DE1811062A1 - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AcrylnitrilInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril durch katalytische Dampfphasen-Ainmoxydation
von Propylen. ·
Aufgabe der Erfindung ist es im wesentlichen, die Reaktion vorteilhaft mit einem Katalysator auszuführen,
v/elcher verbesserte katalytische Aktivität bezüglich der Bildung von Acrylnitril aufv/eist. __ ■.--— ~=™r==--
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht in der Verv/endung eines Eisenoxyd-Antimonoxyd-Katalysator .mit verstärkter
Wirkung von einer speziellen Zusammensetzung, v/elcher eine speziflache. $(&ψψ£ψ£ια-β Komponente (Promotor-
ityljpdliche Abreden, Insbesondere durch Telefon, bedürfen schriftlicher Bestätigung
Dresdner Bank München Kto. 109103 ·■ Posticheckkonto München 11 69 74
komponente), nämlich Vanadium, bei der vorstehend erwähnten
Reaktion in \einem speziellen Verhältnis einschließt.
Es wurde unabhängig von 3 Forsohungagruppen gefunden,
daß ein Eisenoxy-rAntimonoxyd-Katalysator bei der katalytischen
Ammoxydation von Olefinen zu nitrilen brauchbar ist. Vgl. hierzu japanische Patentschrift 420 264 der ITLtto
Chemical Co., .Japan(Priorität: 30. Dezember 196Ό), britische |. Patentschrift 983 775 der Union Chemique-Chemische Bedrijven
(UCB), Belgien (Priorität: 7. September 1961) und USA-Patentschrift 3 197 919 der Standard Oil Co., Ohio (Sohiö),
USA (Prioritäten: 11. Juni 1962 und 8. Januar 1963).
Sobald ein neuer Katalysator bekannt geworden ist, ist es danach im allgemeinen übliche Praxis, bei neueren
Katalysatoruntersuchungen zu dem Katalysator verschiedene metallische· und nicht-metallische Elemente zu geben, soweit
man ihre Verstärkungswirkung erkennen und untersuchen kann..
Solche Untersuchungen sind bereits in Bezug auf den Eisenoxy-Antimonoxyd-Katalysator durchgeführt worden. So
ist in der belgischen Patentschrift 641 143 und der entsprechenden
USA-Patentschrift 3 338 952 die Zugabe von 25 metallischen
Elementen zu diesem Katalysator untersucht und deren Verstärkerwirkung beschrieben worden'. Jedoch wird in
diesen Patentschriften nichts über die Verstärkerwirkung . einer Vanadiumkomponente gesagt. Dort ist konkret nur die
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Verstärkerwirkung von metallischen Elementen beschrieben, die in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-$ zu nur einem spezifischen,
nicht verstärkten Eisenoxyd-Antimonoxyd-Kataly-
sator mit einem sehr kleinen Atomverhältnis von Fe/Sb
(etwa-1 : 9) gegeben wurden. Auch besitzt der nicht verstärkte
Katalysator eine schwache Aktivität und die Umwandlung von !Propylen zu dem unter Verwendung des Katalysators erhaltenen
Acrylnitril beträgt nur 50$ 3e I>urchgang. Ferner sind dort
die Veränderungen der Icataly tischen Aktivität, welche durch
die quantitative Variierung des Verstärkers bzw. Promotors, durch die kombinierte Verwendung einer Vielzahl von Promotoren
und durch die Variierung des Atomverhältnisses von Pe/Sb in den nicht verstärkten Katalysatoren verursacht
werden, nicht berücksichtigt worden.
Der Grad der Verstärkerwirkung, der durch Zugabe zahlreicher verschiedener metallischer Elemente (ungeachtet ihrer
quantitativen Veränderung) zu einem nicht verstärkten Katalysator mit einer definierten Zusammesentzung erhalten wird,
wird ungeachtet der Veränderung des Verhältnisses der Elemente als Bestandteile in"dem nicht verstärkten Katalysator
und ungeachtet der Veränderung der zugegebenen Promotormenge nicht immer konstant gehalten. Es tr$ft jedoch gewöhlich
eher zu, daß dieser Grad durch diese Veränderungen beträchtlich beeinflußt wird. Es ist zumindest aus der Kenntnis der
Katalysatorchemie bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht mög-
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• lich> diese Beziehungen vorauszusagen.
Es besteht ein bemerkenswerter Unterschied sowohl ■bezüglich Schwierigkeiten als auch bezüglich deß. technischen
Verdienstes zwischen dem dem bloßen Aufzählen von.-soviel metallischen Elementen, wie man sich als Verstärker
bzw. Promotoren denken kann, und der tatsächlichen Bildung irgendeines optimal verstärkten Katalysators, was
durch Auswahl irgendeiner Kombination spezieller Elemente und durch Bestimmung der wirksamsten Mengen davon erreicht
wird, welche im Bezug auf das Komponentenverhaltnis des unverstärkten Katalysators zuzugeben sind. Das letztere
kann aufgrund des ersteren nicht vorhergesagt werden, da
es, um das letztere aufgrund des ersteren ohne erfinderische Leistung zu erreichen, erforderlich ist, mit allen möglichen
Kombinationen von Metallelementen Experimente durchzuführen und die Anzahl der auszuführenden Untersuchungen
zu groß ist, um sie praktisch durchzuführen. Daher kann das . letztere aufgrund des ersteren nur durch erfirderische Leistungen,
einschließlich einer detaillierten Untersuchung des unverstärkten Katalysators, Erkennen gewünschter Promotorwirkungen,
die durch eine derartige Untersuchung ermittelt werden, die Auswahl von Promotoren aufgrund einer solchen
Erkenntnis und eine unerwartete Entdeckung aufgrund der Untersuchung zur Zusammenfassung dieser Faktoren erreicht werden.
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Als Versuch zur Auswahl irgendeines optimal verstärkten Katalysators wurden gemäß der Erfindung detaillierte
Untersuchungen der Eigenschaften von unverstärktem Eisenoxyd-Antimonoxyd-Katalysator
unternommen. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind durch die gestrichelten Kurven in
Figur 1 dargestellt. In Figur 1 stellt die Abszisse dip
Reaktionstemperatur (0C) dar; die linke Ordinate stellt
verschiedene Prozentsätze dar und zeigt Reaktionsergebnisse, und die rechte Ordinate stellt die Konzentration von
Sauerstoff, in dem das Reaktionsgefäß verlassenden G-as dar,
wobei diese Konzentration als Prozent, bezogen auf trockenes G-as, ausgedrückt ist. Unter trockenem Gas werden Gasbestandteile
(Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd und dgl.) ausser Dampfbestandteilen verstanden, die bei .
Hormaltemperatur kondensieren (Acrylnitril, Acetonitril, Acrolein, Blausäure, Wasser und dgl.). Ferner bedeuten die
hier verwendeten Symbole jeweils die nachstehenden Werte:
T : Gesamtumsetzung von Propylen
= Kohlenstoffgewicht von umgesetztem Propylen x -jq
Kohlenstoffgewicht von eingesetztem Propylen
S : Selektivität für Acrylnitril (c/°)
Kohlenstoffgewicht von gebildeten Acrylnitril,
Kohlenstoffgewicht von umgesetztem Propylen
AN : Umsetzung von Propylen zu Acrylnitril ($)
Kohlenstoffgewicht von gebildetem^Acrylnitril^
Kohlenstoffgewicht von eingesetztem Propylen
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= T x S χ 1/100
Og : restliches Op im ausströmenden trockenen Gas ($)» \
Ferner wird der unverstärkte Eisenoxyd-Antimonoxyd-Katalysator nachstellend als "Fe/Sb-Katalysator" oder "Vergleichskatalysator11 zur Vereinfachung der Ausdrucksv/eise bezeichnet. ~
Die in Figur 1 durch die gestrichelten Linien dargestellteümsetzung
von Propylen zu Acrylnitril mit einen Fe/Sb-"
Katalysator erreicht bei etwa 4200C den höchsten Wert von
etwa 65$ und zeigt die Neigung, allmählich bei einer höheren Temperatur
abzufallen. Um zu untersuchen, warum die Umsetzung zu Acrylnitril trotz der Tatsache abfällt, daß nicht 55» nicht-umgesetztes
Propylen oder mehr verbleiben, wurde die gesamte Umsetzung von Propylen T bestimmt und ferner die Selektivität
für Acrylnitril S berechnet.
Die Ergebnisse sind ebenfalls in Figur 1 durch die gestrichelte
Linie dargestellt. Die Gesamtumsetzung T steigt mit Erhöhung der Reaktionstemperatur an und erreicht etwa
97$ bei 43O0O. Es wurde gefunden, daß die Selektivität S
.dazu neigt, schnell nach Erreichen des.höchsten Wertes von
etwa 71$ bei einer Temperatur von 400° bis 4100C abzufallen.
So wird bei einer Temperatur von über 4100C ein größerer
Teil Propylen durch Uebenreaktion verbraucht. "-■"■-
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Obwohl eine Umsetzung zu Acrylnitril von 69$ aufgrund
des höchsten T-Wertes von 97$ und des höchsten S-Wertes von
71$ erwartet werden kann, beträgt die Umsetzung tatsächlich
' nur 6556» da die Bedingung, unter der der höchste T-Wert
" erhalten wird, unterschiedlich von der Bedingung ist, unter
der der höchste S-Wert erhalten wird.
Diese Kurven verschieben sich leicht entsprechend dem • Pe/Sb-Atomverhältnis in dem Katalysator und den anderen Bestandteilen,
jedoch verändern sich nicht die Grundeigenschaften des Fe/Sb-Katalysators, wie aus dem gegenseitigen Verhältnis
dieser Kurven hervorgeht.
Ee wurde daher eine .Maßnahme gesucht,um die aufsteigende Tendenz
der Selektivität S bis zu dem Punkt, an dem T den hoch- '
sten Wert zeigt, aufrechtzuerhalten.
Die Wirkung der Temperatur auf den S-Wert scheint ausschlaggebend zu sein, wie sich aus der Beurteilung des Verhältnisses
zwischen dem S-Wert und der Reaktionstemperatur (Abszisse) ergibt. Es wurde jedoch aus der Tatsache, daß eine
Abweichung von dem Verhältnis zwischen dem S-Wert und der Reaktionstemperatur
stattfindet, wenn das Pe/Sb-Atomverhältnis
verändert wird oder wenn die Zusammensetzung des Reaktionsmaterials verändert wird, die neue Erkenntnis gewonnen, daß
der S-Wert die Neigung zum Fallen unter der Bedingung zeigt,
. . % 909828/1625
daß die Menge des restlichen Sauerstoffs in dem Reaktionsgas ungeachtet der Temperatur einen bestimmten Wert oder
weniger, nämlich fast 3$ oder weniger,annimmt.
Somit "wurde gefunden, daß der Fe/Sb-Katalysator in
einer reduzierenden Atmosphäre im wesentlichen schwach ist und eine Verminderung der Selektivität bewirkt wird und im
Extremfall die dauernde Verschlechterung und Zerstörung ,des Katalysators bewirkt wird, wenn der Katalysator bei einer
niedrigen Sauerstoffkonzentration zur Wirkung gebracht wird.
Es ist möglich, diesen ÜTachteil bis zu einem bestimmten
Grad durch Erhöhung der Sauerstoffkonzentration in den •Reaktionsgasen zu korrigieren. Jedoch fördert diese Maßnahme
einerseits extremeOxydationsre,aktionen, wie die -Bildung von
COp· Auch wächst die. Menge von zu behandelndem Gas in unerwünschter V/eise an, und ferner steigen die Vorrichtungskosten,
da technisch Luft als Sauerstoffquelle verwendet wird. Daher
ist diese Maßnahme nicht unbedingt vorteilhaft vom Standpunkt der Gesamtbetrachtung. Es ist erwünscht, die katalytischen
Eigenschaften in einer Atmosphäre niedriger Sauerstoffkonzentration
und die Selektivität durch Untersuchung des Katalysators
selbst zu verbessern.
Aus diesem Gesichtspunkt heraus wurden gemäß der Erfindung
viele grundlegende Untersuchungen zur Auswahl von Promotoren unternommen,und es wurde gefunden, daß Vanadiumoxyd
, 909828/1625
■ zur Aufrechterhaltung der katalytischen Aktivität wirkt,
selbst im Bereich einer niedrigen Sauerstoffkonzentration.
selbst im Bereich einer niedrigen Sauerstoffkonzentration.
jDer durch Kombination von •Yanadiumo.xyd mit einem Pe/Sb-Katalysator,
erhaltene verstärkte Katalysator besitzt,, wie
gefunden wurde, eine unerwartet verbesserte Wirkung, 'sofern die Atomverhältnisse von Fe/Sb/V des Katalysators in einen speziellen Bereich fällt.
gefunden wurde, eine unerwartet verbesserte Wirkung, 'sofern die Atomverhältnisse von Fe/Sb/V des Katalysators in einen speziellen Bereich fällt.
Die durch Zugabe von Vanadiumoxyd verbesserten Charak-teristika
von verstärkten Katalysatoren mit katalycischen Eigenschaften in einer Atmosphäre niedriger Sauerstoffkonzentration
sind durch die durchgezogenen Linien in Figur 1 gezeigt.
Wie aus der ausgezogenen Linie in 3?igur 1 hervorgeht,
steigt die G-esamtumsetzung von Propylen T, wie durch die ausgezogene Linie T gezeigt ist, mit der Erhöhung der Temperatur an und erreicht 97$ bei einer Temperatur von etwa 4-6O0C u::d ist bei höheren Temperaturen fast konstant.
steigt die G-esamtumsetzung von Propylen T, wie durch die ausgezogene Linie T gezeigt ist, mit der Erhöhung der Temperatur an und erreicht 97$ bei einer Temperatur von etwa 4-6O0C u::d ist bei höheren Temperaturen fast konstant.
Andererseits erreicht die Selektivität von Acrylnitril,
wie durch die ausgezogene Linie S gezeigt ist, welche in ©iiWwi
höheren Niveau liegt als diejenige, die mit dem unverstarktevi Katalysator erhalten wird (gestrichelte Linie S) den höchsten
Wert von etwa 78$ bei einer Temperatur von etwa.4-35 C-, bei 4βϊ"
T 90$ erreicht. Anschließend fällt die Selektivität bei einer
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höheren Temperatur allmählich ab, jedoch ist die absteigende
■Tendenz viel milder als diejenige, die mit unverstärktem
Katalysator erhalten wird (gestrichelte linie S), und die Tendenz half: sich selbst in einem hohen Temperaturbereich
über 4600G gleichmäßig, in welchem T 97$ oder mehr erreicht.
Somit erreicht die UmsetziagzuAcrylnitril AW, welche das
Produkt von T und S, geteilt durch 100 ist, auch ,den höchsten
Wert von 75$ bei einer Temperatur von etwa 46O0C. Eine bemerkenswerte
Verbesserung kann im Vergleich mit dem höchsten · Wert von 65$ beobachtet werden, welcher mit dem vorstehenden
Vergleichs-bzw, mit dem nicht-verstärkten Katalysator erhalten
wird. Der Grund hierfür ist, daß nicht nur die Temperaturbedingungen zur Erhaltung des höchsten S-Wertes erfolgreich in die
Nachbarschaft der Temperatur zur Erhaltung des höchsten T-. Wertes verschoben wurde, sondern auch noch der absolute Wert
des höchsten S-Wertes unerwarteterweise durch die Zugabe von Vanadiumoxyd erhöht wurde. Ferner war die Bedingung derart,.
daß die Konzentration an restlichem Sauerstoff .1$ oder weniger
betrug. So ist eine bemerkenswerte Wirkung der Zugabe von Vanadiumoxyd klar ersichtlich. Der verstärkte Katalysator
' ist ein stabiler Katalysator, der sehr leicht vom Gesichtspunkt der Verfahrenskontrolle zu handhaben ist, da der Bereich,
in dem die höchste Umsetzung zu Acrylnitril erhalten werden kann, sich plateauartig ausdehnt mit einem Zentrum um
eine Temperatur von 450° bis 4700C.
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Ji
• Die Erfindung wurde aufgrund der Entdeckung der vorstehenden
neuen Tatsachen dadurch, vervollständigt, daß man Untersuchungen bezüglich der Bestimmung der zur Erlangung
der größten Wirkung . .· zuzugebenden Menge an Vanadiumoxyd und "bezüglich der Zusammensetzung des entsprechenden Vergleichskatalysators
oder Grundkatälysators ausführte.
Das Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril gemäß der Erfindung besteht darin, daß man ein Gemisch aus Propylen,
Sauerstoff und Ammoniak in der Dampfphase mit einem Katalysator in Berührung', bringt, welcher eine Zusammensetzung
der empirischen Formel
als aktive Komponente enthält, worin X ein Element aus der
Gruppe von Phosphor und Bor ist, und a, b, c, d, und e
Atomverhältnisse darstellen und'
a = 10 ·
b =5 bis 80 c = 0,01 bis 2 d = 0 bis 2
e = die Anzahl von Sauerstoffatomen in dem durch Verbinden
. der vorstehenden Komponenten hergestellten Oxyd ist und 22 bis 186 entspricht.
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Es wird bevorzugt, die Vanadiumkomponente in einem Atomverhältnis von 0,01 bis 2 je 10 der Eisenkomponente zuzu- '
geben.■ Menn mehr Vanadiumkomponente zugegeben wird, fällt
der absolute Wert der Selektivität in unerwünschter V/eise ab, obv/ohl die Wirkung der Unterdrückung' der -"Verschlechterung
bei niedrigem Sauerstoffgehalt", d.h. "der Tendenz der Ver- · minderung der Selektivität mit der Verminderung der" Menge
an restlichem Sauerstoff in dem gebildeten Gas" unverändert bleibt. Andererseits fällt, v/enn weniger Vanadiumkomponente
W . zugegeben wird, deren Wirkung der Unterdrückung der "Verschlechterung bei niedrigem Sauerstoffgehalt" in unerwünschter
Weise ab.
Die Phosphor- oder Borkomponente wird in einem Atomver-• hältnis von O bis 2, vorzugsweise von 0,005 bis 1, je 10 Eisen
hinzugegeben. Wenn mehr Phosphor- oder Borkomponente zugegeben wird, ist die Aktivität des entstehenden Katalysators
zu schwach, um bevorzugt zu sein.
Das Atomverhältnis von Eisen zu Antimon soll innerhalb des Bereiches von 10 : 5 bis 10 : 80, vorzugsweise innerhalb
des Bereiches von 10 : 10 bis 10:60 liegen. Dabei hanaelt es sich um einen experimentell bestimmten Bereich,, innerhalb
dessen die höchste Promotorwirkung erzeugt wird und eine
hohe Umsetzung zu Acrylnitril erhalten werden kann.
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Die Katalysatoren mit der vorstehenden Zusammensetzung
. können durch irgendein bekanntes Verfahren hergestellt werden, obwohl es besonders nötig ist, daß die Komponenten innig
miteinander gemischt und verbunden sind. Die genaue chemische Struktur des Materials, aus dem der Katalysator besteht, ist
unbekannt, jedoch wurde die genannte empirische Formal als analytischer Wert erhalten.
Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Eisenkomponente des Katalysators kann aus vielen Substanzen ausgewählt werden.
Beispielsweise können Eisenoxyde in Form von Ferrooxyd, Ferrioxyd oder Ferro-Ferrioxyden verwendet werden. Es können
auch solche Verbindungen, welche als Eisenoxyd nach chemischer
Behandlung,Calcinierungsbehandlung und dgl. endstabilisiert sind, verwendet werden. Unter solchen Komponenten
kommen Eisensalze von anorganischen Säuren, wie Eisennitrat und Eisenchlorid, Eisensalze von organischen Säuren, wie Eisenacetat"
und Bisenoxalat und dgl. in Betracht. Diese Salze können zum Oxyd durch Neutralisation mit einem Alkali, wie
Ammoniak, Wasser und dgl.,zur Bildung von Eisenhydroxyd und
anschließende Calcinierung des Eisenhydroxyds oder durch direkte Calcinierung dieser Salze umgewandelt werden. Ferner
kann-Eisenhydroxyd oder metallisches Eisen verwendet werden. Das. metallische Eisen kann in Formeines feinen Pulvers zugegeben
v/erden oder kann mit erhitzter Salpetersäure behandelt werden. Im letzteren Fall wird Eisen zum Ferrinitrat, umge-
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wandelt. Welches Ausgangsinaterial auch ausgewählt wird, es. ■
ist wichtig, das Material mit anderen Komponenten innig zu vermischen. Es wird daher vorzugsweise in Forme eines feinen
Pulvers, einer wäßrigen lösung oder eines Sols hinzugegeben»
Das Ausgangsiaaterial für die Antimonkomponente kann ein
Antimonoxyd, wie "beispielsweise Antimontrioxyd, Antimontetroxyd
oder Antimonpentoxyd sein. Auch solche Komponenten, welche schließlich als Antimonoxyd nach chemischer Behandlung,
CaIcinierungsbehandlung und dgl. ehdstabilisiert .
sind, können verwendet werden. Als solche Verbindungen kommen beispielsweise hydratisiertes Antimonoxyd, Metaanitmon- '
säure, Orthoantimonsäure, Pyroantimonsäure und dgl. in Betracht. Auch hydrolysierbare Antimonsalze, wie Antimonhalogenide,
beispielsweise Antimontrichlörid und Antimonpentachiorid, können verwendet werden. Diese Antimonhalogenid'e werden
mit Wasser zu hydratisierten Oxyden hydrolysiert. Die Antimonhalogenide können als solche verwendet werden, da sie
bei hohen Temperaturen flüchtig sind.
Es können irgendwelche wasserlösliche oder - unlösliche !indiumverbindungen als Ausgangsmaterial für die Vanadiumkomponente
verwendet werden. Beispielsweise können Vanadiumpentoxyd, Ammoniummetävanädat, Vanädyloxalat, Vanadiumhaiο■* '
gentde und dgl. verwendet werden, lerner kann metallisches.
Vanadium verwendet werden.: Es- kann direkt in Form eines PuI-
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vers verwendet werden oder mit erhitzter Salpetersäure zur
Bildung eines* Oxyds unigesetzt werden.
Es ist erwünscht, den Katalysator duroh inniges Vermischen
der VanadiumkoEiponente mit der Eisen- und Antimonkomponente
herzustellen. Andererseits kann ein Grundkatalysator hergestellt und dann mit der Vanadiumkomponente imprägniert
v/erden. In diesem Pail ist es bevorzugt, eine wäiSrige Lösung einer Vanadiumverbindung herzustellen und diesen
Grundkatalysator- in die wäßrige Lösung einzutauchen, um die Imprägnierung zu bewirken. Die Imprägnierung wird
vorzugsweise vor der Endcalcinierungsbehandlung ausgeführt.
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-HT -
Bei der Herstellung des als Bestandteile P oder B enthaltenden
Katalysators kann die Phosphor- oder Eorkonponente zu einer wäßrigen Lösung der Vanadiumkomponente zugegeben
werden, oder der Grundkatalysator kann separat mit der Phosphor- oder Borkomponente imprägniert v/erden, oder der Grundkatalysator
kann die Phosphor- oder Borkomponente enthalten.
Das Ausgangsmaterial für die Phosphor- oder Borkompomponente
k-ann-irgendeine Phosphor- oder Borverbindung sein, es ist
jedoch am zweckmäßigsten, die Komponente in Form von Phosphorsäure
oder Borsäure zuzugeben. ■
Die Aktivität dieses Katalysatorsystems kann durch Erhitzen einer hohen Temperatur erhöht werden. Die Zusammensetzung
des Katalysatormaterials ,Vielehe zur Gewährleistung der
gewünschten Zusammensetzung hergestellt wurde und innig.vermischt wurde, wird vorzugsweise getrocknet, bei einer Temperatur
von 2oo° bis 6oo°C während 2 bis 2*1 Stunden erhitzt und
gegebenenfalls weiter bei einer Temperatur innerhalb eines Bereiches von 7oo° bis 1 loo°C während 1 bis 48 Stunden erhitzt.
Die Materialien sollen so.vermischt sein, daß der Katalysator eine festfixierte.Zusammensetzung besitzt, wenn der Katalysator
bei der Reaktion nach der Calcinierungsbehandlung verwendet wird.
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Der Katalysator kann selbst ohne irgendeinen Träger ausgezeichnete Aktivität aufweisen, er kann jedoch ir.it irgendeinen
geeigneten Tracer verbunden werden. Der Katalysator
kann Io bis 9o Gew.-£ einer aktiven Komponente und 9o bis
Gew.-% einer Trägerkomponente enthalten. Als Tracer können
Siliciundioxyd, Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd, 5iliciumdio&cyd-Aluminiurnoxyd,
Stickstoff carbid, feuerfeste Tonerde (Alundun·),
organisches Silicat und dgl. verwendet -werden.
Irgendwelche anderen Zusätze, wie ein Bindemittel, welches
der Verbesserung der.physikalischen Eigenschaften des
Katalysators dient, kann gegebenenfalls zugegeben werden, sofern sie die Aktivität des Katalysators nicht beeinträchtigen.
Diese Zusätze, wie beispielsweise ein Träger, ein Bindemittel, ein Streckmittel u.dgl. können gegebenenfalls ungeachtet
ihrer Komponenten zugegeben v/erden, sofern sie nicht
die Charakteristika des Katalysators der Erfindung, wie sie vorstehend oder in den nachstehenden Beispielen beschrieben
sind, verändern. Der diese Zusätze enthaltende Katalysator ist ebenfalls als Katalysator gemäß der Erfindung anzusehen.
Der Katalysator kann bei einer Festbettreaiction in. Form
von Pellets oder bei einer Fließbettreaktion in Form feiner
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. Körner angewendet werden.
Die Reaktionsbedingungen für die Verwendung des Katalysators
gemäß der Erfindung werden nachstehend beschrieben.
Es kann irgendeine Sauer stoff quelle verwendet v/erden,
jedoch wird Luft gewöhnlich aus wirtschaftlichen- Gründen verwendet , Die Luft kann in geeigneter Heise mit Sauerstoff an-"
gereichert sein. Das Kolverhältnis von Sauerstoff zu Propylen kann in den Bereich von etwa οΛ5:1 bis'5:1 liegen und ist insbesondere
1:1 oder höher. Das bevorzugte Molverhältnis liegt im1 Bereich von etwa 2:1 bis 3:1.
Das Molverhältnis von'Ammoniak zu Propylen liegt geeigneterweise
innerhalb des Bereiches-von etwa 0,7:1 bis etwa
3:1, es ist jedoch ira wesentlichen nicht erforderlich 3 daß das
Molverhältnis 1,5:1 oder höher ist, da der Katalysator gemäß
der Erfindung Ammoniak nicht zersetzt. Die Tatsache, daß Ammoniak
nicht zersetzt wird, ist insofern· vorteilhaft, als die
Verwendung von überschüssigem Ammoniak unnötig ist und kein . Sauerstoffverlust durch Verbrauch von Sauerstoff für die Zersetzung
von Ammoniak bewirkt wird und dadurch das Molverhältnis von Sauerstoff zu Propylen bei einem ausreichend hohen Wert
während der Reaktion aufrechterhalten werden kann. Diese Tat-
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sache trägt zur Verbesserung eier Umsetzung zu Acrylnitril
bei.
Ein bereits bekannter Wismuthphosphormolybdat-Katalysator
besitzt den Nachteil, daß dessen Eigenschaft, Ammoniak zu zersetzen hoch ist. Nach ausgeführten Versuchen ist es
erforderlich, die Zersetzung von Ammoniak dadurch zu unterdrücken, daß nicht weniger als 3 KoI Wasser je Mol Propylen
zugegeben wer dm Dagegen erfordert die Erfindung im wesentlichen keine Zugabe von Wasser. Die Zugabe von Wasser ist verfahrensmäßig
und thermisch nachteilig.
Die Zugabe von Wasser ist jedoch in gewisser Weise wirksam zur Unterdrückung der Bildung von Kohlendioxyd, und es
kann, falls erforderlich,gemäß der Erfindung Wasser zugegeben
werden. In dieser. Fall ist nicht mehr als 3 Mol Wasser je Mol
Propylen ausreichend.
Wie aus der Tatsache ersichtlich ist, daß Luft, also ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff, als Sauerstoffquelle
anstatt von reiner. Sauerstoff verwendet werden kann, kann irgendein
geeignetes Verdünnungsmittel verwendet worden.
Es ist nicht irxier erforderlich', Propylen, Sauerstoff,
Ammoniak und irgendein verwendetes Verdünnungsmittel in das
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BAD ORIGINAL
Reaktionsgefäß in Form'eines Gases oder eines Gemisches zuzugeben.
Gewünschtenfalls können verflüssigbare Komponenten
in Form einer Flüssigkeit eingeführt werden. Auch diese Materialien können getrennt , in das Reaktionsgefäß ,durch einige
Einlasse eingeführt werden. . Diese Materialien sollten in Form eines Gasgemisches vorliegen, wenn sie mit dem Katalysator
in Berührung gebrächt.werden. Die Reaktionstemperatur
beträgt geeigneterweise etwa 35o° bis 5So0C, und eine Reaktionstemperatur von etwa 4oo° bis 5oo°C ergibt besonders gute Re- ·
sultate. Es ist vom Standpunkt der Arbeitsweise bevorzugt, die Reaktion, bei etwa .atmosphärischere Druck auszuführen, jedoch
kann die Reaktion erforderlichenfalls unter vermindertem Druck oder unter Druck ausgeführt werden.
Die Raumgeschwiiidigkeit ist auch eine der Reaktionsbedingungen
bei der katalytischem Dampfphasenreaktion unter Verwendung eines festen Katalysators. Bei dem Vorfahren gernäß der
Erfindung ist eine Raumgeschwindigkeit von "etwa. 1 5oo bis etwa
loo h geeignet und eine Fallgeschwindigkeit von etwa 1JoO bis
etwa 2oo h ergibt besonders gute Resultate."Unter Raumgeschwindigkeit
wird das Volumen (berechnet als NT?) von Gas verstanden, welches je Voiumeneinheit des Katalysators je Stunde
hindurchgeht.
Das gewünschte Acrylnitril kann aus dem Reaktionsprodukt
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11 Sl ÜSii!" r, »υ:111!1!:1::·"1 .■:■.:. ■ ·.·,;-
, -ipi-
ι/
• durch Waschen des das Reaktionsgefäß durch dessen Auslaß
"erlassenden Gases mit kalten Wasser oder einem lösungsmittel,
welches sich zur Extraktion von Acrylnitril eignet, gewonnen werden. Es kann auch irgendein anderes Wiedergewinnungsverfahren,
welches bei dieser Reaktionsart üblich ist, verwendet werden.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung kann irgendeine Vorrichtung für katalytisch^ Verfahren vom Pestbett-Typ,
vom Typ mit "beweglichem Bett und vom 3?ließbett-Typ, welche· üblicherweise "bei katalytischen Dampfphasenreaktionen verwendet
werden, zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und deren Wirkung wird durch folgende
Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.
Das Prüfverfahren wird folgendermaßen ausgeführt:
50 ml eines Katalysators, welcher zu Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm ζ 4 mm geformt wurde, wird in ein U-Rohr
aus Stahl mit einem inneren Durchmesser von 16 mm eingeführt. Der Inhalt wird durch Salpeter, bestehend aus einem
Gemisch von natriumnitrat und Kaliumnitrat im Verhältnis
1:1,erhitzt.
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In das Reaktionsgefäß wird ein Gas mit folgender Zusammensetzung
"bei einer Geschwindigkeit von 10 o/'je Stunde
(HTP) eingeführt. Der Reaktionsdruck ist nahezu "atmosphärischer Druck. Das Molverhältnis von O2 (als luft zugeführt) /Propylen
beträgt 2,2 : 1. Das Molverhältnis von EFH-/Propylen beträgt 1,5 : 1.'
Die Temperatur von Salpeter wird schrittweise verändert, und- die Reaktion wird während einiger Stunden bei jeder Temperatur
ausgeführt.
Das Reaktionsgas wird'gewonnen und dann durch Gaschromatographie
analysiert.
Pur jeden Katalysator wird die optimale Temperatur zur
Gewährleistung der höchsten Umsetzung von Propylen zu Acrylnitril sowie die bei der optimalen Temperatur erhaltene TJxasetzung
und Selektivität bestimmt.
Es wurde ein nicht-verstärkter (Vergleiche-Katalysator
mit der empirischen Formel Fe10Sb2J-CVt-(SiOp)^0 folgendermaßen
hergestellt:
61 g metallisches Antimonpulver (200 Maschen oder feiner.)
wurden portionsweise zu 230 ml erhitzter Salpetersäure (speai-
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fisch.es Gewicht: 1,58) gegeben. Nachdem das gesamte Antimon
zugegeben worden war und die Erzeugung von braunem Gas aufgehört hatte, wurde das Gemisch "bei Raumtemperatur 16 Stunden
lang stehengelassen. Überschüssige Salpetersäure wurde dann entfernt, und der gebildete Niederschlag wurde dreimal mit
100 ml W sser gewaschen (I).
11,2 g eines elektrolytischen Eisenpulvers wurden portionsweise
in ein G-enisch, bestehend aus 81 ml Salpetersäure (spezifisches Gewicht: 1,33) und 100 ml V/asser, gegeben, um
es vollständig zu lösen (II).
180 g Siliciu ^^^d-Sol (SiO3: 20 Gew.-5») wurdenals
Trägerlcomponeiite verwendet (III).
Diese drei Komponenten wurden gemische. Eine wäßrige
Ammoniaklösung (28^) wurden portionsweise unter Rühren zur
Einstellung des pH des Genisches auf 2 zugegeben. Das Gemisch
wurde dann zur trockne unter Rühren erhitzt.
Der trockene 2rückstand wurde zerkleinert und dann bei
2000C währenc. 2 Stunden, una bei 4-000C während 2 Stunden calciniert.
.Dec Produkt wurde mit "Wasser geknetet und dann zu
Pellets mit einen Durchmesser von 4· mm χ 4 mm geformt. Ss
wurde bei 1300C während Io Stunden getrocknet und dann in
Luft bei 90O0C während zwei Stunden calciniert.
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η -
Der so erhaltene Katalysator wurde unter den vorstellend ' .erwähnten Bedingungen getestet, und es wurden die durch die
gestrichelten Linien in Figur 1 dargestellten und in. Tabelle
I aufgeführten Ergebnisse erhalten. Somit zeigte der Katalysator die -Tendenz, daß die Selektivität'im Bereich eines,
niedrigen Sauerstoffgehaltes abfällt, und die Umsetzung zu '
Acrylnitril bei der optimalen Temperatur betrug nur etwa 65/».. . , ·
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel:
Pe10Sb25V0 .,P0 5O67-(SiOg)50 (Y beträgt 0,08 Gew.-^ und P
0,23Gew.-$, bezogen auf das Gewicht des Fe/Sb/Si-Vergleichskataiysatorsystems,)
wurde folgendermaßen hergestellt:
61 g eines metallischen Antimonpulvers .(200 Maschen oder feiner) wurden portionsweise zu 23.0 ml erhitzer Salpetersäure (spezifisches Gewicht: 1,38) gegeben. Nachdem das
gesamte Antimon zugegeben worden war und die Entstehung eines braunen Gases aufgehört hatte, wurde das Gemisch bei Raumtemperatur
16 Stunden lang stehengelassen. Überschüssige Salpetersäure wurde dann entfernt, und der gebildete Niederschlag
wurde dreimal mit 100 ml Wasser gewaschen (I),
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fs. ■-»-■-,
11,2 g eines elektrolytischen Eisenpulvers wurden portionsweise zu einen Gemisch gegeben, bestehend aus
81 nl Salpetersäure (spezifisches Gewicht: 1,38)-und 100 ml
Wasser, um das Pulver vollständig zu losen (II).
0,23 g Ammoniummetavanadat wurden in 50 ml Wasser ge-■
löst.
1,15 g Phosphorsäure (85$ig) wurden in der hergestellten
Ammoniummetavanadat-Lösung gelöst (III).
Als Irägerkomponente wurden 180 g eines Siliciumdioxyd-Sols
(SiO2: 20 Gew.-#) verwendet (IV).
- (II) und (IV) wurden miteinander vermischt, (III) wurde zugegeben und (I) wurde damit vermischt, und eine wäßrige
Ammoniaklösung (28^ig) wurde portionsv/eise unter Rühren zugegeben,
um den pH des Gemisches auf 2 einzustellen. Das Gemisch wurde dann zur Trockne erhitzt.
Der trockene Rückstand wurde zerkleinert und dann bei 2000G während 2 Stunden und bei 4000O während 2 Stunden calciniert.
Das Produkt wurde mit Wasser geknetet und dann zu Pellets mit einem Durchmesser von .4 mm ζ 4 mm geformt. Es
wurde bei 1300C während 16 Stunden getrocknet und dann bei
90O0G während 2 Stunden, calciniert.
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U '
. ' Der so hergestellte Katalysator wurde getestet. Datei
wurde das durch, die durchgezogene Linie in Figur 1 darge- - stellte und in Tabelle I aufgeführte Ergebnis erhalten. So-.:it
blieb bei dem Katalysator die Tendenz zum Anstieg der Selektivität bis zu, dem Bereich niedrigen Säuerstoffgemaltes,
in dem die Gesamturnsetzung 90$ erreichte, aufrechterhalten,
und die Menge an restlichem Sauerstoff betrug etwa zfo. Selbst in einem Bereich /geringeren Sauerstoffgehaltes-ist
der Abfall der Selektivität sehr klein« Ferner war
fe der absolute V/ert für die Selektivität hoch. Daher betrug _
die Umsetzung zu Acrylnitril etwa 73$, was 8$ als absoluter
V/ert und 12$'als- relativer Wert höher ist als im Vergleichsbeispiel 1 .
' . · Beispiel 2 ■
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel: Fe10Sb25V0 ^P1 qO6q*(SiO2)^0 (v beträgt 0,40 Gew.-$ und P ■
0,47 G-ew-$, bezogen auf das Gewicht des Fe/Sb/Si-Vergleichskatalysatorssystems)
wurde in der gleichen V/eise wie in Beispiel 1 hergestellt»
Das Testergebnis des so erhaltenen Katalysators ist . in Tabelle I aufgeführt.
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Xr
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel 10Sb2cV0 ^Bq 3°66%(SiO2)3O ^v beträgt 0,08 Gew.-# und B
0,05 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht des Fe/Sb/Si-Vergleiche-KatalysatorSystems)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser daß Borsäure anstelle von Phosphorsäure
verwendet wurde.
Das Testergebnis des so erhaltenen Katalysators ist in.
Tabelle I aufgeführt.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel
^30 ^V beträgt 0,16 Gew.-Φ und B
1020 2o 5662^30
0,08 Gew.-^, bezogen auf das Gewioht des Vergleichskatalysators)
0,08 Gew.-^, bezogen auf das Gewioht des Vergleichskatalysators)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel 0Sb60V0 ,jP0 2°i36*^SiO2^6O ^V beträgt 0,04 Gew.-^ und P
0,05 Gew.-?6, bezogen auf das Gewicht des Vergleichskatalysators)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
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Bin verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel
1Ob6OVO,5PO,2O137'^SiO2^6O ^V *eträS* °>19 Gew.-# und P
0,05 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht des Vergleichskatalysators)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel Fe10Sb70V1 5P1 00161· (SiO2)6o (V betrag 0,51 Gew.-# und
P 0,20 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht des Vergleichskatalysators)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel >
Fe1QSb13Vöf17POfO3O42·(SiOg)20 (V beträgt 0,21 Gew.-^ und
P 0,03 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Vergleichskatalysators)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
909828/16 2 5
■Μ
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel
Pe1OS^3%O3PO,5^Vo^4'(SiO2)2O (V ^trSgt 0,04 Gew,-^,
P 0,37 Gew.-^ und B 0,26 Gew.-$, "bezogen auf das Gewicht
des Vergleichskatalysators) wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel hergestellt, ausser daß Phosphorsäure und Borsäure
gemeinsam zugegeben wurden.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel Fe10Sb8V0 .jP0 .,B1 0034· (Si02)20 (V beträgt 0,63 Gew.-^ und
P 1,11 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Fe/Sb/Si-Vergleichskatalysatorsystems)
wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel Fe10Sb8V0^1P1^0P54-(Si02)20 (V beträgt 0,16 Gew.-^, P 0,93
Gew.-$ und B 0,33 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht des Vergleichskatalysatorsystems)
wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 1.
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do
Ein Katalysator, mit der empirischen Formel Fe10Sb 5V_
6^2)^0 (V beträgt 0,8 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht
des Vergleichskatalysators) wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
* Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel.
Fe.J0Sb60V1 ^Qp^38·(SiO2)60 (V beträgt 0,37 Gew.-$, bezogen
auf das Gewicht des Vergleichskatalysators) wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Beispiel H
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel
Ein verstärkter Katalysator mit der empirischen Formel
Fe10Sb15V0 05O41.(SiOg)20 (V beträgt 0,06 Gew.-^,'bezogen
auf das Gewicht des Vergleichskatalysators) wurde in der ' gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Die vorstehend beschriebenen Katalysatoren wurden unter
den vorstehend erwähnten Bedingungen getestet. Die erhaltenen Testergebnisse und die Endcalcinierungsbedingungen für die
Katalysatoren sind in Tabelle I aufgeführt.
9 0 9 828/1625
■ ;■ '■! !!'IIS"'«« ι i"
Ein nicht-verstärkter (Vergleichs)-Katalysator mit der empirischen Formel Ee1nSb^nO1-C*(SiO5)^n wurde folgendermaßen
hergestellt:
73»3 g metallisches'Antimonpulver (100 Maschen oder
•X
feiner) wurden portionsweise zu 270 cm erhitzter Salpetersäure
(spezifisches Gewicht: 1,38) gegeben. Nachdem das gesamte Antimon zugegeben worden war und die Entstehung eines
braunen Gases aufgehört hatte, wurde das Gemisch bei Raumtemperatur 16 Stunden lang stehengelassen. Überschüssige
Salpetersäure wurde dann entfernt, und der gebildete Niederschlag wurde 5mal mit 200 ml Wasser gewaschen (I).
5,6 g eines elektrolytischen Eisenpulvers wurden portionsweise
zu einem Gemisch gegeben, bestehend aus 41 ml Salpetersäure (spezifisches Gewicht: 1,38) und 50 ml Wasser,
um das Pulver vollständig zu lösen (II).
180 g eines Siliciumdioxyd-Sols (SiO«: 20 Gew.-^) wurden
als Trägerkomponente verwendet (III).
Diese drei Komponenten (I), (II) und (III) wurden gemischt. Es wurde eine wäßrige Ammoniaklösung (28#ig) portionsweise
unter Rühren zur Einstellung des pH des Gemisches auf 2 zugegeben. Die entstehende Aufschlämmung wurde dann zur
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Trockne unter Rühren erhitzt. .
Der trockene Rückstand wurde zerkleinert und bei 2000C
während 2 Stunden und dann bei 4000C während 2 Stunden calciniert.
Das Produkt wurde mit Wasser geknetet und zu Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm χ 4mm geformt. Es
wurde bei 13O0C während 16 Stunden getrocknet und dann in
Luft bei 8500C während 5 Stunden calciniert.
VergleiQhsbeispiel g .
Ein nicht-verstärkter (Vergleichs)-Katalysator mit . der empirischen Formel Pe^Sb^O^ · (SiOp^Q wur<ie in
der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 2 hergestellt.
Ein Katalysator mit der empirischen Formel Fe^SbpcV, 0°73
• (SiOp)50 (V beträgt 2,38 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht des
Vergleichskatalysators) wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt.
Vergleichsbeispiel
5
Ein Katalysator mit der empirischen Formel Fe10Sb25P1 qO^q
.(SiOp)5Q (P beträgt 0,47 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des
Vergleichskatalysators) wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. 909828/1625
Die in Vergleichsbeispielen 2 "bis 5 beschriebenen Katalysatoren
wurden einem Aktivitätstest unter den vorstehend genannten Bedingungen unterworfen. Die erhaltenen·Testergebnisse
und die Endcalcinierungsbedingungen für die Katalysatoren sind in Tabelle I aufgeführt. Vergleichsbeispiel 4 zeigt, daß
eine zufriedenstellende Ausbeute von Acrylnitril mit einem Katalysator, der V als· Bestandteil in einer Menge enthält,
welche den gemäß der Erfindung vorgeschriebenen Bereich überschreitet, nicht erhalten werden kann.
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O CD JOO
| 1 | setzung mis) |
Sb | -(At | IP Β | Si | Optimale Oaleinie- .. rungsfae- dingungen |
Zeit | Tabelle I | AN | Umsetzung | CO | von ) |
Propylen | AL | Gesamt- umset- zung ($). |
AN Selek- tivi- 4- *-5 4- ( G? \ bei U V/0 ) |
OO | |
| 2 | J?e | 25 | Y | 0,5 0 | .30 | Temp. | 2 Std. | Optimale Realctions- temperatur |
73 | CO2 | 5 | HCN | ATN | ■0 | 1062 | |||
| ■ | 3 | Ί© | 25 | 0,1 | 1,0 0 | .30 | 900Ό0 | 2 | 70 | 10 | 4 | 8 | A- | 0 | 97 | 75· | ||
| Ψ' | TO | 25 | 0,5 | 0 O, .3 | 30 | 850 | 2 | 4600C | 71 | 9 | 4 | 10 | 0 | 0 | 93 | 75 | ||
| 5 | 10 | 25 | 0,1 | 0 0,5 | 30 | 900 | 2 | 470 | 72 | 11 | 4 | 8 | 1 | 0 | 95 | 75 | ||
| δ | ΙΌ | SO | ■D,2 | 0,2 0 | 60 | 900 | 5 . | 460 | 69 | 10 | 3 | 7 | 0 | 2· | 93 | 77 | ||
| . 7 | •1 Ο | 6.0 | 0,1 | 0,2 0 | 60 | 850 | 2 | 460 | 72 | ..7 | 5 · | 8 | 1 | 0 | 90 | 77 , | ||
| ■rl ° | ΙΟ | 70 | ■0,5 | 1,0 D | 60 | 900 | 2 | 440 | 70 | 10 | 4 | 9 | 0 | tr | 96 ■ | 75 -^ | ||
| ■ίο | TO | 13 | 1,5- | 0,03 0 | 20 | 850 | 2 | 46.0 | 70 | 8 | 6 | 7 | O | 0 | 89 | 79 | ||
| 10 | 13 | 0,Τ7 | 0,5 1,0 | 20 | 950 : | 2 | 470 . | .68 | 14 | 5 | 10 | 0 | tr | 100 | 70 | |||
| ;-Π | 10 | 13 | 0,03 | 1,0 0 | 20 | 900 | 2 | 450 | .67 | 17 | 3 | 2 | tr | 95 | 72' | |||
| 12 | 10 | 8 | ■0,*5 | VQ 1»0 | 20 | 800 | 2 | 410 | •67 | 12 | 6 | 9 | 0' | tr | 94 | 71 . | ||
| 13 | io | 25 | 0,1 | Ό O | 30 | 900 ' | 2 | 400 | 71 | 13 | 6 | 10 | 0 | 1* | 96 . | 70 v | ||
| 14 | 10 | , 60 | 0,1 | 0 0 | 60 | 900' | 2 | 440. | 67 | 12 | 6 · | 8 | 0 | tr | 90 | 72 ^ | ||
| 10 | 13 | VO | 0 0 | 20 | 900 | 2 | 460 . | 70 | 14 | 6 · | 8 | . 2 | 0 | 97 | 69 | |||
| ΊΟ | 0,05 | 950 | . 450 | 13 | 10 | 0 | 99 " | 71 | ||||||||||
| 45Q | ||||||||||||||||||
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ΤΟ
O O O ~ O
in ο iA ' in in
CM VO τ- CM CM
O O O O O
cm
-Φ in
909828/1625
Fußnote: AN : Acrylnitril
ΑΤΓΓ : Acetonitril
AL % Acrolein
%r t Spur
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Claims (6)
1) Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Geraisch aus Propylen, molekularem
Sauerstoff und Ammoniak in der Dampfphase mit einem Katalysator in Berührung bringt, bestehend im wesentlichen
aus einer Verbindung der empirischen Formel
WA0,
worin X Phosphor oder Bor darstellt und a a 10, b = 5 bis
80, c = 0,01 bis 2, d = 0 bis 2 sind und e die Zahl der Sauerstoffatome in dem durch Verbinden der vorstehenden
Komponenten gebildeten Oxyd darstellt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch mit dem Katalysator bei einer Temperatur
im Bereich von 350° bis 55O0O in Berührung bringt, wobei man
ein Gemisch mit einem Molverhältnis von Sauerstoff/Propylen
von 0,5/1 bis 5/1 und einem Molverhältnis von Ammoniak/Propylen von 0,7/1 bis 3/1 und einen Katalysator der empirischen
Formel Fe0Sb, VnX-,0Λ verwendet, in der X, a, b, c und d die vor-ει d c cl θ
stehend angegebenen Bedeutungen besitzen und e eine Zahl von 22 bis 186 ist.
3) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet",
der bei einer Temperatur im Bereich von 700° bis 11000C zur
Aktivierung vor der Verwendung calciniert worden ist.
909828/16 25
4) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch mit einer aumgeschwindigkeit
im Bereich von 100 bis 1500 h einführt.
5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, der 10 bis 90 Gew.-^ eines Siliciumdioxyd-Trägers enthält.
6) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, der einer Hitzebehandlung bei einer temperatur im Bereich
von 200° bis 6000C während 2 bis 24 Stunden unterworfen und
dann bei einer Temperatur im Bereich von 700° bis 11000C
während 1 bis 48 Stunden calciniert wurde.
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1968
- 1968-11-19 US US777103A patent/US3591620A/en not_active Expired - Lifetime
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0003158A3 (en) * | 1978-01-03 | 1979-08-22 | Monsanto Company | Oxidation and ammoxidation catalysts, their production and use |
| EP0340909A1 (de) * | 1988-04-05 | 1989-11-08 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff durch katalytische Ammoxidierung in der Gasphase von Methanol |
| US5158787A (en) * | 1988-04-05 | 1992-10-27 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for the production of hydrogen cyanide |
Also Published As
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|---|---|
| DE1811062C3 (de) | 1974-05-09 |
| US3591620A (en) | 1971-07-06 |
| GB1220527A (en) | 1971-01-27 |
| DE1811062B2 (de) | 1973-10-04 |
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