DE2263009A1 - Modifizierte p-v-fe-katalysatoren zur herstellung von maleinsaeureanhydrid aus gesaettigten aliphatischen kohlenwasserstoffen - Google Patents
Modifizierte p-v-fe-katalysatoren zur herstellung von maleinsaeureanhydrid aus gesaettigten aliphatischen kohlenwasserstoffenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKiRCHERSTR.
Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 Mönchen 80, Mauerkircherstrafie 45 ·
Ihr Zeichen
Ihr Schreiben
Unser Zeichen
Datum
2 % Dez1372
Anwaltsakte 23 232
Be/Sch
Be/Sch
Monsanto Company St.Louis, Missouri /USA
"Modifizierte P-V-Fe-Katalysatoren zur Herstellung
von Maleinsäureanhydrid aus gesättigten aliphatischen
• Kohlenwasserstoffen"
Diese Erfindung betrifft die katalytische Herstellung von Maleinsäureanhydrid und im besonderen ein Verfahren
zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch Oxidation eines gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffes mit
4- bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei das Verfahren in Gegen-
2-2696
0 9 8 2 9/1138
-z-
(98 82 72) 48 70 43 <98 70 43) 48 33 70
<98 33 10) Telegramme: BERGSTAPFPATENT Mönchen TELEX 05 24 5Ä0 BERG d
Banks Bayerische Vereinsbank München 453100 Postscheck.- München 65343
wart eines überraschend vorteilhaften Katalysators durchgeführt wird.
Die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische
Oxidation von Benzol und Buten ist allgemein bekannt. Das zur Zeit hauptsächlich verwendete Verfahren zur Herstellung
von Maleinsäureanhydrid ist die Luftoxidation von Benzol in Gegenwart bestimmter üchwermetalloxidkatalysatoren.
Vergleichsweise geringe Beachtung hat jedoch die Verwendungfgesättigter
aliphatischer Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel von Butan als Ausgangsmaterialien zur Herstellung
von Maleinsäureanhydrid gefunden. Dies ist teilweise der Tatsache zuzuschreiben, daß Butan schwieriger zu oxidieren
ist als Benzol oder Buten, man oftmals nur geringe Umwandlungen in Maleinsäureanhydrid erhält und daß es demgemäß
ein unwirtschaftliches Verfahren ist. Obgleich Katalysatoren zur Oxidation gesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffe
bekannt sind, ist die Ausbeute an gewünschtem Maleinsäureanhydrid über die bekannten Katalysatoren in
den meisten Fällen unbefriedigend niedrig, um solche Ausgangsmaterialien
mit Benzol wettbewerbsfähig zu machen. Es wäre eine wirksamere Umwandlung der gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffe in Maleinsäureanhydrid mit
einer längeren Katalysatorgebrauchsdauer wünschenswert.
—3— 309828/ 1 1 38
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein
Verfahren, durch das man Maleinsäureanhydrid in verbesserter Ausbeute und höherer Selektivität in Verbindung mit
Verbesserungen der Katalysatorstabilität: erhält. ■■ ■ ■■ - ■
Weitere Gegenstände der Erfindung sind:
- ein Verfahren zur katalytischen Oxidation gesättigter:
aliphatischer Kohlenwasserstoffe in Maleinsäureanhydrid "
mit verbesserter Ausbeute und verbesserter Selektivität,
- ein verbesserter Katalysator zur Durchführung der katalytischen Oxidation von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen in Maleinsäureanhydrid.
Man erreicht dies nach der vorliegenden Erfindung-, wozu
man einen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 4- bis 10 Kohlenstoffatomen in Gegenwart eines Katalysators,
der Phosphor, Vanadium, Eisen, Sauerstoff und einen Katalysatormodifizierer enthält, der seinerseits Chrom
kombiniert mit Nickel, Bor, Silber, Cadmium und/oder Barium enthält, oxidiert. Wenn Phosphor,'Vanadium und Eisen
in definierten Anteilen zusammen mit dem ChiOm-enthaltenden' Katalysatormodifizierer vorhanden sind, werden unerwartete Verbesserungen hinsichtlich der Ausbeute von Ma·1
leinsäureahhydrid aus gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff
beschickungen' im Vergleich zu Ergebnissen er-' halten,' die man mit ähnlichen Phosphor-Vanadium-Ei'sen-Sauerstoff-Katalysatorzubereitungen,
die keinen Chrom-ent*
309828/ 1138
haltenden Modifizierer aufweisen, erhält. Weiterhin wurden Verbesserungen der Katalysatorstabilität beobachtet.
Man erhält optimale Ergebnisse nach der vorliegenden Erfindung, wenn das Atomverhältnis Phosphor zu Vanadium in
der Wirkungskomponente des Katalysators zwischen etwa 4:1 bis etwa 9:1 liegt, wobei das Atomverhältnis von Eisen zu
Vanadium etwa 1:1 bis etwa 4:1 ist. Es wird daher bevorzugt,
Katalysatoren mit Anteilen der drei Basismetalle in den bezeichneten Bereichen zu verwenden. Der Chrom-enthaltende
Modifizierer kann in einer stabilisierenden Menge von etwa 2 bis etwa 25 Atom#, vorzugsweise etwa 5 bis
etwa 15 Atom % vorhanden sein. Unter "Atom %" ist der
Bruchteil (ausgedrückt als Prozentsatz der Atomsumme) der Metalle, einschließlich des Chrom-enthaltenden Modifizierers
zu verstehen, die in der Wirkungskomponente des Katalysators vorhanden sind. Eine hervorragende katalysatorzubereitung
im Bereich der vorliegenden Erfindung enthält 60,003 Atom SIi Phosphor, 8,710 Atom Jw Vanadium, 18,500 Atom#
Eisen, 6,787 Atom% Chrom und 6,000 Atom % Bilber, wobei
ein Phosphor-zu-Vanadium-Atomverhältnis von 6,89:1 und ein
Eisen- zu Vanadium-Atomverhältnis von 2,12:1 vorliegt.
Überlegene Ergebnisse erhält man jedoch weiterhin, wenn
das Atomverhältnis Phosphor zu Vanadium im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 15:1 gehalten wird, während das Atoraver-,
hältnis Eisen zu Vanadium etwa 0,2:1 bis etwa 6:1 beträgt,
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jedoch wiederum in Gegenwart, einer stabilisierenden Menge
des Chrom-enthaltenden.Modifizierers. '
,Die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Katalysatoren
können leicht in verschiedener Weise,, wie .dem
Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, hergestellt werden..
Es wird jedoch bevorzugt, sie aus einer wäßrigen Schlämme oder Lösung von Phosphor>
Vanadium, .Eisen und Modifiziererverbindungen herzustellen und danach dieses wäßrige Gemisch
auf etwa 90°C zu erhitzen. Danach wird. der. Ansatz, gekühlt und Ammoniumhydroxid zugegeben, um den gewünschten
ptT-<-vVert zu erreichen, wobei das. Ammoniumhydroxid.weiterhin die Ausfällung der Katalysator.zubereitung aus der ■
Lösung fördert..,Die Katalysatorzubereitung kann dann auf
einer. Unterlage oder einem Träger abgelagert werden, obgleich, festgestellt wurde, daß ein Katalysator ohne Unterlage
(bzw.. Träger)., der beispielsweise durch Extrudieren
des Katajlysatormaterials hergestellt wurde1,. .geWOhnXictL;.-höhere
Ausbeulen: in dem Verfahren, der vorliegenden. ,Erfindung
.liefert. Der Katalysator kann auch dadurch hergestelltwerden,;
daß man die Vanadium-, Phosphor-, Eisen- und Modifiziererverbindungen, entweder mit oder ohne Träger, aus einer kolloidalen Dispersion der Bestandteile in
einer 'inerten '"Flüssigkeit ausfällt.: Der Katalysator kann
weiterhin dadurch hergestellt werden, daß "man wasserfreie "-■■"
Formen von Phosphorsäure mit den Vanadiumverbindungen,'den
-6-
309828/1138
Eisenverbindungen und den Modifiziererverbindung©n er-^
hitzt und mischt. Der Katalysator kann entweder als Wirbelbett- oder Festbettkatalysator verwendet werden. Bei jedem der Herstellungsverfahren kann Wärme zur Beschleuni- .
gung der Bildung des Katalysatorkomplexes Verwendet werden. Obgleich bestimmte Verfahren zur Katalysatorherstellung
bevorzugt werden, kann jedes Verfahren verwendet werden,
das zur Bildung eines Katalysatorkomplexes führt, der die
angegebenen Verhältnisse von Vanadium, ihosphor und Eisen
zusammen mit der gewünschten Menge des Chrom-entüalteriden
Modifizierers enthält.
Zu geeigneten Phosphorverbindungen, die zur Herstellung der Katalysatoren verwendet werden können, gehören Mono-,
Di- und Triammoniumphösphate, Metaphosphorsaürej Triphosphorsäure,
Pyrophosphorsäure, Orthophosphorsäure/ Phosphorpentoxid, Phosphoroxyjodid, Äthylphosphat, Methylphosphat,
Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid, Phosphoroxybromid,
Eisenphosphate und dergleichen.
Geeignete Vanadiumverbindungen, die als Ausgahgsmaterialien
geeignet sind, sind Vanadiumpentoxid, Ammöniummetavanadat,
Vanadiumtrioxid, Vanadylchlorid, Vanadyldichlorid,
Vanadyltrichlorid, Vanadiumsulfat, Vanadiumphosphat, Vanadiumtribromid,
Vanadylformiat, Vanadyloxalat, Metavanadinsäure,
Pyrovanadinsäure, Vanadylsulfat und dergleichen.
-7-3 0 9 8 2 8/1138
Verschiedene Eisen-, sowohl "Eisen-III- als auch Eisen-II-Verbindungen,
wie Eisen-II-sulfid, Eisen-III- un.d Eisen-II-helogenide,
Eisen-Ill- und Eisen-II- sulfat,. Eisen-III-·■_,..
nitrat, Eisen-II—oxalate, Eisen-II-citrat, Eisen^-II-phosphate
und dergleichen können als Eisenquelle Verwendung
finden. . . · . . -.
Der Chrom-enthaltende Katalysatormodifizierer kann als
Korabination der Elemente als solche oder als ihre Verbindungen, wie Oxide, Hydroxide, Carbonate, Phosphate, Nitra-,
te, sulfate und als anorganische oder organische balze oder Bäuren von Chrom, Nickel, Bor, Silber, Cadmium oder Barium
zugegeben werden. Beispiele.,..für·,.geeignete Verbindungen, für
die Einführung ,,des Modifiz lerer s sind Chroranitrat, ,Cadmiumoxid,
Nickelnitrat, Borsäure, üilbernitr.at, Bariumsulfat,
Cadmiumnitrat und dergleichen. _.. ^ . ...
Es können daher irgendwelche Vanadium-, Phosphor-, Eisen-
und Modifiziereryerbindungen als Ausgangsmaterialien verwendet
werden, die, wenn die Verbindungen kombiniert und zur 'i'rockne in Luft bei einer .Temperatur von beispielsweise 11O0G erhitzt und nachfolgend beispielsweise bei
50O0C gebrannt werden, als Ablagerung einen Katalysatorkomplex
bilden, der die relativen Anteile im Rahmen der beschriebenen Bereiche aufweist. Das Brennen wird am zweckmäßigsten,
in der Weise durchgeführt, daß man die Katalysator zubereitung einem Luftstrom bei einer Temperatur von etwa
:. " .... -8-
309828/1138 ......,, ■
400 bis 6000G aussetzt, wobei man dies jedoch ebenso mit
einem inerten Gas oder Sauerstoff erreichen kann.
Obgleich die nach der vorliegenden Erfindung wertvollen
Katalysatoren überlegene Ergebnisse liefern, wenn sie getrennt gebildet werden, wie durch Extrudieren, und als
Pellets ohne Kontaktträger verwendet werden, ist es mitunter wünschenswert, das Katalysatormaterial auf einem
Träger abzulagern. Der Träger kann dem Katalysatorkomplex, der Phosphor, Vanadium, Eisen, sauerstoff und den Modifizierer
enthält, zugegeben werden oder es kann die Katalysatorlösung
auf den Träger gegossen werden. Ebenso kann der Träger während des gesamten Ablaufes der Reaktionen
vorhanden sein, um den gewünschten rhosphor-Vanadium-Eisen-Sauerstoff-Modifiziererkomplex
zu bilden.
Das Kontaktmaterial oder der Träger für den Phosphor-Vanadium-Eisen-sauerstoff-Modifiziererkomplex
sollte, sofern verwendet, vorzugsweise gegenüber der Ablagerungslösung, die den Komplex enthält und ebenso unter den katalytischen
Oxidationsbedingungen inert sein. Der Träger bildet nicht nur die gewünschte Oberfläche des Katalysators, sondern
gibt auch dem katalytischen Material physikalische Festigkeit und Stabilität. Der Träger oder das Ivontaktmaterial
hat vorzugsweise eine niedere wirksame Oberfläche, die in der üblichen V/eise gemessen wird, von etwa 0,001
bis etwa 5 Φ» P^o g. Kleinere Träger als 2 bis 1,68 mm
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Siebweite bilden normalerweise einen unerwünschten Druckabfall
in dem Reaktionsgefäß, es sei denn, daß die Katalysatoren in einer Vorrichtung mit Wirbelbett verwendet werden sollen.. Alle herkömmlichen inerten !Träger können in
dieser Eigenschaft verwendet werden, einschließlich SiIikagel,
Siliciumdioxidaluminiumoxid, Siliciumdioxid, Carborund,
Kieselgur, Borphosphat, Alundum, Fullerserde. Bimsstein,
öiliciumcarbid und Asbest. '
Die auf dem Träger abgelagerte Menge Katalysatorkomplex (aktive katalytische Komponente) sollte ausreichend sein,
im wesentlichen die Oberfläche des Trägers abzudecken. Zur Verwendung in einem Festbettreaktor sollte die End—
größe des beschichteten Katalysators auf einem Träger vor-
zugsweise etwa 7»9 bis 2,00 mm betragen. Die Träger können
verschiedene Formgebungen aufweisen, wobei jedoch zylindrische oder kugelförmige bevorzugt werden. Die Größe der in
Wirbelbettreaktoren verwendeten Katalysatorpartikel ist ziemlich klein, variiert jedoch gewöhnlich im Bereich von
etwa 10 bis etwa 150/um, wobei in solchen Systemen der
Katalysator normalerweise keinen Träger aufweisen wird.,
sondern in der gewünschten Partikelgröße nach·Trocknen, aus
der Lösung gebildet werden kann.
Inerte streckmittel wie Siliciumdioxid können in dem Aktivteil des Katalysators■vorhanden sein, wobei jedoch das Gewicht
der Kombination der im wesentlichen aktiven Bestand-
-10-
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teile von Phosphor, Vanadium, Eisen, Sauerstoff und■Chrom-■
enthaltendem Modifizierer vorzugsweise im wesentlichen wenigstens
etwa 50 Gew.>& der Zubereitung ausmachen sollte, die auf dem Träger, sofern vorhanden, aufgetragen ist und
vorzugsweise sollten diese Komponenten wenigstens etwa 75 Gew.^o und insbesondere wenigstens etwa 95 Gew./'o der Zubereitung,
die auf dem Träger angeordnet ist, ausmachen.
Irgendwelche Bestandteile, außer den Atomen von Phosphor, Vanadium, Eisen, Sauerstoff und Chrom-enthaltendeia Modifizierer,
wenn gewünscht, sollten im wesentlichen,inerte,
nicht-katalytische Bestandteile sein, die mit dem Phosphor,
Vanadium, Eisen, Sauerstoff und Modifizierer innig verbunden sind als Teil der Beschichtung des Trägers.
Nach der vorliegenden Erfindung werden verschiedene gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
über den Phosphor-Vanadium-Eisen-Sauerstoff-Modifiziererkatalysatorkomplex
unter Bildung von Maleinsäurean*-
hydrid oxidiert. Weil η-Butan leicht in guter Reinheit bei
relativ niederen Preisen im Vergleich zu anderen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen der angegebenen Klause zur Verfügung steht, wird es bevorzugt, bei der Durchführung
der Erfindung η-Butan zu verwenden. Demgemäß bezieht sich die vorliegende Beschreibung in erster Linie auf
die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von η-Butan. Es ist jedoch darauf hinzuweisen,
daß die Oxidation anderer gesättigter, aliphati-
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scher Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
ebenso in den Bereich der vorliegenden Erfindung fällt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird am zweckmäßigsten
in der Weise durchgeführt, daß man einen Strom von oauerstoff oder idauerstoff-enthaltendem Gas, gewöhnlich
Luft, der den zur ·Oxidation bestimmten gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff enthält, über ein Bett des
Katalysators, der in irgendeiner herkömmlichen Festbettkonverterröhre enthalten ist, leitet. Die Oxidation findet
bei Temperaturen von etwa 400 bis 600 C, vorzugsweise bei etwa 450 bis 55O0C, unter Drücken von'etwa 0,5 bis 10 Atmosphären,
wünschenswerterweise etwa 1 bis 5 Atmosphären statt. Im Falle von η-Butan werden optimale Ausbeuten an
Haieinsäureanhydrid erreicht, wenn man η-Butan mit Luft im Verhältnis, von etwa 0,5 bis 10 Mol?o, vorzugsweise etwa 1
bis etwa 4 hol$, bezogen auf das Gesamtoxidationsgemisch,
mischt und über den Katalysator leitet, während man eine
Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 200 bis 7000/Stunde, vorzugsweise
im Falle von Festbettreaktoren, von etwa 1000 bis 3000/Stunde beibehält. Die Durchsatzgeschwindigkeit
wird hier definiert als. das Volumen gasförmiges Gemisch bei 15?5°C und 760 Torr pro Volumen leere Konverterröhre
in der Katslysatorzone pro Stunde. .
Viele Reaktortypen sind brauchbar und mehrröhrige Reaktoren
des Wärmeaustauschertyps arbeiten voll zufriedenstellend..
—12—
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Die Röhren solcher Reaktoren können Durchmesser von etwa 6 bis 76 ram und Längen von etwa 1 bis 3 m oder mehr haben.
Weil die Oxidation von η-Butan oder anderer gesättigter aliphatischer iiohlenwabserstoffe im Bereich der vorliegenden
Erfindung eine exotherme Reaktion ist, ist es oftmals notwendig, Reaktionswärme zu entfernen, um die Reektions-Temperatur
in dem bevorzugten Bereich von etwa 450 bis
550 C beizubehalten. Es ist daher wünschenswert, die Oberfläche
der Reaktoren bei einer relativ konstanten Temperatur zu halten und irgendein Medium zur Abführung von Wärme
aus den Reaktoren ist gewöhnlich notwendig, um die Temperatursteuerung zu unterstützen, oolche Medien können Quecksilber,
geschmolzenes Blei und dergleichen sein, wobei jedoch festgestellt wurde, daß eutektische Salzbäder voll
zufriedenstellend arbeiten. Ein solches Salzbad ist ein l^atriumnitrat-Natriumnitrit-Kaliumnitrat eutektisch konstantes
Temperaturgemisch. Ein weiteres Verfahren, die Temperatur zu steuern besteht darin, Metallblockreaktoren zu
verwenden, wobei das die Röhre umgebende Metall als Teraperaturregulierungskörper
wirkt. Das Wärmeaustauschmedium kann bei der geeigneten Temperatur durch Wärmeaustauscher
und dergleichen gehalten werden. Der Reaktor oder die Reaktionsröhren können aus Eisen, rostfreiem Stahl, Flußstahl,
Glasröhren und dergleichen hergestellt sein. Normalerweise weisen die Reaktoren eine Vorerhitzungszone
aus inertem Material, wie 6,5 mm große j\lundumpellets,
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inerte keramische Kugeln, Nickelkugeln oder Späne und
dergleichen auf.
Die katalytisch^ Oxidationsreaktion kann bei atmosphärischem,
unter- oder überatmosphärischem -Druck durchgeführt werden, obgleich überatmosphärische Drücke im allgemeinen
verwendet werden.
Das nach der vorliegenden Erfindung, hergestellte Maleinsäureanhydrid
kann in verschiedener, dem Fachmann bekannter
Weise gewonnen werden. Beispielsweise kann die Gewinnung durch unmittelbare Kondensation oder Adsorption in
geeigneten Medien mit nachfolgender Abtrennung und Eeinigung
des Maleinsäureanhydrids durchgeführt werden.
V/eitere gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffbeschikkungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich
zu Butan die Pentane, Hexane, Heptane, Octane, Nonane und Decane oder Gemische von irgendeiner dieser Verbindungen
mit oder ohne Buten. Die voraus bezeichneten Beschickungen sind nicht notwendigerweise reine substanzen,
sondern können technische Kohlenwasserstoffraktionen sein,
die geringe hengen, beispielsweise 0,1 bis 10 Gew.^, olefinisch
ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mehr als 4, beispielsweise 5 oder 6 Kohlenstoffatomen sein oder sie
können andere ivonlenwasserstoffraktionen enthalten.
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Die vorliegende Erfindung ist leichter durch die nachfolgend detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausfiihrungsformen
zu verstehen. In jedem der nachfolgenden Beispiele bezieht sich der Prozentsatz an Ausbeute auf die Anzahl
kg reines Maleinsäureanhydrid, das pro kg dem Reaktor zugeführte n-ßutanbescüickung erzeugt wird. Der Prozentsatz
Selektivität bezieht sich in jedem Beispiel auf die Anzahl kg Maleinsäureanhydrid, die pro kg umgesetztes Butan hergestellt
wurden. Die in den Tabellen angegebenen Temperaturen sind Reaktionsteruperaturen, wobei angenommen, wird,
daß sie den Katalysatortemperaturen entsprechen.
Um das verbesserte Verhalten, das durch das Vorliegen des Chrom-enthaltenden Modifizierers in dem Katalysator nach
der Erfindung erreicht wird, zu erläutern, gibt das Beispiel 1 typische Ergebnisse an, die ohne Modifizierer erhalten
werden. Das Beispiel 2 und die nachfolgenden Beispiele zeigen Ergebnisse, die man mit den verschiedenen
modifizierten Katalysatoren im Bereich der vorliegenden Erfindung erhält.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von ivia lein säur eanhydrid
durch Oxidation von η-Butan unter Verwendung eines Katalysators, dessen katalytische Komponente nur Phosphor,
Vanadium, Eisen und Sauerstoff enthält.
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Der Katalysator wurde wie folgt hergestellt: 4,32 g Atntnoniummetavanadat wurden in 162 ml Wasser unter
Erhitzen und Rühren bei 800C gelöst. Zu der heißen Atnmoniummetavanadatlösung
wurde eine Lösung aus 108 ml Wasser, 23,89 g Eisen-III-nitrat.9H20, 20,0 g 85% Orthophosphorsäure und 2,49 ml Salpetersäure zugegeben. Der Ansatz wurde
auf 90°C erhitzt und unter Rühren etwa 10 Minuten bei dieser l'emperatur gehalten, dann unter 60 C gekühlt, wonach
man 23,14 ml Ammoniumhydroxid zugab, um einen ρττ-Wert von
etwa 8 zu erhalten. Ein Siliciumdioxidaluminium.oxidträger (100 g) mit einer Siebgröße von 6,35 bis 4,76 mm wurde zugegeben
und der Ansatz wurde auf einem Dampfbad unter Rühren auf 900G erhitzt. Der Katalysator und der Träger wurden,
dann in einem Ofen bei 1100C etwa 15 Stunden getrocknet,
danach 4 Stunden bei 500 C in einer Röhre, wobei man Luft über die Charge laufen ließ, gebrannt. Nach öieben mit
einem bieb mit lichter Fiaschenweite von 3,36 mm erhielt man 80,9 g -geträgerten Katalysator, der eine errechnete
Zusammensetzung (im Hinblick auf die katalytische Komponente) von 13,71 Atom °/o Vanadium, 64,35 Atom % Phosphor
und 21,94 Atom % Eisen enthielt.
Der erhaltene Katalysator wurde (in ein Volumen von 50 ml)
in einen 2,5 cm Innendurchmesser Festbett-Reaktorglasröhre
eingebracht und auf etwa 5000C erhitzt. Ein gasförmiges
Gemisch, vorherrschend Luft, das etwa 1,6 Mol$ η-Butan enthielt,,
wurde durch das Katalysatorbett geleitet, während
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die nominale Durchsotzgeschwindigkeit 1200/ütunde betrug.
Das so hergestellte haleinsäureanhydrid wurde aus dem gasförmigen Gemisch durch Waschen der Abfluiigase des Reaktors in 'Wasser entfernt. Me nachfolgenden Abläufe wurden unter leicht variierenden Arbeitsbedingungen durchgeführt, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden.
Das so hergestellte haleinsäureanhydrid wurde aus dem gasförmigen Gemisch durch Waschen der Abfluiigase des Reaktors in 'Wasser entfernt. Me nachfolgenden Abläufe wurden unter leicht variierenden Arbeitsbedingungen durchgeführt, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden.
| n-Butanbeschik- kung Kol/o Be schickungsgas |
Beispiel 2 | abelle i | Ausbeute % |
Selektivi tät % |
|
| 1,591 | 25,7 | 91,0 | |||
| Tgmp. | 1,583 | Durchsatz geschwindig keit Λ bt . |
21,4 | 83,5 | |
| 495 | 1,587 | 1203 | 19,4 | 79,0 | |
| 500 | 1,565 | 1203 | 19,4 | 90,0 | |
| 505 | 1,606 | 1214 | 16,9 | 75,2 | |
| 505 | 1214 | ||||
| 505- | 1214 | ||||
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von Maleinsäureanhydrid
durch Oxidation von η-Butan unter Verwendung
eines geträgerten Katalysators im Rahmen der vorliegenden
Erfindung, wobei die aktive katalytische Komponente Phosphor, Vanadium, Eisen und Sauerstoff modifiziert mit Chrom und Gilber enthält.
eines geträgerten Katalysators im Rahmen der vorliegenden
Erfindung, wobei die aktive katalytische Komponente Phosphor, Vanadium, Eisen und Sauerstoff modifiziert mit Chrom und Gilber enthält.
-17-309828/ 1 1 38
2,00 g Ammoniummetavanadat wurden in 125 ml Wasser unter
Erhitzen und Kühren bei 75°C gelöst. Zu der heißen Ammoniuimrietavanadatlösung
wurden 15»59 g 85/öige Orthophosphorsäure,
14,68 g ii]isen-III-nitrat.9H20, 5,53 g Chrom-III-nitrat.9HpO
und 2,00 g dilbernitrat zugegeben. Der Ansatz wurde auf 900G erhitzt und unter Rühren 1 Stunde bei dieser
Temperatur gehalten, wonach auf ^>00Ö abgekühlt und
26,0 ml Ammoniumhydroxid zur Einstellung des ρττ-Wertes auf
8 zugegeben wurden. Der Ansatz wurde dann auf 90 G etwa
2 Stunden erhitzt und 80 g üiliciumdioxidaluminiumoxidträger mit einer Siebgröße von 6,35 bis 4-,76 rom wurden dem
Ansatz zugegeben, wonach noch 30 Minuten gerührt wurde. Das Katalysator- und trägergemisch wurde dann bei 110 C
4 Stunden Ofengetroqknet, auf eine Größe von 3»36 mm gesiebt,
dann bei 50°° G gebrannt. Nach weiterem oieben erhielt
man 91,1 g geträgerten Katalysator, der-eine errechnete
Metallzusammensetzung in der katalytischen Komponente, d.h. ausschließlich dem Träger, von 60,003 Atom % Phosphor,
8,710 Atom to Vanadium, 18,5 -"-torn % Eisen, 6,787 Atom °/o
uhrOTH und 6,00 Atom jb Silber enthielt. Der erhaltene Katalysator
wurde in eine 15»2. cm lange Eestbett-Glasreaktorröhre
mit einem Innendurchmesser von 2,5 cm eingebracht und auf.etwa 500 G erhitzt. Ein gasförmiges Gemisch, vorherrschend
Luft, mit einem Gehalt von 1,5 Mol# n-ßutan
wurde durch das Katalysatorbett geleitet, während man eine nominale Durchsatzgeschwindigkeit von 1250/Stunde beibehielt.
Das Maleinsäureanhydrid wurde aus dem gasförmigen
-18-309828/1138
Strom durch Waschen der Abflußgase des Reaktors in Wasser gewonnen. Es wurden die nachfolgenden Ergebnisse aub nacheinander
folgenden Abläufen mit diesem Katalysator erhalten
| η-Butanbeschik- kung - riol/ö Be schickungsgas |
Beispiel 3 | Tabelle II | Ausbeute | oelektivi- tät |
|
| 1,49 | 25,0 | 73,2 | |||
| Temp. | 1,45 | uurchsatzge- schwindigkeit pro Stunde |
54,4 | 71,5 | |
| 490 | 1,46 | 1250 | 56,5 | 65,7 | |
| 510· | 1,42 | 1250 | 57,4 | 5ö,5 | |
| 520 | 1,46 | 1250 | 37,0 | 52,4 | |
| 530 | 1250 | ||||
| 540 | 1250 | ||||
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus η-Butan mit einem getrigerten Katalysstor, wobei
die katalytische Komponente Phosphor, Vanadium, Eisen und sauerstoff modifiziert mit Chrom und Bor enthält.
2,17 g Ammoniummetavanadat wurden in etwa 125 ml Wasser
unter Erhitzen und Kühren bei 75 C gelöst. Zu der heißen Ammoniummetavanadatlösung wurden 16,66 g Eisen-III-nitrat.
-III-2O, 4,13 g Chromnitrat.9H2°i °>38 g Borsäure, 14,98 g
Orthophosphorsäure und 0,5 ml salpetersäure zugegeben.
Der Ansatz wurde auf 90 C erhitzt und unter Kühren
-19-
309828/1138
1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten, danach auf 5Ö°C
gekühlt und Ammoniurnhydrdxid zur Einstellung des p^-Wertes
auf 8 zugegeben. Dann wurde der Ansatz auf 900C etwa 2 Stunden
erhitzt und 80 g iöiliciumdioxidaluminiumoxidträger mit
einer oiebgröße von 6,35 bis 4,00 mm wurden dem Ansatz zugegeben und danach 30 Minuten gerührt. Das Katalysator-
und Trägergemisch wurde bei 1100C 4 stunden im Ofen getrocknet, mit einem Sieb mit lichter Maschenweite von
2,38 mm gesiebt und dann bei 500 C gebrannt. Nach dem Sieben wurden 92,5 g geträgerter Katalysator gewonnen, der
eine errechnete Metallzusammensetzung in der katalytischen Komponente von 63,0 Atom$ Phosphor, 9»0 Atom>o Vanadium,
20,0 Atomic Eisen, 5,0 Atom$ Chrom und 3,0 Atom^ Bor aufwies.
Der erhaltene Katalysator wurde in einer 152 mm lange,
.Festbett-Glas-iieaktorröhre mit einem Innendurchmesser von
2,5 cm eingebracht und auf etwa 5000C erhitzt. Ein gasförmiges
Gemisch, vorherrschend Luft, das etwa 1,5 n-Jbutan enthielt, wurde durch das Katalysatorbett geleitet,
wobei eine nominale Durchsatzgeschwindigkeit von 1130/Stunde beibehalten wurde. Maleinsäureanhydrid wurde durch Wasserwäsche
der Abgase erhalten. Die folgenden Ergebnisse wurden unter leicht variierenden Arbeitsbedingungen erhalten:
-20-
309828/1138
| n-Butanbeschik- kung - MoI^ Be schickungsgas |
Durchsatzge schwindigkeit pro Stunde |
Ausbeute % |
Selektivi tät Il |
|
| Temp. OC |
1,41 | 1129 | 22,3 | 78,3 |
| 500 | 1,42 | 1129 | 33,3 | 74,8 |
| 520 | 1,42 | 1129 | 35,7 | 66,8 |
| 530 | 1,44 | 1129 | 37,7 | 61,9 |
| 540 | ||||
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus η-Butan nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
mit einem geträgerten Katalysator, der Phosphor, Vanadium, Eisen und »sauerstoff modifiziert mit Chrom und
Wickel enthielt.
2,14 g Ammoniummetavanadat wurden in etwa 125 rol Wasser
unter Erhitzen und Kühren bei 75 C gelöst. Zu der heißen
Ammoniummetavanadatlösung wurden 14,54 g 85/^ige Orthophosphorsäure,
12,33 g Eisen-III-nitrat^H^O, 6,51 g Chrom-III-nitrat.9HpO
und 3,55 g Mckelnitrathexahydrat zugegeben. Der Ansatz wurde auf 90 C erhitzt und 1 stunde unter
Rühren bei dieser Temperatur gehalten, wonach man auf 500C abkühlt und 24,2 ml Ammoniumhydroxid zur Einstellung
des prr-.Vertes auf 8 zugab. Dann erhitzte man den itnsatz
etwa 2 Stunden auf 900C und gab 80 g oiliciumdioxidalumi-
-21-
309828/ 1 1 38
niurnoxidträger mit .einer biebgröße von 6,35 bis 4,00 mm
dem Ansatz zu, wonach man noch weitere 30 Minuten rührte. Das Katalysator- und üjrägergemisch wurde bei 1100G 4 Stunden
ofengetrocknet, mit einem Sieb mit lichter.Maschenweite
von 2,38 mm gesiebt und dann bei 5000C gebrannt. Nach einem
weiteren Sieben erhielt man 91,4 g geträgerten Katalysator,
der eine errechnete Metallzusammensetzung der katalytischen komponente von 62,0 Atom# Phosphor, 9,0 Atom# Vanadium,
15,ü Atom^ Eisen, 8,0 Atom50 Chrom und 6,0 Atom?ö Nickel aufwies.
Der erhaltene Katalysator wurde in eine 152 mm lange
Eestbett-Glas-iieaktorröhre mit einem Innendurchmesser von
2,5 cm eingebracht und der Katalysator wurde dann auf etwa 5000C erhitzt. Ein gasförmiges Gemisch, vorherrschend Luft,
das etwa 1,5 MoI^ n-^utan enthielt, wurde durch das Katalysatorbett
geleitet, wobei man die nominale Durchsätzge- schwindigkeit
auf 1230/Sturide hielt. Das Maleinsäureanhydridprodukt wurde durch Wasserwäsche aus den Abgasen entfernt
und man erhielt unter leicht wechselnden Arbeitsbedingungen die nacüfolgenden Ergebnisse:
Temp. Ώ-Butan-rSeschik- Durchsatzge- Ausbeute Selektiv!-
0C Kung- i-iol/ύ Be- schwindigkeit tat
schickungsgas pro Stunde ' . '% %
I23O 24,5 74,8
I23O 29,9 64,6 1230 32,6 66,6
,1230 34,8 60,5
-22-309828/1138
| 500 | 1,45 |
| 530 | 1,47 |
| 530 | 1,48 |
| 540 | 1,46 |
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von haleinsäureanhydrid
aus η-Butan mit einem geträgerten Katalysator, der Phosphor, Vanadium, Eisen und Sauerstoff modifiziert
mit Chrom, Nickel und Silber enthält.
1,92 g Ammoniummetavanadat wurden in etwa 125 ffll Wasser
unter Erhitzen und führen bei 75 G gelöst. Zu der heißen
Amraoniumraetavanadatlösung gab man 12,22 g 85^ige Orthophosphorsäure,
11,33 g Eisen-IlI-nitrat.9HpO, 5»11gGhrom-III-nitrat.9H2O,
3,11 g Wickelnitrat.6H2O, 1,68 g Silbernitrat
und 1,39 g -Üisen-III-phosphat^HoO. Der Ansatz wurde
auf 900G erhitzt und unter Kühren 1 stunde bei dieser Temperatur
gehalten, wonach man auf 50 G abkühlt und 28,3 ml
Ammoniumh,ydroxid zur Einstellung des prj-Wertes auf 8 zugab.
Dann wurde der Ansatz 2 Stunden bei 90 C erhitzt und 80 g öiliciumdioxidaluminiumoxidträger mit einer Siebgröße
von 6,35 bis 4,00 mm wurden dem Ansatz zugegeben, wonach man weitere 30 Minuten rührte. Der Katalysator und das
Trägergemisch wurden dann in einem Ofen bei 110 G 4 Stunden getrocknet, mit einem Sieb mit lichter Waschenweite
von 2,38 mm gesiebt und bei 5000G gebrannt. Nach weiterem
Dieben erhielt man 92,1 g geträgerten Katalysator, der eine errechnete Hotallzusammensetzung der katalytischen
Komponente von 57,179 Atoned Phosphor, 8,3 Atom# Vanadium,
17,629 Atom^ Eisen, 6,468 Atom^ Chrom, 5,4-24 AtomJÜ Nickel
und 5,00 Atom?£ Silber enthielt. Der erhaltene Katalysator
-23-309828/1138
wurde in eine 152 mm lange Festbett-Glas-üeaktorröhre mit
einem Innendurchmesser von 2,5 cm gegeben und der Katalysator auf etwa 5OO°G.erhitzt. Ein gasförmiges Gemisch, vorherrschend
Luft, das etwa 1,5 Mpl# η-Butan enthielt, wurde
durch das Katalysatorbett geleitet, während man eine nominale Durchsatzgeschwindigkeit von 1250/Stunde beibehielt.
Maleinsäureanhydrid wurde durch Wasserwäsche der Abgase erhalten, wobei die nachfolgenden Ergebnisse in aufeinander
folgenden Abläufen erhalten wurden:
Temp. n-Butanbeschik- Durchsatzge- Ausbeute Selektivi-0C
kung - Mol# Be- schwindigkeit tat
schickungsgas pro Stunde % %
| 510 | 1 | 6 | ,52 | 1250 | 28,2 | 61,5 |
| 520 . | 1 | ,51 | 1250 | 30,1 | 52,0 | |
| 530 | 1 | ,50 | 1250 | 31,6 ■ | 50,4 | |
| Beispiel |
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch Oxidation von η-Butan unter Verwendung
eines geträgerten Katalysators im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wobei die aktive katalytisch^ Komponente Phosphor,
Vanadium, Eisen und Sauerstoff modifiziert mit Chrom und Cadmium enthielt. Der Katalysator wurde wie folgt hergestellt:
* '
-24-
309828/1138
1,98 g Ammoniummetavanadat wurden in 125 nil Wasser unter
Erhitzen und Rühren bei 75°C gelöst. Zu der heißen Ammoniummetavanadatlösung
gab man 13,4-6 g 85>6ige Orthophosphorsäure,
14,54 g £isen-III-nitrat.9H20, 5,28 g Chrom-III-nitrat.9HpO
und $,60 g Cadmiumnitrat.3HoO. Der Ansatz wurde
auf 9O0G erhitzt und 1 Stunde unter Rühren bei dieser Temperatur
gehalten, wonach man auf 500G abkühlt und 23,9 ml
Ammoniumhydroxid zur Einstellung des p^-ilertes auf 8 zugab.
Dann wurde der Ansatz auf 90 C etwa 2 Stunden erhitzt und
80 g oiliciumdioxidaluminiurnoxidträger mit einer üiebgröße
von 6,35 bis 4,00 mm wurden dem Ansatz zugegeben, danach
wurde der Ansatz weitere 30 hinuten gerührt. Der Katalysator und das Trägergemisch wurden dann in einem Ofen bei
1100C 4 otunderi getrocknet, mit einem oieb mit lichter Maschenweite
von 2,38 mm gesiebt und bei 500 G gebrannt. Wach
weiterem sieben erhielt man 89,8 g geträgerten Katalysator, der eine errechnete hetallzusammensetzung der katalytischen
Komponente von 60,003 Atom?o Phosphor, 8,710 Atom#
Vanadium, 18,500 Atora# Eisen, 6,787 Atom^ Chrom und 6,000
Atom# Cadmium enthielt.
Der erhaltene Katalysator wurde in eine 152 mm lange f'estbett-Glas-Reaktorröhre
mit einem Innendurchmesser·von 2,5cm gegeben und auf etwa 500°C erhitzt. Ein gasförmiges Gemisch,
vorherrschend Luft, das etwa 1,5 iiol>i» η-Butan enthielt,
wurde durch das Katalysatorbett geleitet, während
-25-309828/ 1 1 38
man eine nominale jjurchsatzgeschwindi&keit von 1115/Stunde
beibehielt. Maleinsäureanhydrid wurde durch Wasserwäsche
aus den" Abgasen gewonnen und die folgenden Ergebnisse wurden
bei aufeinander folgenden Ablaufe-n b-ei' erhöhten Temperaturen
erhalten; " - ' ■ "
. Tabelle VI
Temp. a-JJutan-Beschik- Durchsatzge- Ausbeute öelektivi-0G
kung - HQi^ -de- schwindigkeit tat
schickungsgas pro Stunde 7° ■ ■ $ -
| 500 | 1,55 |
| 520 | 1,57 |
| 530 | 1,55 |
| 540 | 1,55 |
| 1116 | 19,1- | • 74,4 |
| 1116 | 28,2 | 65,6 |
| 1116 | 33,3 | 60,4 |
| 1116' | 33,5 | 53,1 |
beispiel 7 '. , "
Dieses Beispiel erläutert die. Herstellung von Maleinsäureanhydrid
aus n-ijutan mit einem ungeträgerten Katalysator
im Rahmen der vorliegenden Erfindung, der' Phosphor, Vanadium,
Eisen und Sauerstoff modifiziert mit Uhrom und ßarium
enthält, wobei der Katalysator durch Extrudieren erhalten wurde.
13,05 g Ämmoniummetavanadat wurden in 400. ecm Wasser unter
Erhitzen und üiihren bei etwa 750O gelöst. Zu dieser Lösung
gab man 99,55 g ö5^ige Orthophosphorsäure, 112,54 g Eisen-
309 82 8/1138
III-nitrat.9H2O, 44,58 g Chrom-IIl-nitrat.y^O und 5,50 g
Bariumcarbonate, das in das Nitrat rait 3,48 ecm salpetersäure
umgewandelt wurde. Der Ansatz wurde auf 9O0C erhitzt
und bei dieser Temperatur 1 Stunde unter Rühren gehalten, · danach auf 500C gekühlt und 185 ml Ammoniumhydroxid wurden
zur Einstellung des p™-Wertes auf 8 zugegeben. Wasser wurde
dann abdestilliert, bis eine dicke Anschlämraung gebildet
war, worauf 4,76 mm ungeträgerte und gebrannte x'ellets mittels
Extrudieren hergestellt wurden. Diese ungeträgerte Katalysator hatte eine errechnete hetallzussmmensetzung
von 62,0 Atom>u Phosphor, 8,ü Atom£>
Vanadium, 20,0 Atom^ leisen, 8,0 Atora^ Chrom und 2,0 Atonic Barium.
Der erhaltene Katalysator wurde in eine 152 mm lange ii'estbett-Glas-Keaktorröhre
mit einem innendurchmesser von 2,5cm gegeben und auf etwa 450 C erhitzt. Kin gasförmiges Geaiiscn,
vorherrschend Luft, das etwa 1,5 Holi'i η-Butau enthielt,
wurde durch das Katalysatorbett geleitet, wobei man eine nominale Durchsatzgeschwindigkeit von 1150/btunde beibehielt.
Das gebildete rioleinsiureanh,ydrid wui'de durch Wasserwüsche
aus den Abgasen entfernt, wobei die folgenden Ergebnisse erzielt wurden:
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Temp. n-Butanbeschik- Durchsatzge- Ausbeute Selektivikung
- Mol$ Be- schwindigkeit tat
schickungsgas pro Stunde % %
| 445 | 1,53 | 1152 | 50,9 | 74,6 |
| 450 | 1,58 | 1156 | 53,0 | 71,6 |
| 455 | 1,59 | 1150 | 51,2 | 62,9 |
Vergleicht man die Ergebnisse der Beispiele 2 bis 6 mit den
Ergebnissen von Beispiel 1, so ist leicht zu erkennen, daß die Gegenwart des Chrom-enthaltenden Modifizierers in dem
Phosphor-Vanadium-Kisen-Sauerstoffkatalysator, zu dem verbesserten
Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen beiträgt.
Es wurde dabei festgestellt, daß höhere Arbeitstemperaturen,
zum Beispiel 5200G, dazu beitragen, daß der Oxidationskatalysator
seine Stabilität schneller verliert als bei Temperaturen von 4-700G. Die verringerte Stabilität äußert sich
durch geringere Ausbeuten an Maleinsäureanhydrid. Unter Bezugnahme
auf die Tabelle I ist beispielsweise festzustellen, daß sich die Ausbeuten an Maleinsäureanhydrid bei höheren
Oxidationsternperaturen vermindern, wenn kein Chrom-enthaltender
Hodifizierer in dem Katalysatorkomplex vorhanden ist. Diese Verringerung der Ausbeute bei erhöhten Temperaturen
ist weniger ausgeprägt bei den modifizierten Katalysatoren, wie dies den Tabellen II bis VI zu entnehmen ist. Der Ta-
-28-
30982 8/1138
belle VII ist zu entnehmen, daß ausgezeichnete Ausbeuten bei niederen Oxidationstemperaturen mit ungeträgerten Katalysatoren
der vorliegenden Erfindung erhalten werden können. . ;
Die überraschende und unerwartete Beschaffenheit der vorliegenden Erfindung wird durch die Feststellung erläutert,
daß Chrom zusammen mit Wickel, Bor, Silber, Cadmium oder
Barium hervorragende Eigenschaften als Modifizierer bei Phosphor-Vanadium-Eisen-Sauerstoffkatalysatoren zur Oxidation
von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu Maleinsäureanhydrid aufweisen. Es ist nicht vollständig
geklärt, warum die Gegenwart des Chrom-enthaltenden Modifizierers
zu dem überlegenen Katalysatorverhalten beiträgt.
Eine weitere Kennzeichnung der Wirksamkeit des Phosphor-Vanadium-Eisen-Sauerstoff
rnodif iziererkatalysators, wie er vorausgehend beschrieben wurde, ist der im wesentlichen
vollständige Materialausgleich, der nachgewiesen werden kann. Wenn man den Prozentsatz an n-Butan, der zu Maleinsäureanhydrid
umgewandelt wird, neben dem Prozentsatz Beschickungsgas, der im Kohlenmonoxid und Kohlendioxid überführt
wird, berechnet, ist übereinstimmend festzustellen,'
daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Verbindungen nach der Berechnung entstehen.
Ein weitere.· .,eichen für die Überlegenheit des vorliegen-
-29-
309828/1138
den Verfahrens ist das Vermeiden von Teerbildung in der Reaktionsvorrichtung und das im wesentlichen wasserklare
Aussehen der hergestellten Maleinsäureanhydridflüssigkeit.
Zusammengefaßt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid mittels Oxidation von
gesättigten aliphatischen.Kohlenwasserstoffen in Gegenwart eines Katalysators mit dem Gehalt von Phosphor, Vanadium,
Eisen,. Sauerstoff und eines Katalysatormodifizierers, der Chrom kombiniert mit einem oder mehreren Elementen, nämlich
Nickel, Bor, Oilber, Cadmium und/oder Barium enthält.
Die Erfindung beinhaltet alle Abweichungen und Änderungen von den Beispielen und Ausführungsformen, die lediglich
zum Zwecke der Erläuterung gegeben wurden, soweit die Abweichungen
von d em allgemeinen Erfindungsgedanken Gebrauch
machen.
-Patentansprüche-
-30-
309828/1138
Claims (7)
- Patentansprüche:1 . Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation eines gesättigten aliphati- ■ sehen Kohlenwasserstoffs mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation in Gegenwart eines Katalysators durchführt, der Phosphor, Vanadium, Eisen, Sauerstoff und einen Katalysatormodifizierer enthält, der seinerseits Chrom kombiniert mit Nickel, .Bor, oilber, Cadmium und/oder Barium enthält.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß das Atomverhältnis von Phosphor zu Vanadium in dem Katalysator etwa 1:1 bis etwa I5:1, das Atomverhältnis von Eisen zu Vanadium etwa 0,2:1 bis etwa 6:1 beträgt und daß man den Katalysatormodifizierer im Verhältnis von etwa 2 bis etwa 25 Atom% der aktiven Metalle verwendet.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß das Atomverhältnis Phosphor zu Vanadium in dem Katalysator etwa 4:1 bis etwa 9:1, das Atomverhältnis von Eisen zu Vanadium etwa 1:1 bis etwa 4:1 beträgt und daß man den Katalysatormodifizierer im Verhältnis von etwa 5 bis etwa I5 Atom$ aktive Metalle verwendet.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch g e --31-309828/ 1 138kennzeichnet , daß man den Katalysator ieiner Temperatur von et v/a 400 "bis etwa 6000G verwendet.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch -gekennzeichnet , daß der Kohlenwasserstoff etwa 0,'5 Ms etwa 10 Hol?& des Oxidationsgemischs ausmacht .
- G. Verfahren, gemäß Anspruch 1 dadurch ge~ kennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff etwa etv/a 4 Mo1;u des Oxidationsgemischs ausmachte
- 7. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß man als Kohlenwasserstoff η-Butan verwendet.309 828/1138ORIGINAL INSPECTED
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1972
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2515207A1 (de) * | 1974-04-09 | 1975-10-23 | Takeda Chemical Industries Ltd | Verfahren und katalysator fuer die herstellung von maleinsaeureanhydrid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2166001B1 (de) | 1976-01-30 |
| DE2263009B2 (de) | 1980-01-17 |
| DE2263009C3 (de) | 1980-09-11 |
| JPS4875519A (de) | 1973-10-11 |
| FR2166001A1 (de) | 1973-08-10 |
| US3856824A (en) | 1974-12-24 |
| CA991649A (en) | 1976-06-22 |
| IT972840B (it) | 1974-05-31 |
| JPS5343929B2 (de) | 1978-11-24 |
| GB1377409A (en) | 1974-12-18 |
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