[go: up one dir, main page]

CZ20011626A3 - Oxid několika kovů, obsahující oxid stříbra a vanadu, způsob jeho výroby a jeho použití - Google Patents

Oxid několika kovů, obsahující oxid stříbra a vanadu, způsob jeho výroby a jeho použití Download PDF

Info

Publication number
CZ20011626A3
CZ20011626A3 CZ20011626A CZ20011626A CZ20011626A3 CZ 20011626 A3 CZ20011626 A3 CZ 20011626A3 CZ 20011626 A CZ20011626 A CZ 20011626A CZ 20011626 A CZ20011626 A CZ 20011626A CZ 20011626 A3 CZ20011626 A3 CZ 20011626A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
oxide
catalyst
shell
silver
catalysts
Prior art date
Application number
CZ20011626A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Heidemann
Hartmut Hibst
Stefan Bauer
Ulf Dietrich
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Publication of CZ20011626A3 publication Critical patent/CZ20011626A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • B01J23/68Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/682Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium, tantalum or polonium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • B01J23/68Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/683Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G31/00Compounds of vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G31/00Compounds of vanadium
    • C01G31/006Compounds containing vanadium, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G39/00Compounds of molybdenum
    • C01G39/006Compounds containing molybdenum, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/255Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G5/00Compounds of silver
    • C01G5/006Compounds containing silver, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • C01P2002/54Solid solutions containing elements as dopants one element only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/74Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/77Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by unit-cell parameters, atom positions or structure diagrams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/10Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • C01P2006/82Compositional purity water content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká oxidu -v-í-gc- kovů, obsahujícího oxid stříbra a vanadu, způsobu jeho výroby a jeho použití.
Dosavadní stav techniky
Jak je známo, množství karboxylových kyselin a/nebo anhydridů karboxylových kyselin aromatických uhlovodíků, jako naftalen, toluen nebo durol se vyrábí katalytickou oxidací benzol, o-, m, nebo p-xylen, (1 , 2,4,5-tetramethylbenzen) v reaktorech s pevným ložem, přednostně v reaktorem se svazkem trubek. Přitom se podle výchozího materiálu získá například kyselina benzoová, anhydrid kyseliny maleinové, anhydrid kyseliny ftalové, kyselina isoftalová, kyselina tereftalová nebo anhydrid kyseliny pyrome11 ithové. K tomu se zpravidla vede směs z plynu obsahujícího molekulární kyslík, například vzduch a oxidovatelný výchozí materiál množstvím v reaktoru umístěných trubek, v nichž se nachází zásyp alespoň jednoho katalyzátoru. K regulaci teploty jsou trubky obklopeny médiem pro přenos tepla, například taveninou soli. Přes tuto termostabi 1 izaci může dojít k vytvoření tak zvaných teplých míst ( hot spots“), na nichž panuje vyšší teplota než v ostatních částech katalyzátorového zásypu. Tato teplá místa dávají podnět k vedlejším reakcím, jako je totální spálení výchozícho materiálu nebo vedou k vytvoření nežádoucích vedlejších produktů neoddělitelných nebo jen s vysokými náklady oddělitelných od reakčního produktu, například k vytvoření ftalidu, nebo kyseliny benzoové při výrobě anhydridů kyseliny ftalové (PSA) z o-xylenu.
Ke z ii ž e n í těchto hot spots byly proto do • · · · ··· ···· • ·· · · · · · · · · * • ·«···· · ··· · · • · ··· ···· ·· · · ·· ··· ·· · · · katalyzátorového zásypu navrstveny přechodové, různě aktivní katalyzátory, přičemž zpravidla je méně aktivní katalyzátor umístěn v pevném loži tak, že reakční směs s ním přichází do kontaktu jako s prvním, to znamená leží v zásypu u vstupu plynu, naproti tomu aktivnější katalyzátor je položen k výstupu plynu z katalyzátorového zásypu (DE-A 25 462 68, EP-A 28 64 48, DE-A 29 48 163, EP-A 16 32 31, US-A 46 65 200). Různé aktivní katalyzátory v katalyzátorovém zásypu mohou být vystaveny reakčnímu plynu při stejné teplotě, do kontaktu s reakčním plynem se mohou uvést obě vrstvy z různě aktivních katalyzátorů ale také termostat izovány na různé reakční teploty (DE-A 28 30 765). Podle EP-A 16 32 31 se může současně použít více opatření k nastavení popsaného strukturovaní aktivity. Německá přihláška vynálezu číslo spisu P 19 823 262 popisuje variantu použití více katalyzátorů, u nichž aktivita katalyzátorů od vstupní strany plynu až k výstupní straně plynu kvasí kontinálně narůstá.
K minimalizaci znečištění rušivými zabarvenými komponentami, jako ftalid, případně naftochinon, a tak k obdržení lepší kvality a k zabránění znečištění odpadních plynů zbytkovým xylenem, respektive zbytkovým naftalinem, se reakce provádí za úplného obratu (to znamená více než 99,9 %ní obrat ve vztahu k použitému eduktu) (K. Towas a kolektiv v Ullman>s Encyclopedia of Industrial Chemistry, svazek A20, 1992, 181). Zveřejnění stavu techniky k selektivní oxidaci o-xylolu a rovněž ve vztahu ke způsobu a výrobě katalyzátoru jsou uvedena ve WO 98/37967 a rovněž K. Towaem a kolektivem, viz shora.
V EP-A 256 352 je popsána zvláštní varianta způsobu výroby PSA, při které se nejprve oxiduje o-xylen v tekuté fázi molekulárním kyslíkem na homogenně rozpuštěném katalyzátoru na kyselinu tolyulovou a získaná kyselina tolyulová se následně dále oxiduje v plynné fázi na stávajícím heterogenním • · ·4 ·· ···♦ ·· ···· · · · · · • · · · · · · · · · · • ······ · · · · · • · ··· · · · ·· ·· ·· · · · · · katalyzátoru na PSA.
Jako katalyzátory se pro tyto oxidační reakce osvědčily tak zvané skořepinové katalyzátory, u nichž je katalyticky aktivní látka nanesena ve formě skořepiny na obvykle za reakčních podmínek inertní, neporezní nosný materiál, jako křemen (SÍO2 ) , porcelán, oxid hořečnatý, oxid ciničitý, karbid křemíku, rutil, jilovité zeminy (AI2O3), křemičitan hlinitý, křemičitan hořečnatý (steatit), křemičitan zirkoničitý, nebo křemičitan ceru nebo směsi těchto nosných materiálů. Jako kataliticky aktivní součásti slouží obecně vedle oxidu titaničitého ve formě jeho anatasové modifikaci oxid vanadičný. Dále může být v katalyticky aktivní látce obsaženo v malých množstvích mnoho jiných oxidických sloučenin, které jako promotory ovlivňují aktivitu a selektivitu katalyzátoru, například tím, že jeho aktivitu snižují nebo zvyšují. Jako takové promotory se uvádí například oxidy alkalických kovů, zejména oxid lithný, oxid draselný, oxid rubidný, oxid česný, oxid thalný, oxid hlinitý, oxid zirkoničitý, oxid železa, oxid niklu, oxid kobaltu, oxid manganičitý, oxid cínu, oxid stříbrný, oxid mědi, oxid chrómu, oxid molybdenu, oxid wolframu, oxid iridia, oxid tantalu, oxid niobičný, oxid arsenu, oxid antimonu, oxid ceru a oxid f osforečný. Jako promotory bránící aktivitě a zvyšující selektivitu působí například oxidy alkalických kovů, naproti tomu oxidické sloučeniny oxidu, zejména oxid fosforečný zvyšují aktivitu katalyzátoru, ale brání jeho selektivitě.
EP-A 447 267 se týká stávajícího V2O5-T1O2 (antanas) katalyzátoru k výrobě anhydridu kyseliny ftalové, který může vedle jiných dotačních komponent obsahovat ještě malá množství stříbra.
Ačkoliv způsob k oxidaci aromatických uhlovodíků na
• · · · · φφ φφφφ φφ · φ φ φφφφ φφφφ φ · · • φφφφ φ φ φ φφφφ φφ φφφ φφ φφφ karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové, zejména oxidace o-xylenu a/nebo naftalenu na PSA, je již desetiletí intenzivně využíván, existuje potřeba zlepšených katalyzátorů pro tento účel.
Sloučeniny oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag/V méně než 1 jsou známé jako bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu. Jedná se u nich o polovodivá nebo kovová mírně vodivá, oxidická pevná tělesa, která přednostně mají vrstvenou nebo tunelovou strukturu, přičemž vanad je v mřížce (V2O5)00 částečně redukován k V (IV). Bronzi a-AgxV2O5 mají orthorombickou strukturu. Obsahují rovnoběžně s rovinou (001) naredukované (V2 05 )o> vrstvy, které sestávají z na hranách a v rozích vázáných pyramid VO5 . Ag kationy jsou vloženy mezi naredukovanými (V2O5)<® vrstvami. S-AgxV2Os bronzi s x = 0,3-0,4 mají tunelové struktury. Základní 0-(V2Os)«> mřížka je vytvořena za vzniku velkých kanálů z rozpadlých VOe oktaedrů a rozpadlých triagonálně bipyramidálních VO5 jednotek. Ag kationy jsou uloženy v kanálech B-(V2O5)ra mřížky. Naproti tomu ideální struktura vanadičné bronzi 6-AgxV2Os (x = 0,6-0,9) obsahuje vrstvy z na hraně vázaných V06 oktaedrů, mezi kterými jsou vloženy kationy stříbra.
Další údaje ke složení a krystalické struktuře oxidických bronzů jsou popsány v A.F.Wells, Structural Inorganic Chemistry, páté vydání, Clarendon Press, Oxford, 1984, strany 621 až 625 a v C.N.R. Rao, B. Raveau, Transition Metal Oxides, VCH Publishers, lne. New York, 1995, strany 176 až 179. Speciální údaje k představení a struktuře AgxV20s bronzů jsou uvedeny ve Gmelin Handbuch der anorganischen Chemie, 8. vydání, Silber, část B4, System-Nummer 61, Springer-Verlag, Ber 1in-Heidelberg-New-York, 1974, str. 274 až 277.
Z EP-A 856490 je známý speciální oxid stříbra a vanadu a jeho použití jako materiálu katody v elektrochemických buňkách,
• 9 ··· ·
které se vyrábí v reakcích pevných těles mezi oxidem stříbrným a oxidem vanadu, jako V2O5 nebo Ve0i3, při teplotách 500 až 520 °C.
Také použití bronzů oxidu stříbrného a oxidu vanadu jako oxidačního katalyzátoru je známé. Y.I. Andreikov, A.A. Lyapkin a V.L. Volkov v Neftekhimiya 17, 559 (1977) popisují použití Ag-V2O5 bronzů s molovým poměrem Ag:V20s 0,8:1 k oxidaci toluenu na benzaldehyd, respektive kyselinu benzoovou, přičemž k požadovaným produktům klesá s rostoucím obratem. Tyto katalyzátory se obdrží tavením výchozích látek stříbra nebo dusičnanu stříbrného a V2O5 při 750 °C, čímž vzniká třífázová směs, která má na základě způsobu své výroby malý BET-povrch. Přídavně mohou tyto katalyzátory obsahovat měd. V RU-PS 2088 567 od Y.I. Andreikova a kolektivu se Ag-V20s bronzi s vpředu uvedeným složením používají na různých nosných materiálech k oxidaci toluenu na benzaldehyd a kyselinu benzoovou. Podle údajů v příkladech se největší obrat docílí při použití katalyzátoru, který obsahuje Ag-V2Os bronzi nanesené ve formě skořepiny na křemičitanonitridový nosný materiál. Přitom činí obrat toluenu na benzaldehyd a kyselinu bonzoovou při 420 °C celkem méně než 15 %. Tyto katalyzátory nepracují hospodárně.
E.I. Andreikov a V. Volkov v Kinet. Katal. 2 2, 963 (1981) a rovněž 2 2 , 1207 ( 1981 ) rovněž popisují selektivní oxidaci o-xylenu nebo naftalenu za použití Ag-V2Os bronzů s molovým poměrem Ag:V2Os 0 až 1:1, přičemž maximum s ohledem na akt i v itu/se1ekti v i tu nastává v rozsahu 0,5 až 0,86:1. Také při této reakci klesá selektivita požadovaných produktů s narůstajícím obratem. Katalyzátory popsané v těchto publikacích se rovněž obdrží společním tavením výchozích materiálů.
Dále je z JP-A 46-42883 (1971) známá oxidace o-xylenu na anhydrid kyseliny ftalové za použití katalyzátorů obsahujících
Ag-V2Os s molovým poměrem Ag:V2Os 0,01 až 1:1 za přídavku TI v φ φ φ φ φ φ
ΦΦ φφ φ φ φφ φ φ φφ • · φ φ φ φ φ φφ φ φ φ φ
molovém poměru Tl:V20s 0,01 až 1:1. Pomocí tohoto systému se sice dosáhne vysoký obrat, selektivita požadovaného produktu a výtěžek jsou ale neuspokojivé. Tyto katalyzátory se vyrábí napouštěním nosného materiálu a následným sušením a kalcinací.
JP-A 44-29045 (1969) popisuje oxidaci isobutenu na methycrolein pomocí stříbrovanadového katalyzátoru, přičemž v těchto katalyzátorech je molový poměr Ag/V větší maximálně roven jedné.
Parciální oxidace plynné fáze toluenu pomocí bronzů oxidu stříbrného a oxidu vanadu je známá z US-A 3 485 876, DE-A 12 94 951 a US-A 41 37 259. Molový poměr Ag:V v těchto katalyzátorech činí 1:1. Rovněž je známá parciální oxidace plynné fáze cyklopentadienu na Ag-VzOs (s molovým poměrem V:Ag 1:0,003) (K.-W. Jun a kolektiv, Appl. Catal 6 3 , str. 267 až 278 ( 1990)), přičemž Ag-V2 Os katalyzátory mají jen V2O5 a žádné jiné identifikovatelné fáze pevných těles. Selektivní oxidace necyklických, nenasycených uhlovodíků, zejména oxidace 1,3-butadienu na furan, pomocí stříbrnách solí vanadu je popsána v DE-A 19705326.
Ve všech případech byly selektivita a výtěžek při výrobě požadovaných produktů neuspokojivé, takže technické využití bronzů oxidu stříbrného a oxidu vanadu je hospodářsky nezajímavé.
Podstata vynálezu
Úkol proto spočívá v navržení nových katalyzátorů a výchozích sloučenin k jejich výrobě pro oxidaci aromatických uhlovodíků a rovněž způsobu výroby těchto katalyzátorů a výchozích sloučenin pro tyto katalyzátory. Tyto katalyzátory musí mít ve vztahu k aktivitě a selektivitě při oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny nebo anhydridy kyseliny
• · · · · · karboxylové, zejména při oxidaci o-xylenu a/nebo naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové, zlepšené vlastnosti v porovnání se známými katalyzátory na bázi Ag-V2Os.
Proto byly nalezeny oxidy více kovů obecného vzorce I
Aga.bMbV20x x c H2 0, I ve kterém je M kov vybraný ze skupiny Li, Na, K, Rb, Cs, TI, Mg,
Ca, Sr, Ba, Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, Au, Al, Fe, Co, Ni a/nebo Mo, a má hodnotu 0,3 až 1,9 a b má hodnotu 0 až 0,5 s opatřením, že rozdíl je (a-b)>0,l a c má hodnotu 0 až 20 a x značí číslo, které se stanoví pomocí mocenství a četnosti prvků odlišných ve vzorci I od kyslíku, které mají krystalickou strukturu, která poskytuje práškový rentgenogram, který má interferenční reflexe při vzdálenostech mřížkových ploch d 15,23 ± 0,6, 12,16 + 0,4, 10,68 ± 0,3, 3,41 ± 0,04, 3,09 ± 0,04, 3,02 ± 0,04, 2,36 ± 0,04 a 1,80 ± 0,04 A, a rovněž způsob jejich výroby.
Dále byly nalezeny prekatalyzátory pro výrobu skořepinových katalyzátorů pro parciální oxidaci plynné fáze a aromatických uhlovodíků plynem obsahujícím molekulární kyslík, sestávající z inertního neporézního nosného materiálu a jedné nebo více na něj nanesených, přičemž tato skořepinová vrstva nebo vrstvy obsahují 30 až 100 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost této vrstvy nebo vrstev uvedených oxidů více kovů, a rovněž skořepinové katalyzátory pro parciální oxidaci plynné fáze aromatických uhlovodíků, získané například z těchto prekatalyzátorů nebo oxidů více kovů podle vynálezu, sestávající z inertního neporézního materiálu a jedné nebo více na ně nanesených vrstev obsahujících katalyticky aktivní látky, jejichž katalyticky aktivní látka • ·
ΦΦ • · · · · · φφ • ·· φ
φφφ obsahuje, vztaženo na jejich celkovou hmotnost, 30 až 100 hmotn.% jedné nebo více bronzí oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag:V 0,15 až 0,95 a má BET povrch 2 až 100 mz/g.
Kromě toho byl nalezen způsob výroby karboxylových kyselin a/nebo anhydridů kyseliny karboxylové parciální oxidací aromatických uhlovodíků, zejména o-xylenu nebo naftalenu nebo směsí těchto sloučenin nebo toluenu, v plynné fázi plynem obsahujícím molekulární kyslík při zvýšené teplotě na katalyzátoru , jehož katalyticky aktivní látka se ve formě skořepiny nanese na inerní nosný materiál, který je charakterizován tím, že se použije skořepinový katalyzátor, jehož katalyticky aktivní látka obsahuje, vztaženo na celkovou hmotnost, 30 až 100 hmotn. % bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag : V 0,15 až 0,95 a má BET povrch 2 až 100 m2/g, v přítomnosti nebo nepřítomnosti alespoň jednoho z těchto různých skořepinových katalyzátorů k oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny katalyticky aktivní látce obsahuje karboxylové, který ve své jako podstatné katalyticky aktivní součásti oxid vanadičný a anatas , a za přítomnosti takovéhoto druhého skořepinového katalyzátoru, který se používá v oxidačním reaktoru v kombinovaném katalyzátorovém zásypu se skořepinovým katalyzátorem shora uvedeného složení.
Údaje o interferenční reflexi jsou v této přihlášce ve formě vzdáleností mřížkových ploch d(A), nezávislých na vlnové délce použitého rentgenového záření, které lze vypočítat z úhlu difrakce pomocí Bragg ' schenovy rovnice.
Zpravidla má úplný práškový rentgenogram oxidu více kovů vzorce I podle vynálezu až 17 interferenčních reflexí uvedených v tabulce 1. Méně intenzivní interferenční reflexe práškového rengenogramu oxidů nejsou v tabulce 1 uvedeny.
·· ···· ···· • · ·· • · ·· • · ··♦ · • ·· • ·· ·
Tabulka 1
Interferenční refexe d [A]
1 15,23 ± 0,6
2 12,16 ± 0,4
3 10,68 ± 0,3
4 5,06 + 0,06
5 4,37 + 0,04
6 3,86 + 0,04
7 3,41 ± 0,04
8 3,09 ± 0,04
9 3,02 + 0,04
10 2,58 ± 0,04
11 2,48 + 0,04
12 2,42 ± 0,04
13 2,36 + 0,04
14 2,04 + 0,04
15 1,93 ± 0,04
16 1,80 ± 0,04
17 1,55 ± 0,04
V závislosti na krystal i začnim stupni a textuře získaných krystalů oxidu více kovů podle vynálezu může obecně dojít k oslabení intenzity interferenční reflexe v práškovém rengenogramu, které mohou jít tak daleko, že jednotlivé z hlediska intenzity oslabené reflexe v rentgenogramu nejsou detekovatelné, aniž to působí nevýhodně na vlastnosti katalyzátorů vyrobených z oxidu více kovů podle vynálezu. Odpadnutí jednotlivých v intenzitě oslabených interferenčních reflexí práškového rentgenogramu u oxidu více kovů chemického složení podle vzorce I tím neznamená, že oxid více kovů není podle vynálezu, naproti tomu všech 17 interferenčních reflexí v práškovém rentgenogramu svědčí o tom, že se jedná o oxid více kovů podle vynálezu se zvláště vysokou krystalicitou. Vysoký krystal i začni stupeň oxidů více kovů podle vynálezu může výhodně působit na jich vlastnosti z hlediska zpraco·· ····
• ·
··*· • « ·· • · ·· • · · · · · • ··
999 9 vatelnosti při výrobě prekatalyzátorů podle vynálezu a katalyzátorů. Pro odborníka se rozumí, že směsi oxidů více kovů podle vynálezu s jinými krystalickými sloučeninami mají přídavné reflexe. Takové směsi oxidu více kovů s jinými krystalickými sloučeninami se mohou cíleně vyrobit promícháním oxidu více kovů s takovými sloučeninami nebo mohou vzniknout při preparaci oxidů více kovů podle vynálezu neúplnou reakcí výchozích materiálů.
Interfereční reflexe 1 až 17 podle tabulky 1 mají obecně relativní intenzity (Irei (%)) přibližně uvedené v tabulce 2: Tabulka 2
Interferenční reflexe Irel (¾]
1 16
2 11
3 18
4 11
5 23
6 16
7 80
8 61
9 100
10 23
11 24
12 23
13 38
14 26
15 31
15 43
17 36
v tabulce 2 uvedených hodnot intenzity ve může vzájemných relacích navzájem kolísat.
99©9 <
9 • 9 9
9· •9
9· • 9
9·· ··»
9 •
»9
- 11 V oxidu více kovů vzorce I může hodnota proměnné a činit 0,3 až 1,9, přednostně 0,5 až 1,0 a zvláště přednostně 0,6 až 0,9 a hodnota proměnné b může činit 0 až 0,5, přednostně 0 až 0,3, zejména 0 až 0,1, přičemž platí opatření, že rozdíl (a-b) je větší nebo roven 0,1. Číslo x se stanoví z mocenství a četnosti prvkťi v oxidu více kovů vzorce I, odlišných od kyslíku. Číslo c, které je mírou pro obsah vody, může činit 0 až 20, přednostně 0 až 5, zejména 0 až 1.
Zvláště přednostní oxidy více kovů vzorce I mají složení
vzorce
Aga20x x c HzO,
kde a má hodnotu 0,6 až 0,9, hodnota proměnné x se stanoví z
četnosti a mocenství komponent stříbra a vanadu a c má hodnotu
0 až 5.
oxidů více kovů podle vynálezu se jedná o nové chemické sloučeniny.
mají obecně vláknitou krystalickou morfologii , činí <0,6, tento podle
Nové oxidy více kovů přičemž střední poměr z průměru vlákna k délce vlákna přednostně <0,3 a je samozřejmě
131, která poměr
DIN 66
IUPAC
International Union & Appl . Chem.
přednostně 3 přednostně 20
Jako zvláště přednostně <0,1, přičemž vždy >0. Měrný povrch podle BET, měřeno je založena na Recomendations 1984 Applied Chemistry (viz Pure zpravidla více než 1 m2/g, m2/g a zvláště of Pure and
57, 603 (1985)), činí až 250 m2/g, až 80 m2/g.
zejména až 250 kovy M mohou být součásti oxidů více kovů podle vynálezu kovy
Pb, Cr, Au, Al, Fe ,
Li, Na, K, R b,
Co , Ni
Cs , a/nebo Mo ,
TI, Mg, Ca, Sr , přednostní
Ba, Cu, Zn , Cd, jsou Na, K, Rb,
TI, Au a Cu .
• ·
• · · • · ·
- 12 Κ výrobě oxidů více kovů podle vynálezu se obvykle suspenze oxidu vanadičného (V2O5) s roztokem stříbrné soli v rozpouštědle a případně s roztokem sloučeniny kovové komponenty M ohřívá. Jako rozpouštědlo pro tuto reakci mohou sloužit polární organická rozpouštědla, jako polyoly, polyether nebo aminy, například pyridin, přednostně se jako rozpouštědlo používá voda. Jako stříbrná sůl se přednostně používá dusičnan stříbrný, je rovněž možné použití jiných rozpustných stříbrných solí, například octanu stříbrného, chloristanu stříbrného nebo fluoridu stříbrného. Jako sůl kovové komponenty M se zpravidla volí takové, které jsou rozpustné v použitém rozpouštědle, mohou se používat například chloristany nebo karboxyláty, zejména acetáty, kovové komponenty M, zvláště přednostně se používají dusičnany příslušné kovové komponenty M.
Reakce V2O5 se stříbrnou solí a případně solí kovové komponenty M se může provést obecně při teplotě okolí nebo při zvýšené teplotě. Zpravidla se reakce provádí při teplotách 20 až 375 °C, přednostně 20 až 100 °C a zvláště přednostně při 60 až 100 °C. Jestliže teplota reakce leží nad teplotou varu použitého rozpouštědla, provádí se reakce přednostně v tlakové nádobě za vlastního tlaku reakčního systému, přednostně se reakční podmínky volí tak, že se reakce může provádět při atmosferickém tlaku. Doba této reakce může v závislosti na druhu vstupních materiálů a použitých teplotních podmínek činit 10 minut až 3 dny. Prodloužení reakční doby je možné například na 5 dnů. Zpravidla se reakce V2O5 se stříbrnou solí a případně jednou nebo více solí kovové komponenty M na oxid více kovu podle vynálezu provádí během 6 až 24 hodin.
Při reakci se mění oranžově červená barva suspenze V2O5 a vzniká nová sloučenina ve formě tmavě hnědé suspenze.
Podle požadovaného chemického složení oxidu více kovů • · · · <·· • · · · · · ·
4 4 4 · · 444
44444* * ·
4; · 4 4 4
4 · ·· · · ·
vzorce I se k jeho výrobě navzájem zreagují odpovídající množství V2O5, stříbrné soli a případně soli kovové komponety M, vyplývající z a a b vzorce I. Tak se obecně zreaguje stříbrná sůl s oxidem vanadičným v hmotnostním poměru, který odpovídá atomovému poměru Ag : V 0,15 až 0,95, přednostně 0,25 až 0,5, odpovídajícímu hodnotě pro a ve vzorci I 0,3 až 1,9, respektive 0,5 až 1,0. Zvláště přednostně se přidává stříbrná sůl vzhledem k oxidu vanadičnému v množství, které odpovídá atomovému poměru Ag : V 0,3 až 0,45, odpovídajícímu hodnotě pro a ve vzorci I 0,6 až 0,9. Po ukončené reakci se přitom obdrží oxid více kovů podle vynálezu s vláknitou krystalickou morfologií.
Takto vytvořený oxid více kovů podle vynálezu se může izolovat z reakčni směsi a až k dalšímu použití se skladuje. Izolace oxidu více kovů se může provést například odfiltrováním suspenze a sušením získané pevné látky, přičemž sušení se může provést jak v obvyklých sušárnách, tak také například ve vymrazovacích sušárnách. Zvláště výhodně se sušení získané suspenze oxidu více kovů provádí pomocí rozprašovací sušárny.
Může být výhodné oxid více kovů, získaný reakcí, před jeho sušením k odstranění soli prát. Rozprašovací sušení se provádí obvykle za atmosférického tlaku nebo sníženého tlaku. Podle použitého tlaku a použitého rozpouštědla se stanoví vstupní teplota sušícího plynu, zpravidla se používá vzduch, mohou se ale samozřejmě také použít jiné sušící plyny jako dusík, nebo argon. Vstupní teplota sušícího plynu v rozprašovací sušárně se výhodně volí tak, že vstupní teplota sušícího plynu ochlazovaného odpařením rozpouštědla dlouhodobě nepřekračuje 200 °C. Zpravidla se vstupní teplota sušícího plynu nastaví na 50 až 150 °C, přednostně 100 až 140 °C. Jestliže není zamýšleno skladování oxidu více kovů, může se získaná suspenze oxidu více kovů zavést pro další použití, například k pokrytí prekatalyzátorň podle vynálezu, bez předchozí izolace a sušení oxidu více kovů.
• ·
- 14 Oxidy více kovů podle vynálezu se používají jako sloučeniny k výrobě katalyticky aktivní látky skořepinových katalyzátorů, jaké se používají k oxidaci plynné fáze aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové plynem obsahujícím molekulární kyslík. Zvláště výhodné se za tímto účelem jeví oxidy více kovů vzorce I, které mají vláknitou krystalickou morfologii se středním poměrem průměru vlákna k délce vlákna méně než 0,6, přednostně méně než 0,3 a zvláště přednostně méně než 0,1, přičemž je tento poměr vždy větší než 0. Z těchto oxidů více kovů s vláknitou krystalickou morfologií jsou za tímto účelem opět přednostní takové, jejichž BET povrch činí 3 až 250 m2/g, zejména 10 až 250 m2/g a zvláště přednostně 20 až 80 m2/g. Vzhledem ke svému chemickému složení se k výrobě uvedených skořepinových katalyzátorpoužívají zvláště přednostně oxidy více kovů vzorce I, v nichž a má hodnotu 0,6 až 0,9 a b, odhlédnuto od technicky prakticky nebránících a technicky neúčinných nečistot na výchozích materiálech, je rovno 0, zejména vzorce
AgaVžOx x c H2O, ve kterém a má hodnotu 0,6 až 0,9 a c hodnotu 0 až 5 a x je číslo, které se stanoví pomocí mocenství a četnosti stříbra a vanadu v tomto oxidu více kovů.
Také když se používají oxidy více kovů podle vynálezu přednostně pro výrobu skořepinových katalyzátorů k oxidaci aromatických uhlovodíků, mohou se použít jak jako sloučeniny pro výrobu stávajících katalyzátorů s nosičem, tak také pro úplné katalyzátory, tedy katalyzátory, které neobsahují žádný nosný materiál. Další možnost použití pro oxidy více kovů podle vynálezu spočívá v jejich použití jako katodového materiálu nebo k výrobě katodového materiálu pro elektrochemické články, například baterie.
* * · · · · • ·
- 15 Výroba skořepinových katalyzátorů k parciální oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové z oxidů více kovů podle vynálezu nastává přednostně přes stupeň prekatalyzátoru, který může být jako takový skladován a obchodován a ze kterého se může vyrobit skořepinový katalyzátor podle vynálezu buď tepelným zpracováním, nebo v oxidačním reaktoru za podmínek oxidační reakce. U tohoto katalyzátoru se tak jedná o předstupeň hotového skořepinového katalyzátoru, sestávajícího z za podmínek výroby prekatalyzátoru a skořepinového katalyzátoru, jakož také za podmínek parciální oxidace aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové inertního, neporezního nosného materiálu a jedné nebo více na něj skořepinově nanesených vrstev, přičemž tato vrstva nebo vrstvy prekatalyzátoru obsahují 30 až 100 hmotn. %, přednostně 50 až 100 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost této vrstvy nebo vrstev, oxidu více kovů podle vzorce I. Jestliže obsahuje katalyticky aktivní vrstva nebo vrstvy kromě oxidu více kovů podle vzorce I ještě další komponenty, mohou to být například inertní materiály podle stavu techniky, jako karbid křemíku nebo steatit, nebo ale také katalyzátory k oxidaci aromatických uhlovodíku na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové, které nejsou podle vynálezu, na bázi oxidu vandičného a anatasu, jaké byly uvedeny například při objasnění stavu techniky.
Jako inertní, neporezní nosné materiály pro prekatalyzátory a skořepinové katalyzátory podle vynálezu se mohou použít prakticky všechny nosné materiály ze stavu techniky, jaké se výhodně používají při výrobě skořepinových katalyzátorů pro oxidaci aromatických uhlovodíků na kyseliny karboxylové a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové, například křemen (S1O2), porcelán, oxid hořečnatý, oxid ciničitý, karbid křemíku, rutil, jilovité zeminy (AI2O3), křemičitan hlinitý, steatit (křemičitan hořečnatý), křemičitan zirkoničitý, nebo křemičitan ceru nebo *
• · · « • ·· · • · ·· • · ·· • · · · · • ·· • ·· · • *
směsi těchto nosných materiálů. Výraz neporezní se přitom rozumí ve smyslu neporezní až na technicky neúčinné množství pórů, poněvadž technicky nevyhnutelně může v nosném materiálu existovat malý počet pórů. Jako výhodné nosné materiály jsou vyzdvihovány zejména steatit a karbid křemíku. Podoba nosného materiálu není z hlediska katalyzátorů a skořepinových katalyzátorů významná. Nosiče katalyzátoru se mohou použít například v podobě kuliček, válečků, tablet, spirál, trubiček, extrudátů nebo štěrku. Rozměry těchto nosičů katalyzátoru odpovídají nosičům kytalyzátorů použitým k výrobě skořepinových katalyzátorů pro parciální oxidaci plynné fáze aromatických uhlovodíků. Jak je uvedeno, mohou se k vpředu uvedeným nosným materiálům v práškové formě přimísit také katalyticky aktivní látky skořepinových katalyzátorů podle vynálezu.
Ke skořepinovému pokrytí inertního nosného materiálu oxidem více kovů podle vynálezu se mohou v principu použít postupy známé ze stavu techniky. Například se může suspenze získaná při reakci oxidu vanadičného se stříbrnou solí a případně jednou nebo více solí kovové komponenty M podle způsobu popsaného v DE-A 1692938 a DE-A 1769998 nastříkat v ohřátém dražovacím bubnu při zvýšené teplotě na nosič katalyzátoru sestávající z inertního nosného materiálu, až se dosáhne požadované množství oxidu více kovů, vztaženo na celkovou hmotnost prekatalyzátoru. Místo dražovacích bubnů se mohou k nanesení oxidu více kovů podle vynálezu na katalyzátorový nosič použít analogicky s DE-A 2106796 také převrstvovací zařízení ve vířivém loži, jaká jsou popsána v DE-A 1280756. Místo suspenze oxidu více kovů podle vynálezu, získané při reakci oxidu vanadičného se stříbrnou solí a případně jednou nebo více solemi komponenty kovu M, se může při těchto způsobech převrstvení zvláště přednostně použít naplaveniny prášku oxidu více kovů podle vynálezu získaného po izolaci a sušení .
Analogicky s EP-A 744214 se mohou přidávat k suspenzím oxidu více kovů podle vynálezu, nebo naplaveninám ·· ·· ♦· ···· ·· » · · · · 9 · · · · • ·· · · · · ·· · ·
999999 9 9 9 9 · ·· 9 · · · · · » · · · ····· ·· · prášku suchého oxidu více kovů podle vynálezu rozpuštěným ve vodě, organickém rozpouštědle, jako jsou vyšší alkoholy, vícemocné alkoholy, například ethylenglykol, 1,4-butandiol nebo glycerin, dimethylformamid, dimethylacetamid, dimethylsulfoxid, N-methylpyrrolidon nebo cyklické močoviny, jako N, N>-dimethylethylenmočovina, nebo N,N>-dimethylpropylenmočovina, nebo ve směsích těchto organických rozpouštědel s vodou, organická pojivá, přednostně kopolymery, nebo se přednostně přidávají ve formě vodnatých disperzí, přičemž se používá obsah pojivá 10 až 20 hmotn. %, vztaženo na obsah pevné látky suspenze nebo naplavenin oxidu víéce kovů podle vynálezu. Vhodná pojivá jsou například kopolymery vinylacetatu a vinyllauratu, vinylacetátu a akrylatu, styrenu a akrylanu, vinylacetatu a maleatu nebo vinylacetatu a ethylenu. Jestliže se jako pojivo používají organické kopolymery polyesteru, akrylanu s anhydridem kyseliny dikarbonové například na bázi a s alkanolaminem, může se analogicky s poznatky německé přihlášky vynálezu
P 19823262.4 obsah pojivá snížit na 1 až 10 hmotn. %, vztaženo na obsah pevných látek v suspenzi nebo naplavenině.
Při převrstvení katalyzorového nosiče oxidy více kovů podle vynálezu se používají teploty převrstvení 20 až 500 °C, přičemž převrstvení se může provést v převrstvovacím zařízení za atmosférického tlaku nebo za redukovaného tlaku. K výrobě prekatalyzátorů podle vynálezu se převrstvení provádí při 0°C až 200 °C, přednostně při 20 °C až 150 °C, zejména při teplotě okolí až 100 °C. Při převrstvení katalyzátorového nosiče vlhkou suspenzí oxidů více kovů podle vynálezu může být účelné použít vyšší teploty převrstvení, například teploty 200 až 500 °C. U vpředu uvedených nižších teplot může při použití polymerního pojivá při převrstvení zůstat část pojivá ve vrstvě nanesené na katalyzátorový nosič.
Při pozdější přeměně prekatalyzátoru na skořepinový • · • · • · · ·
katalyzátor podle vynálezu termickým zpracováním při teplotách přes 200 °C až 500 °C se pojivo uvolní z nanesené vrstvy vlivem tepelného rozkladu a/nebo vyhořením. Přeměna prekatalyzátoru na skořepinový katalyzátor může nastat také tepelným zpracováním při teplotách přes 500 °C, například při teplotách až 650 °C, přednostně se tepelné zpracování provádí při teplotách přes 200 °C až 500 °C, zejména při 300 °C až 450 °C.
Jak se ještě blíže uvádí v následujícím, mohou se oxidy více kovů podle vynálezu rozložit při teplotě nad 200 °C, zejména při teplotách více než 300 °C za vzniku bronzů oxidu stříbra a vanadu, které jsou součástmi katalyticky aktivních látek skořepinového katalyzátoru podle vynálezu. Potom se při teplotách převrstvení nad 200 °C může podle použitých podmínek již část oxidů více kovů nanesených na katalyzátorový nosič rozpadnout na katalyticky aktivní bronzi oxidu stříbrného a oxidů vanadu a/nebo ve vztahu k jejich struktuře na krystalograficky nejvyjasněné sloučeniny oxidu stříbrného a oxidu vanadu, které se mohou převést na uvedené bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu. Tento rozklad pokračuje v této teplotní oblasti velmi pomalu, takže u nosičů katalyzátoru převrstvených v rozsahu teplot nad 200 až 300 °C sestává nanesená vrstva v podstatě z oxidu více kovů podle vynálezu, jak je možné zjistit strukturně analytickým prověřením otěrové zkoušky nanesené vrstvy pomocí rengenu. Při teplotách převrstvení 300 až 500 °C probíhá tento rozklad prakticky úplně, takže při převrstvení při 300 až 500 °C se může obdržet skořepinový katalyzátor bez předstupně, který spočívá ve výrobě prekatalyzátoru. Jestliže se převrstvení katalyzátorového nosiče oxidy více kovů podle vynálezu provádí v teplotním rozsahu nad 200 až 300 °C, obsahuje nanesená vrstva zpravidla a nezávisle na použitém oxidu více kovů a čase potřebném k provedení převrstvení různá množství jak oxidu více kovů podle vynálezu tak také jeho částečným rozpadem vznikajících bronzi oxidu stříbrného a oxidů vanadu a/nebo ve vztahu ke své struktuře nevyjasněných sloučenin • · · · · · ♦ · φ · · · • · · · φφφ·· • · · · · · · · ·· φ • ······ Φ t ·· φ *··* '· «φ φφφ φφ oxidu stříbrného a oxidů vanadu.
V principu se může použít k výrobě prekatalyzátorů, respektive skořepinových katalyzátorů podle vynálezu každý z vpředu uvedených způsobů. Zvláště výhodně se prekatalyzátory a skořepinové katalyzátory obdrží, když se katalyzátory podle vynýlezu vyrobí s přihlédnutím ke shora uvedenému v analogii se způsobem výroby katalyzátoru podle EP-A 714700 a WO 98/37967 převrstvením inertního katalyzátorového nosiče přednostně rozprašovacím sušením sušeným práškem oxidu více kovů podle vynálezu, zvláště přednostně oxidem více kovů s vpředu uvedenými výhodnými vlastnostmi z hlediska svého BET povrchu, krystalické morfologie a chemického složení, při 0 °C až 200 °C, přednostně 20 až 150 °C, zejména při teplotě okolí až 100 °C, případně za přídavku jednoho z uvedených pojiv.
Otěrové zkoušky těchto prekatalyzátorů vyrobených podle vynálezu z oxidu více kovů podle vynálezu mají mezi jiným v práškovém rentgenogramu interferenční reflexe při vzdálenostech mřížkových ploch d, jaké byly vpředu uvedeny pro oxidy více kovů podle vynálezu v tabulce 1.
Skořepinové katalyzátory podle vynálezu se vyrábí přednostně z prekatalyzátorů podle vynálezu nebo z těchto prekatalyzátorů v reaktoru pro oxidaci aromatických uhlovodíků.
Při termickém zpracování prekatalyzátorů podle vynálezu při teplotách nad 200 °C až 650 °C, přednostně při 250 °C až 500 °C, zejména při 300 °C až 450 °C, které odpovídají temperování, se tyto katalyzátory přemění na skořepinové katalyzátory pro oxidaci plynné fáze aromatických uhlovodíků na kyseliny karboxylové a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové. Přitom se na konci rozloží v prekatalyzátorů obsažené oxidy více kovů podle vynálezu na již známé a charakterizované bronzi oxidu stříbrného • · • · 4 · ·· • 4 4·
4 4· • 4 4 · 44 • 44
4··
4 4
4 4 4 4
4 4 4
4 4 · 4 4 4
a oxidu vanadu (viz Bull. Soc. Chim. France 3817, 1967). To se může zjistit pomocí rentgenogranu otěrových zkoušek katalyticky aktivní vrstvy skořepinových katalyzátorů podle vynálezu, získaných uvedeným termickým zpracováním prekatalyzátoru. Tato přeměna v prekatalyzátoru obsažených oxidů více kovů podle vynálezu na známé bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu nastává zejména také v reaktoru k parciální oxidaci plynné fáze aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy karboxylových kyselin, například v reaktoru k výrobě anhydridů kyseliny ftalové z o-xylenu a/nebo naftalenu při použitých teplotách 300 až 450 °C, když se místo skořepinového katalyzátoru podle vynálezu použije při této reakci prekatalyzátor podle vynálezu. Až na konci přeměny oxidu více kovů podle vynálezu na známé bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu se přitom zpravidla pozoruje neustálý nárůst selektivity skořepinového katalyzátoru. Přitom vznikající bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu tím jsou katalyticky aktivní součást katalyticky aktivní vrstvy skořepinového katalyzátoru podle vynálezu.
Termická přeměna oxidů více kovů podle vynálezu na bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu probíhá prostřednictvím řady redukčních a oxidačních reakcí, kterým se jednotlivě ještě nerozumí. Bylo stanoveno, že v závislosti na složení atmosféry, ve které se tato přeměna provádí, z hlediska kyslíku, inertních plynů nebo redukčních plynů a na použité teplotě a rovněž dále v závisloti na tom, zda prekatalyzátor obsahuje organické pojivo, jakož také v závislosti na druhu a množství tohoto pojivá, mohou při termickém zpracování prekatalyzátoru nebo při převrstvení nosného materiálu při zvýšené teplotě vzniknout z oxidů více kovů podle vynálezu jiné sloučeniny oxidu stříbrného a oxidu vanadu dříve než uvedené bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu, jejichž krystalografická struktura není vyjasněna, které se ale za podmínek způsobu k oxidaci aromatických uhlovodíků na anhydridy kyseliny karboxylové a/nebo kyseliny karboxylové v reaktoru • · • · · · · · ·· • · · · · · ♦ · • 9 9 · · · · · · · • ······ · ♦ ♦ · • * « · · · · · · ♦ · převedou na uvedené bronz i oxidu stříbrného a oxidu vanadu s uvedenými vlastnostmi, jak je možné stanovit z práškových rengenogramů otěrových zkoušek katalyzátorů. Podle existujících poznatků je tento postup reversibilní, to znamená bronz oxidu stříbrného a oxidu vanadu, obsažená v katalyticky aktivní látce skořepinového katalyzátoru podle vynálezu, se může, například po jeho vyjmutí z reaktoru za oxidačních podmínek, převést na jiné sloučeniny oxidu stříbrného a oxidu vanadu, které se po novém vložení katalyzátoru do reaktoru opět redukují na příslušnou bronz oxidu stříbrného a oxidu vanadu.
Pro výrobu skořepinového katalyzátoru podle vynálezu převrstvením inertního, neporézního nosiče katalyzátoru oxidem více kovů termickým teplotách podle vynálezu při teplotách přes 200 až 500 °C nebo zpracováním prekatalyzátorů podle vynálezu při nad 200 až 650 °C to znamená, že výroba katalyticky aktivní látky obsahující bronz oxidu stříbrného a oxidu vanadu může nastat v jednom nebo více stupních. Jednostupňová výroba bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu v katalyticky aktivní vrstvě skořepinového katalyzátoru podle vynálezu se přednostně provádí zpracováním prekatalyzátoru podle vynálezu za podmínek oxidace aromatických uhlovodíků na anhydridy kyseliny karboxylové a/nebo kyseliny karboxylové v oxidačním reaktoru. Jednostupňová výroba bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu v katalyticky aktivní vrstvě skořepinových katalyzátorů podle vynálezu se ale také může provádět mimo oxidační reaktor, například při převrstvení nosného materiálu oxidem více kovů podle vynálezu při teplotách nad 200 0C až 500 °C nebo separátním tepelným zpracováním při teplotách nad 200 až 650 °C prekatalyzátoru převrstveného při teplotách 0 °C až 200 °C oxidem více kovů, přičemž se přihlíží ke shora uvedeným vstupním hodnotám, jako složení plynné atmosféry, přítomnost nebo nepřítomnost pojivá a rovněž typu a množství pojivá. U takovéhoto postupu se přednostně v jednotlivých případech předchozím pokusem zjišťují optimální podmínky pro • · • · · ·· •· • ·· •· • · ···· •· · •· •· •· ·
výrobu aktivní bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu v katalyticky vrstvě skořepinového katalyzátoru podle vynálezu.
Pro vícestupňovou výrobu bronzi oxidu stříbrného a oxidu v katalyticky aktivní vrstvě skořepinových katalyzátorů podle vynálezu se používá řada předcházejících postupů. Například je možné podrobit prekatalyzátor převrstvený při teplotách 0 až 200 °C oxidem více kovů podle vynálezu za podmínek nikoliv optimálních pro vznik bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu tepelnému zpracování při teplotách nad 200 až 650 °C, takže se z oxidu více kovů tvoří vpředu uvedené, z hlediska své nevyjasněné sloučeniny oxidu které se následně, to znamená ve reaktoru pro oxidaci aromatických anhydridy kyseliny karboxylové a/nebo kyseliny převedou za podmínek této oxidace na požadované aktivní bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu. Je vanadu krystalogtafické stříbrného a druhém stupni, uhlovodíků na karboxylové katalyticky také možné struktury oxidu vanadu, v oxidačním například katalyzátorový nosič převrstvit za nikoliv podmínek pro vznik nad 2 00 0 C bronzu oxidu stříbrného a až 500 °C vznikají optimálních vandu při teplotách vynálezu, takže při převrstvení nedefinované sloučeniny oxidu stříbrného převrstvený nosič se, případně po dalším teplotách nad 200 až aromatických uhlovodíků kyselina karboxylové, skořepinový katalyzátor oxidem z oxidu a oxidu více kovů více kovů oxidu podle blíže takto vanadu, a termickém zpracování při
650 °C v oxidačním na anhydridy kyseliny převede za podmínek podle vynálezu.
reaktoru k oxidaci karboxylové a/nebo této oxidace na katalyzátoru podle kovů
Jiná možnost k výrobě skořepinového vynálezu spočívá v termickém zpracování prášku oxidu více podle vynálezu při teplotách nad 200 °C až 650 °C a v převrstevní inertního, neporézního nosiče katalyzátoru, případně za přídavku pojivá, při tom případně získanou bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu nebo při tom případně získanými, vpředu uvedenými • · «φ ·· · ♦ · · · · ···· · · · 9 · · *··· · · ♦·· · · • ······ · ♦ · · · ·· · · · ··· ·· ·« ·· ··· ·· ·
- 23 krystalograficky a oxidu vanadu.
získanou bronzí nejasněnými sloučeninami V případě převrstvení oxidu stříbrného a oxidu oxidu stříbrného krystalograficky a oxidu vanadu se vynálezu, z í skaným i, sloučeninami nosiče katalyzátoru vanadu přitom vzniká převrstvení uvedenými, stříbrného v případě vpředu ox i du skořepinový katalyzátor podle nosiče katalyzátoru případně nevyjasněnými převrstvený katalyzátorový nosič, přednostně za aromatických uhlovodíků na anhydridy kyseliny kyseliny karboxylové, převede v oxidačním podmínek oxidace karboxylové a/nebo kyseliny karboxylové, reaktoru na skořepinový katalyzátor podle vynálezu.
Zvláště přednostně se skořepinové katalyzátory podle vynálezu vyrábí z prekatalyzátorů podle vynálezu jednostupňově nebo případně po termickém zpracování nebo po převrstvení katalyzátorového nosiče, vícestupňové, zejména jednostupňově, v oxidačním reaktoru za podmínek oxidace aromatických uhlovodíků na anhydridy kyseliny karboxylové a/nebo kyseliny karboxylové.
Katalyticky aktivní skořepina skořepinového katalyzátoru vyrobeného podle vynálezu obsahuje 30 až 100 hmotn. %, přednostně 50 až 100 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost katalyticky aktivní skořepiny, takto vyrobených bronzí oxidu stříbrného a oxidu vanadu, přičemž stříbro a vanad jsou v katalyticky aktivní skořepině v atomovém poměru Ag:V 0,15 až 0,95, přednostně 0,25 až 0,5 a zvláště přednostně 0,3 až 0,45. Zvláště přednostně sestává katalyticky aktivní vrstva skořepinových katalyzátorů podle vynálezu zcela z bronzí oxidu stříberného a oxidu vanadu podle vynálezu. Jestliže obsahuje katalyticky aktivní vrstva nebo vrstvy kromě bronzí oxidu stříbrného a oxidu vanadu podle vynálezu ještě další komponenty, mohou to například být inertní materiály ze stavu techniky, jako karbid křemíku, steatit, nebo také sloučeniny katalyzátorů nikoliv podle vynálezu k oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy karboxylových kyselin, například na bázi oxidu vanadičného • to
• ♦ to to to to • · • ··· • · • · • · to · to · ·
a anatasu, jaké byly vpředu příkladně uvedeny při představení stavu techniky. Tlouštka vrstvy skořepiny katalyzátoru, obsahující katalyticky aktivní součásti, činí 10 až 250 μιη. To platí také, když skořepina katalyzátoru sestává z více, na sobě nanesených vrstev.
Překvapivě mají skořepinové katalyzátory oproti katalyzátorům podle stavu techniky na bázi oxidu stříbrného a oxidu vanadu (například E.I. Andreikov, V. Volkov, Kinet. Katal. 2 2, 963 ( 1981 ) a Kinet. Katal. 2_2 , 1207 ( 1981 )) přes podobné práškové rengenogramy zlepšené vlastnosti při oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy karboxylových kyselin. To se bezpochyby redukuje do vyššího BET povrchu skořepinového katalyzátoru podle vynálezu ve srovnání s uvedeným stavem techniky, který obecně činí 2 až 100 m2/g, přednostně 2 až 40 m2/g a zvláště přednostně 3 až 20 m2/g, a tím je mnohokrát vyšší, než lze docílit podle stavu techniky.
Použití oxidů více kovů podle skořepinového katalyzátoru, prekatalyzátoru, a k vyššímu vynálezu zřetelně vede k výrobě přednostně přes stupeň
BET povrchu z nich vyrobených katalyticky aktivních bronzů oxidu stříbrného a oxidu vanadu.
Skořepinové katalyzátory podle vynálezu se používají pro na karboxylové kyseliny zejména naftalenu paricální oxidaci aromatických uhlovodíků a/nebo anhydridy karboxylové kyseliny, oxidaci plynné fáze o-xylenu a/nebo kyseliny ftalové benzaldehyd, plynem podle vynálezu se karboxylové fáze o-xylenu nebo toluenu na kysel inu obsahujícím molekulární kyslík.
mohou k tomuto účelu použít k pare i á1n í na anhydrid benzoovou a
Katalyzátory sami nebo v kombinaci s jinými, odlišně aktivními katalyzátory, například katalyzátory podle stavu techniky na bázi oxidu vanadu a anatasu, přičemž odlišné katalyzátory se mohou v reaktoru umístit v separátních katalyzátových zásypech, které mohou být umístěny v jednom nebo více katalyzátorových pevných lóžích.
φ
ΦΦ φφ φ · φφ φ φ φφ • φ φφφφ φ φ· φφ φφ φφ φφφφ φ φφ • φφ · · φ φφ φ φφ φ φ φφφ
φ
- 25 Skořepinové katalyzátory nebo prekatalyzátory podle vynálezu se plní do reakční trubky nebo trubkového reaktoru, který se z vnějšku, například pomocí roztavené soli termostatizuje na reakční teplotě. Jestliže se místo skořepinového katalyzátoru podle vynálezu použije prekatalyzátor podle vynálezu, vzniká za teplotních podmínek parciální oxidace aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhdyridy kyseliny karboxylové, zejména při parciální oxidaci o-xylenu a/nebo naftalenu na PSA nebo při parciální oxidaci toluenu na kyselinu benzoovou a benzaldehyd, skořepinový katalyzátor. Přes takto připravený zásyp katalyzátoru se vede reakční plyn při teplotách 300 až 450 °C, přednostně 320 až 420 °C a zvláště přednostně 340 až 400 °C a při přetlaku 0,1 až 2,5 bar, přednostně 0,3 až 1,5 bar s prostorovou rychlostí 750 až 5000 h- 1 .
Reakční plyn vedený přes katalyzátor se může vyrobit promícháním plynu obsahujícího molekulární kyslík, přičemž kromě kyslíku může obsahovat ještě vhodné moderátory reakce a/nebo rozpouštědla, jako vodní pára, oxid uhličitý a/nebo dusík, s oxidovatelným, aromatickým uhlovodíkem, přičemž plyn obsahující molekulární kyslík může obsahovat 1 až 100 objemových %, přednostně 2 až 50 objemových % a zvláště přednostně 10 až 30 objemových % kyslíku, 0 až 30 objemových %, přednostně 0 až 10 objemových % vodní páry a rovněž 0 až 50 objemových %, přednostně 0 až 1 objemové % oxidu uhličitého, zbytek tvoří dusík. K vytvoření reakčního plynu se plyn obsahující molekulární kyslík převrství 30 až 300 g na Nm3, přednostně 70 až 150 g oxidovaného aromatického uhlovodíku na Nm3 plynu. Zvláště přednostně se jako plyn obsahující molekulární kyslík používá vzduch.
Výhodně se parciální oxidace plynné fáze provádí tak, že se dvě nebo více zón, přednostně dvě zóny, katalyzátorového zásypu nacházejícího se v reakční trubce termizují na různé ···♦ • · ·· • 9 99
9 9999
9· ···♦ ·· ····
9 9
9 999
9 9 9
9 9
999
- 26 reakční teploty, k čemuž se mohou například použít reaktory s oddělenými solnými lázněmi, jaké jsou popsány v DE-A 22 01 528 nebo DE-A 28 30 765. Jestliže se reakce provádí ve dvou reakčních zónách, jak je popsáno v DE-A 40 13 051, termizuje se reakční zóna ležící u vstupu reakčního plynu, která obsahuje 30 až 80 objemových % celkového objemu katalyzátoru, na reakční teplotu o 1 až 20 °C, přednostně o 1 až 10 °C a zejména o 2 až 8 °C vyšší než reakční zóna ležící u výstupu plynu. Takovýto pracovní postup se označuje jako dvou nebo vícezónové strukturování reaktoru. Alternativně se může oxidace plynné zóny provádět také bez rozdělení na teplotní zóny při vlastní reakční teplotě.
Při přednostním provedení způsobu k parciální oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy karboxylových kyselin, které se jeví zvláště výhodné pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové z o-xylenu a/nebo naftalenu, se aromatický uhlovodík, například o-xylen, nejprve zreaguje na zásypu skořepinového katalyzátoru podle vynálezu za částečné reakce na anhydrid kyseliny ftalové a jiné oxidační produkty, jako o-tolylaldehyd, kyselina o-tolylkarboxylová a ftalid. Výsledná produkční směs, která přídavně obsahuje nezreagovaný o-xylen, se potom může dále zpracovat alternativně buď
a) oddělí se o-xylen od anhydridu kyseliny ftalové a jiných shora uvedených oxidačních produktů, které jsou intermediaty v reakčním postupu od o-xylenu k anhydridu kyseliny ftalové, a vede se zpět a proud z anhydridu kyseliny ftalové a intermediatů se vede jedním nebo více dalšími katalyzátorovými zásypy s například skořepinovým katalyzátorem na bázi oxidu vanadu a anatasu, kde se intermediáty selektivně oxidují na anhydrid kyseliny ftalové, nebo
b) se produkční směs bez dalšího zpracování, to znamená bez oddělení o-xylenu vede přes druhý nebo případně další katalyzátorové zásypy, které se mohou použít podle stavu techniky k výrobě anhydridu kyseliny ftalové z o-xylenu, ·· φ φ φ « φ φ · φ φ φ φ
ΦΦ·· φ · ·φ φ φ φφ φ· φφφ • φφ • φ φφ ·· φφφ* φ φ φ • φφφφ φφφ φ φ · φ φ φ φφφ například skořepinové katalyzátory na bázi oxidu vanadu a anatasu jako katalyticky aktivní součásti. Toto se může dít za použití dvou nebo vícezonového strukturování v témže reaktoru, nebo také za použití přiřazeného reaktoru.
Tímto vedením reakce se celkově dociluje vyšší výtěžek anhydridu kyseliny ftalové než s katalyzátory podle stavu techniky, poněvadž skořepinové katalyzátory podle vynálezu mohou oxidovat o-xylen a/nebo naftalen na anhydrid kyseliny ftalové, respektive na vpředu uvedené intermediaty podstatně selektivněji, než je to možné při použití katalyzátorových systémů na bázi oxidu vanadu a anatasu podle stavu techniky. Pomocí vpředu uvedené kombinace katalyzátorových zásypů se skořepinovým katalyzátorem v první reakční zóně a jedním nebo více skořepinovými katalyzátory na bázi oxidu vanadu a anatasu se kromě toho umožňuje úplná reakce použitého o-xylenu při současně vysoké selektivitě pro vznik anhydridu kyseliny ftalové s vysokou kvalitou produktu.
Analogickým způsobem se může postupovat při oxidaci toluenu na kyselinu benzoovou, přičemž nejprve vzniká směs z nezreagovaného toluenu, kyseliny benzoové a benzaldehydu. Alternativně se může, pokud je to požadováno, izolovat také jako vedlejší produkt benzaldehyd, který představuje hodnotný produkt a používá se například jako aromatická látka.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 a obr. 2 znázorňují práškové rengenogramy.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 (Výroba NH3 obsahujícího Ago,73V2Ox)
Do 7 1 vody zcela zbavené solí o teplotě 60 °C se za • v φ < · ♦
9 9 9
9 999
9 9
9 99
9 9 9999
9
t 999
9
9 9 9 9 » 9 · ·
9 9 9
9 9 r φ 99 9
9> · míchání přidalo 90,95 g V2O5 (0,5 mol). Do získané oranžově zabarvené suspenze se za dalšího míchání přidal vodnatý roztok
62,0 g AgNOs (0,365 mol) v 1 1 suspenze během hodin zvýšila směs 24 hodin míchala. Potom ochlazovala a sušila pomocí vody. Následně se teplota získané na 90 °C a při této teplotě se se získaná tmavě hnědá suspenze rozprašovacího sušení (vstupní teplota (vzduch) = 380 °C, výstupní teplota (vzduch) = 104 °C).
Získaný prášek měl měrný povrch podle BET 45,0 m2/g. Chemická analýza ukazovala atomový poměr Ag/V 0,38. Získaný prášek se zachytil práškovým rengenogramem pomocí difraktometru Siemens D 5009 za použití záření Cu-Ka (40 kV, 30 mA). Difraktometr byl opatřen automatickým primárním a sekundárním systémem clon a rovněž sekundárním monochromátorem a scintilačním detektorem. Tabulka 3 ukazuje práškový rentgenogram změřený na získaném prášku v 2θ oblasti při teplotě 5 až 65 °C, udávaný v podobě na vlnové délce použitého rentgenového záření nezávislé vzdálenosti mřížkových ploch d (A) a rovněž příslušných k z hlediska intenzity nejsilnější reflexi vztažených, relativních intenzit Irei (%) různých reflexí. Relativní intenzity byly zjištěny z výšek vrcholů reflexe.
Tabulka 3:
d CA] Třel (¾)
15,23 16
12,16 11
10,68 18
7,16 6
6,10 5
5,24 5
5,06 11
4,37 23
4,12 7
4,02 8
3,86 16
3,51 14
3,41 80
3,26 13
3,09 61
3,02 100
· • · • · · · » · ·' « ···· ··· · · · · • · · · · · · · · · · · • ······ · · · · · · ·· ··· · · · · • · · ♦ ·· · · · · · ··«
d [Á] Irel (¾)
2,78 13
2,71 10
2,58 23
2,50 21
2,48 24
2,42 23
2,36 38
2,30 17
2,25 14
2,10 13
2,04 26
1,93 31
1,85 13
1,80 43
1,76 19
1,70 18
1,55 36
1,53 33
1,49 17
1,44 14
V následující tabulce 4 jsou uvedeny k porovnání příslušné literární údaje pro β-Ago,35V2O5 a 5-Ago,sV2O5 (z A. Casalot, M.Pouchard: Bull. Soc. Chim. France 3817 (1967), Tableau III)
Tabulka 4:
β·Αςο,35ν2θ5 δ *Ag0,30V2O5
d (Á) I/Io d (Á) I/Io
7,20 12 4,85 20
6,96 8 4,38 2
4,72 40 3,507 24
3,83 40 3,232 72
3,497 12 2,910 100
3,367 20 2,768 40
3,045 100 2,544 . 32
2,910 55 2,418 16
2,887 50 2,270 2
2,720 38 2,241 2
2,616 16 2,189 4
···· · · ♦ ·· • · · 9 · · ··♦ ·· • ····*· · · t ·· • · «»· · ·* e · · ♦ · · ···· ·
d (Á) I/Io d (Á) I/Io
2,443 12 1,967 4
2,363 12 1,945 8
2,164 17 1,916 3
1,971 25 1,855 16
1,861 12 1,828 24
1,802 30 L, 754 6
Příklad 2 (Výroba Ago,73V2Ox bez dusičnanu)
Podle příkladu 1 získaná tmavě hnědá suspenze byla odsáta pomocí filtru a prána 7 1 vody. Následně získaný filtrát byl prakticky bez stříbra. Získaný tmavě hnědý filtrační koláč se 15 hodin sušil při 110 °C ve vakuové sušárně.
Získaný prášek měl měrný povrch podle BET 47,5 m2/g .
Podle chemické analýzy je atomový poměr Ag/V 0,34.
Potenciometrické stanovení oxidačního stavu komponent vanadu v získaném prášku prokázal existenci převážně vanadu (V) (37,7 hmotn. %) vedle velmi málo vanadu (IV) (0.2 hmotn. %). Jak ukazuje pokus rastrovou elektronovou mikroskopií, má získaný prášek vláknitou morfologii. Práškový rengenogram souhlasí s diagramem produktu podle příkladu 1. Práškový rengenogram je znázorněn na obr. 1.
Příklad 3 (Výroba srovnávacích katalyzátorů)
Srovnávací katalyzátor (a)
50,0 kg kroužků steatitu (křemičitan hořečnatý) s vnějším průměrem 8 mm, délkou 6 mm a tlouštkou stěny 1,5 mm bylo ohřáto v dražovacím bubnu na 160 °C a postřikováno suspenzí 25,0 kg anatasu s BET povrchem 20 m2/g, 1,81 kg vanadyloxalatu, 0,143 kg síranu česného, 38 kg vody a 9,85 kg mravenčanu tak dlouho, až hmotnost tímto způsobem nanesené vrstvy činí 10,0 % celkové
4 · · ·· 4 4 4 4 ·· • · · · · · · · · · • · · · · 4 · 4 4 · ·
44444· · · .4 · 4
4· 44444 44 4 hmotnosti hotového skořepinového katalyzátoru (po kalcinaci při 450 °C, pro toto stanovení se v různém okamžiku odebraly z dražovacího bubnu zkoušky a při 450 °C se kalcinovaly). Tímto způsobem nanesená katalyticky aktivní látka, tedy skořepina katalyzátoru, sestává z 0,40 hmotn. % cesia (počítáno jako Cs), 4,0 hmotn. vanadu (počítáno jako V2O5) a 95,6 hmotn. % oxidu titaničitého (počítáno jako T1O2).
Srovnávací katalyzátor (b)
50,0 kg kroužků steatitu (křemičitan hořečnatý) s vnějším průměrem 8 mm, délkou 6 mm a tloušťkou stěny 1,5 mm bylo ohřáto v dražovacím bubnu na 160 °C a postřikováno suspenzí 28,6 kg anatasu s BET povrchem 20 m2/g, 4,11 kg vanadyloxalatu, 1,03 kg oxidu antimonového, 0,179 g dihydrofosforečnanu amonného, 0,046 kg síranu césného, 44,1 kg vody a 9,14 kg mravenčanu, až hmotnost tímto způsobem nanesené vrstvy činí 10,5 % celkové hmotnosti hotového katalyzátoru (po kalcinaci při 450 °C). Tímto způsobem nanesená katalyticky aktivní látka, tedy skořepina katalyzátoru, sestává 0,15 hmotn. % fosforu (počítáno jako P), 7,5 hmotn. % vanadu (počítáno jako V2O5) a 95,6 hmotn. % oxidu titaničitého (počítáno jako TÍO2).
Katalyzátor (c) podle vynálezu (prekatalyzátor)
Podle příkladu 1 vyrobený prášek Ago,73V2Ox obsahující HNO3 , byl nanesen na kroužky křemičitanu hořečnatého. 700 g kroužků steatitu s vnějším průměrem 8 mm, délkou 6 mm a tloušťkou stěny 1,5 mm se v dražovacím bubnu převrstvilo během 20 minut při 20 °C 115 g prášku Ago,73V2Ox obsahujícího HNO3 za přídavku 56 g směsi obsahující 30 hmotn. % vody a 70 hmotn. glycerinu a následně se sušilo. Hmotnost nanesené katalyticky aktivní látky činila po tepelném zpracování při 400 °C po dobu 1/2 h 12,9 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost hotového • · • · · · • · katalyzátoru. Toto stanovení hmotnosti bylo provedeno se zkušebními množstvími odebranými z dražovacího bubnu v různý okamžik, prekatalyzátor sám se při své výrobě neohřál na 400 °C.
Příklad 4 (Výroba anhydridu kyseliny ftalové pomocí srovnávacích katalyzátorů 3 (a) a 3(b))
Zdola nahoru se do 3,85 m dlouhé ocelové trubky se světlým průměrem 25 mm naplnilo 1,30 m katalyzátoru 3 (b) a následně 1,60 m katalyzátoru 3 (a). Ocelová trubka byla k temperaci obklopena taveninou soli. Trubkou se každou hodinu shora dolů vedlo 4,0 Nm3 vzduchu. Přitom se při zatíženích 60 až 80 g 98,5 hmotn. %ním o-xylenem v Nm3 vzduchu a teplotě solné lázně 352 až 355 °C dosáhl průměrný výtěžek anhydridu kyseliny ftalové 113,3 hmotn. % (výtěžek značí získané PSA v hmotn. %, vztaženo na 100 %ní o-xylen). Obrat činil >99,95 %, obsah zbytkového ftalidu na výstupu z reaktoru činil <0,20 hmotn. %.
Příklad 5 (Výroba anhydridu kyseliny ftalové v trubce kombinací prekatalyzátoru 3 (c) se známými katalyzátory 3 (a) a 3 (b)
Zdola nahoru se do 3,85 m dlouhé ocelové trubky se světlým průměrem 25 mm naplnilo 0,90 m katalyzátoru 3 (b), 0,80 m katalyzátoru 3 (a) a následně 1,20 m prekatalyzátoru 3 (c). Ocelová trubka byla k temperaci obklopena taveninou soli. Trubkou se každou hodinu shora dolů vedlo 4,0 Nm3 vzduchu se 60 až 80 g 98,5 hmotn. %ního o-xylenu v Nm3 vzduchu. Přitom se při zatížení 60 až 80 g a teplotě solné lázně 353 až 358 °C dosáhl průměrný výtěžek PSA 115,4 hmotn. % (výtěžek značí získaný anhydrid kyseliny ftalové v hmotn. %, vztaženo na 100 %ní o-xylen). Obrat činil >99,94 %, obsah zbytkového ftalidu na výstupu z reaktoru činil <0,20 hmotn. %.
• · • · · ·
Příklad 6 (Srovnání s bronzi Ag-V2Os při dílčí přeměně)
a) Výroba srovnávacího katalyzátoru 6a
Směs z 90,95 g V2O5 (0,5 mol) a 62,0 g AgNO3 (0,365 mol) byla na základě údajů v literatuře (E.I. Andreikov, V.L. Volkov, Kin. Katal. 22, 963 (1981)) zreagována tepelným zpracováním při 750 °C na vzduchu. Vytvořila se tavenina o složení Ago,73V2Ox. Vytvrzená tavenina se mlela na prášek s rozdělením zrnitosti 1 až 10 Um. Práškový rengenogram tohoto prášku udával existenci hlavního produktu Agi,2V2Os a vedlejšího produktu bronzi 0-Ag-V20s. Pro oxidy více kovů podle vynálezu charakteristické interferenční křivky při d = 15,23 + 0,6, 12,16 + 0,4, 10,68 +
0,3, 3,41 ± 0,04, 3,09 ± 0,04, 3,02 ± 0,04, 2,36 ± 0,04 a 1,80 ± 0,04 A (udáno v formě vzdáleností mřížkových ploch d (A), nezávisle na vlnové délce použitého rengenového záření). Takto vyrobený prášek byl, jak je uvedeno dále, nanesen na kuličky křemičitanu hořečnatého: 770 g steatitových kuliček s průměrem 3,5 mm bylo v dražovacím bubnu při 20 °C během 20 minut převrstveno 123,9 g prášku Ago,73V2Ox za přídavku 45 g směsi obsahující 70 hmotn. % vody a 30 hmotn. % glycerinu. Hmotnost takto nanesené katalyticky aktivní látky činila po tepelném zpracování po dobu 1/2 h při 400 °C 15,0 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost hotového katalyzátoru.
b) Výroba katalyzátoru 6b podle vynálezu
Podle příkladu 1 vyrobený prášek Ago,73V2Ox, obsahující HNO3 byl nanesen, jak je uvedeno dále, na kuličky křemičitanu hořečnatého. 700 g steatitových kuliček s průměrem 3,5 mm bylo v dražovacím bubnu při 20 °C během 20 minut převrstveno 135,9 g prášku z příkladu 1 za přídavku 62 g směsi obsahující 70 hmotn. % vody a 30 hmotn. glycerinu a následně sušeno. Hmotnost takto nanesené katalyticky aktivní látky, stanoveno zkouškou získaného prekatalyzátorů, činila po tepelném zpracování po dobu 1/2 h při
400 °C 14,9 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost hotového • ΦΦΦ
- 34 katalyzátoru.
Výroba anhydridu kyseliny ftalové pomocí srovnávacího katalyzátoru 6a a rovněž pomocí katalyzátoru 6b podle vynálezu
Do 80 cm dlouhé ocelové trubky se světlou šířkou 15 mm bylo naplněno 135 g katalyzátoru 6a, respektive katalyzátoru 6b.
Ocelová trubka byla k temperaci obklopena taveninou soli. Trubkou se každou hodinu shora dolů vedlo 360 NI vzduchu se 40 až 50 g 98,5 hmotn. %ního o-xylenu v
Nm3 vzduchu. Po ukončení reakce se prověřily zkoušky fázového složení a otěrových zkouškách struktury katalyzátoru z hlediska svého
BET povrchu. Tyto zkoušky se prováděly na skořepiny katalyzátoru vyjmutého z reaktoru po ukončení reakce. BET povrch se stanovil podle DIN
131, fázové složení se stanovilo pomocí rengenové strukturní analýzy. Práškový rentgenogram této této zkoušky je uveden na obr. 2. Porovnání práškových rentgenogramů na obr. 1 a obr. 2 je doložena přeměna oxidů více kovů podle vynálezu na směs z bronzí oxidu stříbrného a oxidu vanadu za podmínek výroby PSA. Porovnání práškových rengenogramů z obr. 1 a obr. 2 dále dokládá, že oxidy více kovů podle vynálezu jsou nové fáze, to znamená nové sloučeniny a nesestávají ze směsi bronzí oxidu stříbrného a oxidu vanadu. Získané výsledky jsou shrnuty v následující tabulce 5.
ιο
Tabulka
xH o x
G CO
> Φ 0)
0 >t>) P
N O
xctí r—1 o
Q-i ω Λ
o m CN X
«. «. <> - ·.
CO CN CN O CD
r* r* CD σγ CO
X co LD Li) CY
o m Li) w
CN CN CN X CO OY
Q. X (J o o O lO O in
Φ 0 0 o CN CN cn x
X w *·** x X x
P 1
o XCtí
P G
'Ctí XH >> 42
c > CO
'Ctí
X s Φ
ctí > X 5
P 0 Ό
ctí P ítí O Φ
00 <o a fX
X > —.
X o CM
G c O
Tj o o X o
ctí -
a p X o o
x 0 XH •H o Ή
c
•o c 'Ctí
0) •H >
X X o
73 Φ r-í
0) w ctí
> x >> Xí a co
Q G •S
XH 73 •P
•rH 44
X P 5
Ctí *75 Ό
Ί3 rG O P
'Ctí Xi '>> C ctí Q S
X r—< XH
Φ > Ό
CQ O c •rd φ O a '0tí
O X Ό
O Ctí Ή
X S > 0
O P*! a
75 Ctí c •H X T3 o
X Φ X
•H w > O
> >> o ω
»H 0
•p N ctí
44 G c 4->
o T5 Φ »H
r~í •H >
<P P •H
m T5 í>a •P
>> c 44
'Ctí X •H Φ
> G X r-í
o od Φ (V
ω ω
-P O >>
44 X
Λ ctí z“*·
t>4 •r-j ctí T“
Selektivita Ce odpovídá podílu anhydridu kyseliny ftalové intermediatů o-tolylaldehyd, kyselina o-tolylkarboxylová f tal id • · · · · ♦ · · · · · · • · · · · · · · · · • · · · · · · · · · · ♦····* 4 ··· ♦
Příklad 7
Výroba kyseliny benzoové/benzaldehydu pomocí katalyzátoru 6a a rovněž katalyzátoru 6b srovnávacího
Do 80 cm dlouhé ocelové trubky se světlou šířkou 15 mm bylo naplněno 135 g katalyzátoru 6a, respektive katalyzátoru 6b.
Ocelová trubka byla k temperaci obklopena taveninou soli. Trubkou se každou hodinu shora dolů vedla plynná směs sestávající z 360 NI vzduchu a 30 až 40 NI vodní páry se 40 až 50 g 99,5 hmotn. %ního o-xylenu v Nm3 vzduchu. Po ukončení reakce se provedly zkoušky z hlediska katalyzátoru z hlediska jeho fázového složení a BET povrchu, jak je popsáno v příkladu 6c). Získané výsledky jsou shrnuty v tabulce 6.
<x>
Tabulka
2> selektivita d? ΓΊ TT kO rH τΡ LO kO LT) (9 ťtt (9 Z‘$L
cti
-P
•H
> CM
♦P o
-P o
44
0) ·*
r-H o
Φ ω
ω
w XH
ví X ro cn O CN C 'Cti
O ro co cn ro >
u *-* ro ro rH (N alo
•P a
cti ω
p •s
X2 «Ζ-*.
Q <*° o iP in P
m co 44
u
ázně pr od
rp G
íl
soln pod
cti •P í dá
0 r-( >
u o o o o
0) 0 O (N <a< m
-P xtf rj* η n 0
cti
P
•H
>
•H
G -P
N 44
Φ Φ
P rp rp
o 'Cti Φ
P> c w
'Cti XH >5
N c > X
'Cti o
rp G Φ co
Cti > r—1
P O TJ
G 0 Λ o
iP “eo L±é
'Φ > o
N g
Φ X) ph>
a •H r—|
a) m >>
Cti <r*
G co 0<J rH O
TJ * ·* *
ř>> to co CO co
45 CO co rt<
Φ
TJ 'Cti Od 'Cti 'Cti
rp > > > >
Cti o o o o
N o o o o
G N N N N
Φ c c G a
45 Φ Φ Φ Φ
45 42 42 42
G
rp cti cd G Cti
XH 6 6 c G
rQ •H •H •H •H
o rp rp rp rp
a Φ Φ Φ Φ
ω co w
xcti >> ^3 >3
TJ 44 44 44 44
XH
> ·. ·> ·»
o
a \H
TJ CO t- r-H G
o * * ·* ·* 'tí
to rH CM co >
cd CM CM CO CM 0
4-> >u
•H > TJ TJ Ό TJ tí J^l
•H >> >> ,y
P 45 X 45 45 n
44 Φ Φ Φ Φ Λ
Φ TJ TJ Ί5
rp Ή rp rp rp
Φ Cti Cti cti cd (Τ'
w N N tA N
G C G c
r* Φ Φ Φ Φ ’y
o 42 42 42 42 rp
G
42
Z-s *-s Z*> r*,
<M co m CO
BET povrch po reakci (m2/g) in o rp kO
fázové složení po reakci tn in O O CN CN > > <o cn r* m O o < < fiO CQ. tn tr> O O CN CN > > <n m > CO o o Cn < < 40 GX
složení X O <N > m r· o σ X O <N > m ro Cf
Katalyzátor srovnání 6a podle vynálezu 6b
•G p
TJ
O
P a >> c •rH >—4
Φ m >s
5
O TJ
Ή .<-1 >m p Ό -Q
Φ >, -—i 45
•P >>
s Φ -H Μ r-H φ
X ra ^3 o 44 O rH g O t3 TJ -rd
P G ·Ό -p ř» •H Λ > S •h oj •P 44
Φ
φ O
ra N >
G 0
'«i Φ c
> 42 o
0 44
44 G
4-> O P
44 44
42 «! •H
tp Ό O

Claims (2)

PATENTOVÉ N A ROKY - 38 0xid V-íce kovil obecného vzorce Aga . b Mb V2 Ox H2O, ···· • · ·· • 9 ·· • ·9 99 9· 9999 • · * ?|/ ΑΰΟΊ- /626 ve kterém je M kov vybraný ze Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Zn, Mo, skupiny Li, Cd, Pb, Cr, Au, Al, Fe Na, K, Rb, , Co, Ni a/nebo Cs, TI, ma hodnotu ma hodnotu ma hodnotu 0,3 až 1,9 až 0,5 s až 20 opatřením, že rozdíl je (a-b)>0,l a značí číslo, prvků odlišných ve který má které se rentgenogram, vzdálenostech stanoví pomocí mocenství a četnosti vzorci I od kyslíku, krystalickou který mři žkových strukturu, která poskytuje práškový interferenční reflexe ma při ± 0,4, 12,16 ploch d 15,23 ± 0,6, 10,68 ± 0,3, 3,41 ± 0 ,04, 3 ,09 ± 0,04, 3,02 ± 0,04, 2,36 ± 0,04 a 1,80 ± 0,04 A. 2 . Oxid v-íee- kovů podle nároku 1 , vyznačující se tím, ž e má vláknitou krystalickou morfologii se středním poměrem průměru vlákna k délce vlákna menším než 0,6. 3 . Oxid v-t-e-eu kovů podle nároku 1 , vyznačující se tím, ž e má měrný povrch podle BET 3 až 250 m2/g. 4 . Oxid v4^e- kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e má hodnotu a 0,5 až 1,0, hodnotu b 0 až 0,3 a hodnotu c 0 až 5 . 5 . Oxid v-4-c-e- kovů podle nároku 1 , vyznačující se tím, ž e má hodnotu a 0,6 až 0,9, hodnotu b 0 až 0,1 a hodnotu c 0 až 1 . 6 . « Oxid kovů podle nároku 1 vzorce • · '· · • · ··· • · ·· ···· • · · • · · · · • · · · • · · • · · · · - 39 AgaV2 0x x c H2 0, ve kterém a má hodnotu 0,6 až 0,9, x má význam uvedený v nároku 1 a c má hodnotu 0 až 5. Oxid -více kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že práškový rengenogram má následujících 17 interferenčních reflexí při vzdálenosti mřížkových ploch d (A) Interferenční reflexe d [Á] 1 15,23 + 0,6 2 12,16 + 0,4 3 10,68 + 0,3 4 5,06 + 0,06 5 4,37 + 0,04 6 3,86 + 0,04 7 3,41 + 0,04 8 3,09 + 0,04 9 3,02 + 0,04 10 2,58 + 0,04 11 2,48 + 0,04 12 2,42 + 0,04 13 2,36 + 0,04 14 2,04 + 0,04 15 1,93 + 0,04 16 1,80 + 0,04 17 1,55 ± 0,04 ···♦ • · ·· ♦ · ·· • 9 999· ♦ ·· 999 ···♦ • · 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 999 - 40 Oxid v-í-e-e kovů podle nároku 7, vyznačující se tím, že interfereční reflexe 1 až 17 mají následující relativní intenzity ( Ire i (%)): Interferenční refexe Irel [%J 1 16 2 11 3 18 4 11 5 23 6 16 7 80 8 61 9 100 10 23 11 24 12 23 13 38 14 26 15 31 16 4317 36 Způsob výroby oxidů jf-íe-e ko vil podle nároku
1, vyznačující se tím, že se v tekutině suspendovaný oxid vanadičný ohřívá s roztokem stříbrné soli, případně za přídavku soli kovu M, a izoluje se.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se jako tekutina používá voda.
11. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se oxid více kovů izoluje rozprašovacím sušením nebo odfiltrováním a sušením.
φφ φφ φφφφ φφφφ · φ φ φ φφφ · φφ φ φφ φ φφ φφ φφ φφφ · · φ φφφ • φ · φ φ
12. Použití oxidů .více kovů podle nároku 1 k výrobě prekatalyzátorů a katalyzátorů pro parciální oxidaci plynných fází aromatických uhlovodíků,
13. Prekatalyzátor pro výrobu skořepinových katalyzátorů pro parciální oxidaci plynných fází aromatických uhlovodíků plynem obsahujícím molekulární kyslík, sestávající z inertního nosného materiálu a jedné nebo více na něm nanesených skořepinových vrstev oxidu více kovů podle nároku 1 .
14. Prekatalyzátor podle nároku 13, vyznačující se tím, že obsahuje 30 až 100 hmotn. % oxidu více kovů podle nároku 1, vztaženo na celkovou hmotnost skořepinově nanesené vrstvy nebo vrstev.
15. Prekatalyzátor podle nároku 13, vyznačující se tím, že interní neporovitý nosný materiál sestává ze steatitu.
16. Prekatalyzátor podle nároku 13, vyznačující se tím, že ve skořepinové vrstvě obsahuje 30 až 100 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost této vrstvy, oxidu více kovů podle nároku 2 .
17. Prekatalyzátor podle nároku 13, vyznačující se tím, že ve skořepinové vrstvě obsahuje 30 až 100 hmotn. % oxidu více kovů podle nároku 3.
18. Prekatalyzátor podle nároku 13, vyznačující se tím, že ve skořepinové vrstvě obsahuje 30 až 100 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost této vrstvy, oxidu více kovů podle nároku 6 .
φφ·· • φ φφ • φ ·· • ·· φφ • ·· φ··· φφ ··· · • φ φ • · φφφ • · ♦ * • · φ φ φ φφφ
19. Skořepinový katalyzátor pro parciální oxidaci plynných fází aromatických uhlovodíků plynem obsahujícím molekulární kyslík, sestávající z katalyzátorového nosiče z inertního neporézního nosného materiálu a alespoň jedné na něj nanesené skořepinové vrstvy obsahující katalyticky aktivní látku, kterážto katalyticky aktivní látka obsahuje, vztaženo na její celkovou hmotnost, 30 až 100 hmotn. % alespoň jedné bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag : V 0,15 až 0,95 a BET povrchem 2 až 100 m2/g.
20. Skořepinový katalyzátor podle nároku 19, který je vyroben za použití oxidu více kovt^ podle nároku 1.
21. Skořepinový katalyzátor podle nároku 19, který je vyroben z prekatalyzátoru podle nároku 13.
22. Způsob výroby karboxylových kyselin a/nebo anhydridů kyseliny karboxylové parciální oxidací aromatických uhlovodíků v plynné fázi plynem obsahujícím molekulární kyslík při zvýšené teplotě na katalyzátoru, jehož katalyticky aktivní látka je ve formě skořepiny nanesena na inerní neporézní nosný materiál, vyznačující se ti®, že se působí skořepinovým katalyzátorem, jehož katalyticky aktivní látka obsahuje, vztaženo na její celkovou hmotnost, 30 až 100 hmotn. % bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag : V 0,15 až 0,95 a má BET povrch 2 až 100 m2/g, v přítomnosti nebo nepřítomnosti alespoň jednoho z různých skořepinových katalyzátorů k oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové, který ve své katalyticky aktivní látce obsahuje jako podstatné katalyticky aktivní součásti oxid vanadičný a anatas, a za přítomnosti takovéhoto druhého skořepinového katalyzátoru, který se používá v oxidačním reaktoru v kombinovaném katalyzátorovém zásypu se skořepinovým katalyzátorem shora uvedeného složení.
ΦΦ •
• · ·φ • φ φ ·· φ φφ φφ φφ • · ··· · φφφ φ φ φφφ φ
23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se působí skořepinovým katalyzátorem, jehož katalyticky aktivní látka obsahuje, vztaženo na její celkovou hmotnost, 30 až 100 hmotn. % bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag : V 0,15 až 0,95 a má BET povrch 2 až 100 m2/g, který se vyrobí v oxidačním reaktoru z prekatalyzátoru podle nároku 13.
24. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se v prvním ke vstupu plynu do oxidačního reaktoru uloženém katalyzátorovém zásypu působí skořepinovým katalyzátorem, jehož katalyticky aktivní látka obsahuje, vztaženo na její celkovou hmotnost, hmotn. % bronzi oxidu stříbrného a oxidu vanadu s atomovým poměrem Ag : V 0,15 až 0,95 a má BET povrch 2 až 100 m2/g a v následujícím k výstupu z oxidačního reaktoru položeném katalyzátorovém zásypu se působí skořepinovým katalyzátorem k oxidaci aromatických uhlovodíků na karboxylové kyseliny a/nebo anhydridy kyseliny karboxylové, který ve své katalyticky aktivní látce obsahuje jako podstatné součásti oxid vanadičný a anatas.
25. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se jako aromatický uhlovodík oxiduje o-xylen nebo naftalen nebo směsi z o-xylenu a naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové.
26. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se jako aromatický uhlovodík oxiduje toluen na kyselinu benzoovou.
·· »·«· / 2 • Φ • 9 99
9 9· « ·999 • 9·
9999
99 • 9999
99
99
99999
I ícounts]
2/2
CZ20011626A 1998-11-10 1999-11-10 Oxid několika kovů, obsahující oxid stříbra a vanadu, způsob jeho výroby a jeho použití CZ20011626A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19851786A DE19851786A1 (de) 1998-11-10 1998-11-10 Silber- und Vanadiumoxid enthaltendes Multimetalloxid und dessen Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20011626A3 true CZ20011626A3 (cs) 2001-09-12

Family

ID=7887297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20011626A CZ20011626A3 (cs) 1998-11-10 1999-11-10 Oxid několika kovů, obsahující oxid stříbra a vanadu, způsob jeho výroby a jeho použití

Country Status (19)

Country Link
US (3) US6849574B1 (cs)
EP (1) EP1137596B1 (cs)
JP (1) JP4388700B2 (cs)
KR (1) KR100625735B1 (cs)
CN (1) CN1162329C (cs)
AT (1) ATE238240T1 (cs)
AU (1) AU1381700A (cs)
BR (1) BR9915227B1 (cs)
CZ (1) CZ20011626A3 (cs)
DE (2) DE19851786A1 (cs)
ES (1) ES2198995T3 (cs)
HU (1) HUP0104939A2 (cs)
ID (1) ID30386A (cs)
MX (1) MX219613B (cs)
NO (1) NO20012273L (cs)
SK (1) SK5822001A3 (cs)
TW (1) TWI223644B (cs)
WO (1) WO2000027753A1 (cs)
YU (1) YU31901A (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10022103A1 (de) * 2000-05-08 2001-11-15 Basf Ag Silber, Vanadium und ein oder mehrere Elemente der Phosphorgruppe enthaltendes Multimetalloxid und dessen Verwendung
US7311840B2 (en) * 2001-05-31 2007-12-25 Australian Nuclear Science And Technology Organisation Inorganic ion exchangers for removing contaminant metal ions from liquid streams
KR100533877B1 (ko) * 2003-05-03 2005-12-29 동양종합건설 주식회사 다이옥신을 포함한 방향족할로겐화합물, 일산화탄소 및질소산화물을 제거하는 촉매 및 이의 용도
DE10334132A1 (de) * 2003-07-25 2005-04-07 Basf Ag Silber, Vanadium und ein Promotormetall enthaltendes Multimetalloxid und dessen Verwendung
DE10335346A1 (de) * 2003-08-01 2005-02-24 Basf Ag Katalysator für Gasphasenoxidationen
DE102004014918A1 (de) * 2004-03-26 2005-10-13 Basf Ag Katalysator mit einer Silber-Vanadiumoxidphase und einer Promotorphase
DE102004028930A1 (de) * 2004-06-15 2006-01-05 Basf Ag Silber, Vanadium und ein Element der Phosphorgruppe enthaltendes Multimetalloxid und dessen Verwendung
US7215014B2 (en) * 2004-07-29 2007-05-08 Freescale Semiconductor, Inc. Solderable metal finish for integrated circuit package leads and method for forming
DE102005061382A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Basf Ag Umwandlung eines Präkatalysators in eine katalytisch aktive Silber-Vanadiumoxid-Bronze
US8133614B1 (en) * 2006-04-12 2012-03-13 Greatbatch Ltd. Control of silver vanadium oxide surface areas as a means of controlling voltage delay and Rdc growth in an electrochemical cell
SI2024351T1 (sl) 2006-05-19 2011-05-31 Basf Se Proizvodnja ftaliäśnega anhidrida s plinsko fazo oksidacije o-ksilola
JP2009540510A (ja) * 2006-06-06 2009-11-19 ナノスケール コーポレーション 電池用途に有用な高表面積ナノ結晶性材料の合成
CN101337185B (zh) * 2007-07-06 2010-09-08 南京大学 催化甲苯选择氧化制苯甲醛和苯甲酸的钒氧化物和钒银氧化物
US8309780B2 (en) * 2007-12-21 2012-11-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for making olefin oligomers and alkyl benzenes in the presence of mixed metal oxide catalysts
KR20100136522A (ko) * 2008-04-07 2010-12-28 바스프 에스이 촉매 활성 은-바나듐 산화물 청동을 함유하는 기체상 산화 반응기를 개시하는 방법
DE102009017443A1 (de) 2008-04-15 2009-11-05 Basf Se Verfahren und Katalysatoren zur Selektivoxidation von Alkylaromaten
DE102008044890B4 (de) 2008-08-29 2023-09-14 Stesatec Gmbh Katalysator für die katalytische Gasphasenoxidation von aromatischen Kohlenwasserstoffen zu Aldehyden, Carbonsäuren und/oder Carbonsäureanhydriden, insbesondere zu Phthalsäureanhydrid, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Katalysators
TWI478767B (zh) * 2009-04-23 2015-04-01 崔貝克工業股份有限公司 用於使廢氣進行選擇性催化還原反應之催化劑組成物
US8231841B2 (en) * 2009-05-29 2012-07-31 Hach Company Chromium-free indicating device for chloride detection
EP2435395A2 (de) * 2009-05-29 2012-04-04 Basf Se Katalysator und verfahren zur partialoxidation von kohlenwasserstoffen
CN101643558B (zh) * 2009-07-20 2011-04-06 中国人民解放军军械工程学院 一种可抑制毛皮中昆虫生长的气化性防虫母粒
CN104923226A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 湖北工业大学 处理亚甲基蓝染料废水的催化剂组合物及其制备方法和应用
KR102728199B1 (ko) * 2019-02-15 2024-11-11 재단법인대구경북과학기술원 칼슘 이온 전지용 전이금속-v-o-h계 전극 조성물 및 이를 포함하는 칼슘 이온 전지
CN115084497B (zh) * 2022-08-23 2023-04-25 河南师范大学 一种过渡金属嵌入层状钒氧化物层间材料的制备方法及其应用

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3012043A (en) * 1958-06-13 1961-12-05 Ici Ltd Oxidation of aromatic hydrocarbons
CH444046A (de) 1965-06-14 1967-09-15 Glatt Werner Zur Aufnahme eines pulvrigen oder körnigen Behandlungsgutes in einem Warmlufttrockner dienender Behälter
DE1280756B (de) 1965-06-14 1968-10-17 Glatt Werner Wirbelbettwanne zur Behandlung, z. B. Trocknen, koernigen Gutes
NL142937B (nl) 1965-11-12 1974-08-15 Stamicarbon Werkwijze voor de katalytische gasfase-oxydatie van tolueen met zuurstof tot benzaldehyde.
NL144573B (nl) 1965-11-12 1975-01-15 Stamicarbon Werkwijze voor de katalytische gasfaseoxydatie van tolueen met zuurstof tot benzaldehyde en benzoezuur.
DE1769998B2 (de) 1968-08-20 1977-01-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von phthalsaeureanhydrid
DE2106796C3 (de) 1971-02-12 1981-09-24 Wacker-Chemie GmbH, 8000 München Verfahren zur Herstellung Festbettkatalysatoren mit einem Überzug aus Vanadiumpentoxid und Titandioxid
BE793928A (fr) 1972-01-13 1973-05-02 Deggendorfer Werft Eisenbau Appareil pour la mise en oeuvre de processus chimiques exothermiques et endothermiques
DE2546268C3 (de) 1975-10-16 1983-11-24 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid aus o-Xylol oder Naphthalin
NL7607598A (nl) 1976-07-09 1978-01-11 Stamicarbon Werkwijze voor de katalytische gasfaseoxidatie van tolueen met een molekulaire zuurstof bevat- tend gas.
US4203906A (en) 1977-07-13 1980-05-20 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Process for catalytic vapor phase oxidation
DE2847163A1 (de) 1978-10-30 1980-05-08 Siemens Ag Anschlusselemente fuer schichtschaltungen
JPS603307B2 (ja) 1978-11-29 1985-01-26 株式会社日本触媒 無水フタル酸の製造方法
CA1261860A (en) 1984-05-21 1989-09-26 Yoshiyuki Nakanishi Method for the preparation of pyromellitic acid or its anhydride
JPS61260037A (ja) * 1985-05-14 1986-11-18 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd タ−シヤリ−ブチルまたはフエノキシ置換ベンズアルデヒドの製造方法
IT1213483B (it) 1986-08-14 1989-12-20 Sisas Spa Procedimento per la produzione di anidride ftalica.
JPS63253080A (ja) 1987-04-10 1988-10-20 Nippon Steel Chem Co Ltd 無水フタル酸の製造方法
US4965151A (en) * 1989-01-24 1990-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state electrochemical cell
US5169820A (en) 1990-03-16 1992-12-08 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Catalyst for producing phthalic anhydride
DE4013051A1 (de) 1990-04-24 1991-11-07 Basf Ag Verfahren zur herstellung von phthalsaeureanhydrid aus o-xylol
RU2088567C1 (ru) 1993-02-01 1997-08-27 Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН Способ получения бензальдегида
DE4442346A1 (de) 1994-11-29 1996-05-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines Katalysators, bestehend aus einem Trägerkörper und einer auf der Oberfläche des Trägerkörpers aufgebrachten katalytisch aktiven Oxidmasse
DE19519172A1 (de) 1995-05-24 1996-11-28 Consortium Elektrochem Ind Trägerkatalysator für Gasphasenoxidationsreaktoren
US6281378B1 (en) * 1995-06-08 2001-08-28 Nippon Shokubai Co., Ltd. Vanadium-containing catalysts, process for manufacturing and use of the same
US5695892A (en) 1996-08-20 1997-12-09 Wilson Greatbatch Ltd. Preparation of silver vanadium oxide using nitric acid with oxide starting materials
US5895733A (en) 1997-02-03 1999-04-20 Medtronic, Inc. Synthesis method for silver vanadium oxide
DE19705326A1 (de) * 1997-02-12 1998-08-13 Basf Ag Verfahren zur selektiven Oxidation von nicht-cyclischen ungesättigten Kohlenwasserstoffen mittels Katalysatoren auf Basis von Silben-Vanadium-Mischoxiden
WO1998037967A1 (de) 1997-02-27 1998-09-03 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von schalenkatalysatoren für die katalytische gasphasenoxidation von aromatischen kohlenwasserstoffen
DE19823262A1 (de) 1998-05-26 1999-12-02 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid

Also Published As

Publication number Publication date
DE19851786A1 (de) 2000-05-11
TWI223644B (en) 2004-11-11
CN1325365A (zh) 2001-12-05
KR20010100998A (ko) 2001-11-14
SK5822001A3 (en) 2001-10-08
YU31901A (sh) 2003-12-31
MX219613B (en) 2004-03-30
NO20012273L (no) 2001-07-10
BR9915227B1 (pt) 2009-08-11
ATE238240T1 (de) 2003-05-15
MXPA01004078A (es) 2001-08-01
US7674745B2 (en) 2010-03-09
US7956200B2 (en) 2011-06-07
WO2000027753A1 (de) 2000-05-18
US6849574B1 (en) 2005-02-01
ES2198995T3 (es) 2004-02-01
DE59905239D1 (de) 2003-05-28
JP2002529351A (ja) 2002-09-10
AU1381700A (en) 2000-05-29
HUP0104939A2 (hu) 2002-04-29
KR100625735B1 (ko) 2006-09-20
NO20012273D0 (no) 2001-05-09
EP1137596A1 (de) 2001-10-04
BR9915227A (pt) 2001-07-31
US20050154214A1 (en) 2005-07-14
ID30386A (id) 2001-11-29
EP1137596B1 (de) 2003-04-23
US20100204488A1 (en) 2010-08-12
JP4388700B2 (ja) 2009-12-24
CN1162329C (zh) 2004-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20011626A3 (cs) Oxid několika kovů, obsahující oxid stříbra a vanadu, způsob jeho výroby a jeho použití
JP2654315B2 (ja) 無水フタル酸製造用触媒およびそれを用いてなる無水フタル酸の製造方法
KR100553285B1 (ko) 방향족 탄화수소의 촉매접촉 기상 산화용 다층 셸 촉매
US7338918B2 (en) Catalyst having a silver-vanadium oxide phase and a promoter phase
JP4204327B2 (ja) 反応帯域中で分子酸素を用いてプロペンを不均一系触媒により気相酸化することによりアクリル酸を製造する方法
US7462727B2 (en) Multimetal oxide containing silver, vanadium and a promoter metal and use thereof
US20080019892A1 (en) Multimetal Oxide Containing Silver, Vanadium And A Phosphor Group Element And The Use Thereof
Rosowski et al. New silver-and vanadium-containing multimetal oxides for oxidation of aromatic hydrocarbons
WO2001085337A1 (de) Silber, vanadium und ein oder mehrere elemente der phosphorgruppe enthaltendes multimetalloxid und dessen verwendung
HK1101563A (en) Catalyst having a silver-vanadium oxide phase and a promoter phase
JPH09192492A (ja) 無水フタル酸製造用触媒およびそれを用いてなる無水フタル酸の製造方法