tungsten, niobium, antimony and / or cesium
Je nach Verfahrensfuhrung kann es bevorzugt sein, noch andere Promotorelemente als die vorerwähnten einzusetzen Bei entsprechender Verfahrensfuhrung kann es daher bevorzugt sein, wenn der Promotor weiter ausgewählt ist aus Lithium, Zink, Eisen, oder Bismut, Tellurium, Silber und/oder MolybdänDepending on the procedure, it may be preferable to use other promoter elements than those mentioned above. If the procedure is appropriate, it may therefore be preferred if the promoter is further selected from lithium, zinc, iron, or bismuth, tellurium, silver, and / or molybdenum
Gunstig ist es, wenn der Anteil des Promotors m Form eines Oxids oder m Form einer Verbindung, die m ein Oxid überfuhrt werden kann 0,005 Gew -% bis 5 Gew -% betragt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkorpers .It is advantageous if the proportion of the promoter in the form of an oxide or in the form of a compound which can be converted into an oxide is 0.005% by weight to 5% by weight, based on the total weight of the molded article.
Dem erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorper können auch Hilfsmittel zugesetzt sein, wie beispielsweise Tablettierungshilfs- mittel oder Porenbildner .It is also possible for auxiliaries, such as tableting aids or pore formers, to be added to the catalyst moldings according to the invention.
Tablettierhilfsmittel werden im Allgemeinen zugesetzt, wenn die Formgebung des erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorpers über eine Tablettierung erfolgt. Tablettierhilfsmittel sind in der Regel katalytisch inert und verbessern die Tablettierungseigenschaften des so genannten Katalysatorprecursorpulvers, beispielsweise durch Erhöhung der Gleit- und/oder Rieselfahig- keit. Em besonders geeignetes Tablettierungshilfsmittel ist beispielsweise Graphit Die zugesetzten Tablettierungshilfs- mittel können im aktivierten Katalysator verbleiben und liegen in der Regel in einer Größenordnung von 1 bis 5 Gew -% m dem Katalysatorformkorper vor bezogen auf das Gesamtgewicht des KatalysatorformkorpersTablettierhilfsmittel are generally added when the shaping of erfmdungsgemaßen Katalysatorformkorpers takes place via a tabletting. Tableting aids are generally catalytically inert and improve the tabletting properties of the so-called catalyst precursor powder, for example by increasing the lubricious and / or free-flowing properties. A particularly suitable tableting aid is, for example, graphite. The added tabletting aids may remain in the activated catalyst and are generally of the order of 1 to 5% by weight of the catalyst article, based on the total weight of the catalyst article
Darüber hinaus kann der erfmdungsgemaße Katalysatorformkorper Porenbildner enthalten Porenbildner sind Stoffe, welche zur gezielten Einstellung der Porenstruktur im Meso- und Makroporenbereich eingesetzt werden. Dabei handelt es sich in der Regel um Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und/oder Stickstoff enthaltende Verbindungen, welche vor der Formgebung dem Katalysatorprecursorpulver zugesetzt werden und sich bei der anschließenden Aktivierung des Katalysatorformkörpers beispielsweise durch Kalzinieren zersetzen oder verdampfen und somit zum überwiegenden Teil aus dem entstehenden Formkörper austreten und dabei Poren erzeugen.In addition, the erfmdungsgemaße Katalysatorformkorper contain pore formers are pore forming agents, which for targeted adjustment of the pore structure in the meso- and macropores area are used. These are usually compounds containing carbon, hydrogen, oxygen and / or nitrogen, which are added to the catalyst precursor powder before shaping and decompose or evaporate during the subsequent activation of the catalyst molding, for example by calcination, and thus for the most part from the resulting Moldings emerge and thereby create pores.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysatorformkörpers zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus Kohlenwasserstoffen.The invention further relates to the use of the shaped catalyst body according to the invention for the production of maleic anhydride from hydrocarbons.
Als Kohlenwasserstoffe können dabei nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen zum Einsatz kommen. Dabei ist es erforderlich, dass der Kohlenwasserstoff nicht weniger als 4 Kohlenstoffatome in einer geraden Kette oder in einem Ring enthält. Besonders geeignet ist der Kohlenwasserstoff n-Butan. Zusätzlich zu n-Butan sind auch Pentane, Hexane , Heptane, Octane, Nonane, Decane oder Gemische von beliebigen dieser Verbindungen mit oder ohne n-Butan geeignet, sofern sie mindestens 4 Kohlenstoffatome in gerader Kette enthalten .Non-aromatic hydrocarbons having 4 to 10 carbon atoms can be used as hydrocarbons. It is required that the hydrocarbon contains not less than 4 carbon atoms in a straight chain or in a ring. Particularly suitable is the hydrocarbon n-butane. In addition to n-butane, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, nonanes, decanes or mixtures of any of these compounds with or without n-butane are also suitable, provided they contain at least 4 straight chain carbon atoms.
Ungesättigte Kohlenwasserstoffe können ebenfalls für die Umwandlung in Maleinsäureanhydrid eingesetzt werden. Geeignete ungesättigte Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise Butene (1- Buten und 2-Buten), 1 , 3-Butadien, die Pentene, die Hexene , die Heptene, die Octene, die Nonene, die Decene sowie Gemische be¬ liebiger dieser Verbindungen mit der Maßgabe, dass sie mindestens 4 Kohlenscoffatome in gerader Kette enthalten. Ebenso geeignet sind substituierte und nicht substituierte Furane, z. B. Tetrahydrofuran, außerdem aromatische Verbindungen, beispielsweise Benzol und dessen Derivate. Der erfindungsgemäße Katalysatorformkörper kann beispielsweise wie in der WO 97/12674 beschrieben hergestellt werden, wobei die Formgebung entsprechend der erfindungsgemäßen Geometrie erfolgt.Unsaturated hydrocarbons may also be used for conversion to maleic anhydride. Suitable unsaturated hydrocarbons are for example butenes (1-butene and 2-butene), 1, 3-butadiene, the pentenes, the hexenes, the heptenes, the octenes, the nonenes, the decenes, and mixtures be ¬ liebiger of these compounds, with the proviso that they contain at least 4 carbon cofactors in straight chain. Also suitable are substituted and unsubstituted furans, for. As tetrahydrofuran, also aromatic compounds, such as benzene and its derivatives. The shaped catalyst body according to the invention can be produced, for example, as described in WO 97/12674, the shaping taking place in accordance with the geometry according to the invention.
Die wesentlichen Schritte einer möglichen Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysatorformkörpers unter Ausbildung eines Katalysatorprecursorpulvers , Formgebung und anschließender Aktivierung sind irn Folgenden kurz erläutert:The essential steps of a possible preparation of the shaped catalyst body according to the invention with formation of a catalyst precursor powder, shaping and subsequent activation are briefly explained below:
Umsetzung einer fünfwertigen Vanadiumverbindung (beispielsweise V2Os) mit einem reduzierenden Lösungsmittel (beispielsweise Isobutanol) in Anwesenheit einer fünfwertigen Phosphorverbindung (beispielsweise o-Phosphorsäure oder einer anderen Phosphorsäure wie Pyrophosphorsäuren und/oder deren Gemische etc.) und ggf. eines Promotors. Die vorgenannte Reaktion kann ggf. in Gegenwart eines Trägermaterials durchgeführt werden, das beispielsweise pul- verförmig vorliegt und in dem Lösungsmittel dispergiert wird.Reacting a pentavalent vanadium compound (for example, V 2 Os) with a reducing solvent (for example isobutanol) in the presence of a pentavalent phosphorus compound (for example, o-phosphoric acid or another phosphoric acid such as pyrophosphoric acids and / or mixtures thereof, etc.) and optionally a promoter. If appropriate, the abovementioned reaction can be carried out in the presence of a carrier material which is, for example, pulverulent and is dispersed in the solvent.
Gewinnung des gebildeten Vanadium-, Phosphor- und Sauerstoff-enthaltenden Katalysatorprecursors , beispielsweise mittels Filtration, Eindampfung oder Zentrifugieren .Obtaining the formed vanadium, phosphorus and oxygen-containing catalyst precursor, for example by filtration, evaporation or centrifugation.
Trocknung und ggf. Kalzinieren des Katalysatorprecursors. Dem getrockneten Katalysatorprecursor kann ggf. pulverför- miges Trägermaterial und/oder ein Porenbildner untergemischt werden. Die Trocknung kann beispielsweise im Vakuum unter Schutzgas oder unter Sauerstoffüberschuss erfolgen.Drying and optionally calcining the catalyst precursor. If appropriate, pulverulent carrier material and / or a pore-forming agent can be mixed in with the dried catalyst precursor. The drying can be carried out, for example, under reduced pressure under protective gas or under excess oxygen.
Formgebung durch Überführung in die erfindungsgemäße Geometrie. Vor der Formgebung kann dem getrockneten Katalysatorprecursor ein Tablettierhilfsmittel zugesetzt werden. Aktivierung des Vanadium-, Phosphor- und Sauerstoff- und ggf. Promotor enthaltenden Katalysatorprecursors durch Erhitzen in einer Atmosphäre, welche Sauerstoff, Stickstoff, Edelgase, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und/oder Wasserdampf bzw. Mischungen davon enthalten kann. Durch die Auswahl von Temperatur, Aufheizrate, Behandlungsdauer und Gasatmosphäre können die mechanischen und/oder katalytischen Eigenschaften des Katalysatorformkörpers bestimmt werden.Shaping by transfer into the geometry of the invention. Prior to molding, a tableting aid may be added to the dried catalyst precursor. Activation of the catalyst precursor containing vanadium, phosphorus and oxygen and optionally promoter by heating in an atmosphere which may contain oxygen, nitrogen, noble gases, carbon dioxide, carbon monoxide and / or water vapor or mixtures thereof. By selecting temperature, heating rate, treatment time and gas atmosphere, the mechanical and / or catalytic properties of the shaped catalyst body can be determined.
Der erfindungsgemäße Katalysatorformkörper kann beispielsweise hergestellt werden, indem das getrocknete Katalysatorprecur- sorpulver zunächst mit einem Bindemittel oder mit einem Gleitmittel vermischt wird. Die Herstellung des Formkörpers erfolgt beispielsweise dann in einer Tablettenpresse mit einem Drehteller, an dessen Umfang mehrere Öffnungen mit einem entsprechenden Querschnitt, beispielsweise einem trilobalen Querschnitt oder einem dreieckigen Querschnitt, angeordnet sind. In diese Öffnung (Matrizen) wird die Mischung eingefüllt, die von unten von einem Stempel gehalten wird, durch den während der Drehung des Drehtellers bspw. drei Zapfen, die an den Stellen der zu erzeugenden Öffnungen liegen, nach oben geschoben werden. Bei der weiteren Drehung des Drehtellers greift von oben ein Stempel mit einem entsprechenden Querschnitt ein, der mit Öffnungen versehen ist, in welche die Zapfen beim Herunterdrücken des oberen Stempels eindringen. Die gepressten Formkörper werden bei der weiteren Drehung des Drehtellers nach dem Zurückziehen des unteren Stempels und dem Weiterschieben des oberen Stempels aus den Matrizen herausgedrückt. Der so entstandene Katalysatorformkörper wird danach aktiviert, z.B. durch Kalzinieren.The shaped catalyst body according to the invention can be prepared, for example, by first mixing the dried catalyst precursor powder with a binder or with a lubricant. The production of the shaped body is then for example in a tablet press having a turntable, a plurality of openings uerschnitt at its periphery with a corresponding Q, beis p ielsweise are arranged a trilobal cross-section or a triangular cross-section. In this opening (dies), the mixture is filled, which is held from below by a stamp, through which during the rotation of the turntable, for example, three pins which are located at the locations of the openings to be generated, are pushed upwards. Upon further rotation of the turntable engages from above a punch with a corresponding cross-section, which is provided with openings into which the pins penetrate upon depression of the upper punch. The pressed moldings are pushed out of the dies as the turntable continues to rotate upon retraction of the lower punch and advancement of the upper punch. The resulting shaped catalyst body is then activated, for example by calcining.
Die nachstehende Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Katalysatorformkörpers dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Katalysatorformkörper gemäß einer ersten Ausführυngsform;The following description of two preferred embodiments of the shaped catalyst body according to the invention is used in conjunction with the drawings to explain the invention. Show it: 1 shows a shaped catalyst body according to the invention according to a first Ausführυngsform.
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Katalysator gemäß einer zweiten Ausführungsform.2 shows a catalyst according to the invention according to a second embodiment.
In der Fig. 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 belegter Katalysatorformkörper gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Der Katalysatorformkörper 100 ist aus gemischten Oxiden des Vanadiums und des Phosphors gebildet und weist einen trilobalen Querschnitt auf. Die drei Loben 110, 120, 130, die jeweils den gleichen Außendurchmesser 150 aufweisen, sind jeweils von einer kreisförmigen Öffnung 111, 121, 131 durchsetzt .FIG. 1 shows a shaped catalyst body according to a first embodiment taken overall by the reference numeral 100. The shaped catalyst body 100 is formed from mixed oxides of vanadium and phosphorus and has a trilobal cross section. The three lobes 110, 120, 130, each having the same outer diameter 150, are each penetrated by a circular opening 111, 121, 131.
Die drei Durchgangsöffnungen 111, 121 und 131 weisen den gleichen Durchmesser 140 auf und sind zueinander parallel ausgerichtet, wobei die Längsachsen der Öffnungen 111, 121 und 131 im Querschnitt die Scheitelpunkte eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks festlegen.The three through holes 111, 121 and 131 have the same diameter 140 and are aligned parallel to each other, wherein the longitudinal axes of the openings 111, 121 and 131 define the vertices of a substantially equilateral triangle in cross section.
Das Verhältnis der Länge 160 des Formkörpers 100 zur minimalen Breite der Stirnfläche 170 des trilobalen Formkörpers liegt in einer Größenordnung von 0,5 bis 2.The ratio of the length 160 of the molding 100 to the minimum width of the end face 170 of the trilobal molding is on the order of 0.5 to 2.
Der den trilobalen Katalysatorformkörper 100 umhüllende geometrische Grundkörper ist ein Prisma 180.The geometric basic body enveloping the trilobal shaped catalyst body 100 is a prism 180.
In der Fig. 2 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 200 belegter erfindungsgemäßer Katalysatorformkörper gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Der Formkörper 200 weist einen dreieckförmigen Querschnitt mit abgerundeten Scheiteln auf und ist von drei zueinander parallel ausgerichteten Durch- gangsbohrungen 211, 221 und 231 als Öffnungen durchsetzt, die alle den gleichen Durchmesser 240 aufweisen. Die Längsachsen der Durchgangsbohrungen 211, 221 und 231 bilden im Querschnitt die Scheitelpunkte eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks . FIG. 2 shows a shaped catalyst body according to the invention, designated in total by the reference numeral 200, according to a second embodiment. The molded body 200 has a triangular cross section with rounded apexes and is penetrated by three mutually parallel through holes 211, 221 and 231 as openings, all of which have the same diameter 240. The longitudinal axes The through-holes 211, 221 and 231 form in cross section the vertices of a substantially equilateral triangle.

Claims

Patentansprüche claims
1. Katalysatorformkörper zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid, enthaltend gemischte Oxide des Vanadiums und des Phosphors als Katalysatorkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass der den Katalysatorformkörper (100; 200) umhüllende geometrische Grundkörper ein Prisma (180) mit einer ersten und einer zweiten Dreiecksfläche ist und der Katalysatorformkörper (100; 200) mit drei durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) versehen ist, die sich von einer ersten Fläche des Formkörpers (100; 200), welche die erste Dreiecksfläche des Prismas (180) aufspannt, zu einer zweiten Fläche des Formkörpers (100; 200), welche die zweite Dreiecksfläche des Prismas (180) aufspannt, erstrecken.1. Catalyst molding for the production of maleic anhydride, containing mixed oxides of vanadium and phosphorus as the catalyst component, characterized in that the catalyst molding (100, 200) enveloping the geometric base body is a prism (180) having a first and a second triangular surface and the shaped catalyst body (100; 200) is provided with three through holes (111, 121, 131; 211, 221, 231) extending from a first face of the molding (100; 200) which spans the first triangular face of the prism (180), to a second surface of the shaped body (100; 200) which spans the second triangular surface of the prism (180).
2. Katalysatorformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (100; 200) einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Scheiteln aufweist .2. Catalyst shaped body according to claim 1, characterized in that the shaped body (100; 200) has a substantially triangular cross section with rounded vertices.
3. Katalysatorformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (100; 200) einen im Wesentlichen trilobalen Querschnitt aufweist und jeder Lobus (110, 120, 130) mit einer der durchgehenden Öffnung (111, 121, 131; 211, 221, 231) versehen ist.3. shaped catalyst body according to claim 1, characterized in that the shaped body (100; 200) has a substantially trilobal cross section and each lobe (110, 120, 130) with one of the through opening (111, 121, 131, 211, 221, 231) is provided.
4. Katalysatorformkörper nach einem der voranstellenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.4. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the through openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) have a circular or oval cross-section.
5. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) einen Durchmesser (140; 240) von 0,5 mm bis 3 mm aufweisen.5. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous Openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) have a diameter (140, 240) of 0.5 mm to 3 mm.
6. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) den gleichen Durchmesser (140; 240) aufweisen.6. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the through openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) have the same diameter (140, 240).
7. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) einen voneinander verschiedenen Durchmesser (140; 240) aufweisen.7. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the through openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) have a diameter different from each other (140, 240).
8. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.8. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the through openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) are substantially parallel to each other.
9. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) zueinander im Wesentlichen gleich beabstandet sind.9. shaped catalyst body according to one of the preceding claims, characterized in that the through-openings (111, 121, 131, 211, 221, 231) are substantially equal to each other.
10. Katalysatorformkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Zwischenraumabstands zwischen den durchgehenden Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) zum Durchmesser (140; 240) der Öffnungen (111, 121, 131; 211, 221, 231) 1,15 bis 1,5 beträgt .Catalyst shaped body according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the clearance between the through openings (111, 121, 131; 211, 221, 231) to the diameter (140; 240) of the openings (111, 121, 131; 211, 221, 231) is 1.15 to 1.5.
11. Katalysatorformkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der drei Loben (110, 120, 130) den gleichen Außendurchmesser (150) aufweisen. 11. Catalyst molding according to one of claims 3 to 10, characterized in that two of the three lobes (110, 120, 130) have the same outer diameter (150).
12. Katalysatorformkorper nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Loben (110, 120, 130) einen unterschiedlichen Außendurchmesser (150) aufweisen.12. Katalysatorformkorper according to one of claims 3 to 10, characterized in that all the praise (110, 120, 130) have a different outer diameter (150).
13 Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkorper (100; 200) eine Lange (160) von 2 bis 20 mm aufweist.13. A shaped catalyst article according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body (100; 200) has a length (160) of 2 to 20 mm.
14. Katalysatorformkorper nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von der Lange14. Katalysatorformkorper according to one of claims 3 to 13, characterized in that the ratio of the length
(160) des Formkorpers (100; 200) zur minimalen Breite der(160) of the molded article (100; 200) to the minimum width of the
Stirnflache (170) des trilobalen Formkorpers (100) 0,5 bisEnd face (170) of the trilobal shaped body (100) 0.5 to
2 betragt.2 amounts.
15. Katalysatorformkorper nach einem der voranstellenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Volumens des Formkorpers (100; 200) VFor^orper zum Volumen des umhüllenden Prismas (180) VPriSir,a 0,71 bis 0,9 betragt.15. Katalysatorformkorper according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the volume of the shaped body (100; 200) V For or he to the volume of the enveloping prism (180) V PriSir , a is 0.71 to 0.9 ,
16. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Oberflache des Formkorpers (100; 200) 0,15 cm2 bis 5 cm2 betragt, vorzugsweise 0,5 cm2 bis 4 cm2, besonders bevorzugt 1 cm bis 3,5 cm2, insbesondere 1,5 cm2 bis 3 cm2.16. Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims / characterized in that the geometric surface of the shaped body (100; 200) amounts to 0.15 cm 2 to 5 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 4 cm 2 , more preferably 1 cm to 3.5 cm 2 , in particular 1.5 cm 2 to 3 cm 2 .
17. Katalysatorformkorper nach einem der voraπstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der geometrischen Oberflachen des Formkorpers (100; 200) zum Volumen des Formkorpers (100; 200) 0,5 bis 20 mm"1 betragt, vorzugsweise 1,4 bis 4 mm"1 und insbesondere großer ist als 2 , 1 mm"1.17. catalyst body according to one of voraπstehenden claims, characterized in that the ratio of the geometric surface areas (100; 200) of the shaped body to the volume of the molded article (100; 200) amounts to 0.5 to 20 mm "1, preferably 1.4 to 4 mm "1 and in particular is greater than 2, 1 mm " 1 .
18. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schuttdichte des Formkorpers 0,4 g/cm3 bis 1,4 g/cm3 betragt, vorzugsweise 0,5 g/cm3 bis 1,1 g/cm3.18. Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims, characterized in that the bulk density of the Shaped body is 0.4 g / cm 3 to 1.4 g / cm 3 , preferably 0.5 g / cm 3 to 1.1 g / cm 3 .
IS. Katalysatorforrrkorper nach einem der voranstellenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Festigkeit des Formkorpers (100; 200) 4,0 N bis 300 N betragt, vorzugsweise 15 N bis 100 N, besonders bevorzugt 15 bis 50 N.IS. Katalysatorforrrkorper according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical strength of the molded article (100; 200) is 4.0 N to 300 N, preferably 15 N to 100 N, more preferably 15 to 50 N.
20. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die BET-Oberflache des Formkorpers 5 bis 300 m2/g betragt, vorzugsweise 10 bis 50 m2/g.20. Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims, characterized in that the BET surface area of the molded article 5 to 300 m 2 / g, preferably 10 to 50 m 2 / g.
21. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das integrale Porenvolumen > 100, bevorzugt > 180 mm3/g betragt.21. Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims, characterized in that the integral pore volume> 100, preferably> 180 mm 3 / g amounts.
22. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt der Katalysatorkomponente 3 Gew.-% bis 50 Gew.-% betragt bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysatorformkorpers , vorzugsweise 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%.22 Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims, characterized in that the content of the catalyst component 3 wt .-% to 50 wt .-% amounts based on the total weight of the Katalysatorformkorpers, preferably 5 wt .-% to 30 wt .-%.
23. Katalysatorformkorper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorkomponente der allgemeinen Formel23. Katalysatorformkorper according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalyst component of the general formula
VPxOyM2 VP x O y M 2
entspricht, worin M zumindest ein Promotor ist, x eine Zahl von 0,1 bis 3 darstellt, y eine den Wertigkeiten von V, ? und M angepasste Zahl ist und z eine Zahl von 0 bis 1,5 darstellt. where M is at least one promoter, x is a number from 0.1 to 3, y is one of the valences of V,? and M is a matched number and z represents a number from 0 to 1.5.
24 Katalysatorformkorper nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Promotor ausgewählt ist aus Chrom, Nickel, Magnesium, Aluminium, Silizium, Wolfram, Niob, Antimon, Lithium, Z_n<, Telluπum, Silber, Eisen, Bisrrut, Molybdän und/oder Cäsium oder Mischungen davon24 Katalysatorformkorper according to claim 23, characterized in that the promoter is selected from chromium, nickel, magnesium, aluminum, silicon, tungsten, niobium, antimony, lithium, Z_n <, Telluπum, silver, iron, Bisrrut, molybdenum and / or cesium or Mixtures thereof
25. Katalysatorformkorper nach einem der Ansprüche 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Promotors m Form eines Oxids oder m Form einer in ein Oxid uberfuhr- baren Verbindung 0,005 Gew -% bis 5 Gew.-% betragt bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkorpers .25. Katalysatorformkorper according to any one of claims 23 to 24, characterized in that the proportion of the promoter in the form of an oxide or m form of a compound which can be converted into an oxide 0.005 wt .-% to 5 wt .-% amounts based on the total weight of Shaped body.
26. Verwendung eines Katalysatorformkorpers nach einem der Ansprüche 1 bis 25, zur Herstellung von Malemsaureanhydrid aus Kohlenwasserstoffen.26. Use of a Katalysatorformkorpers according to any one of claims 1 to 25, for the preparation of Malemsaureanhydrid from hydrocarbons.
7 Verwendung eines Katalysatorformkorpers nach Anspruch 26, wobei als Kohlenwasserstoff n-Butan eingesetzt wird 7 Use of a Katalysatorformkorpers according to claim 26, wherein as the hydrocarbon n-butane is used
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