WO2011045051A1 - Reactor array for catalytic gas phase oxidation - Google Patents

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WO2011045051A1
WO2011045051A1 PCT/EP2010/006268 EP2010006268W WO2011045051A1 WO 2011045051 A1 WO2011045051 A1 WO 2011045051A1 EP 2010006268 W EP2010006268 W EP 2010006268W WO 2011045051 A1 WO2011045051 A1 WO 2011045051A1
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catalyst
catalytically active
porous support
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PCT/EP2010/006268
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Hans-Jörg WÖLK
Gerhard Mestl
Harald Dialer
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Süd-Chemie AG
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    • C07C51/265Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups
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    • C07C51/31Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting
    • C07C51/313Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting with molecular oxygen

Definitions

  • the present invention relates to a reactor arrangement consisting of a main reactor and a post-reactor, wherein the post-reactor contains at least one catalyst and wherein the catalyst comprises a porous support having a solid SiC sponge, wherein on the porous support
  • the present invention relates to
  • Phthalic anhydride by gas phase oxidation Furthermore, the invention relates to a method for producing the
  • Olefins, or (alkyl) aromatics performed.
  • the production of phthalic anhydride is carried out by
  • a suitable catalyst for each reaction in a reactor preferably a so-called tube bundle reactor, filled and from above or below with a mixture of the hydrocarbon and an oxygen-containing gas, for example air, flows through.
  • hot spots Preventing so-called hot spots ("hot spots") with a heat transfer medium to rinse and the resulting hot spots
  • a heat transfer medium As a heat transfer medium is usually used a molten salt, preferably a eutectic mixture of NaN0 2 and K 0 3rd Likewise one can oppress the molten salt, preferably a eutectic mixture of NaN0 2 and K 0 3rd Likewise one can oppress the molten salt, preferably a eutectic mixture of NaN0 2 and K 0 3rd Likewise one can oppress the
  • coated catalysts As catalysts, so-called coated catalysts have been proven. This is an inert non-porous carrier made of quartz (Si0 2 ), magnesium silicate (steatite), silicon carbide (Sic),
  • Tin oxide, porcelain, etc. which has a shape and expression suitable for the particular reactor used, e.g. Spheres, rings, extrudates, spirals, stars coated with one or more layers of catalytically active mass.
  • Yield of the desired oxidation product here has the task to raise these layers of the active catalysts highly uniformly and homogeneously on all carrier particles.
  • various apparatuses are described for this purpose.
  • organic and often inorganic binders are used in mounting the catalyst layers in such devices.
  • binders are various organic
  • Adhesive e.g. Vinyl acetate / ethylene adhesive.
  • Alkyl aromatics is a variety of different catalysts known. These are often catalyst systems containing as one of the catalytically essential constituents of the oxides of vanadium and titanium. Such
  • Catalysts are described, for example, in EP 0964744 B1. Usually, a variety of promoter elements are used to increase the productivity of these
  • Catalyst systems leads.
  • Such promoters include, among others, the alkali, alkaline earth metals, thallium, antimony, phosphorus, iron, niobium, cobalt, molybdenum, silver, tungsten, tin, zirconium, lead and bismuth (A. Bielanski et al., Ap. Catal. A: Gen. 157, 223 (1997)).
  • JP 2006-000850 describes the use of porous
  • a porosity of the carrier between 16 and 20% is disclosed as particularly advantageous, since at a higher porosity, for example of more than 35%, undesired reactions occur on the surface of the carrier. The same problem occurs when the surface of the carrier is greater than 0.3 m 2 / g.
  • PSA phthalic anhydride
  • Multi-layer catalyst systems used.
  • the aim here is to adapt the activity of the individual catalyst layers to the course of the reaction along the reactor axis. This makes it possible to obtain a high yield of PSA and at the same time the lowest possible yield of undesired intermediates, e.g.
  • downstream post-reactors also called post reactors
  • the catalysts serve To remove suboxidation products from the reaction gas or to further convert to product and to convert secondary oxidation products to C0 2 and thus to increase the product purity.
  • the loading of the main reactor with organic starting material can be further controlled by the design of the
  • the postreactors can be honeycomb catalysts, as described in the
  • EP 1 181 097 A1 are described.
  • the catalysts can also be applied to ceramic rings.
  • the support of the catalytically active material on ceramic rings has the disadvantage that it causes the back pressure in
  • honeycomb bodies have the disadvantage that they are used for so-called "runaway"
  • Reaction gas in the channels a rise in temperature and the channel ignites.
  • various catalyst layers in the reactor with regard to their function optimized (activity, selectivity, layer length).
  • the layer thicknesses of the catalytically active Layers on the non-porous, ceramic support structures are precisely controlled.
  • Product is also the life or service life of the product
  • An object of the present invention is therefore to provide a post-reactor which does not generate a high back pressure in the main reactor. Furthermore, no laminar flows, for example in honeycomb bodies, should be set in the after-reactor in order to suppress the diffusion limitation.
  • Carrier sponge have a homogeneous layer thickness and within the catalyst layer must not express micropores, whereas acropores are desirable. Excessive layer thicknesses and micropores lead to diffusion limitation and
  • the carrier of the post-catalyst should be able to exothermic by a high thermal conductivity
  • Another object of the invention was to provide a
  • this object is achieved by a reactor arrangement consisting of a
  • a main reactor and a post-reactor wherein the post-reactor comprises at least one catalyst, wherein the catalyst comprises a porous support having a solid Sic sponge, wherein on the porous support, a catalytically active composition is applied, which contains Ti0 2 and at least one transition metal oxide, and wherein the TiO 2 used has a bulk density of less than 1.0 g / ml.
  • Post-reactors in contrast to the known post-reactors comprising, for example, catalysts with honeycomb bodies or ceramic support bodies, an uncontrolled "runaway" of the reactors and an increased back pressure in the main reactor can be avoided.
  • Mass is applied, the Ti0 2 and at least one
  • Transition metal oxide wherein the Ti0 2 has a bulk density of less than 1.0 g / ml, the best catalytic
  • the adiabatic temperature increase (hot spot) in the postreactor is lower because the course of the reaction spreads over a larger volume range of the postreactor and thus the reactor can be operated more easily. Due to the thus improved temperature control can be achieved with improved quality of the product with the post-reactors according to the invention, compared to known post-reactors, a higher product yield.
  • no depletion zones are formed in the post-reactor according to the invention, as in the laminar gas streams of the honeycomb body channels.
  • Pore structure is designed as uniform as possible within the catalyst layers. This allows for a better one
  • a uniform pore structure can be
  • Polystyrene sponges are used.
  • the postreactor according to the invention contains at least one
  • a catalyst wherein the catalyst comprises a porous support having a solid SiC sponge, wherein on the porous support, a catalytically active composition is applied, which contains Ti0 2 and at least one transition metal oxide, and wherein the used Ti0 2 has a bulk density of less than 1.0 g / ml.
  • a "post-reactor" in the context of the present invention is a reactor downstream of the main reactor, which is the in the
  • Downstream thus means that the reaction gas first the main reactor and then in the secondary reactor
  • the postreactor has a reaction space which is charged with catalyst. In contrast, show
  • Main reactor usually containing bulk catalysts charged tube bundles are preferably used in the novel reactor according to catalysts with monolithic carriers comprising SiC sponges. Postreactors are therefore not tube reactors.
  • inventive features are therefore not tube reactors.
  • the reactors are used for the catalytic gas-phase oxidation of organic compounds, in particular of aliphatics, olefins, or (alkyl) aromatics.
  • the postreactor according to the invention can have any desired construction.
  • it may be attached to the main reactor, such as a shell and tube reactor, as a "piggyback reactor.”
  • the catalyst (s) of the postreactor are conventionally incorporated into the reactor so as to optimally contact the reaction gas It is preferred to use a hexagonal post-reactor, in which case it is preferable to use the carrier with a triangular cross-section
  • the postreactor according to the invention comprises at least one, more preferably at least two, even more preferably at least three, different catalyst (s).
  • the catalysts comprise a porous support of a single monolithic support body or of two or more separate support bodies, which are preferably fixedly or movably connected to one another. If the
  • Catalyst consists of two or more separate carrier bodies, it is particularly preferred that between the individual carrier body is at least partially not filled with carrier material space.
  • the term "catalyst” as used herein refers to a porous carrier having thereon
  • Two different catalysts differ in the properties of the porous supports and / or the properties of the catalytically active material. Between the various catalysts may be at least partially not filled with carrier material space, the catalysts are optionally fixed or movable together.
  • the main reactor has at least one first catalyst layer located toward the gas inlet side, a second one located closer to the gas outlet side
  • Catalyst layer is higher than the catalyst activity of the second catalyst layer.
  • Particularly suitable multilayer catalysts for the main reactor are described, for example, in WO 2006/092304.
  • the BET surface area increases from the first to the gas inlet side
  • Preferred BET surface areas are 15 to 25 m 2 / g for the first
  • the Ti0 2 used (anatase modification) has a content of alkali in all catalyst layers,
  • the proportion of Na in particular to Na of less than 0.3 wt .-%, in particular less than 0.2 wt .-%, preferably less than 0.15 wt .-%, more preferably less than 0.02 wt .-% and am most preferably less than 0.015% by weight.
  • the above limits for Na and K. apply.
  • Alkali impurities (total alkali content) of the TiO 2 used determined as the sum of the lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium impurities, less than 1000 ppm, in particular less than 500 ppm, more preferably less than 300 ppm.
  • a method for determining the proportion of alkali impurities of the Ti0 2 used is carried out in accordance with DIN ISO 9964-3.
  • the preferred total alkali content allows a more accurate adjustment of the alkali promoter content of the
  • the post-reactor catalysts used according to the invention comprise "porous supports" on which a catalytically active composition is applied
  • the Cells have adjacent to all spatial directions
  • the cells can ideally be described as pentagonal dodecahedra whose edges form the webs of the lattice structure.
  • Pentagon dodecahedron is theoretically 1.6.
  • supports with honeycomb structures, channel structures or cross-channel structures in post-reactors have hitherto been used.
  • the porous support of the catalyst according to the invention therefore preferably has no honeycomb structure or cross-channel structure and preferably has fractal or non-ordered, open pore structures.
  • the porous support is preferably more than 90% by weight, more preferably more than 95% by weight, even more preferably more than 97% by weight, and most preferably at least 99% by weight of silicon carbide .
  • the silicon carbide content can be determined by X-ray diffractometry in the usual way.
  • Suitable Sic sponges are, for example, silicon carbide ceramic composite sponges.
  • the porous support is a pure silicon carbide sponge.
  • the porous carrier of the postreactor preferably has no honeycomb structure or cross channel structure. More preferably, the porous support has fractal or non-ordered structures. Whether a fractal structure is present can be determined by the method described in WO2005 / 003758.
  • the porous support may be cylindrical, cube-shaped, cuboid, prismatic, or any other suitable form or
  • the porous Carrier on a cylindrical shape.
  • the dimensions (height, length,
  • Width of the porous supports are preferably between 0.5 cm and 30 cm, in particular 10 cm and 30 cm, more preferably between 10 cm and 20 cm, and more preferably between 10 cm and 15 cm.
  • the compression strength of the porous supports is more than 0.2 MPa. The determination of the compression strength is described below in the Methods section.
  • the pore volume of the porous support is between 0.01 cm 3 / g and 0.6 cm 3 / g for pores having a
  • the porous support preferably has a density of the open macroporous structure (channel system) of 1-100 ppi (pores per inch), preferably 10-50 ppi.
  • the porous support has open pore structures with an open pore diameter between 500 ⁇ m and 5 mm, more preferably between 800 ⁇ m and 5 mm, more preferably between 0.9 mm and 5 mm, even more preferably between 2 mm and 5 mm and most preferably between 3 mm and 5 mm, on.
  • the SiC sponge is further characterized by cell diameters of 0.1 to 10 ⁇ m,
  • the specific surface area of the porous support according to BET is preferably 1-20 m 2 / g, more preferably 1-10 m / g, even more preferably between 1-5 m 2 / g.
  • the determination of the BET surface area is described in the Methods section.
  • the porous support has an apparent density between 0.05 and 0.5 g / cm 3 , more preferably between 0.14 and 0.36 g / cm 3 and most preferably from 0.1 to 0.4 g / cm 3 up.
  • the determination of the apparent density of the support is described below in the Methods section.
  • the calculation of the apparent density of the porous support is based on the total volume of the porous support minus the open pores
  • porosity refers to the open porosity of the support, i. only the open pores, which are accessible to the reaction gas and are decisive for the catalytic properties, are considered.
  • Subsequent reactor has a porosity of 70 to 98%, more preferably between 70 and 95%, more preferably between 80 and 95%, more preferably between 85 and 95% and even further
  • porous supports Preparation of porous supports is known to the person skilled in the art. The preparation of porous supports having the properties according to the invention is described below. Here, for example, of silicon powder and
  • Phenol resins / polyurethane sponges are assumed.
  • Suitable production methods are, for example, in
  • the SiC sponges according to the invention preferably consist of ⁇ -silicon carbide.
  • Pulverdiffraktometrie be determined in the usual way.
  • the catalytically active composition which is applied to the porous support of the postreactor according to the invention is described below.
  • This catalytically active mass of the catalyst of the post-reactor can also be used for the catalyst of the main reactor.
  • any TiO 2 modification can be used, with TiO 2 in the anatase form being preferred.
  • the TiO 2 used has a BET surface area of at least 15 m 2 / g, preferably between 15 and 60 m 2 / g, in particular between about 15 and 45 m 2 / g and particularly preferably between 15 and 40 m 2 / g on.
  • Pores with a radius of more than 400 nm are preferably less than about 30%
  • the TiO 2 used has the following particle size distribution:
  • the Dio value is preferably 0.5 ⁇ or less; the D 50 value (ie the value at which each half of the
  • Particle has a larger or smaller particle diameter) is preferably at 1.5 ⁇ or less; of the
  • D 90 value is preferably 4 pm or below.
  • the D 90 value of the TiO 2 used is preferably between about 0.5 and 20 ⁇ , in particular between about 1 and 10 ⁇ , more preferably between about 1 and 5 ⁇ .
  • the Ti0 2 used in the invention preferably has an open-pored, sponge-like structure, wherein primary particles or crystallites to more than 30%, in particular more than 50%, to open porous
  • TiO 2 having a primary crystallite size (primary particle size) of more than at least 210 angstroms to at most 900 angstroms, preferably more than at least 250 angstroms to at most 600 angstroms, more preferably more than at least 300
  • Angström to at most 500 angstroms, in particular more than at least 350 angstroms and most preferably more than at least 390 angstroms used.
  • Primary crystallites having this preferred primary crystallite size enable the preparation of particularly advantageous catalysts by allowing the formation of a not too compact but open-pored structure of the titanium dioxide in the catalyst.
  • a method for determining the primary crystallite size is a method for determining the primary crystallite size.
  • TiO 2 is used with a bulk density of less than 0.8 g / ml, more preferably less than 0.6 g / ml.
  • TiO 2 having a bulk density of not more than 0.55 g / ml. The lower the bulk density of the Ti0 2 used , the better the structure of the catalyst in the
  • the TiO 2 used has a particle size distribution with a Di 0 value of at most 0.5 ⁇ m and / or a D 50 value of
  • the D 90 value of the TiO 2 used is between 0.5 and 20 ⁇ m, in particular between 1 and 10 ⁇ m, particularly preferably between 2 and 5 ⁇ m.
  • the TiO 2 is particularly preferably present in the anatase modification.
  • the catalytically active composition comprises at least one transition metal oxide selected from the group consisting of vanadium oxide, antimony oxide, chromium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, iron oxide or their atomic mixtures;
  • the catalytically active composition particularly preferably comprises at least vanadium oxide as the transition metal oxide.
  • the catalytically active composition contains at least one, more preferably at least two, and most preferably at least three of the aforementioned transition metal oxides.
  • the transition metal oxides V 2 0 5 and / or Sb 2 0 3 preferably V 2 0 5 and Sb 2 0 3 are used. Preferably, this is
  • Titanium dioxide of anatase modification from 1 to 30% by weight
  • the catalyst is layered, wherein the actual carrier oxide Ti0 2 is coated with a monoatomic to several atomic layers thick layer of one or more of the aforementioned transition metal oxides.
  • the catalytically active composition contains at least one promoter.
  • the promoter is preferred
  • P selected from the group consisting of P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co, Fe, b, Mo, W, Sn and noble metals selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pt, Pd , and Rh.
  • the catalytically active composition comprises at least one, more preferably at least two, and most preferably at least three of the above-mentioned promoters.
  • promoters By using promoters, the activity and selectivity of the catalysts can be influenced, in particular by
  • Selectivity increasing promoters include, for example, the alkali metal oxides and oxidic phosphorus compounds,
  • the components of the catalytically active composition are preferably used in the following amounts (see Table 1).
  • the components not listed in the table are preferably used in proportions of between 1 and 10% by weight, more preferably between 1 and 7% by weight, more preferably between 1 and 2% by weight. Table 1.
  • the remainder of the catalytically active material is TiO 2 . More preferably, the catalytically active composition is at least 70 wt .-%, more preferably at least 80 wt .-%, even more preferably at least 90 wt% of Ti0 second In a preferred
  • the active composition comprises 80-90 wt .-% Ti0 2 , 9.5-19.9 wt .-% V 2 0 5 and 0.1 - 0.5 wt .-% P, more preferably consists of the active composition of the abovementioned constituents.
  • the active composition comprises 80-90 wt .-% Ti0 2 , 9.5-19.9 wt .-% V 2 0 5 and 0.1 - 0.5 wt .-% P, more preferably consists of the active composition of the abovementioned constituents.
  • the active material consists of 85.80 wt .-% of Ti0 2 , 14 wt .-% V 2 0 5 and 0.2 wt -.% P.
  • the amount of active mass in the catalyst is between 5 and 15% by weight, more preferably between 6 and 12% by weight, and most preferably between 7 and 11% by weight.
  • the catalytically active material of the catalyst contains the catalytically active material of the catalyst
  • promoter selected from the group consisting of P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co and noble metals selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pt, Pd and Rh.
  • the catalytically active composition of the postreactor according to the invention preferably additionally comprises an organic binder, preferably a vinyl acetate-ethylene copolymer, or a decomposition product of the abovementioned during calcination
  • the catalytically active composition preferably has an inorganic binder in the form of a sol, metal alkoxide (of Si0 2 sol or its precursors, Al 2 0 3 sol or its precursors, Zr0 2 sol or its precursors, Ti0 2 sol, Ce0 2 sol or its precursors, water glass, MgO, etc).
  • the present invention relates to a process for producing a post-reactor according to the invention, comprising the following steps: (i) providing a catalytically active composition as defined herein, at least containing TiO 2 , wherein the TiO 2 is a
  • step (v) incorporating the catalyst obtained in step (iv) into a post-reactor.
  • the catalyst obtained in step (iv) into a post-reactor.
  • step v) calcining the catalyst obtained in step v) at a temperature of more than 200 ° C, preferably at a
  • step vi) activating the catalyst obtained in step vi) at a temperature of more than 350 ° C, preferably at a
  • the catalytically active layer is preferably by immersion and extraction, by purging, by
  • the method according to the invention is preferred for producing a reactor arrangement comprising a
  • Manufacturing process can be carried out in the usual manner, for example, a suspension of titanium oxide,
  • vanadium pentoxide preferably in the anatase modification, vanadium pentoxide, diantimony trioxide, with a suitable organic and an inorganic binder, for example vinyl acetate-ethylene copolymer, a Ti0 2 sol and suitable promoters
  • a suitable organic and an inorganic binder for example vinyl acetate-ethylene copolymer, a Ti0 2 sol and suitable promoters
  • the catalytically active composition provided in the form of an aqueous suspension.
  • the suspension contains
  • Suitable binders include organic binders known to the person skilled in the art, preferably copolymers, advantageously in the form of an aqueous dispersion, of vinyl acetate / vinyl laurate, vinyl acetate / acrylate, styrene / acrylate, vinyl acetate / maleate and vinyl acetate / ethylene.
  • organic binders known to the person skilled in the art, preferably copolymers, advantageously in the form of an aqueous dispersion, of vinyl acetate / vinyl laurate, vinyl acetate / acrylate, styrene / acrylate, vinyl acetate / maleate and vinyl acetate / ethylene.
  • Particularly preferred is an organic polymeric or copolymeric adhesive, especially a vinyl acetate copolymer adhesive, most preferably a vinyl acetate-ethylene copolymer as
  • Binder used is added in conventional amounts of the catalytically active composition, preferably with 10 to 25 wt .-%, more preferably with 20 to 25 wt .-%, based on the solids content of the catalytically active material.
  • the binder used is added in conventional amounts of the catalytically active composition, preferably with 10 to 25 wt .-%, more preferably with 20 to 25 wt .-%, based on the solids content of the catalytically active material.
  • step (ii) The preparation of the porous support in step (ii) is carried out as described above. It can too
  • step (iii) the suspension from step (i) can then be applied by single or multiple impregnation, spraying, or by suction, In particular, by applying in.
  • Carrier also possible without organic binders.
  • Useful coating temperatures when using the abovementioned binders are according to DE 21 06 796
  • binders used burn when the catalyst is heated
  • the binders serve primarily to enhance the adhesion of the catalytically active material to the carrier.
  • step (iv) the catalyst is subsequently dried, incorporated in a post reactor and in the usual way
  • the catalyst for at least 24 hours at least 250 ° C, especially between 24 and 72 hours at 350 ° C, in a 0 2 -containing gas, especially in air, is calcined.
  • the temperature should preferably not exceed 500 ° C, especially 470 ° C
  • the conditioning of the post-catalyst takes place by means of the product gas stream from the main reactor at temperatures between 250 and 350 ° C, preferably between 370 and 350 ° C.
  • temperatures between 250 and 350 ° C, preferably between 370 and 350 ° C.
  • high temperatures can not be achieved in situ in the post-reactor, since, for example, the o-xylene content in the feed and the operating temperature are too low. That is, the catalyst for the post-reactor must before installation in a reactor arrangement, for example in a tray oven at the top
  • step (v) the shaped catalyst bodies are so
  • Voids arise and also the catalysts are sealed against the reactor wall, so that the reaction gas is passed through the catalysts.
  • different catalysts can be incorporated into the post-reactor.
  • the catalysts can be interconnected.
  • the present invention relates to the use of a secondary reactor according to the invention and a reactor arrangement according to the invention for the gas phase oxidation of organic
  • Phthalic anhydride by gas phase oxidation of o-xylene and / or naphthalene.
  • Main reactor for example, a tube bundle reactor with catalyst bed, and then by a
  • the catalysts in the reaction tubes of the main reactor which are thermostated from the outside to the reaction temperature, for example by means of molten salts, filled.
  • the reaction gas at temperatures of generally 250 to
  • the space velocity is generally from 1000 to 50,000 h.sup.- 1 .
  • Inlet temperature of the reaction gas is adjusted by a gas cooler before the postreactor.
  • the reaction gas supplied to the catalyst is in
  • Reaction moderators and / or diluents such as vapor, carbon dioxide and / or nitrogen may contain, produced with the aromatic hydrocarbon to be oxidized, wherein the molecular oxygen-containing gas is generally 1 to 100, preferably 2 to 50 and particularly preferably 10 to 30 mol% of oxygen, 0 to 30, preferably 0 to 10 mol% of water vapor and 0 to 50, preferably 0 to 1 mol% of carbon dioxide, balance nitrogen.
  • the gas containing the molecular oxygen is generally charged with 30 to 150 g per Nm 3 of gas of the aromatic hydrocarbon to be oxidized.
  • Figure 1 is a schematic illustration of cells as they are arranged in a sponge. The numbers in the cells indicate the number of adjacent cells.
  • reaction gas containing the catalysts according to the invention in the form of cylindrical cores, can be used.
  • Main reactor has passed through the inlet 2 in the
  • Reaction space 6 which contains the catalyst, introduced into the secondary reactor 1. Through the outlet 5, the reaction gas is passed out of the secondary reactor 1. Terminals 3 and 4 are used to connect thermocouples to measure the adiabatic T increase in the reactor.
  • Catalysts are used the following methods. If properties of the finished catalyst are to be measured, the catalyst or a part thereof can be pulverized and the determination of the parameters of this powder
  • porous support and catalytically active layer are performed. If properties of the porous support without
  • the catalytically active layer can be removed manually, for example by shaking or scraping.
  • the remaining porous support can then be pulverized and examined again.
  • the manually removed catalytically active layer can be examined.
  • Pore radius distribution / pore diameter / pore volumes The determination of the pore radius distribution of the porous support and the Ti0 2 was carried out by
  • the proportion of active mass (proportion of the catalytically active composition, without binder) in each case refers to the proportion (in% by weight) of the catalytically active composition in the total weight of the catalyst, including support in the respective catalyst layer, measured after conditioning at 400 ° C. for 4 hours in air.
  • Pores are filled with liquid.
  • other liquids which nevertheless have lower vapor pressure (eg toluene) must be selected.
  • the same also changes Buoyancy related to the theoretical density of the material when closed pores are present.
  • the dry mass (mt) the dry mass (mt)
  • Bulk density generally refers to the mass of a dry material by volume, including all pores.
  • the basis for the raw density determination is DIN 1094.
  • volume is not determined according to the Archimedian principle by measuring the buoyancy in a liquid of known density, but determined by the Ausmess vide. This succeeds only on geometrically defined bodies. In this case, sealing in the surface area (wax, zapon varnish) can help, the volume also irregularly shaped porous
  • reaction tube of defined length and inner diameter (for example 25 mm inner diameter, 1 m length), at given reaction conditions (temperature, pressure,
  • Catalyst activity thus on the basis of the level of conversion of o-xylene or naphthalene to the oxidation products.
  • Cause of a higher catalyst activity can either be optimized for the desired nature / quality of the active Centers (see, for example, "turn over frequency") or an increased number of active centers in the same balance area, which is given, for example, if a higher
  • the determination of the compression strength is carried out according to DIN 53291.
  • the compression strength in MPa corresponds to the value at 20% elongation of the test specimen.
  • the pore density is determined by counting the number of open pores that are in an area of one square inch.
  • Comparative Example 1 The comparative example relates to the use of a
  • reaction tube was centrally arranged a 3 mm thermal sleeve with built-in tension element for temperature measurement.
  • Reaction gas samples are taken by means of a separate glass cold trap in an acetone / dry ice mixture directly after the output of the main and secondary reactor and analyzed.
  • the postreactor is downstream of the main reactor and is described below.
  • the postreactor was constructed as shown in Figure 2 and contained 3 "cores" in the form of honeycomb catalysts
  • Post reactor was 292 ° C, the gas outlet temperature after the post reactor was 307 ° C.
  • Post-reactor catalyst temperature was determined to be 309 ° C in the middle of the middle core. 236 g Ti0 2 (BET about 30m 2 / g) with a middle
  • Particle diameter of about 1 ⁇ , 236 g Ti0 2 (BET about 20m 2 / g) with an average particle diameter of about 1 ⁇ ⁇ , 120 g V 2 0 5 and 8.24 g of (NH 4 ) 2 HPO 4 were suspended in 1400 ml of deionized water and stirred for 18 hours to achieve a homogeneous distribution.
  • the solids content of the resulting suspension was 29.6 wt .-%. Thereafter, 60 g were added
  • organic binder a copolymer of ethylene / vinyl acetate, added in the form of a 50 wt .-% aqueous dispersion.
  • this coating suspension was a monolithic ceramic carrier honeycomb of cordierite with a cell density of 200 cpsi and the dimensions described below
  • honeycomb bodies calcined in air in a rack oven at 450 ° C for 24 h.
  • the honeycomb bodies had a diameter of 55 mm and a length of 150 mm, with the 3 catalysts
  • the drill cores are located in the reaction space through which the reaction gas flows.
  • the crude yield is determined as follows. Max. Raw PSA yield [% by weight]
  • the table below compares the reaction gas samples before and after the post reactor, which were obtained at an o-xylene loading of 80g / Nm 3 .
  • the yield of phthalic anhydride in the reaction gas sample after the main reactor was 114.7 wt .-%.
  • This inventive example relates to the use of a main reactor, as described in Comparative Example 1, in combination with a post-reactor according to the invention.
  • the postreactor according to the invention is the main reactor
  • the secondary reactor was constructed as shown in Figure 2 and contained 3 "cores" in the form of catalysts according to the invention
  • the gas inlet temperature into the post reactor was 292 ° C, the
  • the post-reactor catalyst temperature was determined to be 305 ° C in the middle of the middle core.
  • the catalysts comprised a porous support (Sic sponge with 110 ppi) with a diameter of 55 mm and a length of 150 mm, wherein the 3 catalysts in succession in the
  • the catalytically active composition applied to the porous carrier contained: 79.8% by weight of TiO 2 / 20.0% by weight of V 2 O 5 , 0.2% by weight of P. In addition, 2.3% by weight of % of an organic binder
  • the catalyst thus prepared had a BET surface area of about 32 m 2 / g.
  • the table below compares the reaction gas samples before and after the post reactor, which were obtained at an o-xylene loading of 80g / Nm 3 .
  • the yield of phthalic anhydride in the reaction gas sample after the main reactor was 114.4 wt .-%.
  • the yield Phthalic anhydride in the reaction gas sample after the post-reactor according to the invention was 116, l-wt%.

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Abstract

The present invention relates to a reactor array, consisting of a primary reactor and a secondary reactor, wherein the secondary reactor contains at least one catalyst, and wherein the catalyst comprises a porous carrier that is provided with a solid SiC sponge. A catalytically active mass containing TiO2 and at least one transition metal oxide is applied to the porous carrier, and the TiO2 used has a bulk density of less than 1.0 g/ml. The present invention further relates to the use of the secondary reactor in the production of phthalic anhydride by means of gas phase oxidation. Additionally, the invention relates to a method for producing the secondary reactor according to the invention.

Description

REAKTORANORDNUNG ZUR K AT A L Y T I S C H E N  REACTOR ARRANGEMENT FOR THE C AT A L Y T I S C H E N
GASPHASENOXIDATION  GAS PHASE OXIDATION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reaktoranordnung bestehend aus einem Hauptreaktor und einem Nachreaktor, wobei der Nachreaktor mindestens einen Katalysator enthält und wobei der Katalysator einen porösen Träger umfasst, der einen festen SiC-Schwamm aufweist, wobei auf dem porösen Träger eine The present invention relates to a reactor arrangement consisting of a main reactor and a post-reactor, wherein the post-reactor contains at least one catalyst and wherein the catalyst comprises a porous support having a solid SiC sponge, wherein on the porous support
katalytisch aktive Masse aufgebracht ist, die Ti02 und catalytically active mass is applied, the Ti0 2 and
mindestens ein Übergangsmetalloxid enthält, und wobei das verwendete Ti02 eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung die contains at least one transition metal oxide, and wherein the Ti0 2 used has a bulk density of less than 1.0 g / ml. In addition, the present invention relates to
Verwendung des Nachreaktors bei der Herstellung von Use of the postreactor in the production of
Phthalsäureanhydrid durch Gasphasenoxidation. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Phthalic anhydride by gas phase oxidation. Furthermore, the invention relates to a method for producing the
erfindungsgemäßen Nachreaktors. Die großtechnische Produktion von sauerstoffhaltigen according to the invention. The large-scale production of oxygen-containing
Zwischenprodukten in der chemischen Industrie wird üblicherweise durch die katalytische Gasphasenoxidation von Aliphaten,  Intermediates in the chemical industry is usually produced by the catalytic gas-phase oxidation of aliphatics,
Olefinen, oder (Alkyl) Aromaten durchgeführt. Beispielsweise erfolgt die Produktion von Phthalsäureanhydrid durch Olefins, or (alkyl) aromatics performed. For example, the production of phthalic anhydride is carried out by
katalytische Gasphasenoxidation von o-Xylol und/oder Naphthalin. Zu diesem Zwecke wird ein für die jeweilige Reaktion geeigneter Katalysator in einen Reaktor, vorzugsweise einen so genannten Rohrbündelreaktor, gefüllt und von oben oder unten mit einem Gemisch aus dem Kohlenwasserstoff und einem sauerstoffhaltigen Gas, beispielsweise Luft, durchströmt. catalytic gas phase oxidation of o-xylene and / or naphthalene. For this purpose, a suitable catalyst for each reaction in a reactor, preferably a so-called tube bundle reactor, filled and from above or below with a mixture of the hydrocarbon and an oxygen-containing gas, for example air, flows through.
Aufgrund der starken Wärmeentwicklung bei solchen Due to the strong heat generation in such
Oxidationsreaktionen ist es nötig, die Reaktionsröhre zur Oxidation reactions, it is necessary to the reaction tube to
Vermeidung von so genannten Hot Spots ("Heißen Flecken") mit einem Wärmeträgermedium zu umspülen und die entstandene Preventing so-called hot spots ("hot spots") with a heat transfer medium to rinse and the resulting
Wärmemenge abzuführen. Als Wärmeträgermedium dient in der Regel eine Salzschmelze, vorzugsweise ein eutektisches Gemisch aus NaN02 und K 03. Ebenso kann man zur Unterdrückung der Dissipate heat. As a heat transfer medium is usually used a molten salt, preferably a eutectic mixture of NaN0 2 and K 0 3rd Likewise one can oppress the
ungewollten Hot Spots einen strukturierten Katalysator in das Reaktionsrohr füllen, was bedeutet, dass zur Gaseintrittsseite, wo die höchste Eduktkonzentration herrscht, eine Katalysatorlage niedrigerer Aktivität angeordnet ist und die Aktivität über das Reaktionsrohr in Abhängigkeit der Anzahl gefüllter Schichten gesteigert wird. Solche Systeme sind bereits im EP 1082317 Bl oder im EP 1084115 Bl beschrieben worden. unwanted hot spots fill a structured catalyst in the reaction tube, which means that the gas inlet side, where the highest educt concentration prevails, a catalyst layer of lower activity is arranged and the activity is increased via the reaction tube, depending on the number of filled layers. Such systems have already been described in EP 1082317 Bl or in EP 1084115 Bl.
Als Katalysatoren haben sich so genannte Schalenkatalysatoren bewährt. Hierbei wird ein inerter unporöser Träger aus Quarz (Si02) , Magnesiumsilicat (Steatit) , Siliciumcarbid (Sic) , As catalysts, so-called coated catalysts have been proven. This is an inert non-porous carrier made of quartz (Si0 2 ), magnesium silicate (steatite), silicon carbide (Sic),
Zinnoxid, Porzellan etc., der eine für den jeweils verwendeten Reaktor geeignete Form und Ausprägung hat, z.B. Kugeln, Ringe, Extrudate, Spiralen, Sterne, mit einer oder mehreren Schichten aus katalytisch aktiver Masse überzogen. Für eine maximale Tin oxide, porcelain, etc., which has a shape and expression suitable for the particular reactor used, e.g. Spheres, rings, extrudates, spirals, stars coated with one or more layers of catalytically active mass. For a maximum
Ausbeute des gewünschten Oxidationsprodukts stellt sich hierbei die Aufgabe, diese Schichten der aktiven Katalysatoren höchst gleichmäßig und homogen auf alle Trägerpartikel aufzuziehen. Im Stand der Technik sind hierzu verschiedene Apparate beschrieben. Üblicherweise werden beim Aufziehen der Katalysatorschichten in derartigen Apparaten organische und oftmals auch anorganische Binder eingesetzt. Als Binder sind verschiedene organische  Yield of the desired oxidation product here has the task to raise these layers of the active catalysts highly uniformly and homogeneously on all carrier particles. In the prior art, various apparatuses are described for this purpose. Usually, organic and often inorganic binders are used in mounting the catalyst layers in such devices. As binders are various organic
Kleber beschrieben, z.B. Vinylacetat/Ethylen Kleber. Adhesive, e.g. Vinyl acetate / ethylene adhesive.
Auf dem Gebiet der Partialoxidationskatalysatoren für die In the field of partial oxidation catalysts for the
Produktion von Oxygenaten aus Aliphaten, Olefinen oder Production of oxygenates from aliphatics, olefins or
(Alkyl) Aromaten ist eine Vielzahl an verschiedenen Katalysatoren bekannt. Dabei handelt es sich oftmals um Katalysatorsysteme, die als einen der katalytisch wesentlichen Bestandteile die Oxide des Vanadiums und des Titans enthalten. Solche  (Alkyl) aromatics is a variety of different catalysts known. These are often catalyst systems containing as one of the catalytically essential constituents of the oxides of vanadium and titanium. Such
Katalysatoren sind zum Beispiel im EP 0964744 Bl beschrieben. Üblicherweise wird eine Vielzahl von Promotorelementen eingesetzt, um eine Steigerung der Produktivität dieser Catalysts are described, for example, in EP 0964744 B1. Usually, a variety of promoter elements are used to increase the productivity of these
Katalysatoren zu erreichen, was oftmals zu sehr komplexen Catalysts to achieve, which often too complex
Katalysatorsystemen führt . Zu derartigen Promotoren gehören unter anderen die Alkali-, Erdalkalimetalle, Thallium, Antimon, Phosphor, Eisen, Niob, Cobalt, Molybdän, Silber, Wolfram, Zinn, Zirkon, Blei und Bismut (A. Bielanski et al . , Ap l . Catal . A: Gen. 157, 223 (1997) ) . Catalyst systems leads. Such promoters include, among others, the alkali, alkaline earth metals, thallium, antimony, phosphorus, iron, niobium, cobalt, molybdenum, silver, tungsten, tin, zirconium, lead and bismuth (A. Bielanski et al., Ap. Catal. A: Gen. 157, 223 (1997)).
Als Träger für die katalytisch aktive Masse der Katalysatoren beschreibt das JP 2006-000850 die Verwendung von porösem As a carrier for the catalytically active mass of the catalysts, JP 2006-000850 describes the use of porous
Silicumcarbid. Hierbei wird eine Porosität des Trägers zwischen 16 und 20% als besonders vorteilhaft offenbart, da bei einer höheren Porosität, beispielsweise von über 35%, unerwünschte Reaktionen an der Oberfläche des Trägers auftreten. Das gleiche Problem tritt auf, wenn die Oberfläche des Trägers größer als 0,3 m2/g ist. Silicon carbide. In this case, a porosity of the carrier between 16 and 20% is disclosed as particularly advantageous, since at a higher porosity, for example of more than 35%, undesired reactions occur on the surface of the carrier. The same problem occurs when the surface of the carrier is greater than 0.3 m 2 / g.
Heutzutage werden für die Oxidation von o-Xylol und/oder Nowadays, for the oxidation of o-xylene and / or
Naphthalin zu Phthalsäureanhydrid (PSA) Naphthalene to phthalic anhydride (PSA)
Mehrlagenkatalysatorsysteme eingesetzt. Ziel dabei ist es, die Aktivität der einzelnen Katalysatorlagen dem Reaktionsverlauf entlang der Reaktorachse anzupassen. Dadurch ist es möglich, eine hohe Ausbeute an PSA und gleichzeitig eine möglichst geringe Ausbeute an unerwünschten Zwischenprodukten, z.B.  Multi-layer catalyst systems used. The aim here is to adapt the activity of the individual catalyst layers to the course of the reaction along the reactor axis. This makes it possible to obtain a high yield of PSA and at the same time the lowest possible yield of undesired intermediates, e.g.
Phthalid, zu erzielen. Derartige Mehrlagenkatalysatorsysteme sind beispielsweise im EP 1 084 115 Bl, in der DE 103 23 818 AI, in der DE 103 23 461 AI, in der DE 103 23 817 AI und der Phthalide, to achieve. Such multi-layer catalyst systems are described, for example, in EP 1 084 115 B1, in DE 103 23 818 A1, in DE 103 23 461 A1, in DE 103 23 817 A1 and in US Pat
WO 2006/092304 beschrieben. WO 2006/092304 described.
Um die Ausbeute der Gasphasenoxidation weiter zu erhöhen, können zusätzlich zu den oben beschriebenen Reaktoren (Hauptreaktoren) , nachgeschaltete Nachreaktoren (auch Postreaktoren genannt) verwendet werden. Die Katalysatoren dienen dazu, Unteroxidationsprodukte aus dem Reaktionsgas zu entfernen bzw. weiter zu Produkt umzusetzen sowie Nebenoxidationsprodukte zu C02 umzuwandeln und so die Produktreinheit zu erhöhen. In order to further increase the yield of the gas-phase oxidation, downstream post-reactors (also called post reactors) can be used in addition to the reactors (main reactors) described above. The catalysts serve To remove suboxidation products from the reaction gas or to further convert to product and to convert secondary oxidation products to C0 2 and thus to increase the product purity.
Mit Hilfe des Nachreaktors kann weiterhin auch die Beladung des Hauptreaktors mit organischem Edukt über das Design des With the help of the postreactor, the loading of the main reactor with organic starting material can be further controlled by the design of the
Hauptreaktors hinaus erhöht zu werden. Zudem ist es nicht mehr notwendig, den Umsatz im Hauptreaktor unter Verlust der Main reactor to be increased. Moreover, it is no longer necessary to reduce sales in the main reactor by loss of
Selektivität der Oxidationsreaktion zu maximieren, da die Selectivity of the oxidation reaction to maximize, as the
Produktausbeute im Nachreaktor weiter erhöht wird. Somit können höhere Selektivitäten erzielt werden. Die Nachreaktoren können Wabenkatalysatoren, wie sie in derProduct yield in the secondary reactor is further increased. Thus, higher selectivities can be achieved. The postreactors can be honeycomb catalysts, as described in the
EP 1 181 097 AI beschrieben sind, enthalten. Die Katalysatoren können aber auch auf keramischen Ringen aufgebracht sein. Die Trägerung der katalytisch aktiven Masse auf keramischen Ringen hat den Nachteil, dass sich durch sie der Staudruck im EP 1 181 097 A1 are described. The catalysts can also be applied to ceramic rings. The support of the catalytically active material on ceramic rings has the disadvantage that it causes the back pressure in
Hauptreaktor erhöht. Dieser Nachteil kann durch den Einsatz von Wabenkörpern verringert werden. Wabenkörper haben jedoch den Nachteil, dass sie zum sogenannten „Durchgehen" Main reactor increased. This disadvantage can be reduced by the use of honeycomb bodies. However, honeycomb bodies have the disadvantage that they are used for so-called "runaway"
(unkontrollierbare, exotherme Temperaturerhöhung und (uncontrollable, exothermic temperature increase and
Durchbrennen des Wabenkörpers) neigen. Hierbei kommt es zu einer Kettenreaktion, weil sich die Kanäle des Wabenkörpers mit Staub zusetzen und durch den dadurch entstehenden Stau des Burn through the honeycomb body). This leads to a chain reaction, because the channels of the honeycomb body become clogged with dust and due to the congestion of the honeycomb
Reaktionsgases in den Kanälen ein Temperaturanstieg erfolgt und der Kanal zündet . Reaction gas in the channels a rise in temperature and the channel ignites.
Ein wichtiger Parameter, der zu einer Verbesserung der An important parameter that leads to an improvement of the
Produktausbeute führt, ist die Unterdrückung der unerwünschten Totaloxidationsprodukte CO und C02. Der Anteil dieser Product yield leads to the suppression of the unwanted total oxidation products CO and C0 2 . The proportion of this
Nebenprodukte kann dadurch verringert werden, dass die By-products can be reduced by the
verschiedenen Katalysatorlagen im Reaktor im Hinblick auf ihre Funktion optimiert (Aktivität, Selektivität, Lagenlänge) werden. Insbesondere müssen die Schichtdicken der katalytisch aktiven Schichten auf den unporösen, keramischen Trägerstrukturen präzise kontrolliert werden. various catalyst layers in the reactor with regard to their function optimized (activity, selectivity, layer length). In particular, the layer thicknesses of the catalytically active Layers on the non-porous, ceramic support structures are precisely controlled.
Neben der Ausbeute, Qualität und Reinheit des erhaltenen In addition to the yield, quality and purity of the obtained
Produkts ist auch die Lebensdauer oder Standzeit der Product is also the life or service life of the product
Katalysatoren in den Haupt- und Nachreaktoren von entscheidender Bedeutung und es besteht daher ein ständiger Bedarf an Catalysts in the main and secondary reactors of crucial importance and there is therefore a constant need for
verbesserten Katalysatoren. improved catalysts.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin einen Nachreaktor bereitzustellen, der keinen hohen Staudruck im Hauptreaktor erzeugt. Weiterhin sollen sich im Nachreaktor keine laminaren Strömungen, wie beispielsweise in Wabenkörpern, einstellen, um die Diffusionslimitierung zu unterdrücken. An object of the present invention is therefore to provide a post-reactor which does not generate a high back pressure in the main reactor. Furthermore, no laminar flows, for example in honeycomb bodies, should be set in the after-reactor in order to suppress the diffusion limitation.
Darüber hinaus soll die katalytisch aktive Schicht auf dem In addition, the catalytically active layer on the
Trägerschwamm eine homogene Schichtdicke aufweisen und innerhalb der Katalysatorschicht dürfen sich keine Mikroporen ausprägen, wohingegen akroporen erwünscht sind. Zu große Schichtdicken und Mikroporen führen zu einer Diffusionslimitierung und Carrier sponge have a homogeneous layer thickness and within the catalyst layer must not express micropores, whereas acropores are desirable. Excessive layer thicknesses and micropores lead to diffusion limitation and
Totaloxidation innerhalb des Katalysators und somit zu Total oxidation within the catalyst and thus too
Produktverlust . Product loss.
Zusätzlich soll der Träger des Nachkatalysators durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit in der Lage sein, die exotherme In addition, the carrier of the post-catalyst should be able to exothermic by a high thermal conductivity
Reaktionsenthalpie optimal an das Reaktionsgefäß und ein etwaiges Kühlmedium abzuführen. Hierdurch lässt sich die adiabate Temperaturerhöhung im Nachreaktor minimieren und darüber hinaus im gesamten Reaktorvolumen verteilen, was wiederum zu einer verbesserten Produktausbeute führt.  To transfer reaction enthalpy optimally to the reaction vessel and a possible cooling medium. In this way, the adiabatic temperature increase in the postreactor can be minimized and, moreover, distributed throughout the reactor volume, which in turn leads to an improved product yield.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, einen Another object of the invention was to provide a
verbesserten Nachreaktor, sowie ein Verfahren zu dessen improved post-reactor, and a method for its
Herstellung bereitzustellen, wobei der Nachkatalysator eine hohe Lebensdauer und Standzeit aufweist und eine hohe Ausbeute an Produkt in guter Qualität ermöglicht. Preparation, wherein the post-catalyst a high Lifespan and service life and allows a high yield of good quality product.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Reaktoranordnung bestehend aus einem In a first aspect of the invention, this object is achieved by a reactor arrangement consisting of a
Hauptreaktor und einem Nachreaktor, wobei der Nachreaktor mindestens einen Katalysator enthält, wobei der Katalysator einen porösen Träger umfasst, der einen festen Sic- Schwamm aufweist, wobei auf dem porösen Träger eine katalytisch aktive Masse aufgebracht ist, die Ti02 und mindestens ein Übergangsmetalloxid enthält, und wobei das verwendete Ti02 eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist. A main reactor and a post-reactor, wherein the post-reactor comprises at least one catalyst, wherein the catalyst comprises a porous support having a solid Sic sponge, wherein on the porous support, a catalytically active composition is applied, which contains Ti0 2 and at least one transition metal oxide, and wherein the TiO 2 used has a bulk density of less than 1.0 g / ml.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.  Preferred embodiments are specified in the subclaims.
Überraschenderweise kann mit den erfindungsgemäßen Surprisingly, with the inventive
Nachreaktoren, im Gegensatz zu den bekannten Nachreaktoren, die beispielsweise Katalysatoren mit Wabenkörpern oder keramischen Trägerkörpern umfassen, ein unkontrolliertes „Durchgehen" der Reaktoren und ein erhöhter Staudruck in den Hauptreaktor vermieden werden. Post-reactors, in contrast to the known post-reactors comprising, for example, catalysts with honeycomb bodies or ceramic support bodies, an uncontrolled "runaway" of the reactors and an increased back pressure in the main reactor can be avoided.
Hierbei hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines pörosen Trägers umfassend einen Sic-Schwamm, unter den speziellen It has been found that the use of a porous carrier comprising a Sic sponge, among the special
Bedingungen in Nachreaktoren, auch hinsichtlich der  Conditions in secondary reactors, including in terms of
katalytischen Eigenschaften besonders vorteilhaft ist. Entgegen der bekannten Probleme bei Verwendung von porösen SiC-Trägern konnten unerwarteterweise gerade mit den erfindungsgemäßen porösen Sic- TrägerSchwämmen auf die eine katalytisch aktivecatalytic properties is particularly advantageous. Contrary to the known problems with the use of porous SiC carriers could unexpectedly just with the inventive porous Sic- carrier sponges on the one catalytically active
Masse aufgebracht ist, die Ti02 und mindestens ein Mass is applied, the Ti0 2 and at least one
Übergangsmetalloxid enthält, wobei das Ti02eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist, die besten katalytischen Transition metal oxide, wherein the Ti0 2 has a bulk density of less than 1.0 g / ml, the best catalytic
Eigenschaften bei der Umsetzung des Produktgases aus dem Properties in the implementation of the product gas from the
Hauptreaktor erzielt werden. Vorteilhafterweise weisen SiC- Schwämme nur einen geringen Grad an Verunreinigungen auf, die als Katalysatorgifte wirken könnten. Main reactor can be achieved. Advantageously, SiC Sponges spew on only a small amount of impurities that could act as catalyst poisons.
Der Einsatz eines erfindungsgemäßen Sic- Schwamms mit The use of a Sic sponge invention with
unregelmäßiger Porenstruktur ermöglicht eine turbulente irregular pore structure allows a turbulent
Vermischung des Reaktionsgases im Nachreaktor und damit eine erhöhte Wärmeleitung an benachbarte Katalysator/Reaktorzonen sowie an die Reaktorwand. Dies führt dazu, dass beispielsweise die adiabatische Temperaturerhöhung (hot spot) im Nachreaktor niedriger ausfällt, da sich der Reaktionsverlauf über einen größeren Volumenbereich des Nachreaktors ausbreitet und sich somit der Reaktor leichter betreiben lässt. Aufgrund der dadurch verbesserten Temperaturkontrolle kann mit den erfindungsgemäßen Nachreaktoren, im Vergleich zu bekannten Nachreaktoren, eine höhere Produktausbeute bei verbesserter Qualität des Produkts erzielt werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Nachreaktoren mit Wabenkörpern bilden sich im erfindungsgemäßen Nachreaktor zudem keine Verarmungszonen wie in den laminaren Gasströmen der Wabenkörperkanäle aus . Mixing of the reaction gas in the secondary reactor and thus increased heat conduction to adjacent catalyst / reactor zones and to the reactor wall. As a result, for example, the adiabatic temperature increase (hot spot) in the postreactor is lower because the course of the reaction spreads over a larger volume range of the postreactor and thus the reactor can be operated more easily. Due to the thus improved temperature control can be achieved with improved quality of the product with the post-reactors according to the invention, compared to known post-reactors, a higher product yield. In addition, in comparison with the conventional post-reactors with honeycomb bodies, no depletion zones are formed in the post-reactor according to the invention, as in the laminar gas streams of the honeycomb body channels.
Zudem hat sich herausgestellt, dass die katalytischen In addition, it has been found that the catalytic
Eigenschaften weiter verbessert werden können, wenn die Properties can be further improved if the
Porenstruktur innerhalb der Katalysatorschichten so einheitlich wie möglich gestaltet ist. Dies ermöglicht eine bessere Pore structure is designed as uniform as possible within the catalyst layers. This allows for a better one
Reaktionskontrolle. Eine einheitliche Porenstruktur kann Reaction control. A uniform pore structure can
beispielsweise durch Verwendung von Templaten erzeugt werden. Zur Herstellung von SiC-Schwämmen können beispielsweise For example, be generated by using templates. For example, to produce SiC sponges
Polystyrol-Schwämme verwendet werden. Polystyrene sponges are used.
Der erfindungsgemäße Nachreaktor enthält mindestens einen The postreactor according to the invention contains at least one
Katalysator, wobei der Katalysator einen porösen Träger umfasst, der einen festen SiC-Schwamm aufweist, wobei auf dem porösen Träger eine katalytisch aktive Masse aufgebracht ist, die Ti02 und mindestens ein Übergangsmetalloxid enthält, und wobei das verwendete Ti02 eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist . A catalyst, wherein the catalyst comprises a porous support having a solid SiC sponge, wherein on the porous support, a catalytically active composition is applied, which contains Ti0 2 and at least one transition metal oxide, and wherein the used Ti0 2 has a bulk density of less than 1.0 g / ml.
Ein „Nachreaktor" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein dem Hauptreaktor nachgeschalteter Reaktor, der das im A "post-reactor" in the context of the present invention is a reactor downstream of the main reactor, which is the in the
Hauptreaktor zum größten Teil bereits umgesetzte Main reactor for the most part already implemented
Reaktionsgemisch weiter in Produkt umwandelt. Der AusdruckReaction mixture further converted into product. The expression
„nachgeschaltet" bedeutet somit, dass das Reaktionsgas zunächst den Hauptreaktor und anschließend in den Nachreaktor "Downstream" thus means that the reaction gas first the main reactor and then in the secondary reactor
durchströmt. Der Nachreaktor weist einen Reaktionsraum auf, der mit Katalysator beschickt wird. Demgegenüber weisen flows through. The postreactor has a reaction space which is charged with catalyst. In contrast, show
Hauptreaktoren mehrere Reaktionsräume auf. Während der Main reactors on several reaction rooms. During the
Hauptreaktor üblicherweise mit Schüttkatalysatoren beschickte Rohrbündeln enthält, werden im erfindungsgemäßen Nachreaktor bevorzugterweise Katalysatoren mit monolithischen Trägern umfassend SiC-Schwämme eingesetzt. Nachreaktoren sind daher keine Rohrbündelreaktoren. Zudem werden erfindungsgemäße  Main reactor usually containing bulk catalysts charged tube bundles are preferably used in the novel reactor according to catalysts with monolithic carriers comprising SiC sponges. Postreactors are therefore not tube reactors. In addition, inventive
Nachreaktoren im Gegensatz zu Hauptreaktoren nicht gekühlt . Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Reaktoren für die katalytische Gasphasenoxidation von organischen Verbindungen, insbesondere von Aliphaten, Olefinen, oder (Alkyl) Aromaten, verwendet.  Post-reactors unlike main reactors not cooled. For the purposes of the present invention, the reactors are used for the catalytic gas-phase oxidation of organic compounds, in particular of aliphatics, olefins, or (alkyl) aromatics.
Der erfindungsgemäße Nachreaktor kann jede beliebige Bauweise aufweisen. Beispielsweise kann er als „Huckepackreaktor" an dem Hauptreaktor, beispielsweise einem Rohrbündelreaktor, angebracht sein. Der/die Katalysator (en) des Nachreaktors werden auf übliche Weise so in den Reaktor eingebaut, dass sie optimal mit dem Reaktionsgas in Kontakt treten. Insbesondere bevorzugt ist es, einen sechseckigen Nachreaktor zu verwenden. Hierbei ist es bevorzugt, den Träger mit einem dreieckigen Querschnitt The postreactor according to the invention can have any desired construction. For example, it may be attached to the main reactor, such as a shell and tube reactor, as a "piggyback reactor." The catalyst (s) of the postreactor are conventionally incorporated into the reactor so as to optimally contact the reaction gas It is preferred to use a hexagonal post-reactor, in which case it is preferable to use the carrier with a triangular cross-section
auszubilden. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Nachkatalysatoren mit viereckigem Querschnitt verwendet, in die viereckige Träger eingesetzt werden. Bevorzugterweise umfasst der erfindungsgemäße Nachreaktor mindestens einen, weiter bevorzugt mindestens zwei, noch weiter bevorzugt mindestens drei, verschiedene Katalysator (en) . train. In another preferred embodiment, postcatalysts of square cross section are used in which quadrangular supports are used. Preferably, the postreactor according to the invention comprises at least one, more preferably at least two, even more preferably at least three, different catalyst (s).
Bevorzugterweise umfassen die Katalysatoren einen porösen Träger aus einem einzelnen monolithischen Trägerkörper oder aus zwei oder mehr separaten Trägerkörpern, die bevorzugterweise fest oder beweglich miteinander verbunden sind. Sofern der Preferably, the catalysts comprise a porous support of a single monolithic support body or of two or more separate support bodies, which are preferably fixedly or movably connected to one another. If the
Katalysator aus zwei oder mehr separaten Trägerkörpern besteht, ist es besonders bevorzugt, dass sich zwischen den einzelnen Trägerkörper ein zumindest teilweise nicht mit Trägermaterial gefüllter Raum befindet. Der Ausdruck „Katalysator", so wie hier verwendet, betrifft einen porösen Träger mit darauf Catalyst consists of two or more separate carrier bodies, it is particularly preferred that between the individual carrier body is at least partially not filled with carrier material space. The term "catalyst" as used herein refers to a porous carrier having thereon
aufgebrachter katalytisch aktiver Masse . Zwei verschiedene Katalysatoren unterscheiden sich in den Eigenschaften der porösen Träger und/oder den Eigenschaften der katalytisch aktiven Masse. Zwischen den verschiedenen Katalysatoren kann sich ein zumindest teilweise nicht mit Trägermaterial gefüllter Raum befinden, wobei die Katalysatoren gegebenenfalls fest oder beweglich miteinander verbunden sind. applied catalytically active mass. Two different catalysts differ in the properties of the porous supports and / or the properties of the catalytically active material. Between the various catalysts may be at least partially not filled with carrier material space, the catalysts are optionally fixed or movable together.
Bevorzugterweise weist der Hauptreaktor mindestens eine erste, zur Gaseintrittsseite hin gelegene Katalysatorlage, eine zweite, näher zur Gasaustrittsseite hin gelegene Preferably, the main reactor has at least one first catalyst layer located toward the gas inlet side, a second one located closer to the gas outlet side
Katalysatorlage und eine dritte, noch näher zur oder an der Gasaustrittsseite hin gelegene Katalysatorlage auf, wobei die Katalysatorlagen unterschiedlich zusammengesetzt sind und vorzugsweise jeweils eine Aktivmasse enthaltend Ti02 Catalyst layer and a third, even closer to or at the gas outlet side towards the catalyst layer, wherein the catalyst layers are composed differently and preferably each containing an active material containing Ti0 2nd
aufweisen, sodass die Katalysatoraktivität der ersten so that the catalyst activity of the first
Katalysatorlage höher ist als die Katalysatoraktivität der zweiten Katalysatorlage. Besonders geeignete Mehrlagen- Katalysatoren für den Hauptreaktor sind beispielsweise in der WO 2006/092304 beschrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt dabei die BET- Oberfläche von der ersten, zur Gaseintrittsseite hin Catalyst layer is higher than the catalyst activity of the second catalyst layer. Particularly suitable multilayer catalysts for the main reactor are described, for example, in WO 2006/092304. In a preferred embodiment, the BET surface area increases from the first to the gas inlet side
gelegenen Katalysatorlage zu der zur Gasaustrittsseite hin gelegenen Katalysatorlage (insbesondere der dritten oder vierten Katalysatorlage) zu. Dadurch können überraschend gute Katalysatorleistungen erzielt werden. Bevorzugte Bereiche für die BET-Oberflache sind 15 bis 25 m2/g für die erste located catalyst layer to the catalyst outlet to the gas outlet side (in particular the third or fourth catalyst layer) to. As a result, surprisingly good catalyst performance can be achieved. Preferred BET surface areas are 15 to 25 m 2 / g for the first
Katalysatorlage und 25 bis 45 m2/g für die dritte (bzw. Catalyst layer and 25 to 45 m 2 / g for the third (resp.
letzte) Katalysatorlage. last) catalyst layer.
Vorzugsweise weist das verwendete Ti02 (Anatas Modifikation) in allen Katalysatorlagen einen Gehalt an Alkali, Preferably, the Ti0 2 used (anatase modification) has a content of alkali in all catalyst layers,
insbesondere an Na von weniger als 0,3 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,2 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,15 Gew.- %, weiter bevorzugt weniger als 0,02 Gew.-% und am meisten bevorzugt weniger als 0,015 Gew.-% auf. Vorzugsweise gelten die vorstehenden Grenzwerte für Na und K. Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung ist der Anteil an in particular to Na of less than 0.3 wt .-%, in particular less than 0.2 wt .-%, preferably less than 0.15 wt .-%, more preferably less than 0.02 wt .-% and am most preferably less than 0.015% by weight. Preferably, the above limits for Na and K. apply. According to a further preferred aspect of the invention, the proportion of
Alkaliverunreinigungen (Gesamtalkaligehalt) des eingesetzten Ti02 bestimmt als die Summe der Lithium- , Natrium- , Kalium- , Rubidium- und Cäsiumverunreinigungen, kleiner als 1000 ppm, insbesondere kleiner als 500 ppm, besonders bevorzugt kleiner als 300 ppm. Ein Verfahren zur Bestimmung des Anteils an Alkaliverunreinigungen des eingesetzten Ti02 erfolgt gemäß DIN ISO 9964-3. Der bevorzugte Gesamtalkaligehalt ermöglicht eine exaktere Einstellung des Alkali-Promotorgehalts des Alkali impurities (total alkali content) of the TiO 2 used determined as the sum of the lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium impurities, less than 1000 ppm, in particular less than 500 ppm, more preferably less than 300 ppm. A method for determining the proportion of alkali impurities of the Ti0 2 used is carried out in accordance with DIN ISO 9964-3. The preferred total alkali content allows a more accurate adjustment of the alkali promoter content of the
Katalysators. Catalyst.
Die erfindungsgemäß verwendeten Nachreaktor-Katalysatoren umfassen „poröse Träger", auf denen eine katalytisch aktive Masse aufgebracht ist. Ein „poröser Träger", im Sinne der vorliegenden Erfindung, weist eine dreidimensionale The post-reactor catalysts used according to the invention comprise "porous supports" on which a catalytically active composition is applied
Zellstruktur auf. Die einzelnen Zellen sind mit ihren Cell structure on. The individual cells are with theirs
benachbarten Zellen durch Löcher in den Zellen verbunden. Die Zellen weisen hierbei in alle Raumrichtungen benachbarteadjacent cells connected by holes in the cells. The Cells have adjacent to all spatial directions
Zellen auf (siehe Figur 1) . Die Zellen können idealisiert als Pentagondodekaeder beschrieben werden, deren Kanten die Stege der Gitterstruktur bilden. Das Verhältnis von großem Cells (see Figure 1). The cells can ideally be described as pentagonal dodecahedra whose edges form the webs of the lattice structure. The ratio of big
Zelldurchmesser zu kleinem Durchmesser eines Cell diameter to small diameter of a
Pentagondodekaeders ist theoretisch 1,6. Im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen porösen Trägern wurden bislang Träger mit Wabenstrukturen, Kanalstrukturen oder Kreuzkanalstrukturen in Nachreaktoren verwendet . Pentagon dodecahedron is theoretically 1.6. In contrast to the porous supports according to the invention, supports with honeycomb structures, channel structures or cross-channel structures in post-reactors have hitherto been used.
Der erfindungsgemäße poröse Träger des Katalysators weist daher bevorzugt keine Wabenstruktur oder Kreuzkanalstruktur auf und besitzt vorzugsweise fraktale oder nicht geordnete, offene Porenstrukturen . The porous support of the catalyst according to the invention therefore preferably has no honeycomb structure or cross-channel structure and preferably has fractal or non-ordered, open pore structures.
Der poröse Träger besteht bevorzugterweise zu mehr als 90 Gew.-%, weiter bevorzugt zu mehr als 95 Gew.-%, noch weiter bevorzugt zu mehr als 97 Gew.-%, und am meisten bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-% aus Siliciumcarbid. Der Siliciumcarbid- Anteil kann hierbei mittels Röntgendiffraktometrie auf übliche Weise bestimmt werden. Geeignete Sic- Schwämme sind beispielsweise Siliciumcarbid-Keramik-Verbundschwämme . In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der poröse Träger ein reiner Siliciumcarbid-Schwamm. The porous support is preferably more than 90% by weight, more preferably more than 95% by weight, even more preferably more than 97% by weight, and most preferably at least 99% by weight of silicon carbide , The silicon carbide content can be determined by X-ray diffractometry in the usual way. Suitable Sic sponges are, for example, silicon carbide ceramic composite sponges. In a particularly preferred embodiment of the invention, the porous support is a pure silicon carbide sponge.
Bevorzugterweise weist der poröse Träger des Nachreaktors keine Wabenstruktur oder Kreuzkanalstruktur auf . Weiter bevorzugt besitzt der poröse Träger fraktale oder nicht geordnete Strukturen. Ob eine fraktale Struktur vorliegt, kann mit dem in der WO2005/003758 beschriebenen Verfahren bestimmt werden. The porous carrier of the postreactor preferably has no honeycomb structure or cross channel structure. More preferably, the porous support has fractal or non-ordered structures. Whether a fractal structure is present can be determined by the method described in WO2005 / 003758.
Der poröse Träger kann zylindrisch, würfelförmig, quaderförmig, prismatisch, oder in jeder anderen geeigneten Form oder The porous support may be cylindrical, cube-shaped, cuboid, prismatic, or any other suitable form or
Dimensionierung ausgebildet sein. Bevorzugt weisen die porösen Träger eine zylindrische Form auf. Die Maße (Höhe, Länge, Dimensioning be formed. Preferably, the porous Carrier on a cylindrical shape. The dimensions (height, length,
Breite) der porösen Träger betragen bevorzugterweise zwischen 0,5 cm und 30 cm, insbesondere 10 cm und 30 cm, weiter bevorzugt zwischen 10 cm und 20 cm, und weiter bevorzugt zwischen 10 cm und 15 cm. Zusätzlich bevorzugt beträgt die Kompressionstärke der porösen Träger mehr als 0,2 MPa. Die Bestimmung der Kompressionstärke ist nachfolgend im Methodenteil beschrieben.  Width) of the porous supports are preferably between 0.5 cm and 30 cm, in particular 10 cm and 30 cm, more preferably between 10 cm and 20 cm, and more preferably between 10 cm and 15 cm. In addition, the compression strength of the porous supports is more than 0.2 MPa. The determination of the compression strength is described below in the Methods section.
Bevorzugterweise beträgt das Porenvolumen des porösen Trägers zwischen 0,01 cm3/g und 0,6 cm3/g für Poren mit einem Preferably, the pore volume of the porous support is between 0.01 cm 3 / g and 0.6 cm 3 / g for pores having a
Porendurchmesser von kleiner als 1 μτη, und zwischen 0,01 cm3/g und 0,2 cm3/g für Poren mit einem Durchmesser zwischen 1000 und 1 μπι. Pore diameter of less than 1 μτη, and between 0.01 cm 3 / g and 0.2 cm 3 / g for pores having a diameter between 1000 and 1 μπι.
Neben den Poren weist der poröse Träger bevorzugt eine Dichte der offenen Makroporenstruktur (Kanalsystem) von 1-100 ppi (Poren pro Inch) , bevorzugt 10-50 ppi. Besides the pores, the porous support preferably has a density of the open macroporous structure (channel system) of 1-100 ppi (pores per inch), preferably 10-50 ppi.
Bevorzugt weist der poröse Träger offene Porenstrukturen mit einem offenen Porendurchmesser zwischen 500 um und 5 mm, weiter bevorzugt zwischen 800 um und 5 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,9 mm und 5 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 2 mm und 5 mm und am meisten bevorzugt zwischen 3 mm und 5 mm, auf. Preferably, the porous support has open pore structures with an open pore diameter between 500 μm and 5 mm, more preferably between 800 μm and 5 mm, more preferably between 0.9 mm and 5 mm, even more preferably between 2 mm and 5 mm and most preferably between 3 mm and 5 mm, on.
Der SiC-Schwamm ist neben der offenen Porenstruktur weiter charakterisiert durch Zelldurchmesser von 0,1 bis 10pm, In addition to the open pore structure, the SiC sponge is further characterized by cell diameters of 0.1 to 10 μm,
vorzugsweise 1 bis 5 um. preferably 1 to 5 μm.
Die spezifische Oberfläche des porösen Trägers gemäß BET beträgt bevorzugterweise 1-20 m2/g, weiter bevorzugt 1-10 m /g, noch weiter bevorzugt zwischen 1-5 m2/g. Die Bestimmung der BET- Oberflache ist im Methodenteil beschrieben. Zusätzlich bevorzugt weist der poröse Träger eine scheinbare Dichte zwischen 0,05 und 0,5 g/cm3, weiter bevorzugt zwischen 0,14 und 0,36 g/cm3 und am meisten bevorzugt von 0,1 bis 0,4 g/cm3 auf. Die Bestimmung der scheinbaren Dichte des Trägers wird nachfolgend im Methodenteil beschrieben. Die Berechnung der scheinbaren Dichte des porösen Trägers erfolgt basierend auf dem Gesamtvolumen des porösen Trägers abzüglich der offenen Poren The specific surface area of the porous support according to BET is preferably 1-20 m 2 / g, more preferably 1-10 m / g, even more preferably between 1-5 m 2 / g. The determination of the BET surface area is described in the Methods section. Additionally preferably, the porous support has an apparent density between 0.05 and 0.5 g / cm 3 , more preferably between 0.14 and 0.36 g / cm 3 and most preferably from 0.1 to 0.4 g / cm 3 up. The determination of the apparent density of the support is described below in the Methods section. The calculation of the apparent density of the porous support is based on the total volume of the porous support minus the open pores
Der Ausdruck Porosität, so wie hier verwendet, bezieht sich auf die offene Porosität des Trägers, d.h. es werden nur die offenen Poren betrachtet, die dem Reaktionsgas zugänglich sind und für die katalytischen Eigenschaften maßgebend sind. The term porosity as used herein refers to the open porosity of the support, i. only the open pores, which are accessible to the reaction gas and are decisive for the catalytic properties, are considered.
Bei der Bestimmung der Porosität mittels Wassereindringverfahren (siehe Methodenteil) kann die Flüssigkeit in die offenen Poren eindringen. Die Porosität (P) ergibt sich dann wie folgt: When determining the porosity by means of water penetration method (see method section), the liquid can penetrate into the open pores. The porosity (P) is then given as follows:
P = [Volumenpiüssigkeit/Volumenporöser Träger] *100 Bevorzugt weist der poröse Träger des erfindungsgemäßen P = [volume / volume-porous carrier] * 100 Preferably, the porous carrier of the inventive
Nachreaktors eine Porosität von 70 bis 98 %, weiter bevorzugt zwischen 70 und 95 %, weiter bevorzugt zwischen 80 und 95 %, weiter bevorzugt zwischen 85 und 95 % und noch weiter  Subsequent reactor has a porosity of 70 to 98%, more preferably between 70 and 95%, more preferably between 80 and 95%, more preferably between 85 and 95% and even further
bevorzugt zwischen 88 und 95 % auf. Die Bestimmung der preferably between 88 and 95%. The determination of
Porosität ist nachfolgend im Methodenteil beschrieben. DiePorosity is described below in the Methods section. The
Herstellung von porösen Trägers ist dem Fachmann bekannt. Die Herstellung von porösen Trägern mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften wird nachfolgend beschrieben. Hierbei kann beispielsweise von Siliciumpulver und Preparation of porous supports is known to the person skilled in the art. The preparation of porous supports having the properties according to the invention is described below. Here, for example, of silicon powder and
Phenolharzen/Polyurethanschwämmen ausgegangen werden. Phenol resins / polyurethane sponges are assumed.
Geeignete Herstellungsverfahren sind beispielsweise in Suitable production methods are, for example, in
US6217841, US5958831, US6251819, und US10963604 beschrieben. Durch Verwenden eines geeigneten Polyurethanschwamms kann hierbei die gewünschte Schwammstruktur erzeugt werden. Bevorzugterweise bestehen die erfindungsgemäßen SiC-Schwämme aus ß-Siliciumcarbid . Hierbei kann das ß-Siliciumcarbid und die Abwesenheit von anderen Silicumcarbid-Modifikationen, beispielsweise α-Siliciumcarbid, mittels US6217841, US5958831, US6251819, and US10963604. By using a suitable polyurethane sponge, the desired sponge structure can be produced in this case. The SiC sponges according to the invention preferably consist of β-silicon carbide. Here, the ß-silicon carbide and the absence of other silicon carbide modifications, for example α-silicon carbide, by means of
Pulverdiffraktometrie auf übliche Weise festgestellt werden. Nachfolgend wird die katalytisch aktive Masse beschrieben, die auf dem porösen Träger des erfindungsgemäßen Nachreaktors aufgebracht ist . Diese katalytisch aktive Masse des Katalysators des Nachreaktors kann auch für den Katalysator des Hauptreaktors verwendet werden. Erfindungsgemäß kann jede Ti02 -Modifikation verwendet werden, wobei Ti02 in der Anatas-Form bevorzugt ist. Zusätzlich bevorzugt weist das verwendete Ti02 eine BET-Oberfläche von mindestens 15 m2/g, vorzugsweise zwischen 15 und 60 m2/g, insbesondere zwischen etwa 15 und 45 m2/g und besonders bevorzugt zwischen 15 und 40 m2/g auf. Weiterhin wird Pulverdiffraktometrie be determined in the usual way. The catalytically active composition which is applied to the porous support of the postreactor according to the invention is described below. This catalytically active mass of the catalyst of the post-reactor can also be used for the catalyst of the main reactor. According to the invention, any TiO 2 modification can be used, with TiO 2 in the anatase form being preferred. Additionally preferably, the TiO 2 used has a BET surface area of at least 15 m 2 / g, preferably between 15 and 60 m 2 / g, in particular between about 15 and 45 m 2 / g and particularly preferably between 15 and 40 m 2 / g on. Continue
bevorzugt, dass mindestens 30%, insbesondere mindestens 40% und bis zu 80%, bevorzugt bis zu 75%, insbesondere bis zu 70% des gesamten Porenvolumens des Ti02 durch Poren mit einem Radius zwischen 60 und 400 nm gebildet werden. Die Bestimmung der hierin angegebenen Porenvolumina bzw. -anteile erfolgt, soweit nicht anders angegeben, mittels preferably that at least 30%, in particular at least 40% and up to 80%, preferably up to 75%, in particular up to 70% of the total pore volume of Ti0 2 are formed by pores having a radius between 60 and 400 nm. The determination of the pore volumes or proportions stated herein takes place, unless stated otherwise, by means of
Quecksilberporosimetrie (gemäß DIN 66133) . Die Angabe des Gesamtporenvolumens bezieht sich dabei in der vorliegenden Beschreibung jeweils auf das gesamte mittels  Mercury porosimetry (according to DIN 66133). The indication of the total pore volume refers in the present description in each case to the entire means
Quecksilberporosimetrie gemessene Porenvolumen zwischen 7500 und 3,7 nm Porenradiengröße . Poren mit einem Radius von mehr als 400 nm stellen bevorzugt weniger als etwa 30%, Mercury porosimetry measured pore volume between 7500 and 3.7 nm pore radius size. Pores with a radius of more than 400 nm are preferably less than about 30%,
insbesondere weniger als etwa 22%, besonders bevorzugt weniger als 20% des gesamten Porenvolumens des eingesetzten Ti02 dar. Weiterhin bevorzugt wird, dass etwa 50 bis 75%, insbesondere etwa 50 bis 70%, besonders bevorzugt 50 bis 65% des gesamten Porenvolumens des Ti02 durch Poren mit einem Radius von 60 bis 400 nm, und vorzugsweise etwa 15 bis 25% des gesamten Porenvolumens durch Poren mit einem Radius von mehr als 400 nm gebildet werden. Bezüglich der kleineren Porenradien wird bevorzugt, dass weniger als 30%, especially less than about 22%, particularly preferably less than 20% of the total pore volume of the TiO 2 used . It is further preferred that about 50 to 75%, in particular about 50 to 70%, particularly preferably 50 to 65% of the total pore volume of the TiO 2 are formed by pores having a radius of 60 to 400 nm, and preferably about 15 to 25% of the total pore volume by pores having a radius of more than 400 nm. With respect to the smaller pore radii, it is preferred that less than 30%,
insbesondere weniger als 20% des gesamten Porenvolumens des Ti02 durch Poren mit einem Radius von 3,7 bis 60 nm gebildet werden. Ein hier besonders bevorzugter Bereich beträgt für diese Porengröße etwa 10 bis 30% des gesamten Porenvolumens, insbesondere 12 bis 20%. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das eingesetzte Ti02 die folgende Partikelgrößenverteilung auf: Der Dio-Wert liegt vorzugsweise bei 0,5 μπι oder darunter; der D50-Wert (d.h. der Wert, bei dem jeweils die Hälfte der In particular, less than 20% of the total pore volume of Ti0 2 are formed by pores having a radius of 3.7 to 60 nm. A particularly preferred range for this pore size is about 10 to 30% of the total pore volume, in particular 12 to 20%. According to a further preferred embodiment, the TiO 2 used has the following particle size distribution: The Dio value is preferably 0.5 μπι or less; the D 50 value (ie the value at which each half of the
Partikel einen größeren bzw. kleineren Partikeldurchmesser aufweist) liegt vorzugsweise bei 1,5 μπι oder darunter; derParticle has a larger or smaller particle diameter) is preferably at 1.5 μπι or less; of the
D90-Wert liegt vorzugsweise bei 4 pm oder darunter. Bevorzugt liegt der D90-Wert des eingesetzten Ti02 zwischen etwa 0,5 und 20 μπι, insbesondere zwischen etwa 1 und 10 μπι, besonders bevorzugt zwischen etwa 1 und 5 μηι. In D 90 value is preferably 4 pm or below. The D 90 value of the TiO 2 used is preferably between about 0.5 and 20 μπι, in particular between about 1 and 10 μπι, more preferably between about 1 and 5 μηι. In
elektronenmikroskopischen Aufnahmen weist das erfindungsgemäß eingesetzte Ti02 bevorzugt eine offenporige, schwammartige Struktur auf, wobei Primärteilchen oder -kristallite zu mehr als 30%, insbesondere mehr als 50%, zu offenporigen Electron micrographs, the Ti0 2 used in the invention preferably has an open-pored, sponge-like structure, wherein primary particles or crystallites to more than 30%, in particular more than 50%, to open porous
Agglomeraten zusammengeschlossen sind. Es wird angenommen, ohne dass die Erfindung auf diese Annahme beschränkt wäre, dass durch diese besondere Struktur des eingesetzten Ti02, die sich in der Porenradienverteilung spiegelt, besonders Agglomerates are joined together. It is believed, without the invention being limited to this assumption, that this particular structure of the TiO 2 used , which is reflected in the pore radius distribution, makes it especially
günstige Reaktionsbedingungen für die Gasphasenoxidation geschaffen werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die favorable reaction conditions for the gas phase oxidation are created. In a further preferred embodiment, the
Primärkristallite des verwendeten Titandioxids zumindest teilweise zu Agglomeraten verbunden, die z.B. in Primary crystallites of the titanium dioxide used at least partially connected to agglomerates, eg in
elektronenmikroskopischen Aufnahmen leicht erkennbar sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die electron micrographs are easily recognizable. In a particularly preferred embodiment, the
Primärkristallite des Ti02 zu mehr als 30%, insbesondere zu mehr als 50%, zu Agglomeraten, insbesondere zu offenporigen Agglomeraten, zusammengeschlossen. Primary crystallites of Ti0 2 to more than 30%, in particular more than 50%, to agglomerates, in particular to open-pore agglomerates, joined together.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Ti02 mit einer Primärkristallitgröße (Primärpartikelgröße) von mehr als mindestens 210 Angström bis höchstens 900 Angström, vorzugsweise mehr als mindestens 250 Angström bis höchstens 600 Angström, weiter bevorzugt mehr als mindestens 300 In a further preferred embodiment, TiO 2 having a primary crystallite size (primary particle size) of more than at least 210 angstroms to at most 900 angstroms, preferably more than at least 250 angstroms to at most 600 angstroms, more preferably more than at least 300
Angström bis höchstens 500 Angström, insbesondere mehr als mindestens 350 Angström und am meisten bevorzugt mehr als mindestens 390 Angström eingesetzt. Primärkristallite mit dieser bevorzugten Primärkristallitgröße ermöglichen die Herstellung besonders vorteilhafter Katalysatoren indem sie die Ausbildung einer nicht zu kompakten, sondern offenporigen Struktur des Titandioxids im Katalysator ermöglicht. Ein Verfahren zur Bestimmung der Primärkristallitgröße.  Angström to at most 500 angstroms, in particular more than at least 350 angstroms and most preferably more than at least 390 angstroms used. Primary crystallites having this preferred primary crystallite size enable the preparation of particularly advantageous catalysts by allowing the formation of a not too compact but open-pored structure of the titanium dioxide in the catalyst. A method for determining the primary crystallite size.
Die Bestimmung der Primärkristallitgrößen The determination of primary crystallite sizes
(Primärpartikelgrößen) erfolgte mittels Pulver- (Primary particle sizes) was carried out by means of powder
Röntgendiffraktometrie . Die Analyse wurde mit einem Gerät der Firma Bruker, DE, durchgeführt: Typ BRUKER AXS - D4 Endeavor. Die erhaltenen Röntgendiffraktogramme wurden mit dem X-ray diffractometry. The analysis was carried out with a device from Bruker, DE, type BRUKER AXS-D4 Endeavor. The obtained Röntgendiffraktogramme were with the
Softwarepaket „DiffracPlus D4 Measurement" gemäß den Angaben des Herstellers aufgezeichnet und die Halbwertsbreite desSoftware package "DiffracPlus D4 Measurement" recorded according to the manufacturer's instructions and the half width of the
100% Reflexes wurde mit der Software „DiffracPlus Evaluation" nach der Debey-Scherrer Formel gemäß den Angaben des 100% Reflexes was analyzed with the software "DiffracPlus Evaluation" according to the Debey-Scherrer formula according to the data of the
Herstellers ausgewertet, um die Primärkristallitgröße zu bestimmen . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Ti02 mit einer Schüttdichte von weniger als 0,8 g/ml, besonders bevorzugt weniger als 0,6 g/ml verwendet. Am meisten The manufacturer evaluated to determine the primary crystallite size. In a further preferred embodiment, TiO 2 is used with a bulk density of less than 0.8 g / ml, more preferably less than 0.6 g / ml. Most
bevorzugt ist Ti02 mit einer Schüttdichte von nicht mehr als 0,55 g/ml. Je geringer die Schüttdichte des verwendeten Ti02, desto günstiger ist die Struktur der im Katalysator zur preferred is TiO 2 having a bulk density of not more than 0.55 g / ml. The lower the bulk density of the Ti0 2 used , the better the structure of the catalyst in the
Verfügung gestellten Ti02-Oberflache für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck . Provided Ti0 2 -Oberflache for the purpose of the invention.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das verwendete Ti02 eine Teilchengrößenverteilung mit einem Di0 - Wert von höchstens 0,5 μτη und/oder einem D50-Wert von In a further preferred embodiment, the TiO 2 used has a particle size distribution with a Di 0 value of at most 0.5 μm and / or a D 50 value of
höchstens l,5pm und/oder einem D90-Wert von höchstens 4 μπι auf. Besonders bevorzugt liegt der D90-Wert des eingesetzten Ti02 zwischen 0,5 und 20 pm, insbesondere zwischen 1 und 10 μπι, besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 μιη. Das Ti02 liegt dabei besonders bevorzugt in der Anatas Modifikation vor. at most l, 5pm and / or a D 90 value of at most 4 μπι on. Particularly preferably, the D 90 value of the TiO 2 used is between 0.5 and 20 μm, in particular between 1 and 10 μm, particularly preferably between 2 and 5 μm. The TiO 2 is particularly preferably present in the anatase modification.
Erfindungsgemäß umfasst die katalytisch aktive Masse mindestens ein Übergangsmetalloxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vanadiumoxid, Antimonoxid, Chromoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid, Eisenoxid oder deren atomaren Mischungen; besonders bevorzugt enthält die katalytisch aktive Masse zumindest Vanadiumoxid als Übergangsmetalloxid. Bevorzugterweise enthält die katalytisch aktive Masse mindestens eines, weiter bevorzugt mindestens zwei und am meisten bevorzugt mindestens drei der vorstehend genannten Übergangsmetalloxide. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Übergangsmetalloxide V205 und/oder Sb203, bevorzugt V205 und Sb203 verwendet . Bevorzugterweise wird hierbei According to the invention, the catalytically active composition comprises at least one transition metal oxide selected from the group consisting of vanadium oxide, antimony oxide, chromium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, iron oxide or their atomic mixtures; The catalytically active composition particularly preferably comprises at least vanadium oxide as the transition metal oxide. Preferably, the catalytically active composition contains at least one, more preferably at least two, and most preferably at least three of the aforementioned transition metal oxides. In a particularly preferred embodiment of the invention, the transition metal oxides V 2 0 5 and / or Sb 2 0 3 , preferably V 2 0 5 and Sb 2 0 3 are used. Preferably, this is
kristallines V205 verwendet. Beispielsweise ist in der crystalline V 2 0 5 used. For example, in the
DE 21 59 441 A ein Katalysator beschrieben, der neben DE 21 59 441 A describes a catalyst, in addition to
Titandioxid der Anatas-Modifikation aus 1 bis 30 Gew.-% Titanium dioxide of anatase modification from 1 to 30% by weight
Vanadiumpentoxid und Zirkondioxid besteht . Bevorzugterweise ist der Katalysator schichtartige aufgebaut, wobei das eigentliche Trägeroxid Ti02 mit einer monoatomaren bis zu mehreren Atomlagen dicken Schicht aus einem oder mehreren der vorstehend genannten Übergangsmetalloxiden überzogen ist . Vanadium pentoxide and zirconium dioxide. Preferably, the catalyst is layered, wherein the actual carrier oxide Ti0 2 is coated with a monoatomic to several atomic layers thick layer of one or more of the aforementioned transition metal oxides.
Zusätzlich bevorzugt enthält die katalytisch aktive Masse mindestens einen Promotor. Der Promotor wird bevorzugt Additionally preferably, the catalytically active composition contains at least one promoter. The promoter is preferred
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co, Fe, b, Mo, W, Sn und Edelmetallen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cu, Ag, Au, Pt, Pd, und Rh. selected from the group consisting of P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co, Fe, b, Mo, W, Sn and noble metals selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pt, Pd , and Rh.
Bevorzugterweise enthält die katalytisch aktive Masse mindestens einen, weiter bevorzugt mindestens zwei und am meisten bevorzugt mindestens drei der vorstehend genannten Promotoren. Durch die Verwendung von Promotoren kann die Aktivität und Selektivität der Katalysatoren beeinflusst werden, insbesondere durch Preferably, the catalytically active composition comprises at least one, more preferably at least two, and most preferably at least three of the above-mentioned promoters. By using promoters, the activity and selectivity of the catalysts can be influenced, in particular by
Absenkung oder Erhöhung der Aktivität. Zu den die Lowering or increasing the activity. To the the
Selektivität erhöhenden Promotoren zählen beispielsweise die Alkalimetalloxide und oxidische Phosphorverbindungen, Selectivity increasing promoters include, for example, the alkali metal oxides and oxidic phosphorus compounds,
insbesondere Phosphorpentoxid. in particular phosphorus pentoxide.
Bevorzugt werden die Bestandteile der katalytisch aktiven Masse in den nachfolgenden Mengen eingesetzt (siehe Tabelle 1) . Die nicht in der Tabelle aufgeführten Bestandteile werden bevorzugterweise in Mengenanteilen zwischen 1 und 10 Gew. -%, weiter bevorzugt zwischen 1 und 7 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 1 und 2 Gew.-% verwendet. Tabelle 1. The components of the catalytically active composition are preferably used in the following amounts (see Table 1). The components not listed in the table are preferably used in proportions of between 1 and 10% by weight, more preferably between 1 and 7% by weight, more preferably between 1 and 2% by weight. Table 1.
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Neben den vorstehenden Bestandteilen besteht der Rest der katalytisch aktiven Masse aus Ti02. Weiter bevorzugt besteht die katalytisch aktive Masse zu mindestens 70 Gew.-%, weiter bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-%, noch weiter bevorzugt zu mindestens 90 Gew-% aus Ti02. In einer bevorzugten In addition to the above ingredients, the remainder of the catalytically active material is TiO 2 . More preferably, the catalytically active composition is at least 70 wt .-%, more preferably at least 80 wt .-%, even more preferably at least 90 wt% of Ti0 second In a preferred
Ausführungsform der Erfindung umfasst die aktive Masse 80-90 Gew.-% Ti02, 9,5-19,9 Gew.-% V205 und 0,1 - 0,5 Gew.-% P, weiter bevorzugt besteht die aktive Masse aus den vorstehend genannten Bestandteilen. In einer weiter bevorzugten Embodiment of the invention, the active composition comprises 80-90 wt .-% Ti0 2 , 9.5-19.9 wt .-% V 2 0 5 and 0.1 - 0.5 wt .-% P, more preferably consists of the active composition of the abovementioned constituents. In a further preferred
Ausführungsform der Erfindung besteht die aktive Masse zu 85,80 Gew.-% aus Ti02, 14 Gew.-% V205 und 0,2 Gew. -% P. Embodiment of the invention, the active material consists of 85.80 wt .-% of Ti0 2 , 14 wt .-% V 2 0 5 and 0.2 wt -.% P.
Bevorzugterweise beträgt der Aktivmasseanteil am Katalysator zwischen 5 und 15 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 6 und 12 Gew.-% und am meisten bevorzugt zwischen 7 und 11 Gew.-%. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die katalytisch aktive Masse des Katalysators Preferably, the amount of active mass in the catalyst is between 5 and 15% by weight, more preferably between 6 and 12% by weight, and most preferably between 7 and 11% by weight. In a particularly preferred embodiment of the invention contains the catalytically active material of the catalyst
(i) Ti02 in der Anatas-Modifikation (i) Ti0 2 in the anatase modification
(ii) mindestens ein, bevorzugt zwei Übergangsmetalloxid (e) , ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vanadiumoxid, (ii) at least one, preferably two transition metal oxide (s) selected from the group consisting of vanadium oxide,
Antimonoxid, Chromoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid, Eisenoxid oder deren atomaren Antimony oxide, chromium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, iron oxide or their atomic
Mischungen; und/oder mixtures thereof; and or
(iii) mindestens einen, bevorzugt zwei Promotor (en) , ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co und Edelmetallen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cu, Ag, Au, Pt, Pd und Rh. (iii) at least one, preferably two, promoter (s) selected from the group consisting of P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co and noble metals selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pt, Pd and Rh.
Zusätzlich bevorzugt weist die katalytisch aktive Masse des erfindungsgemäßen Nachreaktors einen organischen Binder auf, vorzugsweise ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer, oder ein beim Kalzinieren entstandenes Zersetzungsprodukt des genannten In addition, the catalytically active composition of the postreactor according to the invention preferably additionally comprises an organic binder, preferably a vinyl acetate-ethylene copolymer, or a decomposition product of the abovementioned during calcination
Binders oder Copolymers . Desweiteren weist die katalytisch aktive Masse bevorzugt einen anorganischen Binder in Form eines Sols, Metallalkoxids (aus Si02-Sol oder dessen Vorläufern, Al203- Sol oder dessen Vorläufern, Zr02-Sol oder dessen Vorläufern, Ti02- Sol, Ce02-Sol oder dessen Vorläufern, Wasserglas, MgO, etc) auf. Binders or copolymers. Furthermore, the catalytically active composition preferably has an inorganic binder in the form of a sol, metal alkoxide (of Si0 2 sol or its precursors, Al 2 0 3 sol or its precursors, Zr0 2 sol or its precursors, Ti0 2 sol, Ce0 2 sol or its precursors, water glass, MgO, etc).
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Nachreaktors, umfassend die nachfolgenden Schritte : (i) Bereitstellen einer katalytisch aktiven Masse wie hierin definiert, mindestens enthaltend Ti02, wobei das Ti02 eine Furthermore, the present invention relates to a process for producing a post-reactor according to the invention, comprising the following steps: (i) providing a catalytically active composition as defined herein, at least containing TiO 2 , wherein the TiO 2 is a
Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist, und mindestens ein Übergangsmetalloxid; (ii) Bereitstellen eines porösen Trägers, der einen festen SiC- Schwamtn aufweist; Bulk density of less than 1.0 g / ml, and at least one transition metal oxide; (ii) providing a porous support having a solid SiC-Schwamtn;
(iii) Aufbringen der unter (i) erhaltenen katalytisch aktiven Masse auf den porösen Träger aus Schritt (ii) . (iii) applying the catalytically active composition obtained under (i) to the porous support from step (ii).
(iv) Trocknen bei 120 °C des in Schritt iii) erhaltenen (iv) drying at 120 ° C of the product obtained in step iii)
Katalysators bei einer Temperatur von mehr als 400°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 440° bis 450°C; und Catalyst at a temperature of more than 400 ° C, preferably at a temperature of 440 ° to 450 ° C; and
(v) Einbauen des in Schritt (iv) erhaltenen Katalysators in einen Nachreaktor. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das (v) incorporating the catalyst obtained in step (iv) into a post-reactor. In a preferred embodiment, the
erfindungsgemäße Verfahren desweiteren die Schritte: methods according to the invention further the steps:
(vi) Kalzinieren des in Schritt v) erhaltenen Katalysators bei einer Temperatur von mehr als 200°C, bevorzugt bei einer (VI) calcining the catalyst obtained in step v) at a temperature of more than 200 ° C, preferably at a
Temperatur von 240° bis 350°C; (vii) Aktivieren des in Schritt vi) erhaltenen Katalysators bei einer Temperatur von mehr als 350°C, bevorzugt bei einer Temperature from 240 ° to 350 ° C; (vii) activating the catalyst obtained in step vi) at a temperature of more than 350 ° C, preferably at a
Temperatur von 370 bis 350°C mit Hilfe des Produktgasstromes aus dem Hauptreaktor. Temperature from 370 to 350 ° C using the product gas stream from the main reactor.
Die katalytisch aktive Schicht wird bevorzugterweise durch Eintauchen und Herausziehen, durch Hindurchschütten, durchThe catalytically active layer is preferably by immersion and extraction, by purging, by
Hindurchsaugen, oder durch Hindurchspritzen aufgebracht. Des Weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt zur Herstellung einer Reaktoranordnung umfassend einen Soak, or applied by spraying. Furthermore, the method according to the invention is preferred for producing a reactor arrangement comprising a
Hauptreaktor und einen erfindungsgemäßen Nachreaktor Main reactor and a secondary reactor according to the invention
verwendet. Hierbei kann zunächst der erfindungsgemäße used. Here, first, the inventive
Nachreaktor hergestellt werden und dann auf übliche Weise an einen Hauptreaktor angeschlossen werden. Die Bereitstellung der katalytisch aktiven Masse in Schritt (i) des Afterreactor are prepared and then in the usual manner a main reactor can be connected. The provision of the catalytically active material in step (i) of the
Herstellungsverfahrens kann auf übliche Weise erfolgen, beispielsweise kann eine Suspension aus Titanoxid, Manufacturing process can be carried out in the usual manner, for example, a suspension of titanium oxide,
vorzugsweise in der Anatas-Modifikation, Divanadiumpentoxid, Diantimontrioxid, mit einem geeigneten organischen sowie einem anorganischen Binder, z.B. Vinylacetat-Ethylen- Copolymer, einem Ti02-Sol und geeigneten Promotoren preferably in the anatase modification, vanadium pentoxide, diantimony trioxide, with a suitable organic and an inorganic binder, for example vinyl acetate-ethylene copolymer, a Ti0 2 sol and suitable promoters
hergestellt werden. getting produced.
Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die In the method according to the invention, preference is given to
katalytisch aktive Masse in Form einer wässerigen Suspension bereitgestellt. Bevorzugterweise enthält die Suspension catalytically active composition provided in the form of an aqueous suspension. Preferably, the suspension contains
mindestens ein geeignetes Bindemittel. Geeignete Bindemittel umfassen dem Fachmann geläufige organische Binder, bevorzugt Copolymere, vorteilhaft in Form einer wässrigen Dispersion, von Vinylacetat/Vinyllaurat, Vinylacetat/Acrylat, Styrol/Acrylat, Vinylacetat/Maleat sowie Vinylacetat/Ethylen. Besonders bevorzugt wird ein organischer polymerer oder copolymerer Kleber, insbesondere ein Vinylacetat-Copolymer-Kleber, am meisten bevorzugt ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer als at least one suitable binder. Suitable binders include organic binders known to the person skilled in the art, preferably copolymers, advantageously in the form of an aqueous dispersion, of vinyl acetate / vinyl laurate, vinyl acetate / acrylate, styrene / acrylate, vinyl acetate / maleate and vinyl acetate / ethylene. Particularly preferred is an organic polymeric or copolymeric adhesive, especially a vinyl acetate copolymer adhesive, most preferably a vinyl acetate-ethylene copolymer as
Bindemittel verwendet. Das verwendete Bindemittel wird in üblichen Mengen der katalytisch aktiven Masse zugegeben, bevorzugterweise mit 10 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt mit 20 bis 25 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der katalytisch aktiven Masse. Diesbezüglich kann beispielsweise auf die EP 744 214 verwiesen werden. Binder used. The binder used is added in conventional amounts of the catalytically active composition, preferably with 10 to 25 wt .-%, more preferably with 20 to 25 wt .-%, based on the solids content of the catalytically active material. In this regard, reference may be made, for example, to EP 744 214.
Die Herstellung des porösen Trägers in Schritt (ii) erfolgt wie im Vorangegangenen beschrieben. Es können auch The preparation of the porous support in step (ii) is carried out as described above. It can too
kommerziell erhältliche poröse Träger verwendet werden. commercially available porous supports are used.
In Schritt (iii) kann dann die Suspension aus Schritt (i) durch ein- oder mehrfaches Tränken, Aufsprühen, oder Durchsaugen, insbesondere durch Aufbringen in. Das Aufbringen einer dünnen Schicht von 50 bis 500 \x der katalytisch aktiven Masse auf den porösen Träger kann beispielsweise durch Aufsprühen einer In step (iii), the suspension from step (i) can then be applied by single or multiple impregnation, spraying, or by suction, In particular, by applying in. The application of a thin layer of 50 to 500 \ x of the catalytically active material on the porous support, for example, by spraying a
Suspension auf den erwärmten Träger bei 80 bis 200 °C erfolgen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf EP-A 744214, EP 1 181097, DE 197 09 589 und DE 21 06 796 verwiesen. Suspension to the heated support at 80 to 200 ° C. In this regard, for example, reference is made to EP-A 744214, EP 1 181097, DE 197 09 589 and DE 21 06 796.
Soweit die Aufbringung der katalytisch aktiven Masse bei erhöhten Temperaturen von etwa 150°C erfolgt, ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine Aufbringung auf den As far as the application of the catalytically active material takes place at elevated temperatures of about 150 ° C, as known from the prior art, an application to the
Träger auch ohne organische Bindemittel möglich. Brauchbare Beschichtungstemperaturen bei Verwendung der vorstehend angegebenen Bindemittel liegen gemäß DE 21 06 796 Carrier also possible without organic binders. Useful coating temperatures when using the abovementioned binders are according to DE 21 06 796
beispielsweise zwischen etwa 50 und 450°C. Die verwendeten Bindemittel brennen beim Ausheizen des Katalysators bei for example between about 50 and 450 ° C. The binders used burn when the catalyst is heated
Inbetriebnahme des gefüllten Reaktors innerhalb kurzer Zeit aus. Die Bindemittel dienen in erster Linie der Verstärkung der Haftung der katalytisch aktiven Masse auf dem Träger. Commissioning of the filled reactor within a short time. The binders serve primarily to enhance the adhesion of the catalytically active material to the carrier.
In Schritt (iv) wird der Katalysator anschließend getrocknet, in einen Postreaktor eingebaut und in üblicher Weise In step (iv), the catalyst is subsequently dried, incorporated in a post reactor and in the usual way
temperaturbehandelt bzw. calciniert (konditioniert) . Dabei hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Katalysator mindestens 24 Stunden bei mindestens 250°C, insbesondere zwischen 24 und 72 Stunden bei ^ 350°C, in einem 02-haltigen Gas, insbesondere in Luft, calciniert wird. Die Temperatur sollte vorzugsweise 500°C, insbesondere 470°C, nicht temperature treated or calcined (conditioned). It has been found to be advantageous if the catalyst for at least 24 hours at least 250 ° C, especially between 24 and 72 hours at 350 ° C, in a 0 2 -containing gas, especially in air, is calcined. The temperature should preferably not exceed 500 ° C, especially 470 ° C
überschreiten. Grundsätzlich sind jedoch auch andere exceed. Basically, however, are others
Calcinierungsbedingungen, die dem Fachmann als geeignet  Calcination conditions that are suitable to those skilled in the art
erscheinen, nicht ausgeschlossen. appear, not excluded.
Die Konditionierung des Postkatalysators erfolgt mittels des Produktgasstromes aus dem Hauptreaktor bei Temperaturen zwischen 250 und 350°C, bevorzugt zwischen 370 und 350°C. Derartig hohe Temperaturen können in situ im Nachreaktor jedoch nicht erreicht werden, da hier beispielsweise der o-Xylolanteil im Feed und die Betriebstemperatur zu gering sind. D.h. der Katalysator für den Nachreaktor muss vor dem Einbau in eine Reaktoranordnung z.B. in einem Hordenofen bei den oben The conditioning of the post-catalyst takes place by means of the product gas stream from the main reactor at temperatures between 250 and 350 ° C, preferably between 370 and 350 ° C. However, such high temperatures can not be achieved in situ in the post-reactor, since, for example, the o-xylene content in the feed and the operating temperature are too low. That is, the catalyst for the post-reactor must before installation in a reactor arrangement, for example in a tray oven at the top
angegebenen Temperaturen im Luftstrom für wenigstens 24 Stunden kalziniert werden, um den organischen Kleber vorteilhafterweise komplett auszubrennen. calcined temperatures in the air stream for at least 24 hours in order to burn out the organic adhesive advantageously completely.
In Schritt (v) werden die Katalysator-Formkörper so In step (v), the shaped catalyst bodies are so
geschichtet in den Nachreaktor eingebaut, dass keine layered incorporated into the post reactor that no
Leerräume entstehen und zudem werden die Katalysatoren gegen die Reaktorwand abgedichtet, so dass das Reaktionsgas durch die Katalysatoren hindurch geführt wird. Gegebenenfalls können unterschiedliche Katalysatoren in den Nachreaktor eingebaut werden. Zudem können die Katalysatoren miteinander verbunden werden. Voids arise and also the catalysts are sealed against the reactor wall, so that the reaction gas is passed through the catalysts. Optionally, different catalysts can be incorporated into the post-reactor. In addition, the catalysts can be interconnected.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Nachreaktors und einer erfindungsgemäßen Reaktoranordnung zur Gasphasenoxidation von organischen Furthermore, the present invention relates to the use of a secondary reactor according to the invention and a reactor arrangement according to the invention for the gas phase oxidation of organic
Ausgangsverbindungen wie Aliphaten, Olefinen, oder Starting compounds such as aliphatics, olefins, or
(Alkyl) Aromaten, insbesondere zur Herstellung von  (Alkyl) aromatics, in particular for the production of
Phthalsäureanhydrid durch Gasphasenoxidation von o-Xylol und/oder Naphthalin.  Phthalic anhydride by gas phase oxidation of o-xylene and / or naphthalene.
Im Allgemeinen wird bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Nachreaktors zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid ein Gemisch aus einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, beispielsweise Luft, und dem zu oxidierenden Ausgangsmaterial (insbesondere o-Xylol und/oder Naphthalin) durch einen In general, when using the postreactor according to the invention for the production of phthalic anhydride, a mixture of a molecular oxygen-containing gas, for example air, and the starting material to be oxidized (in particular o-xylene and / or naphthalene) by a
Hauptreaktor, beispielsweise einen Rohrbündelreaktor mit Katalysatorschüttung, und anschließend durch einen Main reactor, for example, a tube bundle reactor with catalyst bed, and then by a
nachgeschalteten erfindungsgemäßen Nachreaktor geleitet. Geeignete Bedingungen zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid aus o-Xylol und/oder Naphthalin sind dem Fachmann gleichermaßen aus dem Stand der Technik geläufig. Insbesondere wird auf die zusammenfassende Darstellung in K. Towae, W. Enke, R. Jäckh, N. Bhargana passed downstream downstream reactor according to the invention. Suitable conditions for carrying out a process for the preparation of phthalic anhydride from o-xylene and / or naphthalene are familiar to the person skilled in the art equally from the prior art. In particular, reference is made to the summary in K. Towae, W. Enke, R. Jaeckh, N. Bhargana
"Phthalic Acid and Derivatives" in Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol. A. 20, 1992, 181 verwiesen und diese hiermit durch Bezugnahme aufgenommen. Beispielsweise können für den stationären Betriebszustand der Oxidation die aus der vorstehenden Literaturstelle der WO-A 98/37967 oder der WO 99/61433 bekannten Randbedingungen gewählt werden. "Phthalic Acid and Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol. A. 20, 1992, 181 and hereby incorporated by reference. For example, the boundary conditions known from the above reference WO-A 98/37967 or WO 99/61433 can be selected for the stationary operating state of the oxidation.
Dazu werden zunächst die Katalysatoren in die Reaktionsrohre des Hauptreaktors, die von außen auf die Reaktionstemperatur, beispielsweise mittels Salzschmelzen, thermostatisiert sind, gefüllt . Über die so bereitete Katalysatorschüttung wird das Reaktionsgas bei Temperaturen von im Allgemeinen 250 bisFor this purpose, first the catalysts in the reaction tubes of the main reactor, which are thermostated from the outside to the reaction temperature, for example by means of molten salts, filled. About the thus prepared catalyst bed, the reaction gas at temperatures of generally 250 to
430°C, vorzugsweise 270 bis 410°C, und besonders bevorzugt von 280 bis 400°C und bei einem Überdruck von im Allgemeinen 0,1 bis 2,5, vorzugsweise von 0,3 bis 1,5 bar mit einer 430 ° C, preferably 270 to 410 ° C, and more preferably from 280 to 400 ° C and at an overpressure of generally 0.1 to 2.5, preferably from 0.3 to 1.5 bar with a
Raumgeschwindigkeit von im Allgemeinen 1000 bis 50000 h"1 geleitet. Anschließend wird das Reaktionsgemisch durch den erfindungsgemäßen Nachreaktor geleitet. Die The space velocity is generally from 1000 to 50,000 h.sup.- 1 . Subsequently, the reaction mixture is passed through the after-reactor according to the invention
Eintrittstemperatur des Reaktionsgases wird hierbei durch einen Gaskühler vor dem Nachreaktor eingestellt. Inlet temperature of the reaction gas is adjusted by a gas cooler before the postreactor.
Das dem Katalysator zugeführte Reaktionsgas wird im The reaction gas supplied to the catalyst is in
Allgemeinen durch Vermischen von einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, das außer Sauerstoff noch geeignete Generally, by mixing a molecular oxygen-containing gas which is still suitable in addition to oxygen
Reaktionsmoderatoren und/oder Verdünnungsmittel wie Dampf, Kohlendioxid und/oder Stickstoff enthalten kann, mit dem zu oxidierenden, aromatischen Kohlenwasserstoff erzeugt, wobei das den molekularen Sauerstoff enthaltende Gas im Allgemeinen 1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 50 und besonders bevorzugt 10 bis 30 mol-% Sauerstoff, 0 bis 30, vorzugsweise 0 bis 10 mol- % Wasserdampf sowie 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 1 mol-% Kohlendioxid, Rest Stickstoff, enthalten kann. Zur Erzeugung des Reaktionsgases wird das den molekularen Sauerstoff enthaltende Gas im Allgemeinen mit 30 bis 150 g je Nm3 Gas des zu oxidierenden, aromatischen Kohlenwasserstoffs beschickt. Reaction moderators and / or diluents such as vapor, carbon dioxide and / or nitrogen may contain, produced with the aromatic hydrocarbon to be oxidized, wherein the molecular oxygen-containing gas is generally 1 to 100, preferably 2 to 50 and particularly preferably 10 to 30 mol% of oxygen, 0 to 30, preferably 0 to 10 mol% of water vapor and 0 to 50, preferably 0 to 1 mol% of carbon dioxide, balance nitrogen. To generate the reaction gas, the gas containing the molecular oxygen is generally charged with 30 to 150 g per Nm 3 of gas of the aromatic hydrocarbon to be oxidized.
Das Temperaturmanagement bei der Gasphasenoxidation von o-Xylol oder Naphthalin zu Phthalsaureanhydrid ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, wobei beispielsweise auf die DE 100 40 827 AI verwiesen werden kann. FIGUREN The temperature management in the gas phase oxidation of o-xylene or naphthalene to phthalic anhydride is well known to those skilled in the art, with reference being made, for example, to DE 100 40 827 A1. CHARACTERS
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert. Figuren und Beispiele dienen lediglich The invention is explained in more detail below with reference to figures and examples. Figures and examples serve only
veranschaulichenden Zwecken ohne dass diese als einschränkend verstanden werden sollen. Es zeigen: for illustrative purposes without intending to be limiting. Show it:
Figur 1 eine schematische Abbildung von Zellen, wie sie in einem Schwamm angeordnet sind. Die Zahlen in den Zellen bezeichnen die Anzahl an angrenzenden Zellen. Figure 1 is a schematic illustration of cells as they are arranged in a sponge. The numbers in the cells indicate the number of adjacent cells.
Figur 2 eine Abbildung eines erfindungsgemäßen Nachreaktors 1, in den die erfindungsgemäßen Katalysatoren, in der Form von zylindrischen Bohrkernen, eingesetzt werden können. Während des Betriebs des Nachreaktors 1 wird Reaktionsgas, das den 2 shows an illustration of a postreactor 1 according to the invention, in which the catalysts according to the invention, in the form of cylindrical cores, can be used. During operation of the postreactor 1, reaction gas containing the
Hauptreaktor durchlaufen hat, durch den Einlass 2 in den Main reactor has passed through the inlet 2 in the
Reaktionsraum 6, der den Katalysator enthält, in den Nachreaktor 1 eingeleitet. Durch den Auslass 5 wird das Reaktionsgas aus dem Nachreaktor 1 herausgeleitet . Die Anschlüsse 3 und 4 dienen dem Anschluss von Thermoelementen zur Messung der adiabaten T- Erhöhung im Reaktor. METHODEN Reaction space 6, which contains the catalyst, introduced into the secondary reactor 1. Through the outlet 5, the reaction gas is passed out of the secondary reactor 1. Terminals 3 and 4 are used to connect thermocouples to measure the adiabatic T increase in the reactor. METHODS
Zur Bestimmung der Parameter der erfindungsgemäßen For determining the parameters of the invention
Katalysatoren werden die nachstehenden Methoden eingesetzt. Falls Eigenschaften des fertigen Katalysators gemessen werden sollen, kann der Katalysator bzw. ein Teil davon pulverisiert werden und die Bestimmung der Parameter an diesem PulverCatalysts are used the following methods. If properties of the finished catalyst are to be measured, the catalyst or a part thereof can be pulverized and the determination of the parameters of this powder
(poröser Träger und katalytisch aktive Schicht) durchgeführt werden. Falls Eigenschaften des porösen Trägers ohne (porous support and catalytically active layer) are performed. If properties of the porous support without
katalytisch aktive Schicht gemessen werden sollen, kann die katalytisch aktive Schicht manuell, beispielsweise durch Schütteln oder Abkratzen, entfernt werden. Der verbleibende poröse Träger kann dann wiederum pulverisiert und untersucht werden. Analog kann auch die manuell entfernte katalytisch aktive Schicht untersucht werden. catalytically active layer to be measured, the catalytically active layer can be removed manually, for example by shaking or scraping. The remaining porous support can then be pulverized and examined again. Similarly, the manually removed catalytically active layer can be examined.
1. BET-Oberflache 1. BET surface
Die Bestimmung erfolgt nach der BET-Methode gemäß DIN 66131; eine Veröffentlichung der BET-Methode findet sich auch in J. Am. Chem. Soc . 60, 309 (1938) . The determination is made according to the BET method according to DIN 66131; a publication of the BET method can also be found in J. Am. Chem. Soc. 60, 309 (1938).
2. Porenradienverteilung/Porendurchmesser/Porenvolumina Die Bestimmung der Porenradienverteilung des eingesetzten porösen Trägers und des Ti02 erfolgte durch 2. Pore radius distribution / pore diameter / pore volumes The determination of the pore radius distribution of the porous support and the Ti0 2 was carried out by
Quecksilberporosimetrie gemäß DIN 66133; maximaler Druck: 2.000 bar, Porosimeter 4000 (Firma Porotec, DE), nach Angaben des Herstellers. Die Bestimmung der Porenvolumina bzw.  Mercury porosimetry according to DIN 66133; maximum pressure: 2,000 bar, Porosimeter 4000 (Porotec, DE), according to the manufacturer. The determination of the pore volumes or
-anteile erfolgt ebenfalls mittels Quecksilberporosimetrie. 3. Partikelgrößen shares also takes place by means of mercury porosimetry. 3. Particle sizes
Die Bestimmung der Partikelgrößen erfolgte nach der  The determination of the particle sizes took place after the
Laserbeugungsmethode mit einem Fritsch Particle Sizer Laser diffraction method with a Fritsch particle sizer
Analysette 22 Economy (Fa. Fritsch, DE) nach den Angaben des Herstellers, auch bezüglich der Probenvorbehandlung: die Probe wird in deionisiertem Wasser ohne Zusatz vonAnalysette 22 Economy (Fritsch, DE) according to the manufacturer's instructions, also with regard to sample pretreatment: the Sample is dissolved in deionized water without addition of
Hilfsmitteln homogenisiert und 5 Minuten mit Ultraschall behandelt . Homogenized and treated with ultrasound for 5 minutes.
4. BET-Oberflache , Porosität, scheinbaren SiC-Dichte, 4. BET surface area, porosity, apparent SiC density,
Porenvolumen, Porendurchmesser, Porenradienverteilung bzw. Porenvolumen und Partikelgrößenverteilung Pore volume, pore diameter, pore radius distribution or pore volume and particle size distribution
Die Bestimmung dieser Parameter erfolgte bezüglich des SiC- Schwammes und des Titandioxids jeweils an dem bei 150°C im Vakuum getrockneten, uncalcinierten Material. Zusätzlich können mikroskopische Untersuchungen durchgeführt werden. Auch die Angaben in der vorliegenden Beschreibung bezüglich der BET-Oberflächen der Katalysatoren bzw. Katalysatorlagen beziehen sich auf die BET-Oberflächen des jeweils The determination of these parameters was carried out with respect to the SiC sponge and the titanium dioxide in each case at the, at 150 ° C in a vacuum dried, uncalcined material. In addition, microscopic examinations can be carried out. The statements in the present description with respect to the BET surface areas of the catalysts or catalyst layers also relate to the BET surface areas of each
eingesetzten SiC-Schwammes bzw. Ti02-Materials (getrocknet in Vakuum bei 150°C, uncalciniert , vgl. oben). Der Aktivmasseanteil (Anteil der katalytisch aktiven Masse, ohne Bindemittel) bezieht sich jeweils auf den Anteil (in Gew.-%) der katalytisch aktiven Masse an dem Gesamtgewicht des Katalysators einschließlich Träger in der jeweiligen Katalysatorlage, gemessen nach Konditionierung über 4h bei 400°C in Luft. used SiC sponge or Ti0 2 material (dried in vacuo at 150 ° C, uncalcined, see above). The proportion of active mass (proportion of the catalytically active composition, without binder) in each case refers to the proportion (in% by weight) of the catalytically active composition in the total weight of the catalyst, including support in the respective catalyst layer, measured after conditioning at 400 ° C. for 4 hours in air.
Bestimmung der scheinbaren Dichte: Die Bestimmung der offenen Porosität der gesinterten Proben wird mit dem Determination of Apparent Density: The determination of the open porosity of the sintered samples is performed with the
Wassereindringverfahren nach DIN EN 623 Teil 2 vorgenommen. Das Prinzip beruht darauf, dass ein poröser Körper eine Water penetration method according to DIN EN 623 Part 2 made. The principle is based on the fact that a porous body is a
Massenzunahme erfährt, wenn seine von außen zugänglichenMass increase is experienced when its externally accessible
Poren mit Flüssigkeit gefüllt werden. (Im Fall der mit dem Wasser reagierenden Werkstoffen (z.B. MgO etc.) müssen andere Flüssigkeiten, die dennoch geringeren Dampfdruck besitzen, (z.B. Toluol) gewählt werden.) Ebenso ändert sich der Auftrieb bezogen auf die theoretische Dichte des Materials, wenn geschlossene Poren vorhanden sind. Um die Porosität errechnen zu können werden die Trockenmasse (mt) , die Pores are filled with liquid. (In the case of the materials reacting with the water (eg MgO etc.), other liquids, which nevertheless have lower vapor pressure (eg toluene) must be selected.) The same also changes Buoyancy related to the theoretical density of the material when closed pores are present. In order to be able to calculate the porosity, the dry mass (mt), the
Auftriebmasse (ma) und die Feuchtmasse (mf) mit einer Buoyancy mass (ma) and wet mass (mf) with a
Präzisionswaage ermittelt. Die Rohdichte bezeichnet allgemein die Masse eines trockenen Materials bezogen auf das Volumen einschließlich aller Poren. Grundlage für die Rohdichtenbestimmung ist DIN 1094. Das Precision balance determined. Bulk density generally refers to the mass of a dry material by volume, including all pores. The basis for the raw density determination is DIN 1094. The
Volumen wird hierbei nicht nach dem Archimedischen Prinzip durch Messen des Auftriebs in einer Flüssigkeit bekannter Dichte ermittelt, sondern nach dem Ausmessverfahren bestimmt. Dies gelingt nur an geometrisch definierten Körpern. Hierbei kann eine Abdichtung im Oberflächenbereich (Wachs, Zaponlack) helfen, das Volumen auch unregelmäßig geformter poröser Volume is not determined according to the Archimedian principle by measuring the buoyancy in a liquid of known density, but determined by the Ausmessverfahren. This succeeds only on geometrically defined bodies. In this case, sealing in the surface area (wax, zapon varnish) can help, the volume also irregularly shaped porous
Körper nach dem Auftriebsprinzip zu bestimmen. 5. Katalysatoraktivität Determine body according to the principle of buoyancy. 5. Catalyst activity
Unter Aktivität des Katalysators in einer Katalysatorlage wird erfindungsgemäß die Fähigkeit des Katalysators verstanden, innerhalb eines definierten Volumens (= Bilanzraum) ,  Under activity of the catalyst in a catalyst layer according to the invention the ability of the catalyst is understood, within a defined volume (= balance space),
beispielsweise eines Reaktionsrohres definierter Länge und Innendurchmessers (z.B. 25 mm Innendurchmesser, 1 m Länge) , bei vorgegebenen Reaktionsbedingungen (Temperatur, Druck, For example, a reaction tube of defined length and inner diameter (for example 25 mm inner diameter, 1 m length), at given reaction conditions (temperature, pressure,
Konzentration, Verweilzeit) das eingesetzte Edukt umzusetzen. Der betrachtete Katalysator hat demgemäß dann eine höhere Concentration, residence time) to react the starting material used. The considered catalyst accordingly has a higher
Aktivität als ein anderer Katalysator, wenn er in diesem Activity as another catalyst when in this
vorgegebenen Volumen und unter den jeweils gleichen given volume and under each same
Reaktionsbedingungen einen höheren Eduktumsatz erzielt. Im Falle von o-Xylol bzw. Naphtalin als Edukt bemisst sich die  Reaction conditions achieved a higher Eduktumsatz. In the case of o-xylene or naphthalene as starting material, the measures
Katalysatoraktivität somit anhand der Höhe des Umsatzes von o- Xylol bzw. Naphtalin zu den Oxidationsprodukten. Ursache für eine höhere Katalysatoraktivität kann entweder eine für die gewünschte Umsetzung optimierte Natur / Qualität der aktiven Zentren (vgl. bspw. „turn over frequency") oder eine erhöhte Anzahl von aktiven Zentren im gleichen Bilanzraum sein, was beispielsweise dann gegeben ist, wenn eine höhere Catalyst activity thus on the basis of the level of conversion of o-xylene or naphthalene to the oxidation products. Cause of a higher catalyst activity can either be optimized for the desired nature / quality of the active Centers (see, for example, "turn over frequency") or an increased number of active centers in the same balance area, which is given, for example, if a higher
Katalysatormasse mit sonst identischen Eigenschaften in dem Bilanzraum zugegen ist. 6. Kompressionsstärke Catalyst mass with otherwise identical properties in the balance room is present. 6. Compression strength
Die Bestimmung der Kompressionsstärke wird nach DIN 53291 durchgeführt. Die Kompressionsstärke in MPa entspricht dem Wert bei 20% Dehnung des Prüfkörpers.  The determination of the compression strength is carried out according to DIN 53291. The compression strength in MPa corresponds to the value at 20% elongation of the test specimen.
7. Porendichte (ppi) 7. Pore density (ppi)
Die Porendichte wird bestimmt durch Auszählen der Anzahl von offenen Poren, die sich in einer Fläche von einem Quadratinch befinden . The pore density is determined by counting the number of open pores that are in an area of one square inch.
B E I S P I E L E B E I S P I E L E
Vergleichsbeispiel 1 Das Vergleichsbeispiel betrifft die Verwendung eines Comparative Example 1 The comparative example relates to the use of a
Hauptreaktors in Kombination mit einem Nachreaktor. Der  Main reactor in combination with a secondary reactor. Of the
Hauptreaktor, ein 4 Lagen-Katalysatorsystem mit nachfolgender Zusammensetzung und Lagenlänge, wurde in einen Main reactor, a 4-layer catalyst system with subsequent composition and layer length, was in a
salzbadgekühlten Rohrreaktor von 4m Länge mit 25 mm inneren Durchmesser gefüllt. Im Reaktionsrohr befand sich zentrisch angeordnet eine 3 mm Thermohülse mit eingebautem Zugelement zur Temperaturmessung. salt bath cooled tubular reactor of 4m length filled with 25mm inner diameter. In the reaction tube was centrally arranged a 3 mm thermal sleeve with built-in tension element for temperature measurement.
Zur Ermittlung der katalytischen Leistungsdaten werden über diese Reaktorkombination von 0 bis maximal 100 g/Nm3 (Nm3 = Normkubikmeter) o-Xylol (Reinheit 99,9%) bei 4 Nm3 Luft/h geleitet und das Reaktionsgas nach Reaktionsrohraustritt durch einen Kondensator geleitet, indem sich alle organischen To determine the catalytic performance of this reactor combination of 0 to a maximum of 100 g / Nm 3 (Nm 3 = standard cubic meters) o-xylene (purity 99.9%) at 4 Nm 3 air / h and passed the reaction gas after leaving the reaction tube through a condenser directed by all organic
Bestandteile des Reaktionsgases, bis auf das Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, abscheiden. Das abgeschiedene Rohprodukt wird mittels überhitzten Dampf abgeschmolzen, aufgefangen und anschließend verwogen und analysiert. Zusätzlich können Components of the reaction gas, except for the carbon monoxide and Carbon dioxide, deposit. The separated crude product is melted by means of superheated steam, collected and then weighed and analyzed. In addition, you can
Reaktionsgasproben mittels einer separaten Glaskühlfalle in einer Aceton/Trockeneismischung direkt nach dem Ausgang des Haupt- und Nachreaktors genommen und analysiert werden.  Reaction gas samples are taken by means of a separate glass cold trap in an acetone / dry ice mixture directly after the output of the main and secondary reactor and analyzed.
Figure imgf000033_0001
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Der Nachreaktor ist dem Hauptreaktor nachgeschaltet und wird nachfolgend beschrieben. Der Nachreaktor war, wie in Figur 2 dargestellt, aufgebaut und enthielt 3 „Bohrkerne" in Form von Wabenkatalysatoren. Die Gaseintrittstemperatur in den The postreactor is downstream of the main reactor and is described below. The postreactor was constructed as shown in Figure 2 and contained 3 "cores" in the form of honeycomb catalysts
Postreaktor betrug 292 °C, die Gasaustrittstemperatur nach dem Postreaktor betrug 307°C. Die  Post reactor was 292 ° C, the gas outlet temperature after the post reactor was 307 ° C. The
Postreaktorkatalysatortemperatur wurde in der Mitte des mittleren Bohrkerns zu 309°C bestimmt. 236 g Ti02 (BET ca. 30m2/g) mit einem mittleren Post-reactor catalyst temperature was determined to be 309 ° C in the middle of the middle core. 236 g Ti0 2 (BET about 30m 2 / g) with a middle
Teilchendurchmesser von ca 1 μπι, 236 g Ti02 (BET ca 20m2/g) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca 1 μπ\, 120 g V205 und 8,24 g (NH4)2HP04 wurden in 1400 ml entionisiertem Wasser suspendiert und 18 Stunden gerührt, um eine homogene Verteilung zu erreichen. Der Feststoffgehalt der erhaltenen Suspension betrug 29,6 Gew.-%. Danach wurden 60 g an Particle diameter of about 1 μπι, 236 g Ti0 2 (BET about 20m 2 / g) with an average particle diameter of about 1 μπ \, 120 g V 2 0 5 and 8.24 g of (NH 4 ) 2 HPO 4 were suspended in 1400 ml of deionized water and stirred for 18 hours to achieve a homogeneous distribution. The solids content of the resulting suspension was 29.6 wt .-%. Thereafter, 60 g were added
organischem Binder, ein Copolymer aus Ethylen / Vinylacetat, in Form einer 50 Gew.-%tigen, wässrigen Dispersion zugegeben. In diese Beschichtungssuspension wurde eine monolithische keramische Trägerwabe aus Cordierit mit einer Zelldichte von 200 cpsi und den nachfolgend beschriebenen Abmessungen organic binder, a copolymer of ethylene / vinyl acetate, added in the form of a 50 wt .-% aqueous dispersion. In this coating suspension was a monolithic ceramic carrier honeycomb of cordierite with a cell density of 200 cpsi and the dimensions described below
getaucht und nach etwa 1 Minute Verweilzeit aus dem Tauchbad entnommen. Die sich in den Kanälen befindlichen Reste derimmersed and removed from the dipping bath after about 1 minute residence time. The remains of the channels located in the channels
Suspension wurden mit einem Luftgebläse (bei maximal 130 °C) ausgeblasen. Die vollständige Trocknung des beschichteten Wabenkörpers erfolgte 12 h in einen Trockenschrank bei 130 °C. Die Auftragsmenge an aktiver Masse betrug 20 g/1 Suspension were blown out with an air blower (at a maximum of 130 ° C). The complete drying of the coated honeycomb body was carried out for 12 h in a drying oven at 130 ° C. The amount of active mass applied was 20 g / l
Katalysator. Im Anschluss wurden die beschichteten Catalyst. Following were the coated ones
Wabenkörper in einem Hordenofen in Luft bei 450°C für 24 h kalziniert. Die Wabenkörper hatten einen Durchmesser von 55 mm und eine Länge von 150 mm, wobei die 3 Katalysatoren  Honeycomb bodies calcined in air in a rack oven at 450 ° C for 24 h. The honeycomb bodies had a diameter of 55 mm and a length of 150 mm, with the 3 catalysts
hintereinander in den Nachreaktor eingesetzt wurden, sodass sich eine Gesamtlänge der Bohrkerne von 450 mm ergab. Die Bohrkerne befinden sich in dem Reaktionsraum der von dem Reaktionsgas durchströmt wird. were consecutively inserted into the postreactor, so that a total length of the cores of 450 mm resulted. The drill cores are located in the reaction space through which the reaction gas flows.
Die Rohausbeute wird wie folgt bestimmt . Max. Roh-PSA-Ausbeute [Gew.-%] The crude yield is determined as follows. Max. Raw PSA yield [% by weight]
Ausgewogene Menge Roh-PSA [g] x 100 / Zulauf o-Xylol [g] x Balanced amount of crude PSA [g] x 100 / feed o-xylene [g] x
Reinheit o-Xylol [%/100] Purity o-xylene [% / 100]
Die unten stehende Tabelle vergleicht die Reaktionsgasproben vor und nach dem Postreaktor, die bei einer o-Xylol Beladung von 80g/Nm3 erhalten wurden. The table below compares the reaction gas samples before and after the post reactor, which were obtained at an o-xylene loading of 80g / Nm 3 .
Figure imgf000035_0001
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Die Ausbeute an Phthalsäureanhydrid in der Reaktionsgasprobe nach dem Hauptreaktor betrug 114,7 wt.-%. Die Ausbeute an The yield of phthalic anhydride in the reaction gas sample after the main reactor was 114.7 wt .-%. The yield
Phthalsäureanhydrid in der Reaktionsgasprobe nach dem Phthalic anhydride in the reaction gas sample after the
Postreaktor betrug 115,5-wt%. Beispiel 1 Post reactor was 115.5 wt%. example 1
Dieses erfindungsgemäße Beispiel betrifft die Verwendung eines Hauptreaktors, wie in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, in Kombination mit einem erfindungsgemäßen Nachreaktor. Der erfindungsgemäße Nachreaktor ist dem Hauptreaktor This inventive example relates to the use of a main reactor, as described in Comparative Example 1, in combination with a post-reactor according to the invention. The postreactor according to the invention is the main reactor
nachgeschaltet und wird nachfolgend beschrieben: downstream and is described below:
Der Nachreaktor war, wie in Figur 2 dargestellt, aufgebaut und enthielt 3 „Bohrkerne" in Form von erfindungsgemäßen Katalysatoren. Die Bohrkerne befinden sich in dem The secondary reactor was constructed as shown in Figure 2 and contained 3 "cores" in the form of catalysts according to the invention
Reaktionsraum, der von dem Reaktionsgas durchströmt wird. Die Gaseintrittstemperatur in den Postreaktor betrug 292°C, dieReaction space, which is traversed by the reaction gas. The gas inlet temperature into the post reactor was 292 ° C, the
Gasasutrittstemperatur nach dem Postreaktor betrug 307°C. Die Postreaktorkatalysatortemperatur wurde in der Mitte des mittleren Bohrkerns zu 305°C bestimmt. Die Katalysatoren umfassten einen porösen Träger (Sic-Schwamm mit 110 ppi) mit einem Durchmesser von 55 mm und einer Länge von 150 mm, wobei die 3 Katalysatoren hintereinander in den Gas inlet temperature after the post reactor was 307 ° C. The post-reactor catalyst temperature was determined to be 305 ° C in the middle of the middle core. The catalysts comprised a porous support (Sic sponge with 110 ppi) with a diameter of 55 mm and a length of 150 mm, wherein the 3 catalysts in succession in the
Nachreaktor eingesetzt wurden, sodass sich eine Gesamtlänge der Bohrkerne von 450 mm ergab. Die aktive Masse wurde, wie oben für die Keramikwaben Subsequent reactor were used, so that a total length of the cores of 450 mm resulted. The active mass became as above for the ceramic honeycombs
beschrieben, auf die SiC-Schwämme aufgebracht. Die auf dem porösen Träger aufgebrachte katalytisch aktive Masse enthielt : 79,8 Gew.-% Ti02/ 20,0 Gew. -% V205, 0,2 Gew.-% P. Zusätzlich wurden 2,3 Gew.-% eine organischen Binders described applied to the SiC sponges. The catalytically active composition applied to the porous carrier contained: 79.8% by weight of TiO 2 / 20.0% by weight of V 2 O 5 , 0.2% by weight of P. In addition, 2.3% by weight of % of an organic binder
(Vinylacetat/Ethylencopolymer) verwendet, der sich bei der (Vinyl acetate / ethylene copolymer) used in the
Kalzinierung bei 450°C für 24h zersetzte. Der so hergestellte Katalysator hatte ein BET Oberfläche von ca. 32 m2/g. Calcination at 450 ° C for 24h decomposed. The catalyst thus prepared had a BET surface area of about 32 m 2 / g.
Die unten stehende Tabelle vergleicht die Reaktionsgasproben vor und nach dem Postreaktor, die bei einer o-Xylol Beladung von 80g/Nm3 erhalten wurden. The table below compares the reaction gas samples before and after the post reactor, which were obtained at an o-xylene loading of 80g / Nm 3 .
Figure imgf000036_0001
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Die Ausbeute an Phthalsäureanhydrid in der Reaktionsgasprobe nach dem Hauptreaktor betrug 114,4 Gew.-%. Die Ausbeute an Phthalsäureanhydrid in der Reaktionsgasprobe nach dem erfindungsgemäßen Postreaktor betrug 116,l-wt%. The yield of phthalic anhydride in the reaction gas sample after the main reactor was 114.4 wt .-%. The yield Phthalic anhydride in the reaction gas sample after the post-reactor according to the invention was 116, l-wt%.
Ein Vergleich der Produktausbeuten aus Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 1 zeigt, dass die katalytischen Eigenschaften in der erfindungsgemäßen Reaktoranordnung verbessert sind. Neben einer erhöhten Ausbeute an Phthalsäureanhydrid konnte auch die A comparison of the product yields from Comparative Example 1 and Example 1 shows that the catalytic properties are improved in the reactor arrangement according to the invention. In addition to an increased yield of phthalic anhydride, the
Qualität des Produkts verbessert werden, wie durch die Quality of the product can be improved, as by the
geringeren Konzentrationen der Nebenprodukte angezeigt ist . Der Einsatz der erfindungsgemäßen Reaktoranordnung führte zudem zu einer turbulenten Vermischung des Reaktionsgases im Nachreaktor und damit einer messbar erniedrigten Temperatur im lower concentrations of by-products is indicated. The use of the reactor arrangement according to the invention also led to a turbulent mixing of the reaction gas in the post-reactor and thus a measurable reduced temperature in
Postreaktorkatalysator . Post reactor catalyst.

Claims

Patentansprüche claims
Reaktoranordnung bestehend aus einem Hauptreaktor und einem Nachreaktor, wobei der Nachreaktor mindestens einen Reactor arrangement consisting of a main reactor and a post-reactor, wherein the post-reactor at least one
Katalysator enthält, wobei der Katalysator einen porösen Träger umfasst, der einen festen Sic-Schwamm aufweist, wobei auf dem porösen Träger eine katalytisch aktive Masse aufgebracht ist, die Ti02 und mindestens ein Catalyst, wherein the catalyst comprises a porous support having a solid Sic sponge, wherein on the porous support, a catalytically active material is applied, the Ti0 2 and at least one
Übergangsmetalloxid enthält, und wobei das verwendete Ti02 eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist. Transition metal oxide contains, and wherein the Ti0 2 used has a bulk density of less than 1.0 g / ml.
Reaktoranordnung nach Anspruch 1, wobei der poröse Träger des Katalysators keine Wabenstruktur oder Reactor assembly according to claim 1, wherein the porous support of the catalyst is not a honeycomb or
Kreuzkanalstruktur aufweist. 3. Reaktoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der poröse Träger fraktale oder nicht geordnete, offene  Cross channel structure has. 3. Reactor arrangement according to claim 1 or 2, wherein the porous support fractal or non-ordered, open
Porenstrukturen besitzt.  Owns pore structures.
4. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei der poröse Träger des Katalysators Poren mit einem 4. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the porous support of the catalyst pores with a
Porendurchmesser von 500 m bis 5 mm aufweist.  Pore diameter of 500 m to 5 mm.
5. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der poröse Träger des Katalysators 1-100 Poren pro Inch (ppi) aufweist. The reactor assembly of any one of claims 1 to 4, wherein the porous support of the catalyst has 1-100 pores per inch (ppi).
6. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der poröse Träger des Katalysators eine scheinbare Dichte von 0,1-0,4 g/cm3 aufweist. 6. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the porous support of the catalyst has an apparent density of 0.1-0.4 g / cm 3 .
Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der poröse Träger des Katalysators eine Porosität von 70-98 % aufweist. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der poröse Träger des Katalysators aus einem einzelnen monolithischen Trägerkörper oder aus zwei oder mehr separaten Trägerkörpern besteht, zwischen denen sich ein nicht mit Trägermaterial gefüllter Raum befindet. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the porous support of the catalyst has a porosity of 70-98%. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 7, wherein the porous support of the catalyst consists of a single monolithic carrier body or of two or more separate carrier bodies, between which there is a space not filled with carrier material.
Reaktoranordnung nach Anspruch 8 , wobei die Trägerkörper fest oder beweglich miteinander verbunden sind. Reactor arrangement according to claim 8, wherein the carrier bodies are fixedly or movably connected to one another.
Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die katalytisch aktive Masse des Katalysators zusätzlich einen oder mehrere Promotoren enthält . Reactor arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the catalytically active material of the catalyst additionally contains one or more promoters.
Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in der katalytisch aktiven Masse des Katalysators: Reactor arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein in the catalytically active composition of the catalyst:
(i) Ti02 in der Anatas -Modifikation vorliegt; und/oder (i) Ti0 2 is present in the anatase modification; and or
(ii) die Übergangsmetalloxide ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Vanadiumoxid, Antimonoxid, Chromoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Manganoxid, Eisenoxid oder deren atomaren Mischungen; und/oder (ii) the transition metal oxides are selected from the group consisting of vanadium oxide, antimony oxide, chromium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, iron oxide or their atomic mixtures; and or
(iii) die Promotoren ausgewählt sind aus der Gruppe (iii) the promoters are selected from the group
bestehend aus P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co und Edelmetallen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cu, Ag, Au, Pt, Pd und Rh.  consisting of P, Sb, Bi, Li, Cs, Sr, Ba, Ni, Co and noble metals selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pt, Pd and Rh.
Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Übergangsmetalloxide der katalytisch aktiven Masse V205 und/oder Sb203 sind. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die katalytisch aktive Masse des Katalysators einen organischen Binder aufweist. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 11, wherein the transition metal oxides of the catalytically active material V 2 0 5 and / or Sb 2 0 3 are. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 12, wherein the catalytically active material of the catalyst comprises an organic binder.
14. Reaktoranordnung nach Anspruch 13, wobei der organische Binder ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer oder ein 14. Reactor arrangement according to claim 13, wherein the organic binder is a vinyl acetate-ethylene copolymer or a
kalziniertes Vinylacetat-Ethylen-Copolymer ist.  calcined vinyl acetate-ethylene copolymer.
15. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , wobei das Ti02 in Form von Primärkristalliten verwendet wird, die zu mindestens 5% zu Agglomeraten verbunden sind. 15. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 14, wherein the Ti0 2 is used in the form of primary crystallites, which are connected to at least 5% to agglomerates.
16. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das verwendete Ti02 eine Teilchengrößenverteilung von16. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 15, wherein the Ti0 2 used has a particle size distribution of
Dio ^ 0,5 μιτι und D50 1,5 m aufweist. Dio ^ 0.5 μιτι and D 50 has 1.5 m.
17. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das verwendete Ti02 einen Gehalt an Alkali < 0,3 Gew.-% besitzt . 18. Reaktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Primärkristallitgröße des verwendeten Ti02 ^ 210 Ä beträgt . 17. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 16, wherein the Ti0 2 used has a content of alkali <0.3 wt .-%. 18. Reactor arrangement according to one of claims 1 to 17, wherein the Primärkristallitgröße of Ti0 used 2 ^ 210 Ä.
19. Verwendung eines wie in einem der Ansprüche 1 bis 18 19. Use of a as in any one of claims 1 to 18
definierten Nachreaktors bei der Herstellung von  defined postreactor in the production of
Phthalsäureanhydrid durch Gasphasenoxidation von o-Xylol und/oder Naphthalin.  Phthalic anhydride by gas phase oxidation of o-xylene and / or naphthalene.
20. Verfahren zur Herstellung eines wie in einem der Ansprüche 1 bis 18 definierten Nachreaktors, umfassend die 20. A process for producing a postreactor as defined in any one of claims 1 to 18, comprising the
nachfolgenden Schritte des : (i) Bereitstellens einer katalytisch aktiven Masse enthaltend Ti02, wobei das verwendete Ti02 eine Schüttdichte von weniger als 1,0 g/ml aufweist, und mindestens ein Übergangsmetalloxid; subsequent steps of: (i) providing a catalytically active composition comprising TiO 2 , wherein the TiO 2 used has a bulk density of less than 1.0 g / ml, and at least one transition metal oxide;
(ii) Bereitstellens eines porösen Trägers, der einen festen Sic-Schwamm aufweist; (ii) providing a porous support having a solid Sic sponge;
(iii) Aufbringens der unter (i) erhaltenen katalytisch aktiven Masse auf den porösen Träger aus Schritt (ü) ; (iii) applying the catalytically active composition obtained under (i) to the porous support of step (ii);
(iv) Trocknens bei 120°C und Kalzinieren des in Schritt (iv) drying at 120 ° C and calcining the in step
(iii) erhaltenen Katalysators bei einer Temperatur von mehr als 400°C; und  (iii) the obtained catalyst at a temperature higher than 400 ° C; and
(v) Einbauens des in Schritt (iv) erhaltenen (v) incorporating the product obtained in step (iv)
Katalysators in einen Nachreaktor.  Catalyst in a post-reactor.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die katalytisch aktive Masse in Form einer wässerigen Suspension bereitgestellt wird. 21. The method of claim 20, wherein the catalytically active composition is provided in the form of an aqueous suspension.
22. Verfahren gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei die katalytisch aktive Masse aus Schritt (i) einen organischen Binder aufweist . 22. The method according to claim 19 or 20, wherein the catalytically active material from step (i) comprises an organic binder.
23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei der organische Binder ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer oder ein kalziniertes Vinylacetat-Ethylen-Copolymer ist A process according to claim 22, wherein the organic binder is a vinyl acetate-ethylene copolymer or a calcined vinyl acetate-ethylene copolymer
24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21bis 23, wobei die katalytisch aktive Masse durch ein- oder mehrfaches Tränken, Aufsprühen oder Durchsaugen auf den porösen Träger aufgebracht wird. 24. The method according to any one of claims 21 to 23, wherein the catalytically active material by one or more times Soaking, spraying or sucking on the porous support is applied.
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