WO1997017312A1 - Catalyst and method for the production of styrene and ethylbenzene by the heterogenous-phase catalytic oxidative dehydrogenation of vinylcyclohexenes - Google Patents

Catalyst and method for the production of styrene and ethylbenzene by the heterogenous-phase catalytic oxidative dehydrogenation of vinylcyclohexenes Download PDF

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WO1997017312A1
WO1997017312A1 PCT/EP1996/004711 EP9604711W WO9717312A1 WO 1997017312 A1 WO1997017312 A1 WO 1997017312A1 EP 9604711 W EP9604711 W EP 9604711W WO 9717312 A1 WO9717312 A1 WO 9717312A1
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catalyst
oxygen
dehydrogenation
oxide
styrene
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PCT/EP1996/004711
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Inventor
Otto Watzenberger
Alfred Hagemeyer
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Basf Aktiengesellschaft
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/42Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of styrene and / or ethylbenzene from 4-vinylcyclohexene (VCH).
  • VCH 4-vinylcyclohexene
  • Styrene is an important monomer for engineering plastics and is used in large quantities. It is produced practically exclusively by non-oxidative dehydrogenation of ethylbenzene (EB). The cost-effectiveness of producing styrene is therefore dependent on the availability of ethylbenzene and thus on the raw material source used to obtain ethylbenzene.
  • the object of the invention is to provide a route which is competitive with the usual synthetic route for styrene and which starts from the availability of vinylcyclohexene.
  • VCH dehydrogenation of VCH to a mixture of styrene and ethylbenzene is also known (SU-A-330 346; WO 94/01385). According to SU-A-1 616 885, VCH can be added to the non-oxidative dehydration of ethylbenzene to styrene.
  • oxidative dehydration i.e. Implementation of VCH with a suitable oxidizing agent, such as molecular oxygen, overcome the thermodynamically based equilibrium limitation of the nonoxidative dehydrogenation and achieve almost quantitative conversion. In this way, the SM / EB ratio in the product range can be increased. This implementation can also take place at a lower temperature because there is no need to consider the establishment of an equilibrium. However, the occurrence of side reactions, in particular total oxidation to carbon oxides, is disadvantageous.
  • the oxidative dehydrogenation of VCH with molecular oxygen is highly exothermic; The technical feasibility depends, among other things, on how the heat can be dissipated via the reactor walls. For example, a corresponding salt bath reactor must be equipped with a very large number of relatively thin tubes, which leads to correspondingly high investment costs. In addition, a slow deactivation of the catalyst, presumably due to the formation of coke, is observed. The use of a fluidized bed reactor has therefore been proposed. Fluidized bed reactors are disadvantageous due to the inevitable backmixing if a high turnover is to be achieved. Another disadvantage of oxidative dehydrogenation with molecular oxygen is the formation of partially oxidized compounds such as benzoic acid and benzaldehyde, which can cause corrosion problems. "
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages described above and is therefore based on a process for the non-stationary oxidative dehydrogenation of a hydrocarbon in the presence of a redox catalyst, the dehydrogenation reaction being carried out in the absence of molecular oxygen and instead the redox catalyst consisting of at least one reducible metal oxide acts as the sole oxygen source, which thus takes over the function of an oxygen store and is regenerated in each case after exhaustion.
  • VCH in a first step with a catalyst acting as an oxygen carrier essentially consisting of at least one reducible metal oxide in the absence of free molecule ⁇ larem oxygen and the catalyst is reduced and in a second step, after separation of the products formed, the reduced catalyst is reoxidized (regenerated) with an oxidizing agent.
  • Metal oxides selected from the group of the oxides of Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb and V are preferably used as regenerable catalysts.
  • the metal oxides can be applied carrier-free or on a carrier which is optionally selected from the group of clays, PILC, zeolites, aluminum phosphates, silicon carbide and nitride, boron nitride and carbon and the metal oxides from the group of the oxides of Al, Ba , Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn or Zr.
  • the strongly exothermic regeneration can be used for the production of steam, the local heat release being determined by the local concentration of available oxygen.
  • the local heat release can also be controlled by measures on the catalyst itself. For example, this can be achieved by appropriately diluting the catalytically active material with low or inactive metal oxides, by applying the active material to a support or by mixing active catalyst storage material with inert material.
  • the local temperature rise can thus be determined in advance and the thermal load on the catalytic converter can be limited to a permissible level.
  • the work phase can also be spatially separated from the regeneration phase in addition to time.
  • the time separation can, as already indicated, be realized with a fixed bed in alternating operation, with periodic between the educt supply and - possibly after a purging phase with inert gas
  • the regeneration gas is switched.
  • the technical implementation with two or more alternately operated fixed bed reactors enables the decoupling and beneficial use of the heat energy released.
  • a technology can be used as is known from refinery technology, e.g. using a so-called riser reactor, the catalyst being moved in a circle between a dehydrogenation space, separation of the reaction products formed and a regeneration space.
  • refinery technology e.g. using a so-called riser reactor, the catalyst being moved in a circle between a dehydrogenation space, separation of the reaction products formed and a regeneration space.
  • the catalyst is exposed to high mechanical stress and must be sufficiently hard and resistant to abrasion.
  • the invention provides a particularly suitable catalyst system which, with complete conversion, enables a higher selectivity to styrene and ethylbenzene than the oxidative dehydration and at the same time largely avoids the disadvantage of the strong gasification observed in the initial phase of the dehydration, so that the value-product selectivity is increased and complex additional procedural steps (eg partial pre-reduction with expensive reducing agents) can be completely dispensed with.
  • Catalysts suitable for the process according to the invention can be unsupported or supported on redox catalysts, the active ingredient of which consists of at least one oxide selected from the group of oxides of the elements Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb and V.
  • the carrier can be selected from the group of clays, PILC, zeolites, aluminum phosphates, silicon carbide and nitride, boron nitride and carbon as well as metal oxides from the group of oxides of Al, Ba, Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn or Zr.
  • Bi- and V-containing redox catalysts are preferred. Mixtures and reaction products of the elements mentioned can also be used.
  • the catalysts can also additives, in particular (earth) alkali metals and / or rare earths i.a. contained in the form of their oxides.
  • Reducible bismuth oxide such as Bi 2 ⁇ 3 on a basic support, preferably basic titanium dioxide
  • a catalyst for the process according to the invention. It was also found that by doping this catalyst with K, Cs, Ba and / or La the selectivity can be increased without loss of activity and the gasification (total oxidation) can be significantly reduced.
  • a preferred catalyst contains 3 to 30, preferably 5 to 20% by weight of K 2 0.0 to 30, preferably 0 to 20% by weight of Cs 2 0.0 to 30, preferably 0 to 20% by weight of BaO, 0 to 40, preferably 5 to 30% by weight La 2 ⁇ 3 , 5 to 50, preferably 10 to 30% by weight Bi 2 0 3 , balance Ti0 2 . It goes without saying that several promoters can be present at the same time, for example K / La / Ti0 2 in addition to the element - preferably bismuth - which carries the oxygen balance.
  • the catalysts can be prepared in a customary manner, such as dry mixing, slurrying, impregnation, co or separate precipitation of the raw materials, spray drying, etc.
  • a large number of compounds can be used as raw materials, e.g. the oxides, hydroxides, carbonates, acetates, nitrates or generally water-soluble salts of the respective metal atoms with inorganic or organic anions. Transition metal complexes can also be used.
  • the calcination then takes place at temperatures at which the raw materials are converted into the active phase, usually oxides. Typical calcining temperatures are in the range from 300 to 1000, preferably 400 to 800 ° C.
  • La oxide carbonate, La (OH) 3 , La 2 (00 3 ) 3 or organic La compounds, preferably acetate, formate or oxalate, should be used instead of La 2 0 3 , since A finely divided and surface-rich active La phase then forms in the catalyst during the calcination.
  • a preferred calcining temperature for La (Ac) 3 is 550 to 700 ° C.
  • the material conversion (dehydration; working phase) is carried out at 100 to 800, preferably 350 to 550 ° C, and at pressures from 100 mbar to 10 bar, preferably 500 mbar to 2 bar, with a liquid hourly space velocity (LHSV) from 0.01 to 20 h _1 , preferably 0.1 to 5 h " 1.
  • LHSV liquid hourly space velocity
  • diluents such as CO 2 , N 2 , noble gases or steam can be present.
  • the regeneration of the catalyst is carried out in the range 300-900 ° C., preferably 400-800 ° C. with preferably N 2 0 or an oxygen-containing gas including pure oxygen. Diluents can also be present.
  • the regeneration can be operated at subatmospheric, atmospheric or overpressure. Pressures in the range from 500 mbar to 10 bar are preferred.
  • a catalyst was obtained as follows: Lanthanum acetate, bismuth carbonate and potassium carbonate were used in the intended
  • Appropriate composition dry mixed with Ti0 2 and compressed in a kneader. During the kneading phase is distilled with Water and an extrusion aid. The mass is dried at 120 ° C for 16h and then calcined at 600 ° C. A beige-yellow powder is obtained, which is comminuted (split) to a grain diameter of less than 1 mm. A portion of the chippings is mixed with a tabletting aid and compressed to ring tablets of 5 x 5 x 2 mm. The side pressure of the tablets before the calcination is 16.4 N. It is calcined for 2 hours at 500 ° C. in order to burn out the tabletting aids. Light gray tablets are obtained.
  • the side pressure after the calcination is 12 N.
  • the BET surface area is 14.8 m 2 / g.
  • the finished catalyst finally contains - arithmetically - 13% by weight K 2 0, 13% by weight La 2 ⁇ 3 , 25% by weight Bi 2 0 3 and 49% by weight Ti0 2 .
  • VCH was diluted with nitrogen at a space velocity of 0.41 ml per ml of catalyst bed and passed over the catalyst fixedly arranged in a tube (50% by volume of the rings and grit of 1-2 mm size described above) .
  • the initial weight was 470 g of catalyst and the residence time was 3.7 s.
  • the gas leaving the reactor was condensed and the condensed liquid phase was analyzed by gas chromatography 7, 9, 10 and 16 minutes after the start of the experiment. The result is shown in Table 1 for two experiments. Between the two tests, the catalyst was reoxidized with air for 10 min. The rinsing phase before and after the oxidation with air was 6 minutes.

Abstract

Proposed is a method for the oxidative dehydrogenation of 4-vinylcyclohexene, in the absence of molecular oxygen, over a redox catalyst used as the oxygen source, the catalyst consisting of a reducible metal oxide selected from the oxides of Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb and V and being regenerated, when it is exhausted, with an oxygen-containing gas or pure oxygen. The catalyst is either rigidly mounted in a preferably tubular reactor or is used in a circulating fluidized bed or in a travelling bed in the form of mobile granules which travel in a circuit between a dehydrogenation chamber and a separate regeneration chamber.

Description

Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Styrol und Ethyl¬ benzol durch heterogenkatalytische, oxidative Dehydrierung von Vinylcyc1ohexen Catalyst and process for the preparation of styrene and ethylbenzene by heterogeneously catalyzed, oxidative dehydrogenation of vinylcyclohexene
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Styrol und/oder Ethylbenzol aus 4-Vinylcyclohexen (VCH) .The invention relates to a process for the preparation of styrene and / or ethylbenzene from 4-vinylcyclohexene (VCH).
Styrol (SM) ist ein wichtiges Monomer für technische Kunststoffe und wird in großen Mengen gebraucht. Es wird praktisch aus¬ schließlich durch nichtoxidative Dehydrierung von Ethylbenzol (EB) hergestellt. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Styrol ist also abhängig von der Verfügbarkeit von Ethylbenzol und damit von der verwendeten Rohstoffquelle zur Ethylbenzol- Gewinnung.Styrene (SM) is an important monomer for engineering plastics and is used in large quantities. It is produced practically exclusively by non-oxidative dehydrogenation of ethylbenzene (EB). The cost-effectiveness of producing styrene is therefore dependent on the availability of ethylbenzene and thus on the raw material source used to obtain ethylbenzene.
Beim sog. Steam-Cracker-Verfahren zur Herstellung von Ethylen fällt als Nebenprodukt ein butadienhaltiger Roh-C4-Strom an, aus dem Butadien gewonnen werden kann, das sich durch Dimerisierung in sehr hoher Ausbeute in 4-Vinylcyclohexen überführen läßt. VCH ist somit als günstiges Vorprodukt für die Herstellung von Styrol verfügbar.In the so-called steam cracker process for producing ethylene, a butadiene-containing crude C 4 stream is obtained as a by-product, from which butadiene can be obtained, which can be converted into 4-vinylcyclohexene in very high yield by dimerization. VCH is therefore available as a cheap intermediate for the production of styrene.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen zum üblichen Syntheseweg für Styrol konkurrenzfähigen Weg anzugeben, der von der Verfügbarkeit von Vinylcyclohexen ausgeht.The object of the invention is to provide a route which is competitive with the usual synthetic route for styrene and which starts from the availability of vinylcyclohexene.
An sich ist bekannt, 4-Vinylcyclohexen zu Ethylbenzol zu dehy¬ drieren (an Platinkatalysatoren; vgl. US-A-3 903 185 (1)). Ein Verfahren unter Verwendung eines Alkalimetallkatalysators ist in DE-A-25 11 674 (2) beschrieben. Die Selektivität soll nach (1) bei vollständigem Umsatz 90 % betragen. Zur Vermeidung der Verko- kung des Katalysators wird Wasserstoff zugesetzt. Als Nebenpro¬ dukte werden unter anderem jeweils 0,2-1 % Xylolisoπtere gebildet, die wegen der sehr ähnlichen Siedepunkte von Ethylbenzol bzw. Styrol und Xylolen unbedingt abgetrennt werden müssen, bevor das Ethylbenzol wie üblich an Eisen-Katalysatoren zu Styrol dehy- driert werden kann. Für die Herstellung von Styrol auf diesem Weg wären mindestens drei Schritte nötig, um von VCH zu Styrol zu ge¬ langen. Dies ist von Investitionsbedarf und Energiekosten her nachteilig.It is known per se to dehydrate 4-vinylcyclohexene to ethylbenzene (on platinum catalysts; cf. US Pat. No. 3,903,185 (1)). A process using an alkali metal catalyst is described in DE-A-25 11 674 (2). According to (1), the selectivity should be 90% with complete conversion. Hydrogen is added to avoid catalyst coking. As byproducts, 0.2-1% of xylene isolates are formed in each case, which, because of the very similar boiling points of ethylbenzene or styrene and xylenes, must be separated off before the ethylbenzene is dehydrated to styrene on iron catalysts as usual can. For the production of styrene in this way, at least three steps would be necessary to get from VCH to styrene. This is disadvantageous in terms of investment requirements and energy costs.
Die Dehydrierung von VCH zu einem Gemisch von Styrol und Ethyl¬ benzol ist ebenfalls bekannt (SU-A-330 346; WO 94/01385). Nach SU-A-1 616 885 kann VCH bei der nicht-oxidativen Dehydrie¬ rung von Ethylbenzol zu Styrol zugesetzt werden.The dehydrogenation of VCH to a mixture of styrene and ethylbenzene is also known (SU-A-330 346; WO 94/01385). According to SU-A-1 616 885, VCH can be added to the non-oxidative dehydration of ethylbenzene to styrene.
Weitere Verfahren dieser Art sind z.B. in den US-Patentschriften 4 665 252, 4 367 358, 4 375 571, 4 029 715, 4 163 761, 4 237 070, 4 429 175 und 4 359 594 beschrieben. Nachteilig an diesen Verfah¬ ren ist der im Überschuß gebildete Anteil an EB bzw. die geringe Selektivität für Styrol, so daß eine zweite Dehydrierstufe und ggf. eine vorgeschaltete destillative Reinigung erforderlich wird.Other methods of this type are e.g. in U.S. Patent Nos. 4,665,252, 4,367,358, 4,375,571, 4,029,715, 4,163,761, 4,237,070, 4,429,175 and 4,359,594. A disadvantage of these processes is the excess EB formed or the low selectivity for styrene, so that a second dehydrogenation stage and possibly an upstream distillative purification is necessary.
Grundsätzlich läßt sich durch oxidative Dehydrierung, d.h. Umset¬ zung von VCH mit einem geeigneten Oxidationsmittel wie molekula¬ rem Sauerstoff die thermodynamisch begründete Gleichgewichtslimi- tierung der nichtoxidativen Dehydrierung überwinden und fast quantitativer Umsatz erzielen. Auf diese Weise läßt sich das SM/ EB-Verhältnis im Produktspektrum steigern. Auch kann diese Umset¬ zung schon bei niedrigerer Temperatur stattfinden, weil man keine Rücksicht auf die Einstellung eines Gleichgewichts nehmen muß. Nachteilig ist jedoch das Auftreten von Nebenreaktionen, ins¬ besondere die Totaloxidation zu Kohlenoxiden.Basically, oxidative dehydration, i.e. Implementation of VCH with a suitable oxidizing agent, such as molecular oxygen, overcome the thermodynamically based equilibrium limitation of the nonoxidative dehydrogenation and achieve almost quantitative conversion. In this way, the SM / EB ratio in the product range can be increased. This implementation can also take place at a lower temperature because there is no need to consider the establishment of an equilibrium. However, the occurrence of side reactions, in particular total oxidation to carbon oxides, is disadvantageous.
Die Möglichkeit der oxidativen Dehydrierung von VCH mit mole¬ kularem Sauerstoff ist z.B. bei Dixit und Murchison "Crude Butadiene to Styrene Process", AICHE 1994; Spring NationalThe possibility of oxidative dehydrogenation of VCH with molecular oxygen is e.g. with Dixit and Murchison "Crude Butadiene to Styrene Process", AICHE 1994; Spring National
Meeting, Atlanta, 1994 beschrieben, wonach bei 82.2 % Umsatz eine Selektivität von 85.1 % (Styrol) bzw. 8.2 % (Ethylbenzol) er¬ reicht wird, sowie in einem SRI-Report (PEP-Review 77-1-4) . In diesen Veröffentlichungen ist auch eine Übersicht über den Stand der Technik zu finden.Meeting, Atlanta, 1994 described that a selectivity of 85.1% (styrene) or 8.2% (ethylbenzene) is achieved at 82.2% conversion, and in an SRI report (PEP review 77-1-4). An overview of the state of the art can also be found in these publications.
Die oxidative Dehydrierung von VCH mit molekularem Sauerstoff verläuft stark exotherm; die technische Realisierbarkeit hängt u.a. davon ab, wie die Wärme über die Reaktorwände abgeführt wer- den kann. Z.B. muß ein entsprechender Salzbadreaktor mit einer sehr großen Zahl verhältnismäßig dünner Rohre ausgestattet wer¬ den, was zu entsprechend hohen Investitionskosten führt. Überdies wird eine langsame Desaktivierung des Katalysators, ver¬ mutlich bedingt durch die Bildung von Koks beobachtet. Es wurde daher die Verwendung eines Wirbelschichtreaktors vorgeschlagen. Wirbelschichtreaktoren sind aber aufgrund der unvermeidlichen Rückvermischung nachteilig, wenn ein hoher Umsatz erreicht werden soll. Ein weiterer Nachteil der oxidativen Dehydrierung mit molekularem Sauerstoff ist die Bildung von teiloxidierten Verbindungen wie Benzoesaure und Benzaldehyd, die Korrosionsprobleme verursachen können. " The oxidative dehydrogenation of VCH with molecular oxygen is highly exothermic; The technical feasibility depends, among other things, on how the heat can be dissipated via the reactor walls. For example, a corresponding salt bath reactor must be equipped with a very large number of relatively thin tubes, which leads to correspondingly high investment costs. In addition, a slow deactivation of the catalyst, presumably due to the formation of coke, is observed. The use of a fluidized bed reactor has therefore been proposed. Fluidized bed reactors are disadvantageous due to the inevitable backmixing if a high turnover is to be achieved. Another disadvantage of oxidative dehydrogenation with molecular oxygen is the formation of partially oxidized compounds such as benzoic acid and benzaldehyde, which can cause corrosion problems. "
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend ge¬ schilderten Nachteile zu überwinden und geht daher aus von einem Verfahren zur nicht-stationären oxidativen Dehydrierung eines Kohlenwasserstoffs in Gegenwart eines Redoxkatalysators, wobei die Dehydrierungsreaktion in Abwesenheit von molekularem Sauer¬ stoff durchgeführt wird und stattdessen der aus wenigstens einem reduzierbaren Metalloxid bestehende Redoxkatalysator als allei¬ nige Sauerstoffquelle fungiert, der somit die Funktion eines SauerstoffSpeichers übernimmt und jeweils nach der Erschöpfung regeneriert wird.The object of the invention is to overcome the disadvantages described above and is therefore based on a process for the non-stationary oxidative dehydrogenation of a hydrocarbon in the presence of a redox catalyst, the dehydrogenation reaction being carried out in the absence of molecular oxygen and instead the redox catalyst consisting of at least one reducible metal oxide acts as the sole oxygen source, which thus takes over the function of an oxygen store and is regenerated in each case after exhaustion.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, nach dem vorstehenden Verfah¬ ren 4-Vinylcyclohexen zu Styrol und/oder Ethylbenzol zu dehydrie¬ ren, wobei in einem ersten Schritt VCH mit einem als Sauerstoff- Überträger wirkenden Katalysator im wesentlichen aus wenigstens einem reduzierbaren Metalloxid in Abwesenheit von freiem moleku¬ larem Sauerstoff umgesetzt und der Katalysator reduziert wird und in einem zweiten Schritt, nach Abtrennung der gebildeten Pro¬ dukte, der reduzierte Katalysator mit einem Oxidationsmittel reoxidiert (regeneriert) wird.According to the invention, it is proposed to dehydrogenate 4-vinylcyclohexene to styrene and / or ethylbenzene according to the above process, VCH in a first step with a catalyst acting as an oxygen carrier essentially consisting of at least one reducible metal oxide in the absence of free molecule ¬ larem oxygen and the catalyst is reduced and in a second step, after separation of the products formed, the reduced catalyst is reoxidized (regenerated) with an oxidizing agent.
Bevorzugt werden Metalloxide, ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb und V als regenerierbare Katalysatoren verwendet. Die Metalloxide kön- nen trägerfrei oder auf einem Träger aufgebracht sein, der ggf. ausgewählt ist aus der Gruppe der Tone, PILC, Zeolithe, Aluminiumphosphate, Siliciumcarbid und -nitrid, Bornitrid und Kohlenstoff sowie der Metalloxide aus der Gruppe der Oxide von AI, Ba, Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn oder Zr.Metal oxides selected from the group of the oxides of Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb and V are preferably used as regenerable catalysts. The metal oxides can be applied carrier-free or on a carrier which is optionally selected from the group of clays, PILC, zeolites, aluminum phosphates, silicon carbide and nitride, boron nitride and carbon and the metal oxides from the group of the oxides of Al, Ba , Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn or Zr.
Das Prinzip der Trennung zweier Teilschritte in eine Arbeits- und eine Regenerierphase unter Einsatz eines an der Umsetzung betei- ligten, reduzierbaren und regenerierbaren Katalysators (Regenera¬ tivprinzip) ist an sich bekannt und wurde z.B. für die Oxidation bzw. Ammonoxidation von Propen zu Acrolein und Acrylsäure bzw. Acrylnitril beschrieben (GB-A-885 422; GB-A-999 629; K. Aykan, J. Catal. 12 (1968) 281-190. Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Verfahrensprinzip für die oxidative Dehydrierung von Aliphaten und Alkylaromaten unter Verwendung von Katalysatoren auf der Grundlage von V/MgO einsetzen (EP-A-397 637, EP-A-403 462) . Die Realisierbarkeit eines solchen Verfahrens hängt allerdings in ho¬ hem Maß von der Verfügbarkeit eines geeigneten Katalysators ab. Einen solchen Katalysator stellt die Erfindung zur Verfügung. Bei der erfindungsgemäßen Anwendung des Regenerativprinzips gibt der oxidierte Katalysator während der Umsetzung Gittersauerstoff ab und wird in einem zweiten Schritt mit einem Oxidationsmittel, vorzugsweise Sauerstoff oder N20 regeneriert.The principle of separating two sub-steps into a working and a regeneration phase using a reducible and regenerable catalyst that is involved in the implementation (regenerative principle) is known per se and was used, for example, for the oxidation or ammoxidation of propene to acrolein and Acrylic acid or acrylonitrile is described (GB-A-885 422; GB-A-999 629; K. Aykan, J. Catal. 12 (1968) 281-190. It has also been proposed to use the principle of the process for the oxidative dehydrogenation of aliphatics and alkyl aromatics using catalysts based on V / MgO (EP-A-397 637, EP-A-403 462) However, the feasibility of such a process depends to a large extent on the availability of a suitable catalyst. The invention provides such a catalyst. When using the regenerative principle according to the invention, the oxidized catalyst releases lattice oxygen during the reaction and is regenerated in a second step with an oxidizing agent, preferably oxygen or N 2 O.
Durch die Entkopplung von Reduktions- und Oxidationsschritt wird die Selektivität gesteigert und die Steuerbarkeit verbessert: Da¬ bei schreitet - bei Anordnung des Katalysators in einem FestbettBy decoupling the reduction and oxidation step, the selectivity is increased and the controllability is improved: Thereby, when the catalyst is arranged in a fixed bed, it progresses
- die Umsetzung und die Regenerierung in Form einer Front fort, läßt sich also gut überwachen.- The implementation and regeneration in the form of a front continues, so it is easy to monitor.
Die Abwesenheit von freiem Sauerstoff bei der WertstoffUmsetzung (der Arbeitsphase) vermeidet weitgehend die Totalverbrennung, da der Gittersauerstoff des Katalysators als gezielt einsetzbare Sauerstoffquelle dient und die Umsetzung von VCH zu Styrol über¬ dies leicht endotherm verläuft. Eventuelle Koksablagerungen wer- den bei der Reoxidation (Regenerierphase) wieder entfernt.The absence of free oxygen during the conversion of the valuable substance (the work phase) largely avoids total combustion, since the lattice oxygen of the catalyst serves as a targeted oxygen source and the conversion of VCH to styrene is slightly endothermic. Any coke deposits are removed during reoxidation (regeneration phase).
Die stark exotherme Regenerierung kann für die Erzeugung von Dampf genutzt werden, wobei die lokale Wärmefreisetzung durch die lokale Konzentration an verfügbarem Sauerstoff bestimmt wird.The strongly exothermic regeneration can be used for the production of steam, the local heat release being determined by the local concentration of available oxygen.
Abgesehen von Verdünnung des Regeneriergases, wie etwa die Verwendung von Luft kann die lokale Wärmefreisetzung auch durch Maßnahmen am Katalysator selbst gesteuert werden. Beispielsweise kann dies durch eine entsprechende Verdünnung des katalytisch ak- tiven Materials mit gering oder nicht aktiven Metalloxiden, durch das Aufbringen des aktiven Materials auf Träger oder durch die Vermischung von aktivem Katalysatorspeichermaterial mit Inert- material erreicht werden. Der lokale Temperaturanstieg kann somit vorab festgelegt und die thermische Belastung des Katalysators auf ein zulässiges Niveau begrenzt werden.Apart from the dilution of the regeneration gas, such as the use of air, the local heat release can also be controlled by measures on the catalyst itself. For example, this can be achieved by appropriately diluting the catalytically active material with low or inactive metal oxides, by applying the active material to a support or by mixing active catalyst storage material with inert material. The local temperature rise can thus be determined in advance and the thermal load on the catalytic converter can be limited to a permissible level.
Bei technischer Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Arbeitsphase von der Regenerierphase außer zeitlich auch räumlich getrennt werden.In the technical implementation of the method according to the invention, the work phase can also be spatially separated from the regeneration phase in addition to time.
Die zeitliche Trennung läßt sich wie bereits angedeutet mit einem Festbett im Wechselbetrieb realisieren, wobei periodisch zwischen der EduktZuführung und - evtl. nach einer Spülphase mit InertgasThe time separation can, as already indicated, be realized with a fixed bed in alternating operation, with periodic between the educt supply and - possibly after a purging phase with inert gas
- dem Regeneriergas umgeschaltet wird. Die technische Realisie- rung mit zwei oder mehr wechselweise betriebenen Festbett- reaktoren ermöglicht die Auskopplung und nutzbringende Verwendung der freiwerdenden Wärmeenergie.- The regeneration gas is switched. The technical implementation with two or more alternately operated fixed bed reactors enables the decoupling and beneficial use of the heat energy released.
Bei räumlicher Trennung (zirkulierende Wirbelschicht oder Wander- bett) kann eine Technologie angewendet werden, wie sie aus der Raffinerie-Technologie bekannt ist, z.B. unter Verwendung eines sog. Riser-Reaktors, wobei der Katalysator im Kreis zwischen einem Dehydrierraum, Abtrennung der gebildeten Reaktionsprodukte und einem Regenerierraum bewegt wird. Der Katalysator ist dabei allerdings hoher mechanischer Beanspruchung ausgesetzt und muß ausreichend hart und abriebfest sein.In the case of spatial separation (circulating fluidized bed or moving bed), a technology can be used as is known from refinery technology, e.g. using a so-called riser reactor, the catalyst being moved in a circle between a dehydrogenation space, separation of the reaction products formed and a regeneration space. However, the catalyst is exposed to high mechanical stress and must be sufficiently hard and resistant to abrasion.
Die Erfindung stellt ein speziell geeignetes Katalysatorsystem zur Verfügung, das bei vollständigem Umsatz eine höhere Selektivität zu Styrol und Ethylbenzol als die oxidative Dehy¬ drierung ermöglicht und zugleich den dabei bisher beobachteten Nachteil der starken Vergasung in der Anfangsphase der Dehydrie¬ rung weitgehend vermeidet, so daß die Wertproduktselektivität er¬ höht wird und auf aufwendige zusätzliche verfahrenstechnische Schritte (z.B. partielle Vorreduktion mit teuren Reduktionsmit¬ teln) vollständig verzichtet werden kann.The invention provides a particularly suitable catalyst system which, with complete conversion, enables a higher selectivity to styrene and ethylbenzene than the oxidative dehydration and at the same time largely avoids the disadvantage of the strong gasification observed in the initial phase of the dehydration, so that the value-product selectivity is increased and complex additional procedural steps (eg partial pre-reduction with expensive reducing agents) can be completely dispensed with.
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Katalysatoren können trägerfrei oder auf einen Träger aufgebrachte Redoxkatalysatoren sein, deren Wirkbestandteil aus wenigstens einem Oxid, ausgewählt aus der Gruppe der Oxide der mehrere Oxidationsstufen annehmenden Elemente Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb und V besteht. Der Träger kann ausgewählt sein aus der Gruppe der Tone, PILC, Zeolithe, Aluminiumphosphate, Siliciumcarbid und -ni- trid, Bornitrid und Kohlenstoff sowie der Metalloxide aus der Gruppe der Oxide von AI, Ba, Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn oder Zr.Catalysts suitable for the process according to the invention can be unsupported or supported on redox catalysts, the active ingredient of which consists of at least one oxide selected from the group of oxides of the elements Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb and V. The carrier can be selected from the group of clays, PILC, zeolites, aluminum phosphates, silicon carbide and nitride, boron nitride and carbon as well as metal oxides from the group of oxides of Al, Ba, Ca, Mg, Th, Ti, Si, Zn or Zr.
Bevorzugt sind Bi- und V-haltige Redoxkatalysatoren. Ebenso kön¬ nen Mischungen und Umsetzungsprodukte der genannten Elemente verwendet werden. Die Katalysatoren können weiterhin Zusätze, insbesondere (Erd-)Alkalimetalle und/oder Seltene Erden i.a. in Form ihrer Oxide enthalten.Bi- and V-containing redox catalysts are preferred. Mixtures and reaction products of the elements mentioned can also be used. The catalysts can also additives, in particular (earth) alkali metals and / or rare earths i.a. contained in the form of their oxides.
Bevorzugt wird reduzierbares Bismutoxid wie Bi2θ3 auf einem basi- sehen Träger, vorzugsweise basisch eingestelltem Titandioxid als Katalysator für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet. Es wurde außerdem gefunden, daß durch Dotierung dieses Katalysators mit K, Cs, Ba und/oder La die Selektivität ohne Aktivitätseinbuße gesteigert und die Vergasung (Totaloxidation) deutlich vermindert werden kann. Ein bevorzugter Katalysator enthält 3 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-% K20, 0 bis 30, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% Cs20, 0 bis 30, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% BaO, 0 bis 40, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% La2θ3, 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% Bi203, Rest Ti02. Es versteht sich, daß mehrere Promotoren gleich¬ zeitig zugegen sein können, z.B. K/La/Ti02 neben dem Element - bevorzugt Bismut - das den Sauerstoffhaushält trägt.Reducible bismuth oxide such as Bi 2 θ 3 on a basic support, preferably basic titanium dioxide, is preferably used as a catalyst for the process according to the invention. It was also found that by doping this catalyst with K, Cs, Ba and / or La the selectivity can be increased without loss of activity and the gasification (total oxidation) can be significantly reduced. A preferred catalyst contains 3 to 30, preferably 5 to 20% by weight of K 2 0.0 to 30, preferably 0 to 20% by weight of Cs 2 0.0 to 30, preferably 0 to 20% by weight of BaO, 0 to 40, preferably 5 to 30% by weight La 2 θ 3 , 5 to 50, preferably 10 to 30% by weight Bi 2 0 3 , balance Ti0 2 . It goes without saying that several promoters can be present at the same time, for example K / La / Ti0 2 in addition to the element - preferably bismuth - which carries the oxygen balance.
Die Katalysatoren können auf übliche Weise hergestellt werden, wie Trockenmischen, Aufschlämmen, Imprägnieren, gemeinsame oder getrennte Fällung der Rohstoffe, Sprühtrocknung etc. Als Roh¬ stoffe können eine Vielzahl von Verbindungen eingesetzt werden wie z.B. die Oxide, Hydroxide, Carbonate, Acetate, Nitrate oder generell wasserlösliche Salze der jeweiligen Metallatome mit an- organischen oder organischen Anionen. Auch Übergangsmetall-Kom¬ plexe können verwendet werden. Die Calcinierung erfolgt dann bei Temperaturen, bei denen die Rohstoffe in die aktive Phase, meist Oxide, umgewandelt werden. Typische Calciniertemperaturen liegen im Bereich von 300 bis 1000, bevorzugt 400 bis 800°C.The catalysts can be prepared in a customary manner, such as dry mixing, slurrying, impregnation, co or separate precipitation of the raw materials, spray drying, etc. A large number of compounds can be used as raw materials, e.g. the oxides, hydroxides, carbonates, acetates, nitrates or generally water-soluble salts of the respective metal atoms with inorganic or organic anions. Transition metal complexes can also be used. The calcination then takes place at temperatures at which the raw materials are converted into the active phase, usually oxides. Typical calcining temperatures are in the range from 300 to 1000, preferably 400 to 800 ° C.
Bei Mitverwendung von Lanthan sollte erfahrungsgemäß anstelle von La203 besser La-Oxid-Carbonat, La(OH)3, La2(003)3 oder organische La-Verbindungen, vorzugsweise Acetat, Formiat oder Oxalat einge¬ setzt werden, da sich dann im Katalysator bei der Calcinierung eine feinverteilte und oberflächenreiche aktive La-Phase bildet. Eine bevorzugte Calciniertemperatur für La(Ac)3 ist 550 bis 700°C. Die WertstoffUmsetzung (Dehydrierung; Arbeitsphase) wird bei 100 bis 800, bevorzugt 350 bis 550°C, und bei Drücken von 100 mbar bis 10 bar, bevorzugt 500 mbar bis 2 bar, mit einer Raumgeschwindig- keit (liquid hourly Space velocity; LHSV) von 0.01 bis 20 h_1, bevorzugt 0.1 bis 5 h"1 durchgeführt. Neben dem zu dehydrierenden Kohlenwasserstoff können Verdünnungsmittel wie C02, N2, Edelgase oder Dampf zugegen sein.If lanthanum is also used, experience has shown that La oxide carbonate, La (OH) 3 , La 2 (00 3 ) 3 or organic La compounds, preferably acetate, formate or oxalate, should be used instead of La 2 0 3 , since A finely divided and surface-rich active La phase then forms in the catalyst during the calcination. A preferred calcining temperature for La (Ac) 3 is 550 to 700 ° C. The material conversion (dehydration; working phase) is carried out at 100 to 800, preferably 350 to 550 ° C, and at pressures from 100 mbar to 10 bar, preferably 500 mbar to 2 bar, with a liquid hourly space velocity (LHSV) from 0.01 to 20 h _1 , preferably 0.1 to 5 h " 1. In addition to the hydrocarbon to be dehydrogenated, diluents such as CO 2 , N 2 , noble gases or steam can be present.
Die Regenerierung des Katalysators wird im Bereich 300-900°C, bevorzugt 400-800°C mit vorzugsweise N20 oder einem sauerstoffhal¬ tigen Gas einschließlich reinem Sauerstoff vorgenommen. Auch da¬ bei können Verdünnungsmittel zugegen sein. Die Regenerierung kann bei unteratmosphärischen, atmosphärischem oder Überdruck betrie- ben werden. Bevorzugt sind Drücke im Bereich 500 mbar bis 10 bar.The regeneration of the catalyst is carried out in the range 300-900 ° C., preferably 400-800 ° C. with preferably N 2 0 or an oxygen-containing gas including pure oxygen. Diluents can also be present. The regeneration can be operated at subatmospheric, atmospheric or overpressure. Pressures in the range from 500 mbar to 10 bar are preferred.
BeispieleExamples
Ein Katalysator wurde wie folgt erhalten: Lanthanacetat, Bismut- karbonat und Kaliumcarbonat wurden in der für die vorgeseheneA catalyst was obtained as follows: Lanthanum acetate, bismuth carbonate and potassium carbonate were used in the intended
Zusammensetzung geeigneten Menge trocken mit Ti02 gemischt und im Kneter verdichtet. Während der Knetphase wird mit destilliertem Wasser und einem Verstrangungshilfsmittel versetzt. Die Masse wird bei 120°C für 16h getrocknet und anschließend bei 600°C calciniert. Man erhält eine beige-gelbes Pulver, das auf unter 1 mm Korndurchmesser zerkleinert (gesplittet) wird. Ein Teil des Splitts wird mit einem Tablettierhilfsmittel versetzt und zu Ringtabletten der Abmessung 5 x 5 x 2 mm verpreßt. Der Seiten- druck der Tabletten beträgt vor der Calcinierung 16.4 N. Es wird für 2h bei 500°C calciniert, um die Tablettierhilfsmittel auszu¬ brennen. Man erhält hellgraue Tabletten.Appropriate composition dry mixed with Ti0 2 and compressed in a kneader. During the kneading phase is distilled with Water and an extrusion aid. The mass is dried at 120 ° C for 16h and then calcined at 600 ° C. A beige-yellow powder is obtained, which is comminuted (split) to a grain diameter of less than 1 mm. A portion of the chippings is mixed with a tabletting aid and compressed to ring tablets of 5 x 5 x 2 mm. The side pressure of the tablets before the calcination is 16.4 N. It is calcined for 2 hours at 500 ° C. in order to burn out the tabletting aids. Light gray tablets are obtained.
Der Seitendruck nach der Calcinierung beträgt 12 N. Die BET-Ober- flache liegt bei 14.8 m2/g. Der fertige Katalysator enthält schließlich - rechnerisch - 13 Gew.-% K20, 13 Gew.-% La2θ3, 25 Gew.-% Bi203 und 49 Gew.-% Ti02.The side pressure after the calcination is 12 N. The BET surface area is 14.8 m 2 / g. The finished catalyst finally contains - arithmetically - 13% by weight K 2 0, 13% by weight La 2 θ 3 , 25% by weight Bi 2 0 3 and 49% by weight Ti0 2 .
VCH wurde verdünnt mit Stickstoff mit einer Raumgeschwindigkeit von 0,41 ml je ml Katalysatorschüttung und Stunde über den in einem Rohr fest angeordneten Katalysator (je 50 Vol.-% der vor¬ stehend beschriebenen Ringe und Splitt einer Korngröße von 1-2 mm) geleitet. Die Einwaage betrug 470 g Katalysator, die Ver¬ weilzeit 3,7 s.VCH was diluted with nitrogen at a space velocity of 0.41 ml per ml of catalyst bed and passed over the catalyst fixedly arranged in a tube (50% by volume of the rings and grit of 1-2 mm size described above) . The initial weight was 470 g of catalyst and the residence time was 3.7 s.
Das den Reaktor verlassende Gas wurde kondensiert und die konden¬ sierte Flüssigphase jeweils 7, 9, 10 und 16 min nach Versuchsbe- ginn gaschromatographisch analysiert. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 für zwei Versuche wiedergegeben. Zwischen den beiden Versuchen wurde der Katalysator 10 min mit Luft reoxidiert. Die Spülphase vor und nach der Oxidation mit Luft betrug 6 min.The gas leaving the reactor was condensed and the condensed liquid phase was analyzed by gas chromatography 7, 9, 10 and 16 minutes after the start of the experiment. The result is shown in Table 1 for two experiments. Between the two tests, the catalyst was reoxidized with air for 10 min. The rinsing phase before and after the oxidation with air was 6 minutes.
Tabelle 1Table 1
Zeit Umsatz Selektivität T%1Time turnover selectivity T% 1
[min] VCH [% enzol Toluol EB Styrol[min] VCH [% enzol toluene EB styrene
Versuch 1:Trial 1:
7 99,1 2,3 0,8 75,0 17,97 99.1 2.3 0.8 75.0 17.9
9 99,5 2,8 1.1 40,0 53,79 99.5 2.8 1.1 40.0 53.7
10 99,2 2,5 0,9 57,7 35,710 99.2 2.5 0.9 57.7 35.7
16 99,6 2,7 1,6 44,2 49,216 99.6 2.7 1.6 44.2 49.2
Versuch 2:Trial 2:
7 99,6 2,5 1.8 49,3 43,87 99.6 2.5 1.8 49.3 43.8
9 99,7 2,9 1.4 37,8 55,69 99.7 2.9 1.4 37.8 55.6
10 99,5 2,6 1.0 54,0 39,310 99.5 2.6 1.0 54.0 39.3
16 99,4 2,3 0,9 73,9 19,3 In der Reaktionsfront wurde während der Arbeitsphase (Dehydrie¬ rung von VCH) ein Temperaturabfall von 20 K beobachtet. Beim Oxidationsschritt trat ein entsprechender Temperaturanstieg von bis zu" 120 K auf. 16 99.4 2.3 0.9 73.9 19.3 A temperature drop of 20 K was observed in the reaction front during the working phase (dehydration of VCH). A corresponding temperature rise of up to " 120 K occurred in the oxidation step.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur nicht-stationären oxidativen Dehydrierung, wo- bei die Dehydrierungsreaktion in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff durchgeführt wird und stattdessen der aus wenig¬ stens einem reduzierbaren Metalloxid bestehende Redox¬ katalysator als im wesentlichen alleinige Sauerstoffquelle wirkt und jeweils nach der Erschöpfung regeneriert wird, da- durch gekennzeichnet, daß in einem ersten Reaktionsschritt1. Process for the non-stationary oxidative dehydrogenation, whereby the dehydrogenation reaction is carried out in the absence of molecular oxygen and instead the redox catalyst consisting of at least one reducible metal oxide acts as the essentially sole oxygen source and is regenerated after exhaustion, characterized in that in a first reaction step
4-Vinylcyclohexen mit einem als Sauerstoffüberträger wirken¬ den Katalysator im wesentlichen aus wenigstens einem reduzierbaren Metalloxid in Abwesenheit von freiem molekula¬ rem Sauerstoff zu Styrol und/oder Ethylbenzol umgesetzt wird, wobei der Katalysator reduziert und der reduzierte Katalysa¬ tor in einem zweiten Reaktionsschritt, nach Abtrennung der gebildeten Produkte, mit einem Oxidationsmittel reoxidiert wird.4-vinylcyclohexene with a catalyst acting as an oxygen transfer agent is converted essentially from at least one reducible metal oxide in the absence of free molecular oxygen to styrene and / or ethylbenzene, the catalyst being reduced and the reduced catalyst in a second reaction step, after separation of the products formed, is reoxidized with an oxidizing agent.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die2. The method according to claim 1, characterized in that the
Teilschritte zeitlich entkoppelt werden, indem der Katalysa¬ tor in einem vorzugsweise als Rohr ausgebildeten Reaktor fest angeordnet ist, das periodisch abwechselnd mit dem Edukt und dem Regeneriergas beaufschlagt wird.Partial steps are decoupled in time by the catalyst being fixedly arranged in a reactor which is preferably designed as a tube and which is periodically alternately charged with the starting material and the regeneration gas.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der3. The method according to claim 2, characterized in that the
Katalysator zwischen dem Dehydrierschritt und dem Regenerier¬ schritt von einem Spülgas durchströmt wird.Flushing gas flows through the catalyst between the dehydrogenation step and the regeneration step.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die4. The method according to claim 1, characterized in that the
Teilschritte räumlich entkoppelt werden, indem der Katalysa¬ tor in einer zirkulierenden Wirbelschicht oder einem Wander- bett in Form beweglicher Teilchen vorliegt, die zwischen einem Dehydrierraum und einem separaten Regenerierraum im Kreis geführt werden.Partial steps are spatially decoupled by the catalyst being in a circulating fluidized bed or a moving bed in the form of movable particles which are circulated between a dehydrogenation space and a separate regeneration space.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Katalysator mit einem sauerstoffhaltigen Gas oder reinem Sauerstoff regeneriert wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the reduced catalyst is regenerated with an oxygen-containing gas or pure oxygen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Katalysator mit N20 als Oxidationsmittel regene¬ riert wird. 6. The method according to claim 1, characterized in that the reduced catalyst is regenerated with N 2 0 as the oxidizing agent.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydrierung zwischen 200 und 800°C, bei Drücken von 100 mbar bis 10 bar mit einer Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 0.01 bis 20 h"1 durchgeführt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the dehydrogenation between 200 and 800 ° C, at pressures from 100 mbar to 10 bar with a space velocity (LHSV) of 0.01 to 20 h " 1 is carried out.
55
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydrierung zwischen 350 bis 550°C, bei Drücken von 500 mbar bis 2 bar, mit einer Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 0.1 bis 5 h_1 durchgeführt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the dehydrogenation between 350 to 550 ° C, at pressures from 500 mbar to 2 bar, with a space velocity (LHSV) of 0.1 to 5 h _1 is carried out.
1010
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein trägerfreier oder auf einen Träger, ausgewählt aus der Gruppe der Tone, PILC, Zeolithe, Aluminiumphosphate, Siliciumcarbid und -nitrid, Bornitrid und Kohlenstoff sowie der Metalloxide,9. The method according to claim 1, characterized in that a carrier-free or on a carrier selected from the group of clays, PILC, zeolites, aluminum phosphates, silicon carbide and nitride, boron nitride and carbon and the metal oxides,
15 ausgewählt aus der Gruppe der Oxide von AI, Ba, Ca, Mg, Th,15 selected from the group of oxides of Al, Ba, Ca, Mg, Th,
Ti, Si, Zn oder Zr aufgebrachten Redoxkatalysators aus wenig¬ stens einem Oxid, ausgewählt aus der Gruppe der Oxide der mehrere Oxidationsstufen annehmenden Elemente Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, Sn, Pb und V verwendet wird.Ti, Si, Zn or Zr applied redox catalyst made from at least one oxide, selected from the group of oxides of the elements Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, In, Mn, Mo, Nb, Ni, Sb, which assume several oxidation levels , Sn, Pb and V is used.
2020th
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Redoxkatalysator ferner mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und/oder Selten¬ erdmetalle, gegebenenfalls in Form eines Oxids oder einer10. The method according to claim 9, characterized in that the redox catalyst further comprises at least one component from the group of alkali metals, alkaline earth metals and / or rare earth metals, optionally in the form of an oxide or one
25 Verbindung mit einem anderen Katalysatorbestandteil enthält.25 contains compound with another catalyst component.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Redoxkatalysator wenigstens ein reduzierbares Vanadiumoxid auf einem Magnesiumoxidträger enthält.11. The method according to claim 1, characterized in that the redox catalyst contains at least one reducible vanadium oxide on a magnesium oxide support.
3030
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Redoxkatalysator wenigstens ein reduzierbares Bismuthoxid auf einem Titandioxidträger enthält.12. The method according to claim 1, characterized in that the redox catalyst contains at least one reducible bismuth oxide on a titanium dioxide support.
35 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der35 13. The method according to claim 1, characterized in that the
Redoxkatalysator wenigstens ein reduzierbares Bismuthoxid auf einem Titandioxidträger enthält und wenigstens einen weiteren Bestandteil, ausgewählt aus den Alkali-, Erdalkali- und/oder Seltenerdmetallen.Redox catalyst contains at least one reducible bismuth oxide on a titanium dioxide support and at least one further component, selected from the alkali, alkaline earth and / or rare earth metals.
4040
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Redoxkatalysator K, Cs, Ba und/oder La enthält.14. The method according to claim 13, characterized in that the redox catalyst contains K, Cs, Ba and / or La.
45 45
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator - rechnerisch - 3 bis 30 Gew.-% K2CT, 0 bis 20 Gew.-% Cs20, 0 bis 30 Gew.-% BaO, 0 bis 25 Gew.-% La203, 5 bis 50 Gew.-% Bi2Ü3 und im übrigen Ti02 enthält. 15. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst - arithmetically - 3 to 30 wt .-% K 2 CT, 0 to 20 wt .-% Cs 2 0, 0 to 30 wt .-% BaO, 0 to 25 Wt .-% La 2 0 3 , 5 to 50 wt .-% Bi 2 Ü 3 and the rest contains Ti0 2 .
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO1994001385A1 (en) * 1992-07-09 1994-01-20 The Dow Chemical Company Dehydrocyclization of unsaturated hydrocarbons to aromatic products

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