DE10032268A1 - New supported catalyst containing oxygenated molybdenum or tungsten compounds, useful for preparation of tetrahydrofuran polymers and copolymers - Google Patents
New supported catalyst containing oxygenated molybdenum or tungsten compounds, useful for preparation of tetrahydrofuran polymers and copolymersInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysator, der auf einem oxidischen Trägermaterial eine katalytisch aktive Menge mindestens einer sauerstoffhaltigen Molybdän- und/oder Wolframverbindung enthält, und der nach Aufbringen der Vorläuferverbindungen der katalytisch aktiven Verbindungen auf das Trägermaterial oder einen Trägermaterial-Vorläufer bei Temperaturen von 400°C bis 900°C kalziniert worden ist. Dieser Katalysator wird in Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran, Tetrahydrofuran-Copolymeren und Diestern- oder Monoestern dieser Polymere verwendet.The present invention relates to a catalyst based on an oxidic Support material a catalytically active amount of at least one oxygen-containing Contains molybdenum and / or tungsten compound, and after the application of Precursor compounds of the catalytically active compounds on the support material or a substrate precursor has been calcined at temperatures from 400 ° C to 900 ° C is. This catalyst is used in processes for the production of polytetrahydrofuran, Tetrahydrofuran copolymers and diesters or monoesters of these polymers are used.
Polytetrahydrofuran - im folgenden kurz PTHF - genannt, das auch unter der Bezeichnung Polyoxybutylenglykol bekannt ist, wird in der Kunststoff und Kunstfaserindustrie als vielseitiges Zwischenprodukt eingesetzt und dient unter anderem zur Herstellung von Polyurethan-, Polyester- und Polyamid-Elastomeren. Daneben ist es, gegebenenfalls in Form seiner Derivate, in vielfältigen Anwendungen ein wertvoller Hilfsstoff, so z. B. als Dispergiermittel oder etwa beim Entfärben ("Deinken") von Altpapier.Polytetrahydrofuran - hereinafter referred to as PTHF for short - also known as Polyoxybutylene glycol is known in the plastics and synthetic fiber industries Versatile intermediate product used and serves, among other things, for the production of Polyurethane, polyester and polyamide elastomers. Next to it, if necessary, in Form of its derivatives, a valuable auxiliary in diverse applications, such as. B. as Dispersing agent or when decolorizing ("deinking") waste paper.
PTHF wird technisch vorteilhafterweise durch Polymerisation von Tetrahydrofuran an geeigneten Katalysatoren hergestellt. Dabei werden zusätzlich Reagenzien mitverwendet, deren Zugabe die Steuerung der Kettenlänge der Polymerketten und so die Einstellung des mittleren Molekulargewichts auf den gewünschten Wert ermöglicht. Solche Kettenabruchsreagenzien werden auch "Telogene" genannt. Die Steuerung der Kettenlänge erfolgt dabei durch Wahl von Art und Menge des Telogens. Durch die Wahl geeigneter Telogene können zusätzlich funktionelle Gruppen an ein Ende oder an beiden Enden der Polymerkette eingeführt werden. Beispielsweise können durch Verwendung von Carbonsäuren oder Carbonsäureanhydriden als Telogene die Mono- oder Diester des PTHF hergestellt werden. Andere Telogene wirken nicht nur als Kettenabbruchsreagentien, sondern werden auch in die wachsende Polymerisatkette des PTHF eingebaut und haben außer der Funktion eines Telogens auch noch gleichwertig die eines Comonomers. Beispiele für solche Comonomere sind Telogene mit zwei Hydroxygruppen, wie die Dialkohole. Beispiele für solche Dialkohole sind Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, 1,4-Butandiol, 2-Butin-1,4-diol, 1,6-Hexandiol oder niedermolekulares PTHF. Die Verwendung solcher Comonomere führt zur Herstellung von Tetrahydrofuran- Copolymeren. Auf diese Weise kann das PTHF auch chemisch modifiziert werden. Ein Beispiel dafür ist die Verwendung des Telogens 2-Butin-1,4-diol, dessen Zugabe zum Vorhandensein eines Anteils an C-C-Dreifachbindungen in den Polymerketten des PTHF führt. Derart modifiziertes PTHF kann durch die Reaktivität dieser Dreifachbindungen an diesen Stellen chemisch weiter veredelt werden, z. B. durch Hydrierung der Dreifach- zu Doppelbindungen, durch anschließende Anpolymerisation anderer Monomere ("Propfen") zur Einstellung der Eigenschaften des Polymers, Vernetzung zur Bildung von Polymeren mit vergleichsweise starrer Struktur oder andere gängige Maßnahmen der Polymerchemie. Die komplette Hydrierung der vorhandenen Dreifachbindungen ist ebenfalls möglich und führt im allgemeinen zu PTHF mit einer besonders niedrigen Farbzahl.PTHF is technically advantageous by polymerizing tetrahydrofuran suitable catalysts. Additional reagents are used, the addition of which controls the chain length of the polymer chains and thus the adjustment of the average molecular weight to the desired value. Such Chain termination reagents are also called "telogens". The control of the chain length is done by choosing the type and amount of the telogen. By choosing more suitable Telogens can also have functional groups at one end or at both ends of the Polymer chain are introduced. For example, by using Carboxylic acids or carboxylic anhydrides as telogens are the mono- or diesters of PTHF getting produced. Other telogens not only act as chain termination reagents, but are also built into the growing polymer chain of the PTHF and have in addition to the function of a telogen, it is also equivalent to that of a comonomer. Examples of such comonomers are telogens with two hydroxyl groups, such as that Dialcohols. Examples of such dialcohols are ethylene glycol, propylene glycol, Butylene glycol, 1,4-butanediol, 2-butyne-1,4-diol, 1,6-hexanediol or low molecular weight PTHF. The use of such comonomers leads to the production of tetrahydrofuran Copolymers. In this way, the PTHF can also be chemically modified. On An example of this is the use of the telogen 2-butyne-1,4-diol, the addition of which to The presence of a proportion of C-C triple bonds in the polymer chains of the PTHF leads. Such modified PTHF can be due to the reactivity of these triple bonds these locations are further chemically refined, e.g. B. by hydrogenating the triple Double bonds, through subsequent polymerisation of other monomers ("grafting") to adjust the properties of the polymer, crosslinking to form polymers with a comparatively rigid structure or other common measures in polymer chemistry. The complete hydrogenation of the existing triple bonds is also possible generally leads to PTHF with a particularly low color number.
Großtechnisch wird die Herstellung von PTHF überwiegend nach zweistufigen Verfahren durchgeführt, bei denen Tetrahydrofuran z. B. in Gegenwart von Fluorsulfonsäure zu PTHF-Estern polymerisiert und anschließend zu PTHF hydrolysiert wird. Bei einem weiteren zweistufigen Verfahren wird Tetrahydrofuran mit Acetanhydrid in Gegenwart von sauren Katalysatoren zu PTHF-Diacetat polymerisiert und anschließend mit Methanol zu PTHF umgeestert.On an industrial scale, the production of PTHF is mainly based on two-stage processes performed in which tetrahydrofuran z. B. in the presence of fluorosulfonic acid PTHF esters polymerized and then hydrolyzed to PTHF. At a Another two-step process is tetrahydrofuran with acetic anhydride in the presence polymerized from acidic catalysts to PTHF diacetate and then with methanol transesterified to PTHF.
Neben der Tatsache, daß zweistufig gearbeitet werden muß, ist vor allem ungünstig, daß Nebenprodukte wie Flußsäure oder Methylacetat anfallen.In addition to the fact that it has to work in two stages, it is particularly unfavorable that By-products such as hydrofluoric acid or methyl acetate are obtained.
Es sind auch einstufige Verfahren zur Herstellung von PTHF bekannt, bei denen die Polymerisation von Tetrahydrofuran mit Diolen, Wasser oder niedermolekularem PTHF als Telogen an sauren Katalysatoren durchgeführt wird. Der Katalysator oder das Katalysatorsystem kann homogen, im Reaktionssystem gelöst vorliegen oder es können heterogene, weitgehend ungelöste Katalysatorsysteme verwendet werden.Single-stage processes for producing PTHF are also known, in which the Polymerization of tetrahydrofuran with diols, water or low molecular weight PTHF is carried out as a telogen on acidic catalysts. The catalyst or that The catalyst system can be homogeneous, dissolved in the reaction system or it can heterogeneous, largely undissolved catalyst systems are used.
DE-A-44 33 606 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von PTHF, PTHF-Diestern von C2 bis C20-Monocarbonsäuren oder PTHF-Monoestern von C1- bis C10-Monocarbonsäuren durch die Polymerisation von Tetrahydrofuran an einem heterogenen Katalysator in Gegenwart eines der Telogene Wasser, 1,4-Butandiol, PTHF eines Molekulargewichts von 200 bis 700 Dalton, einer C1- bis C10-Monocarbonsäure oder eines Carbonsäureanhydrids aus C2- bis C20-Monocarbonsäuren oder Gemischen dieser Telogene, wobei der Katalysator ein Trägerkatalysator ist, der eine katalytisch aktive Menge einer sauerstoffhaltigen Wolfram- oder Molybdänverbindung oder Gemische dieser Verbindungen auf einem oxidischen Trägermaterial enthält und der nach Aufbringung der Vorläuferverbindungen der sauerstoffhaltigen Molybdän- und/oder Wolframverbindungen auf den Trägermaterial-Vorläufer bei Temperaturen von 500°C bis 1000°C kalziniert worden ist.DE-A-44 33 606 describes a process for the preparation of PTHF, PTHF diesters of C 2 to C 20 monocarboxylic acids or PTHF monoesters of C 1 to C 10 monocarboxylic acids by the polymerization of tetrahydrofuran over a heterogeneous catalyst in the presence one of the telogens water, 1,4-butanediol, PTHF with a molecular weight of 200 to 700 daltons, a C 1 to C 10 monocarboxylic acid or a carboxylic anhydride from C 2 to C 20 monocarboxylic acids or mixtures of these telogens, the catalyst being a Supported catalyst which contains a catalytically active amount of an oxygen-containing tungsten or molybdenum compound or mixtures of these compounds on an oxidic support material and which after application of the precursor compounds of the oxygen-containing molybdenum and / or tungsten compounds to the support material precursor at temperatures of 500 ° C to 1000 ° C has been calcined.
DE-A-196 41 481 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran, Copolymeren aus Tetrahydrofuran und 2-Butin-1,4-diol, Diestern dieser Polymere mit C2 bis C20-Monocarbonsäuren oder Monoestern dieser Polymere mit C1- bis C10- Monocarbonsäuren durch die Polymerisation von Tetrahydrofuran in Gegenwart eines der Telogene Wasser, 1,4-Butandiol, 2-Butin-1,4-diol, Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 200 bis 700 Dalton, einer C1- bis C10-Monocarbonsäure oder eines Carbonsäureanhydrids aus C2- bis C20-Monocarbonsäuren oder Gemischen dieser Telogene an einem heterogenen Trägerkatalysator. Der Trägerkatalysator enthält eine katalytisch aktive Menge einer sauerstoffhaltigen Molybdän- und/oder Wolframverbindung auf einem oxidischen Trägermaterial und wurde nach dem Aufbringen der Vorläuferverbindungen der sauerstoffhaltigen Molybdän- und/oder Wolframverbindungen auf den Trägermaterial- Vorläufer bei Temperaturen von 500°C bis 1000°C kalziniert und vor seinem Einsatz als Polymerisationskatalysator durch Behandlung mit einem Reduktionsmittel aktiviert.DE-A-196 41 481 discloses a process for the preparation of polytetrahydrofuran, copolymers of tetrahydrofuran and 2-butyne-1,4-diol, diesters of these polymers with C 2 to C 20 monocarboxylic acids or monoesters of these polymers with C 1 to C 10 - monocarboxylic acids by the polymerization of tetrahydrofuran in the presence of one of the telogens water, 1,4-butanediol, 2-butyne-1,4-diol, polytetrahydrofuran with a molecular weight of 200 to 700 daltons, a C 1 to C 10 monocarboxylic acid or a carboxylic anhydride from C 2 - to C 20 -monocarboxylic acids or mixtures of these telogens on a heterogeneous supported catalyst. The supported catalyst contains a catalytically active amount of an oxygen-containing molybdenum and / or tungsten compound on an oxidic support material and was calcined after the application of the precursor compounds of the oxygen-containing molybdenum and / or tungsten compounds to the support material precursor at temperatures of 500 ° C. to 1000 ° C. and activated by treatment with a reducing agent before being used as a polymerization catalyst.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Katalysator bereitzustellen, der eine höhere Aktivität aufweist als die bekannten Katalysatoren, um so höhere Polymer-Ausbeuten und/oder Raum-Zeit- Ausbeuten zu erreichen.Starting from this prior art, the object of the present invention was based on providing a catalyst that has a higher activity than that known catalysts, the higher polymer yields and / or space-time To achieve yields.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Katalysator, der auf einem oxidischen Trägermaterial eine katalytisch aktive Menge mindestens einer sauerstoffhaltigen Molybdän- und/oder Wolframverbindung enthält, und der nach Aufbringen der Vorläuferverbindungen, der katalytisch aktiven Verbindungen auf das Trägermaterial oder einen Trägermaterial-Vorläufer bei Temperaturen von 400°C bis 900°C kalziniert worden ist, wobei der Katalysator eine Porosität aufweist mit Transportporen jeweils eines Durchmessers von < 25 nm und einem Volumen dieser Transportporen von mindestens 50 mm3/g. This object is achieved by a catalyst which contains a catalytically active amount of at least one oxygen-containing molybdenum and / or tungsten compound on an oxidic support material and which after application of the precursor compounds, the catalytically active compounds to the support material or a support material precursor at temperatures of 400 ° C to 900 ° C has been calcined, the catalyst having a porosity with transport pores each having a diameter of <25 nm and a volume of these transport pores of at least 50 mm 3 / g.
Der erfindungsgemäße Katalysator weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine BET-Oberfläche von 25-200 m2/g, bevorzugt 40-150 m2/g und besonders bevorzugt 50- 120 m2/g auf.The catalyst according to the invention comprises according to a preferred embodiment, a BET surface area of 25-200 m 2 / g, preferably 40-150 m 2 / g and more preferably 50 120 m 2 / g.
Des weiteren kann der erfindungsgemäße Katalysator eine Azidität bei pKs < -3 von mindestens 10 µmol/g aufweisen. Dabei wurde der pKs-Wert nach der Methode der Hammett-Titration bestimmt.Furthermore, the catalyst according to the invention can have an acidity at pKs <-3 of have at least 10 µmol / g. The pKs value was determined using the Hammett titration determined.
Als katalytisch aktive Verbindungen sind solche Molybdän- oder Wolframverbindungen geeignet, die ohne Zusatz eines Trägers nach längerem Erhitzen auf 600°C an feuchter Luft hauptsächlich als MoO3 bzw. WO3 vorliegen oder Gemische dieser Verbindungen. Beispiele für die genannten Verbindungen sind alle Arten der Wolfram- und Molybdänsäuren, wie WO3, WO3.H2O, WO3.2H2O, Meta- und Parawolframsäure und die Isopolysäuren sowie die entsprechenden analogen Molybdänverbindungen. Außerdem sind in diesem Zusammenhang die Heteropolysäuren zu nennen, wie H3PW12O40, H4SIW12O40, H4GeW12O40 und entsprechend bis H6P2W18O56 bzw. die entsprechenden Molybdänverbindungen und die Salze der oben genannten Säuren, wie die Ammoniumortho-, Ammoniummeta- und Ammoniumparawolframate, die entsprechenden Molybdänverbindungen und reduzierte Wolfram- und Molybdän-Verbindungen sowie Organomolybdän- oder Wolframverbindungen.Suitable catalytically active compounds are those molybdenum or tungsten compounds which, without the addition of a carrier, are mainly in the form of MoO 3 or WO 3 after prolonged heating to 600 ° C. in moist air, or mixtures of these compounds. Examples of the compounds mentioned are all types of tungsten and molybdic acids, such as WO 3 , WO 3 .H 2 O, WO 3 .2H 2 O, meta and paratungstic acid and the isopoly acids and the corresponding analog molybdenum compounds. In addition, the heteropolyacids, such as H 3 PW 12 O 40 , H 4 SIW 12 O 40 , H 4 GeW 12 O 40 and correspondingly up to H 6 P 2 W 18 O 56 or the corresponding molybdenum compounds and the salts, should be mentioned in this connection the abovementioned acids, such as the ammonium ortho-, ammonium meta- and ammonium paratungstates, the corresponding molybdenum compounds and reduced tungsten and molybdenum compounds and organomolybdenum or tungsten compounds.
Bevorzugt ist die Verwendung von sauerstoffhaltigen Wolframverbindungen oder von Gemischen sauerstoffhaltiger Wolframverbindungen mit sauerstoffhaltigen Molybdänverbindungen, bei denen der Anteil an Wolframverbindungen überwiegt. Besonders bevorzugt wird die Verwendung von Katalysatoren, deren katalytisch aktive Verbindungen, abgesehen von üblichen Verunreinigungen, praktisch nur aus sauerstoffhaltigen Wolframverbindungen bestehen. Hier sind insbesondere WO3, Wolframsäure und Ammoniumparawolframat zu nennen.Preference is given to using oxygen-containing tungsten compounds or mixtures of oxygen-containing tungsten compounds with oxygen-containing molybdenum compounds, in which the proportion of tungsten compounds predominates. It is particularly preferred to use catalysts whose catalytically active compounds, apart from usual impurities, consist practically only of oxygen-containing tungsten compounds. WO 3 , tungstic acid and ammonium paratungstate are particularly worth mentioning here.
Als Trägermaterial sind im allgemeinen oxidische Träger geeignet, beispielsweise Zirkoniumdioxid, Titandioxid, Hafniumoxid, Yttriumoxid, Eisen(III)oxid, Aluminiumoxid, Zinn(IV)oxid oder Gemische dieser Oxide. Bevorzugt wird die Verwendung von Zirkondioxid oder Titandioxid, wobei Titandioxid besonders bevorzugt wird und Titandioxid mit einem Anteil von < 65% in der Anatas-Modifikation besonders geeignet ist. Das Trägermaterial kann frisch gefällt, getrocknet oder kalziniert eingesetzt werden. Das jeweilige Trägermaterial kann durch Hydrolyse der entsprechenden Halogenide, Nitrate, Sulfate oder Alkoxide, z. B. ausgehend von Titantetraisopropylat, Titanylchlorid, Titanylnitrat, Titantetrachlorid oder Titanylsulfat gewonnen werden.Oxidic supports are generally suitable as the support material, for example Zirconium dioxide, titanium dioxide, hafnium oxide, yttrium oxide, iron (III) oxide, aluminum oxide, Tin (IV) oxide or mixtures of these oxides. The use of is preferred Zirconium dioxide or titanium dioxide, titanium dioxide being particularly preferred and Titanium dioxide with a share of <65% in the anatase modification is particularly suitable is. The carrier material can be used freshly precipitated, dried or calcined. The respective carrier material can be obtained by hydrolysis of the corresponding halides, Nitrates, sulfates or alkoxides, e.g. B. starting from titanium tetraisopropylate, titanyl chloride, Titanium nitrate, titanium tetrachloride or titanium sulfate can be obtained.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Angabe des Gehalts des Katalysators an katalytisch aktiven Verbindungen auf die Trioxide des Wolframs und/oder Molybdäns bezogen. Die Katalysatoren enthalten im allgemeinen 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 bis 35 Gew.-% der katalytisch aktiven Verbindungen, jeweils berechnet als MoO3 und/oder WO3 und bezogen auf das Gesamtgewicht des fertig kalzinierten und trockenen Katalysators.For the purposes of the present invention, the specification of the catalyst content of catalytically active compounds is based on the trioxides of tungsten and / or molybdenum. The catalysts generally contain 0.1 to 70% by weight, preferably 5 to 40% by weight and particularly preferably 10 to 35% by weight, of the catalytically active compounds, in each case calculated as MoO 3 and / or WO 3 and based on the total weight of the fully calcined and dry catalyst.
Zusätzlich können Porenbildner eingesetzt werden, wie z. B. Weinsäure, Oxalsäure, Zitronensäure, Ammoniumnitrat, Ammoniumformiat, Ammoniumoxalat, Guanidiniumsalze, Urotropin, Eiweiße, wie Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Polymethylenoxid, Kohlenhydrate, wie Glucose, Saccharose (Zucker) und lösliche Stärke, PTHF, Tenside und Sulfonsäuren. Bevorzugt sind Weinsäure, Zitronensäure und Oxalsäure, vor allem Oxalsäure.In addition, pore formers can be used, such as. B. tartaric acid, oxalic acid, Citric acid, ammonium nitrate, ammonium formate, ammonium oxalate, Guanidinium salts, urotropin, proteins, such as gelatin, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, Polymethylene oxide, carbohydrates such as glucose, sucrose (sugar) and soluble starch, PTHF, surfactants and sulfonic acids. Tartaric acid, citric acid and Oxalic acid, especially oxalic acid.
In Bezug auf den Anteil des Porenbildners, mit dem dieser im Katalysator enthalten ist, wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung der Gehalt an Porenbildner in Gew.-%, bezogen auf den fertig kalzinierten und trockenen Katalysator, angegeben. Daher übersteigt die Summe der gewichtsprozentualen Anteile der im Katalysator enthaltenen Verbindungen 100%. Erfindungsgemäß enthalten die Katalysatoren bis 200 Gew.-%, vorzugsweise bis 100 Gew.-% und besonders bevorzugt bis 60 Gew.-% an Porenbildnern.With regard to the proportion of the pore former with which it is contained in the catalyst, for the purposes of the present invention, the pore-forming agent content in% by weight, based on the fully calcined and dry catalyst. Therefore exceeds the sum of the weight percentages contained in the catalyst Connections 100%. According to the invention, the catalysts contain up to 200% by weight, preferably up to 100% by weight and particularly preferably up to 60% by weight of pore formers.
Zusätzlich kann der Katalysator auch noch eine Schwefel- und/oder Phosphorverbindung enthalten. Da angenommen wird, daß der Schwefel in den erfindungsgemäßen Katalysatoren als Sulfat und der Phosphor als Phosphat vorliegt, wird der Anteil dieser Verbindungen im Katalysator als Sulfat oder Phosphat, bezogen auf das Gesamtgewicht des fertig kalzinierten und trockenen Katalysators, berechnet. Danach können die Katalysatoren bis 15 Gew.-%, bevorzugt bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt bis 8 Gew.-% Sulfat und/oder Phosphat enthalten. In addition, the catalyst can also contain a sulfur and / or phosphorus compound contain. Since it is believed that the sulfur in the invention Catalysts as sulfate and the phosphorus as phosphate is present, the proportion of these Compounds in the catalyst as sulfate or phosphate, based on the total weight of the fully calcined and dry catalyst. Then you can Catalysts up to 15% by weight, preferably up to 10% by weight and particularly preferably up to 8% by weight Contain sulfate and / or phosphate.
Quellen für die entsprechenden Phosphor- und/oder Schwefelverbindungen sind z. B. Schwefelsäure, lösliche Sulfate, wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumhydrogensulfat oder die entsprechenden Sulfite oder Hydrosulfite, Phosphorsäure, lösliche Phosphate, wie Ammoniumphosphat oder die Ammoniumhydrogenphosphate oder die entsprechenden Phosphite.Sources for the corresponding phosphorus and / or sulfur compounds are e.g. B. Sulfuric acid, soluble sulfates, such as ammonium sulfate or ammonium hydrogen sulfate or the corresponding sulfites or hydrosulfites, phosphoric acid, soluble phosphates, such as Ammonium phosphate or the ammonium hydrogen phosphates or the corresponding Phosphites.
Als weiterer Zusatz kann in den Katalysatoren auch ein Bindemittel enthalten sein, wie beispielsweise Silicasol, Tone, Borsäure oder AlPO4.As a further additive, the catalysts can also contain a binder, such as silica sol, clays, boric acid or AlPO 4 .
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran, Tetrahydrofuran-Copolymeren, Diestern- oder Monoestern dieser Polymere durch Polymerisation von Tetrahydrofuran in Gegenwart mindestens eines Telogens und/oder Comonomers unter Verwendung des vorgenannten Katalysators in einer seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltungen. Dabei ist die Herstellung von Polytetrahydrofuran und Tetrahydrofuran-Copolymeren bevorzugt. Bei der Herstellung von Polytetrahydrofuran ist die Herstellung aus Tetrahydrofuran und 1,4-Butandiol oder H2O als Telogen besonders bevorzugt.The invention also relates to a process for the preparation of polytetrahydrofuran, tetrahydrofuran copolymers, diesters or monoesters of these polymers by polymerizing tetrahydrofuran in the presence of at least one telogen and / or comonomer using the aforementioned catalyst in one of its embodiments according to the invention. The production of polytetrahydrofuran and tetrahydrofuran copolymers is preferred. In the production of polytetrahydrofuran, the production from tetrahydrofuran and 1,4-butanediol or H 2 O is particularly preferred as the telogen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with the aid of examples.
Zur Herstellung des Katalysators wird der Träger mit der entsprechenden Molybdän- und/oder Wolframverbindung in Wasser getränkt. Zu dieser Tränklösung kann wahlweise auch ein löslicher Porenbildner, wie exemplarisch weiter oben angegeben, zugesetzt werden. Außerdem kann wahlweise ein Binder in Form eines Pulvers oder in Form einer Suspension zugesetzt werden. To produce the catalyst, the support is coated with the corresponding molybdenum and / or tungsten compound soaked in water. You can choose between this drinking solution a soluble pore former, as exemplified above, is also added become. In addition, a binder can optionally be in the form of a powder or in the form of a Suspension can be added.
Alternativ zu diesem Tränkverfahren kann der Träger auch mit der Molybdän- und/oder Wolframverbindung und Wasser gemischt werden. Dies kann z. B. in einem Kollergang oder Kneter erfolgen. Außerdem kann ein in Wasser löslicher oder unlöslicher Porenbildner und ein Binder in Form eines Pulvers oder einer Suspension zugesetzt werden. Diese Verfahrensweise ist gegenüber dem Tränken, wie unter 1a. beschrieben, bevorzugt.As an alternative to this impregnation process, the carrier can also be treated with the molybdenum and / or Tungsten compound and water are mixed. This can e.g. B. in a pan mill or kneader. In addition, a water soluble or insoluble Pore-forming agent and a binder in the form of a powder or a suspension are added become. This procedure is compared to watering, as in 1a. described, prefers.
Eine wahlweise durchzuführende Zwischenstufe stellt das Versprühen der so erhaltenen Maische, das Trocknen und Vorkalzinieren des Sprühgutes bei etwa 80 bis 600°C, bevorzugt bei 100 bis 500°C, unter oxidierender, inerter oder reduzierender, jeweils entweder ruhender oder strömender Atmosphäre dar. Als oxidierende Atmosphäre kann Luft oder ähnliches, als inerte Atmosphäre N2, Ar, CO2 und als reduzierende Atmosphäre können organische Verbindungen in Inertgas, CO oder H2 verwendet werden.An optional intermediate stage is the spraying of the mash thus obtained, the drying and precalcination of the spray material at about 80 to 600 ° C., preferably at 100 to 500 ° C., under oxidizing, inert or reducing, either still or flowing atmosphere oxidizing atmosphere can be air or the like, as inert atmosphere N 2 , Ar, CO 2 and as reducing atmosphere organic compounds in inert gas, CO or H 2 can be used.
Als nächster Herstellungsschritt folgt das Kollern oder Verkneten des Katalysators, wobei jeweils wahlweise wieder ein in Wasser löslicher oder unlöslicher Porenbildner und ein Bindemittel zugesetzt werden können.The next step in the production process is to roll or knead the catalyst, whereby either a water-soluble or insoluble pore former and a Binder can be added.
Anschließend wird der Katalysator z. B. durch Verstrangen, Extrudieren oder Tablettieren zu Formkörpern, wie Zylindern, Kugeln, Ringen, Spiralen, Strängen oder Splitt, verformt. Then the catalyst is z. B. by extrusion, extrusion or tableting formed into shaped bodies such as cylinders, balls, rings, spirals, strands or grit.
Wahlweise kann jetzt ein Vorkalzinieren bei etwa 80 bis 600°C, bevorzugt bei 100 bis 500°C, unter oxidierender, inerter oder reduzierender, jeweils ruhender oder strömender Atmosphäre durchgeführt werden.Precalcination can now optionally be carried out at about 80 to 600 ° C., preferably at 100 to 500 ° C, under oxidizing, inert or reducing, in each case still or flowing Atmosphere.
Anschließend erfolgt das Endkalzinieren bei 400 bis 900°C, vorzugsweise bei 550 bis 850° C und besonders bevorzugt bei 600 bis 800°C, wieder unter oxidierender, inerter oder reduzierender, jeweils ruhender oder strömender Atmosphäre und unter Verwendung eines Gases, wie z. B. exemplarisch unter 2. angegeben. Bei einer Temperatur von 600 bis 800° C ergibt sich ein Katalysator mit einer besonders hohen Raum-Zeit-Ausbeute.The final calcination is then carried out at 400 to 900 ° C, preferably at 550 to 850 ° C and particularly preferably at 600 to 800 ° C, again under oxidizing, inert or reducing, still or flowing atmosphere and using a Gases such as B. given as an example under 2.. At a temperature of 600 to 800 ° C results in a catalyst with a particularly high space-time yield.
Auch gebrauchte Katalysatoren, die durch die üblichen Methoden regeneriert worden sind, z. B. durch Behandeln mit Lösungsmitteln, Wasserdampf oder Kalzinieren über 0,1 bis 10 Stunden bei 300°C bis 600°C in Luft, CO2 oder reduzierender Atmosphäre, wie H2 oder CO, können eingesetzt werden. Des weiteren können Katalysatorpulver, -formkörper und/oder es kann Katalysatorsplitt durch Zusetzen zu den oben beschriebenen Herstellungsschritten wiederverwendet werden.Also used catalysts that have been regenerated by the usual methods, e.g. B. by treatment with solvents, steam or calcining for 0.1 to 10 hours at 300 ° C to 600 ° C in air, CO 2 or a reducing atmosphere, such as H 2 or CO, can be used. Furthermore, catalyst powder, shaped bodies and / or catalyst chips can be reused by adding them to the production steps described above.
Wahlweise kann sich an dieses Endkalzinieren ein gezieltes Reduzieren anschließen, wie dies in der DE-A-196 41 481 beschrieben worden ist.Optionally, this final calcination can be followed by a targeted reduction, such as this has been described in DE-A-196 41 481.
Grundsätzlich erfolgt die Herstellung des Katalysators analog den in der DE-A-44 33 606 oder der DE-A-196 49 803 beschriebenen Methoden, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Basically, the catalyst is prepared analogously to that in DE-A-44 33 606 or the methods described in DE-A-196 49 803, to which express reference is hereby made is taken.
Zur Herstellung von PTHF kann als Monomer grundsätzlich jedes beliebige THF eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch handelsübliches, durch Säurebehandlung, wie beispielsweise in der EP-A 003 112 beschrieben, oder destillativ vorgereinigtes THF eingesetzt.In principle, any THF can be used as a monomer for producing PTHF be used. However, commercially available, by acid treatment, such as described for example in EP-A 003 112, or THF pre-purified by distillation used.
Als Telogene eignen sich im einstufigen Verfahren gesättigte oder ungesättigte, unverzweigte oder verzweigte alpha, omega-C2- bis C12- Diole, Wasser, Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 200 bis 700 Dalton, cyclische Ether oder deren Gemische. Bevorzugt sind Wasser, Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4- Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 200 bis 700 Dalton, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1,10-Decandiol, 2-Butin-1,4-diol und Neopentylglykol oder deren Gemische, wobei Wasser, 1,4-Butandiol und/oder Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 200 bis 700 Dalton besonders bevorzugt sind.Suitable telogens in the one-step process are saturated or unsaturated, unbranched or branched alpha, omega-C 2 to C 12 diols, water, polytetrahydrofuran with a molecular weight of 200 to 700 daltons, cyclic ethers or mixtures thereof. Water, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, polytetrahydrofuran with a molecular weight of 200 to 700 daltons, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol are preferred , 1,10-decanediol, 2-butyne-1,4-diol and neopentyl glycol or mixtures thereof, water, 1,4-butanediol and / or polytetrahydrofuran having a molecular weight of 200 to 700 daltons being particularly preferred.
Als Telogene zur Herstellung von PTHF und THF-Copolymeren nach dem zweistufigen Verfahren dienen Carbonsäureanhydride und/oder Carbonsäureanhydrid/Protonensäure- Gemische. Bevorzugt sind Carbonsäureanhydride, welche von aliphatischen oder aromatischen, Poly- und/oder Monocarbonsäuren abgeleitet sind, die 2 bis 12, bevorzugt 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. Besonders bevorzugt ist Essigsäureanhydrid. Die Protonensäuren sind bevorzugt organische und anorganische Säuren, die im Reaktionssystem löslich sind. Bevorzugte Carbonsäuren sind aliphatische oder aromatische Poly- und/oder Monocarbonsäuren, die 2 bis 12, bevorzugt 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele für aliphatische Carbonsäuren sind Essigsäure, Milchsäure, Propionsäure, Valeriansäure, Capronsäure, Caprylsäure und Pelargonsäure. Beispiele für aromatische Carbonsäuren sind Phthalsäure und Naphthalincarbonsäure. Von diesen Carbonsäuren wird bevorzugt Essigsäure verwendet.As a telogen for the production of PTHF and THF copolymers according to the two-stage Process serve carboxylic anhydrides and / or carboxylic anhydride / protonic acid Mixtures. Preferred carboxylic anhydrides are those which are aliphatic or aromatic, poly- and / or monocarboxylic acids are derived, which 2 to 12, preferably 1 contain up to 8 carbon atoms. Acetic anhydride is particularly preferred. The Protonic acids are preferred organic and inorganic acids, which in Reaction system are soluble. Preferred carboxylic acids are aliphatic or aromatic Poly- and / or monocarboxylic acids containing 2 to 12, preferably 1 to 8 carbon atoms contain. Examples of aliphatic carboxylic acids are acetic acid, lactic acid, Propionic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid and pelargonic acid. examples for aromatic carboxylic acids are phthalic acid and naphthalene carboxylic acid. Of these Carboxylic acids are preferably acetic acid.
Als Comonomere sind cyclische Ether, die sich ringöffnend polymerisieren lassen, bevorzugt dreigliedrige, vier- und fünfgliedrige Ringe wie die THF-Derivate, 2- Methyltetrahydrofuran oder 3-Methyltetrahydrofuran, cyclische Ether wie 1,3-Dioxolan, Trioxan, Oxetan, substituierte Oxetane wie 3,3-Dimethyloxetan, 1,2-Alkylenoxide, zum Beispiel Ethylenoxid oder Propylenoxid, geeignet, wobei 2-Methyltetrahydrofuran oder 3- Methyltetrahydrofuran besonders bevorzugt sind.Cyclic ethers which can be polymerized to open the ring as comonomers are preferably three-membered, four-membered and five-membered rings such as the THF derivatives, 2- Methyltetrahydrofuran or 3-methyltetrahydrofuran, cyclic ethers such as 1,3-dioxolane, Trioxane, oxetane, substituted oxetanes such as 3,3-dimethyloxetane, 1,2-alkylene oxides, for Example ethylene oxide or propylene oxide, where 2-methyltetrahydrofuran or 3- Methyltetrahydrofuran are particularly preferred.
Das Telogen wird zweckmäßigerweise gelöst im THF der Polymerisation zugeführt, wobei ein Telogengehalt von 0,04 bis 17 mol-%, bezogen auf Tetrahydrofuran, bevorzugt ist. Comonomere werden ebenfalls zweckmäßigerweise gelöst in THF der Polymerisation zugeführt, wobei der Comonomerengehalt bis zu 30 mol-%, bevorzugt 20 mol-%, bezogen auf Tetrahydrofuran, betragen kann. Es ist jedoch auch möglich, dem Polymerisationsreaktor THF und das Telogen und/oder das Comonomer getrennt zuzuführen. Da das Telogen den Abbruch der Polymerisation bewirkt, läßt sich über die eingesetzte Telogenmenge das mittlere Molekulargewicht des PTHF oder THF- Copolymeren steuern. Je mehr Telogen im Reaktionsgemisch enthalten ist, desto niedriger wird das mittlere Molekulargewicht des PTHF oder der betreffenden THF-Copolymere. Je nach Telogengehalt der Polymerisationsmischung können PTHF und THF-Copolymere mit mittleren Molekulargewichten von 650 bis 5000 Dalton, bevorzugt von 650 bis 3000 Dalton und besonders bevorzugt von 1000 bis 3000 Dalton hergestellt werden.The telogen is expediently fed to the polymerization in solution in the THF, where a telogen content of 0.04 to 17 mol%, based on tetrahydrofuran, is preferred. Comonomers are also advantageously dissolved in THF from the polymerization supplied, the comonomer content up to 30 mol%, preferably 20 mol%, based on tetrahydrofuran. However, it is also possible that Polymerization reactor THF and the telogen and / or the comonomer separated supply. Since the telogen causes the termination of the polymerization, can be Telogen amount used the average molecular weight of the PTHF or THF Control copolymers. The more telogen is in the reaction mixture, the lower becomes the average molecular weight of the PTHF or the relevant THF copolymers. ever according to the telogen content of the polymerization mixture, PTHF and THF copolymers can be used average molecular weights from 650 to 5000 daltons, preferably from 650 to 3000 Dalton and particularly preferably from 1000 to 3000 Dalton.
Die Polymerisation wird im allgemeinen bei Temperaturen von 0 bis 80°C, bevorzugt bei 25 bis 75°C, und besonders bevorzugt bei 40 bis 70°C durchgeführt. Der angewandte Druck ist in der Regel für das Ergebnis der Polymerisation unkritisch, weshalb im allgemeinen bei Atmosphärendruck oder unter dem Eigendruck des Polymerisationssystems gearbeitet wird.The polymerization is generally carried out at from 0 to 80 ° C., preferably at 25 to 75 ° C, and particularly preferably at 40 to 70 ° C. The applied one Pressure is usually not critical to the result of the polymerization, which is why generally at atmospheric pressure or under the autogenous pressure of the Polymerization system is worked.
Zur Vermeidung der Bildung von Etherperoxiden wird die Polymerisation vorteilhaft unter einer Inertgasatmosphäre vollzogen. Als Inertgase können z. B. Stickstoff, Kohlendioxid oder die Edelgase dienen, bevorzugt wird Stickstoff verwendet.To avoid the formation of ether peroxides, the polymerization is advantageously carried out under an inert gas atmosphere. As inert gases such. B. nitrogen, carbon dioxide or the noble gases are used, nitrogen is preferably used.
Die Polymerisation kann in Gegenwart von Wasserstoff bei Wasserstoffdrucken von 0,1 bis 10 bar durchgeführt werden.The polymerization can be carried out in the presence of hydrogen at hydrogen pressures of 0.1 up to 10 bar.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt kontinuierlich betrieben. Es ist jedoch auch möglich die Polymerisationstufe und/oder eine, mehrere oder alle der Aufarbeitungsstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens diskontinuierlich zu betreiben, wobei jedoch bevorzugt zumindest die Polymerisation bevorzugt kontinuierlich betrieben wird.The process according to the invention is preferably operated continuously. However, it is the polymerization stage and / or one, several or all of the To operate batch stages of the process according to the invention discontinuously, however, preferably at least the polymerization is preferably carried out continuously becomes.
Dabei kann die Umsetzung bevorzugt in herkömmlichen, für kontinuierliche Verfahren geeigneten Reaktoren oder Reaktoranordnungen in Suspensions- oder Festbettfahrweise, bei Suspensionsfahrweise beispielsweise in Schlaufenreaktoren oder Rührreaktoren, oder bei Festbettfahrweise in Rohrreaktoren oder Festbettreaktoren ausgeführt werden. Die Festbettfahrweise ist bevorzugt.The implementation can preferably in conventional, for continuous processes suitable reactors or reactor arrangements in suspension or fixed bed mode, in suspension mode, for example in loop reactors or stirred reactors, or in the case of a fixed bed mode of operation in tubular reactors or fixed bed reactors. The Fixed bed style is preferred.
Bei der Festbettfahrweise kann der Polymerisationsreaktor in Sumpffahrweise, d. h. das Reaktionsgemisch wird von unten nach oben geführt, oder in Rieselfahrweise, d. h. Reaktionsgemisch wird von oben nach unten durch den Reaktor geführt, betrieben werden. Das Eduktgemisch (Feed) aus THF und Telogen und/oder Comonomer wird dem Polymerisationsreaktor kontinuierlich zugeführt, wobei die Katalysatorbelastung 0,05 bis 0,8 kg THF/(l.h), bevorzugt 0,1 bis 0,6 kg THF/(l.h) und besonders bevorzugt 0,15 bis 0,5 kg THF/(l.h), beträgt.In the fixed bed mode of operation, the polymerization reactor can be operated in the bottom mode, i.e. H. the Reaction mixture is led from the bottom up, or in trickle mode, d. H. Reaction mixture is passed through the reactor from top to bottom, operated. The educt mixture (feed) of THF and telogen and / or comonomer is the Polymerization reactor fed continuously, the catalyst loading 0.05 to 0.8 kg THF / (l.h), preferably 0.1 to 0.6 kg THF / (l.h) and particularly preferably 0.15 to 0.5 kg THF / (l.h).
Außerdem kann der Polymerisationsreaktor im geraden Durchgang, das heißt ohne Produktrückführung, oder im Umlauf, das heißt, das den Reaktor verlassende Polymerisationsgemisch wird im Kreislauf geführt, betrieben werden. Bei der Umlauffahrweise beträgt das Verhältnis von Umlauf zu Zulauf ≦ 100 : 1, bevorzugt < 40 : 1 und besonders bevorzugt < 30 : 1.In addition, the polymerization reactor can be operated in a single pass, that is without Product return, or in circulation, that is, the one leaving the reactor Polymerization mixture is circulated, operated. In the Circulation mode is the ratio of circulation to inlet ≦ 100: 1, preferably <40: 1 and particularly preferably <30: 1.
Die Bestimmung der Porosität der Katalysatoren wurde mit der Hg-Intrusionsmethode entsprechend DIN 66133 vorgenommen. The porosity of the catalysts was determined using the Hg intrusion method made according to DIN 66133.
Die Bestimmung der Menge der sauren Zentren mit pKs < -3 ("Azidität") wurde durch Titration mit Pyrazin als Base in absolutem Toluol als Lösungsmittel mit Dicinnamalaceton (CAS 622-21-9) als Indikator durchgeführt. Die Durchführung der Titration erfolgte so wie z. B. in "H. Benesi und B. Winquist, Advances in Catalysis, Vol. 27, 1978, Academic Press, ISBN 0-12-007827-9" und darin enthaltenen Referenzen angegeben.The determination of the amount of acidic centers with pKs <-3 ("acidity") was carried out by Titration with pyrazine as the base in absolute toluene as the solvent Dicinnamalacetone (CAS 622-21-9) performed as an indicator. Implementation of the Titration was carried out as e.g. B. "H. Benesi and B. Winquist, Advances in Catalysis, Vol. 27, 1978, Academic Press, ISBN 0-12-007827-9 "and references contained therein specified.
Die diskontinuierlichen Polymerisationsversuche wurden in 40-ml GC-Probenfläschchen unter einer Argon-Atmosphäre durchgeführt. 5 g Katalysatorstränge, die vor ihrer Verwendung zur Entfernung von adsorbiertem Wasser 18 Stunden lang bei 400°C im O2/N2-Strom ("synthetische Luft") getrocknet worden waren, wurden in 20,75 g Butandiol haltigem THF (Butandiolkonzentration 2000 ppm) 6 Stunden lang unter Ar auf 60°C unter Schütteln erhitzt. Anschließend wurde das Reaktionsgefäß abgekühlt, der Katalysator abfiltriert und dreimal mit je 10 g THF gewaschen. Die Filtrate wurden vereinigt, bei 70°C/20 mbar am Rotationsverdampfer eingeengt und gewogen.The batch polymerization experiments were carried out in 40 ml GC vials under an argon atmosphere. 5 g of catalyst strands which had been dried for 18 hours at 400 ° C. in a stream of O 2 / N 2 (“synthetic air”) before being used to remove adsorbed water were dissolved in 20.75 g of THF containing butanediol (butanediol concentration 2000 ppm) heated to 60 ° C with shaking under Ar for 6 hours. The reaction vessel was then cooled, the catalyst was filtered off and washed three times with 10 g of THF each. The filtrates were combined, concentrated at 70 ° C./20 mbar on a rotary evaporator and weighed.
Wie die Versuche zeigen, führt die Verwendung von Katalysatoren mit einem hohen Anteil an Transportporen < 25 nm im erfindungsgemäßen Verfahren in allen Fällen zu einer Aktivitätssteigerung. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kapazität bestehender Anlagen zur Herstellung von PTHF ohne Umrüstung daher deutlich gesteigert werden oder es können entsprechend zukünftige Anlagen kleiner und daher mit entsprechend verringertem Investitionsvolumen gebaut werden.As the experiments show, the use of catalysts leads to a high Proportion of transport pores <25 nm in the process according to the invention increases in all cases an increase in activity. When using the method according to the invention, the Capacity of existing plants for the production of PTHF without retrofitting is therefore clear can be increased or future plants can be smaller and therefore with correspondingly reduced investment volume.
In einem Kollergang wurden 130 kg TiO2.aq (= 100 kg TiO2), 26,7 kg Wolframsäure (= 25 kg WO3) mit 1,52 kg H3PO4 (85%) und 46,7 kg H2O verdichtet die entstehende Paste extrudiert und zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden bei 170°C getrocknet und anschließend bei 690°C 2 Stunden lang kalziniert.130 kg TiO 2 .aq (= 100 kg TiO 2 ), 26.7 kg tungsten acid (= 25 kg WO 3 ) with 1.52 kg H 3 PO 4 (85%) and 46.7 kg H 2 O compresses the resulting paste extruded and shaped into strands of 4 mm in diameter. These were dried at 170 ° C and then calcined at 690 ° C for 2 hours.
In einem Kollergang wurden 119 kg TiO2.aq (= 95,6 kg TiO2), 25,6 kg Wolframsäure (= 23,9 kg WO3) mit 1,46 kg H3PO4 (85%) und 48 kg H2O verdichtet, die entstehende Paste extrudiert und zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden bei 170°C getrocknet und anschließend bei 690°C 2 Stunden lang kalziniert.119 kg of TiO 2 .aq (= 95.6 kg of TiO 2 ), 25.6 kg of tungstic acid (= 23.9 kg of WO 3 ) with 1.46 kg of H 3 PO 4 (85%) and 48 kg H 2 O is compressed, the resulting paste is extruded and shaped into strands with a diameter of 4 mm. These were dried at 170 ° C and then calcined at 690 ° C for 2 hours.
In einem Laborkneter wurden 150,2 g TiO2.aq (= 115,7 g TiO2), 40,46 g Wolframsäure (= 37,63 g WO3) mit 94 g Stearinsäure, 9,4 Weinsäure, 2,2 g H3PO4 (85%) und 92 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden 4 Stunden bei 400°C im N2-Strom getrocknet und anschließend 3 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.150.2 g of TiO 2 .aq (= 115.7 g of TiO 2 ), 40.46 g of tungstic acid (= 37.63 g of WO 3 ) with 94 g of stearic acid, 9.4 of tartaric acid and 2.2 g were mixed in a laboratory kneader H 3 PO 4 (85%) and 92 g H 2 O kneaded and the resulting paste is deformed into strands of 4 mm in diameter. These were dried in a stream of N 2 at 400 ° C. for 4 hours and then calcined in air at 650 ° C. for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 200 g TiO2.aq (= 160 g TiO2), 43 g Wolframsäure (= 40 g WO3) mit 48,6 g Stearinsäure, 12,2 Weinsäure, 38,6 g wäßriges Silicasol (15,8% SiO2) und 40 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 2 Stunden lang bei 350°C an Luft getrocknet und 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert.200 g TiO 2 .aq (= 160 g TiO 2 ), 43 g tungstic acid (= 40 g WO 3 ) with 48.6 g stearic acid, 12.2 tartaric acid, 38.6 g aqueous silica sol (15.8 % SiO 2 ) and 40 g of H 2 O and kneaded the resulting paste into strands of 4 mm in diameter. These were then air dried at 350 ° C for 2 hours and air calcined at 700 ° C for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 128,7 TiO2.aq (= 99 g TiO2), 35,4 g Wolframsäure (= 33 g WO3), 65,9 g Oxalsäure, 6,9 g Methylzellulose und 70 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 2 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert. 128.7 TiO 2 .aq (= 99 g TiO 2 ), 35.4 g tungstic acid (= 33 g WO 3 ), 65.9 g oxalic acid, 6.9 g methyl cellulose and 70 g H 2 O were kneaded in a laboratory kneader and the resulting paste is shaped into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 650 ° C. for 2 hours.
In einem Laborkneter wurden 100 g TiO2.aq (= 80 g TiO2), 31,3 g Ammoniumparawolframat (= 28,2 g WO3), 91,9 g Oxalsäure, 4 g Polyvinylalkohol, 4 g Polyethylenoxid und 80 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 1,5 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.100 g of TiO 2 .aq (= 80 g of TiO 2 ), 31.3 g of ammonium paratungstate (= 28.2 g of WO 3 ), 91.9 g of oxalic acid, 4 g of polyvinyl alcohol, 4 g of polyethylene oxide and 80 g of H were mixed in a laboratory kneader 2 O kneaded and the resulting paste formed into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 650 ° C for 1.5 hours.
In einem Laborkneter wurden 143,2 g TiO2.aq (= 110 g TiO2), 29,6 g Wolframsäure (= 27,5 g WO3), 68,7 g Stearinsäure, 6,9 Weinsäure, 60,8 g Guanidiniumcarbonat, 1,6 g H3PO4 (85%) und 80 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden 4 Stunden lang bei 400°C im N2-Strom getrocknet und anschließend 3 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.143.2 g of TiO 2 .aq (= 110 g of TiO 2 ), 29.6 g of tungstic acid (= 27.5 g of WO 3 ), 68.7 g of stearic acid, 6.9 of tartaric acid and 60.8 g were mixed in a laboratory kneader Guanidinium carbonate, 1.6 g H 3 PO 4 (85%) and 80 g H 2 O kneaded and the resulting paste is deformed into strands of 4 mm in diameter. These were dried in a stream of N 2 at 400 ° C. for 4 hours and then calcined in air at 650 ° C. for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 217,5 g TiO2.aq (= 167,6 g TiO2), 44,9 g Wolframsäure (= 41,8 g WO3), 104,4 g Ammoniumcitrat, 10,4 g Weinsäure, 2,5 g H3PO4 (85%) und 41,5 g 25-prozentige NH3-Lösung verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden 3 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.217.5 g of TiO 2 .aq (= 167.6 g of TiO 2 ), 44.9 g of tungstic acid (= 41.8 g of WO 3 ), 104.4 g of ammonium citrate, 10.4 g of tartaric acid, 2 , 5 g of H 3 PO 4 (85%) and 41.5 g of 25% NH 3 solution, kneaded and the resulting paste was deformed into strands of 4 mm in diameter. These were calcined in air at 650 ° C for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 143 g TiO2.aq (= 110 g TiO2), 29,6 g Wolframsäure (= 27,5 g WO3), 68,7 g Guanidiniumcarbonat, 35 g Ameisensäure, 6,9 g Weinsäure, 1,6 g H3PO4 (85%) und 15 g 1120 verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden 3 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.143 g of TiO 2 .aq (= 110 g of TiO 2 ), 29.6 g of tungstic acid (= 27.5 g of WO 3 ), 68.7 g of guanidinium carbonate, 35 g of formic acid, 6.9 g of tartaric acid, 1 , 6 g of H 3 PO 4 (85%) and 15 g of 1120 are kneaded and the resulting paste is shaped into strands of 4 mm in diameter. These were calcined in air at 650 ° C for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 150 g TiO2.aq (= 115,7 g TiO2), 40,46 g Wolframsäure (= 37,63 g WO3) mit 94 g Gelatine, 9,4 g Weinsäure, 2,2 g H3PO4 (85%) und 117 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert. 150 g of TiO 2 .aq (= 115.7 g of TiO 2 ), 40.46 g of tungstic acid (= 37.63 g of WO 3 ) with 94 g of gelatin, 9.4 g of tartaric acid, 2.2 g of H were mixed in a laboratory kneader 3 PO 4 (85%) and 117 g H 2 O kneaded and the resulting paste is deformed into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 700 ° C for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 150,2 g TiO2.aq (= 115,7 g TiO2), 40,46 g Wolframsäure (= 37,63 g WO3) mit 94 g reine, lösliche Stärke, 9,4 g Weinsäure, 2,2 g H3PO4 (85%) und 140 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert.150.2 g of TiO 2 .aq (= 115.7 g of TiO 2 ), 40.46 g of tungstic acid (= 37.63 g of WO 3 ) with 94 g of pure, soluble starch, 9.4 g of tartaric acid were mixed in a laboratory kneader. 2.2 g of H 3 PO 4 (85%) and 140 g of H 2 O kneaded and the resulting paste was shaped into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 700 ° C for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 150,2 g TiO2.aq (= 115,7 g TiO2), 40,46 g Wolframsäure (= 37,63 g WO3) mit 93,9 g kalt gemahlenem Paraffin, 9,4 g Weinsäure, 2,2 g H3PO4 (85%) und 100 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 4 Stunden lang bei 400°C im N2-Strom getrocknet und 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert.150.2 g of TiO 2 .aq (= 115.7 g of TiO 2 ), 40.46 g of tungstic acid (= 37.63 g of WO 3 ) with 93.9 g of cold-ground paraffin, 9.4 g of tartaric acid were mixed in a laboratory kneader , 2.2 g H 3 PO 4 (85%) and 100 g H 2 O kneaded and the resulting paste is deformed into strands of 4 mm in diameter. These were then dried in a stream of N 2 at 400 ° C. for 4 hours and calcined in air at 700 ° C. for 3 hours.
In einem Laborkneter wurden 160 g TiO2.aq (= 128 g TiO2), 34,4 g Wolframsäure (= 32 g WO3) mit 77,8 g Ruß (Printex 75, Fa. Degussa), 9,8 g Weinsäure, 2,3 g H3PO4 (85%), 20,4 g alkalifreiem Lutensol und 120 g H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 4 Stunden lang bei 400°C im N2-Strom getrocknet und 8 Stunden lang bei 600°C an Luft kalziniert.160 g of TiO 2 .aq (= 128 g of TiO 2 ), 34.4 g of tungstic acid (= 32 g of WO 3 ) with 77.8 g of carbon black (Printex 75, from Degussa), 9.8 g of tartaric acid were mixed in a laboratory kneader , 2.3 g of H 3 PO 4 (85%), 20.4 g of alkali-free lutensol and 120 g of H 2 O kneaded and the resulting paste deformed into strands of 4 mm in diameter. These were then dried in a stream of N 2 at 400 ° C. for 4 hours and calcined in air at 600 ° C. for 8 hours.
In einem Becherglas wurden 200 g TiO2.aq (= 160 g TiO2), 41,4 g H3PW12O40.aq (= 33,2 g WO3) mit 520 g H2O gerührt und bei 60°C im Vakuum eingedampft. Anschließend wurde das Material im N2-Strom auf 500°C erhitzt und 2 Stunden lang bei dieser Temperatur an Luft kalziniert. Das Produkt wurde in einer Analysenmühle fein gemahlen, in einem Laborkneter mit 120,8 m H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert.200 g TiO 2 .aq (= 160 g TiO 2 ), 41.4 g H 3 PW 12 O 40 .aq (= 33.2 g WO 3 ) were stirred in a beaker with 520 g H 2 O and at 60 ° C evaporated in vacuo. The material was then heated to 500 ° C. in a stream of N 2 and calcined in air at this temperature for 2 hours. The product was finely ground in an analytical mill, kneaded in a laboratory kneader with 120.8 m H 2 O and the resulting paste was shaped into strands with a diameter of 4 mm. These were then calcined in air at 700 ° C for 3 hours.
In einem Becherglas wurden 375 g TiOz.aq (= 300 g TiO2), 103,4 g H3PW12O40.aq (= 82,9 g WO3) mit 1040 g H2O gerührt und bei 60°C im Vakuum eingedampft. In a beaker, 375 g TiOz.aq (= 300 g TiO 2 ), 103.4 g H 3 PW 12 O 40 .aq (= 82.9 g WO 3 ) were stirred with 1040 g H 2 O and at 60 ° C evaporated in vacuo.
Anschließend wurde das Material im N2-Strom auf 500°C erhitzt und 2 Stunden lang bei dieser Temperatur an Luft kalziniert. Das Produkt wurde in einer Spiralstrahlmühle bei 8 bar zu Teilchen einer mittleren Größe von 0,8 µm gemahlen, in einem Laborkneter mit 120,8 m H2O verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 1 Stunde lang bei 650°C an Luft kalziniert.The material was then heated to 500 ° C. in a stream of N 2 and calcined in air at this temperature for 2 hours. The product was ground in a spiral jet mill at 8 bar into particles of an average size of 0.8 μm, kneaded in a laboratory kneader with 120.8 m H 2 O and the resulting paste was shaped into strands with a diameter of 4 mm. These were then calcined in air at 650 ° C. for 1 hour.
8,38 kg TiO2.aq (= 6,44 kg TiO2) und 2,00 kg H3PW12O40.aq (= 1,61 kg WO3) wurden mit 138 kg H2O angemaischt und in einem Sprühturm bei 120°C zu einem Pulver einer mittleren Teilchengröße von 2,7 µm versprüht, welches anschließend 2 Stunden lang bei 500°C kalziniert wurde. 200 g dieses Sprühpulvers wurden mit 10 g Methylzellulose und 120 g H2O in einem Laborkneter verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 3 Stunden lang bei 700°C an Luft kalziniert.8.38 kg TiO 2 .aq (= 6.44 kg TiO 2 ) and 2.00 kg H 3 PW 12 O 40 .aq (= 1.61 kg WO 3 ) were mixed with 138 kg H 2 O and mixed in one Spray tower sprayed at 120 ° C to a powder with an average particle size of 2.7 microns, which was then calcined at 500 ° C for 2 hours. 200 g of this spray powder were kneaded with 10 g of methyl cellulose and 120 g of H 2 O in a laboratory kneader and the resulting paste was shaped into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 700 ° C for 3 hours.
7,86 kg TiO2.aq (= 6,04 kg TiO2) und 2,50 kg H3PW12O40.aq (= 2,01 kg WO3) wurden mit 138 kg H2O angemaischt und in einem Sprühturm bei 120°C zu einem Pulver einer mittleren Teilchengröße von 2,6 µm versprüht, welches anschließend 2 Stunden lang bei 500°C kalziniert wurde. 200 g dieses Sprühpulvers wurden mit 10 g Methylzellulose und 120 g H2O in einem Laborkneter verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 3 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert.7.86 kg TiO 2 .aq (= 6.04 kg TiO 2 ) and 2.50 kg H 3 PW 12 O 40 .aq (= 2.01 kg WO 3 ) were mixed with 138 kg H 2 O and mixed in one Spray tower sprayed at 120 ° C to a powder with an average particle size of 2.6 microns, which was then calcined at 500 ° C for 2 hours. 200 g of this spray powder were kneaded with 10 g of methyl cellulose and 120 g of H 2 O in a laboratory kneader and the resulting paste was shaped into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 650 ° C. for 3 hours.
7,86 kg TiO2.aq (= 6,04 kg TiO2) und 2,50 kg H3PW12O40.aq (= 2,01 kg WO3) wurden mit 138 kg H2O angemaischt und in einem Sprühturm bei 120°C zu einem Pulver einer mittleren Teilchengröße von 2,6 µm versprüht, welches anschließend 2 Stunden lang bei 500°C kalziniert wurde. 200 g dieses Sprühpulvers wurden mit 6 g Polyethylenoxid und 116 g H2O in einem Laborkneter verknetet und die entstehende Paste zu Strängen von 4 mm Durchmesser verformt. Diese wurden anschließend 2 Stunden lang bei 650°C an Luft kalziniert. 7.86 kg TiO 2 .aq (= 6.04 kg TiO 2 ) and 2.50 kg H 3 PW 12 O 40 .aq (= 2.01 kg WO 3 ) were mixed with 138 kg H 2 O and mixed in one Spray tower sprayed at 120 ° C to a powder with an average particle size of 2.6 microns, which was then calcined at 500 ° C for 2 hours. 200 g of this spray powder were kneaded with 6 g of polyethylene oxide and 116 g of H 2 O in a laboratory kneader and the resulting paste was shaped into strands of 4 mm in diameter. These were then calcined in air at 650 ° C. for 2 hours.
Claims (11)
Transportporen jeweils eines Durchmessers von < 25 nm, und
einem Volumen dieser Transportporen von mindestens 50 mm3/g.1. Catalyst which contains a catalytically active amount of at least one oxygen-containing molybdenum and / or tungsten compound on an oxidic support material and which after application of the precursor compounds of the catalytically active compounds to the support material or a support material precursor at temperatures of 400 ° C to 900 ° C has been calcined, characterized by a porosity of the catalyst
Transport pores each with a diameter of <25 nm, and
a volume of these transport pores of at least 50 mm 3 / g.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |