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DE2528599C2 - Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren und deren Verwendung

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Publication number
DE2528599C2
DE2528599C2 DE2528599A DE2528599A DE2528599C2 DE 2528599 C2 DE2528599 C2 DE 2528599C2 DE 2528599 A DE2528599 A DE 2528599A DE 2528599 A DE2528599 A DE 2528599A DE 2528599 C2 DE2528599 C2 DE 2528599C2
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DE
Germany
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udf54
udf53
vanadium
compound
catalysts
Prior art date
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Application number
DE2528599A
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DE2528599A1 (de
Inventor
George Thomas Somerville N.J. Burress
Original Assignee
The Badger Company, Inc., Cambridge, Mass.
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Filing date
Publication date
Application filed by The Badger Company, Inc., Cambridge, Mass. filed Critical The Badger Company, Inc., Cambridge, Mass.
Publication of DE2528599A1 publication Critical patent/DE2528599A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren mit hoher Aktivität und Selektivität und guter physikalischer Festigkeit. Diese Katalysatoren eignen sich für die Oxidation von Alkenen, Alkanen und Cycloalkanen zu Dicarbonsäureanhydriden, insbesondere Butan oder Buten zu Maleinsäureanhydrid.
  • Vanadium-Phosphor-Komplexkatalysatoren für die Oxidation von Buten zu Maleinsäureanhydrid sind in der US-PS 32 93 268 beschrieben. Solche Katalysatoren werden bei Temperaturen oberhalb 500°C eingesetzt. Im allgemeinen sind die Ausbeuten an Maleinsäureanhydrid bei diesen Katalysatoren verhältnismäßig gering und wirtschaftlich nicht zufriedenstellend.
  • Mit Metallen aktivierte Vanadium-Phosphor-Komplexkatalysatoren sind in der US-PS 31 56 705 beschrieben. Die Metallaktivatoren, die als Phosphorstabilisatoren bezeichnet werden, sollen unter anderem Übergangsmetalle und die Seltenen Erden umfassen. Diese Katalysatoren sollen für die Oxidation von Olefinen, wie Buten, zu Dicarbonsäureanhydriden, wie Maleinsäureanhydrid, geeignet sein. Bei den Katalysatoren dieser Patentschrift ist die Verwendung eines geschlossenen Rückflußsystems zu deren Herstellung im Gegensatz zu einfachen, offenen Systemen erforderlich
  • In der DE-OS 23 28 027 ist ein Verfahen zur Oxidation von Alkanen zu Dicarbonsäureanhydriden in Gegenwart eines Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysators -beschrieben, der das Reaktionsprodukt eines Vanadiumoxysalzes und Phosphorsäure, aktiviert mit einem der Metalle Cr, Fe, Hf, Zr, La und Ce darstellt. Das Atomverhältnis P/V beträgt 0,5 bis 2 und das Atomverhältnis von Aktivatormetall/V 0,0025 bis 1.
  • Bei bekannten Verfahren zur Herstelung von Katalysatoren unter Verwendung von HCl waren wenigstens 5 Mol HCl je Grammatom Vanadium erforderlich. Solche Herstellungsverfahren ergeben große Korrosionsprobleme und erfordern die Verwendung von teuren, korrosionsbeständigen Anlagen. Dadurch wird auch das zu handhabende Materialvolumen erhöht und es ist erforderlich, ein geschlossenes Rückflußsystem zu verwenden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren für die Bildung von Dicarbonsäureanhydriden anzugeben, bei dem die Verwendung von HCl, das Handhaben großer Flüssigkeitsvolumina und der Einsatz eines geschlossenen Rückflußsystems vermieden werden.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren durch Vermischen einer Vanadiumverbindung, Phosphorsäure oder einer zu Phosphorsäure hydrolysierbaren Verbindung in einem P/V-Atomverhältnis von 0,5 : 1 bis 2,0 : 1 und einer Aktivatormetallverbindung in einer Menge von 0,0025 bis 5 Grammatom je Grammatom Vanadium, und Trocknen der erhaltenen Mischung.
  • Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vanadiumverbindung, die Phosphorsäure oder die zu Phosphorsäure hydrolysierbare Verbindung und die Aktivatormetallverbindung mit einem Reduktionsmittel in Form einer Hydroxyalkansäure oder einer Oxoalkansäure mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen oder in Form eines Glykols oder in Form eines Zuckers oder in Form einer Mischung der vorgenannten Reduktionsmittel unter Bildung einer Paste gemischt werden, wobei die Menge des Reduktionsmittels etwa 1 Grammäquivalent je Grammatom Vanadium beträgt.
  • Wenn die Vanadiumverbindung ein Halogen enthaltendes Vanadiumsalz ist, ist die Menge von als Nebenprodukt gebildetem Halogenwasserstoff verhältnismäßig gering und führt zu keinen großen Problemen.
  • Die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren sind selektiv für die Oxidation von Alkenen, Alkanen, Cycloalkanen oder Mischungen derselben mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas zu Dicarbonsäureanhydriden und weisen eine hohe physikalische Festigkeit auf.
  • Viele dieser Katalysatoren haben die notwendige hohe physikalische Festigkeit, die sie zur Verwendung in Wirbelschichtreaktoren geeignet macht.
  • Gemäß der Erfindung können die Katalysatoren hergestellt werden, indem eine Vanadiumverbindung, eine Aktivatormetallverbindung, ein organisches Reduktionsmittel und Phosphorsäure unter Bildung einer Paste gemischt werden. Wasser kann in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe, zugegeben werden. Das Wasser wird üblicherweise in Form einer Lösung der Aktivatormetallsalze eingebracht. Das Mischen kann im allgemeinen bei Raumtemperatur in irgendeiner Weise, beispielsweise manuell oder mechanisch, wie in Knetvorrichtungen und Homogenisatoren, bewirkt werden.
  • Geeignete Vanadiumverbindungen sind V&sub2;O&sub5;, VOCl&sub3;, VO(NO&sub3;)&sub3;, NH&sub4;VO&sub3; und VF&sub5;, wobei V&sub2;O&sub5; besonders bevorzugt wird.
  • Als Reduktionsmittel werden Hydroxy- oder Oxoalkansäuren mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen, wie Glykolsäure, Glyoxylsäure, Pyruvinsäure und Milchsäure, Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, und Polyalkylenglykole, Zucker, wie Fructose, Sucrose, Maltose und Lactose, oder Mischungen der Reduktionsmittel, wie Äthylenglykol und Sucrose verwendet. Die Menge an verwendetem Reduktionsmittel beträgt etwa ein Grammäquivalent je Grammatom Vanadium.
  • Die Katalysatorherstellungsmethode ist allgemein auf die Herstellung jeglicher Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexoxidationskatalysatoren anwendbar. So kann sie zur Herstellung der V-P-O-Katalysatoren, wie sie in der US-PS 32 93 268 beschrieben sind, angewandt werden. Ferner ist die Herstellung von aktivierten oder "stabilisierten" V-P-O-Katalysatoren, wie sie in der US-PS 31 56 705 beschrieben sind, und der aktivierten V-P-O-Katalysatoren (wie jene, die zur Oxidation von gesättigten Kohlenwasserstoffen geeignet sind), wie sie in der DE-OS 23 28 027 beschrieben sind, möglich. Bei diesen letztgenannten Katalysatoren ist das Aktivatormetall Cr, Fe, Hf, Zr, La oder Ce. Eisen und Hafnium sind besonders bei Festbettarbeitsweisen vorteilhaft, während Zirkonium für Wirbelschichtbettarbeitsweisen bevorzugt wird.
  • Die Aktivatormetalle in den aktivierten V-P-Komplexkatalysatoren umfassen: Arsen, Chrom, die Seltenen Erden und Metalle der Gruppen Ib, IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb und Va, und Metalle der vierten Periode der Gruppe VIII. Diese Gruppenangabe basiert auf dem Periodischen System der Elemente, wie sie in Lange's Handbook of Chemistry, Seiten 60 und 61, 10. Ausgabe, 1967, angegeben ist. Bevorzugte Metalle sind: Kupfer, Silber, Zink, Cadmium, Aluminium, Gallium, Indium, Scandium, Yttrium, Lanthan, Germanium, Zinn, Blei, Titan, Zirkonium, Hafnium, Antimon, Wismuth, Arsen, Eisen, Kobalt, Nickel, Cer, Praseodym, Neodym und Chrom. Das Aktivatormetall wird in die Paste in Form einer Verbindung des Aktivatormetalls, wie eines Nitrats, Chlorids, Acetats, Oxalats, Oxids oder Carbonats, eingebracht. Vorzugsweise ist die Aktivatormetallverbindung wasserlöslich und wird in die Paste in Form einer wäßrigen Lösung eingebracht.
  • Die Menge an Aktivatormetallverbindung beträgt 0,0025 bis 0,5 Grammatom je Grammatom Vanadiumverbindung. Die Mengen an Vanadiumverbindung und Aktivatormetallverbindung sind demnach so, daß das Atomverhältnis von Aktivatormetall/V in der schließlich erhaltenen Zusammensetzung zwischen 0,0025 und 0,5, vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,5, liegt.
  • Das Phosphor/Vanadium-Atomverhältnis kann zwischen 0,5 : 1 und 2,0 : 1 variieren. Es werden demnach zwischen 0,5 und 2 Grammatome Phosphorsäure oder einer Verbindung, die zu Phosphorsäure hydrolysierbar ist, je Grammatom Vanadiumverbindung eingesetzt. Ein P/V-Atomverhältnis von etwa 1,2 : 1 wird bevorzugt.
  • Nach der Bildung wird die Paste im wesentlichen zur Trockene eingedampft. Dies kann auf jede geeignete Weise, wie in Schalen, oder durch Sprühtrocknen bei 110 bis 150°C erfolgen. Das getrocknete Material wird auf eine Größe von etwa 0,25 bis 0,84 mm gemahlen, wenn es in einem Festbett eingesetzt werden soll. Das gemahlene Material kann beispielsweise zu zylindrischen Pellets einer Größe von 0,32×0,4 cm verarbeitet werden. Gegebenenfalls kann ein Bindemittel, wie Stearinsäure, vor dem Pelletieren zugegeben werden. Die Paste kann auch vor dem Trocknen extrudiert und pelletiert werden. Alternativ kann die Katalysatorpaste vor dem Trocknen zum Imprägnieren geeigneter Träger, wie Aluminiumoxid, Alundum, Siliciumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumoxid/Aluminiumoxid, Zirkoniumphosphat und/oder eines Zeolithen verwendet werden, um Katalysatoren auf einem Träger zu erhalten, die für Festbett- und Wirbelbettreaktoren geeignet sind. Als weitere und bevorzugte Alternative werden die getrockneten und nicht mit einem Träger versehenen Katalysatoren unter Bildung eines pulverförmigen Katalysators, beispielsweise einer Größe von 0,25 bis 0,074 mm gemahlen, um in einem Wirbelbettreaktor verwendet zu werden.
  • Der Katalysator kann in dem Reaktor durch Hindurchrühren einer Kohlenwasserstoff-Luft-Mischung durch das Katalysatorbett bei etwa 450°C vor der Oxidationsreaktion konditioniert werden. Eine solche Konditionierung ist jedoch nicht notwendig, um wirksame Katalysatoren zu erhalten. Ein wasserfreies Produkt kann in der Praxis nach dem Beginn des Hindurchführens der Oxidationsbeschickung durch den Reaktor erhalten werden.
  • Geeignete Beschickungsmaterialien für das Verfahren, bei dem die Katalysatoren gemäß der Erfindung eingesetzt werden, sind Alkene mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkane mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkane mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Kohlenwasserstoffmischungen, die reich an Alkanen und Cycloalkanen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und/oder Alkenen sind.
  • Typische Alkene sind Buten-1, Buten-2 (cis- und trans-Isomer), 3-Methylbuten-1, Penten-1; Penten-2, Hexen-1, 3,3-Dimethylbuten-1, und 3-Methylpenten-2. Es können auch Raffinationsströme, die reich an Alkenen sind, insbesondere Ströme, die 70% oder mehr an Butenen enthalten, eingesetzt werden.
  • Die Alkane können geradkettig oder verzweigtkettig sein. Typische Alkane sind Butan, Pentan, Isopentan, Hexan, 3-Methylpentan, Heptan, Octan, Isooctan und Decan. Geeignete Cycloalkane können methylsubstituiert sein und umfassen Cyclobutan, Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, 1,4-Dimethylcyclohexan, Cycloheptan und Cyclooctan. Kohlenwasserstoffmischungen, die Alkane und Cycloalkane mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise solche, die etwa 70 Gew.-% oder mehr an Alkanen und Cycloalkanen enthalten, sind bekannt. Besonders geeignete und leicht verfügbare Mischungen sind Naphthas, die aus paraffinischem oder naphthenischem Erdöl erhalten werden. Naphthas des gesamten Siedebereichs (etwa 35 bis 230°C) können verwendet werden, es wird jedoch bevorzugt, leichte Naphthaschnitte, die im Bereich zwischen etwa 35 und 145°C sieden, zu verwenden.
  • Die Naphthas enthalten im allgemeinen etwa 5 bis 15% Benzol und Alkylbenzole. Es wurde gefunden, daß Benzol zu Maleinsäureanhydrid oxidiert wird, während in gewissem Umfang Alkylbenzole zu Benzolcarbonsäuren oder Phthalsäureanhydrid oxidiert werden. Es ist ersichtlich, daß auch andere Mischungen, wie paraffinische Raffinate von der Glykol/Wasser-Lösungsmittelextraktion von Reformaten verwendet werden können.
  • Butan wird bevorzugt, da es leicht verfügbar ist. In der nachstehenden Diskussion und in den Beispielen wird deshalb in den meisten Beispielen Butan verwendet, um die Verwendung der Katalysatoren, die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt sind, zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid zu demonstrieren. Es können auch an Butan reiche Mischungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Butan-Buten-Raffinationsströme.
  • Die Oxidation von n-Butan oder anderen vorgenannten Beschickungen zu Maleinsäureanhydrid wird unter Verwendung von Luft oder anderen, molekularen Sauerstoff enthaltenden Gasen, wie Mischungen aus Kohlendioxid und Sauerstoff oder Mischungen aus Sauerstoff oder Stickstoff mit Luft oder Sauerstoff, durchgeführt. Luft wird bevorzugt. Die Oxidationsreaktion wird bei Temperaturen zwischen 300 und 600°C und vorzugsweise 325 bis 550°C durchgeführt. Die Konzentration der Beschickung liegt zwischen 0,5 bis 6 Vol.-% Kohlenwasserstoffe in dem Sauerstoff enthaltenden Gas und vorzugsweise bei 1 bis 5 Vol.-%. Die Kontaktzeit liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,08 und 3 Sekunden, und vorzugsweise wird beim Festbett eine Kontaktzeit von etwa 0,16 bis 1,6 Sekunden angewandt. Im allgemeinen können im Fall von Wirbelschichtbetten Kontaktzeiten bis zu etwa 30 Sekunden angewandt werden. Die Kontaktzeit, die von der Arbeitsweise abhängt, beträgt demnach zwischen etwa 0,08 und 30 Sekunden. Obwohl die Reaktion bei Drucken von ca. 0,5 bis 20 bar absolut durchgeführt werden kann, werden Drucke von ca. 1 bis 5 bar bevorzugt.
  • Die Umsetzung kann in jedem geeigneten Reaktor zur Durchführung von Dampfphasenoxidationsreaktionen ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein festes Katalysatorbett verwendet werden. Die Umsetzung wird vorzugsweise unter Verwendung von kleineren Katalysatorteilchen in einem Wirbelbettreaktor durchgeführt.
  • In den Beispielen und Tabellen bedeutet die prozentuale Ausbeute an "MA" die Maleinsäureanhydridausbeute, ausgedrückt als Gewicht des gewünschten Produktes, bezogen auf das Gewicht der Butan-Beschickung (Gew.-%). Diese wurde durch Titration bestimmt.
  • In ähnlicher Weise wird die Selektivität bezüglich Maleinsäureanhydrid angegeben durch: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;@W:Mol¤Maleins¿ureanhydrid¤gebildet:Mole¤umgesetzte¤Kohlenwasserstoffbeschickung&udf54;¤ó¤100&udf53;zl10&udf54;-
  • Die Kontaktzeit wird angegeben durch: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;@W:Bettvolumen¤des¤ruhenden¤Katalysators:VolumenflieÅgeschwindigkeit¤bei¤Reaktortemperatur¤und¤Reaktordruck&udf54;-&udf53;zl10&udf54;
  • Die Fließgeschwindigkeiten der Luft und des Butans wurden bei Raumtemperatur und -druck gemessen.
  • Der Abriebsindex (A. I.) ist eine relative Bewertung des Prozentsatzes an Abrieb, der bei einem untersuchten Katalysator im Vergleich zu dem Abrieb gebildet wird, der bei einem handelsüblichen Katalysator in Form von Vanadiumsulfat (etwa 3%) auf Kieselsäuregel, der in einem Fließbettverfahren zur Oxidation von Naphthalin zu Phthalsäureanhydrid verwendet wird, anfällt. Der prozentuale Abrieb wird in einer Wirbelbettvorrichtung mit einem Kupferrohr von 2,5 cm Innendurchmesser bestimmt, die am oberen Ende mit einer Trennvorrichtung, um Teilchen mit einem Durchmesser von 40 Mikron und größer zurückzuhalten sowie mit einer Haube, um Teilchen kleinerer Größe, d. h. den Abrieb, aufzufangen, versehen ist. Eine gewogene Probe, etwa 20 ml Katalysator, wird in die Wirbelbettvorrichtung eingebracht und die Haube gewogen. Luft wird nach oben durch den unteren Teil des Rohres mit einer Geschwindigkeit von 13 Liter je Minute geführt. Nach einer Stunde wird der Luftstrom unterbrochen und die gewogene Haube nochmals gewogen, um das Gewicht des Abriebes zu bestimmen. Der Prozentsatz an Abrieb wird folgendermaßen berechnet. °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;% Abrieb¤= @W:g¤Abrieb¤gesammelt:g¤eingebrachter¤Katalysator&udf54;¤ó¤100&udf53;zl10&udf54;°=c:30&udf54;Abriebsindex (A.¤I.)¤= @W:%¤Abrieb¤des¤untersuchten¤Katalysators:%¤Abrieb¤des¤handelsÝblichen¤Katalysators&udf54;-&udf53;zl10&udf54;
    • Beispiel 1
  • Eine Paste wurde hergestellt, indem in einem Becherglas folgende Bestandteile zusammengemischt wurden: 100 g V&sub2;O&sub5;, 72 g 42,9%iges ZrO(CH&sub3;COO)&sub2;, 152 g 85%ige H&sub3;PO&sub4; und 14 g Äthylenglykol. Die Paste wurde mit einer Spachtel bis zur Homogenität gemischt. Die Paste wurde dann auf eine Schale überführt und über Nacht bei 135°C getrocknet. Durch das Glykol wurde während des Mischens und des Trocknens V+5 zu V+4 reduziert. Der trockene Kuchen wurde gemahlen und durch ein Sieb mit einer offenen Maschenweite von 0,25 bis 0,053 mm gesiebt.
  • 100 cm³ des gesiebten Produktes wurden über Nacht in einem Wirbelbettreaktor bei 450°C mit einem Luft- und n-Butanstrom aktiviert. Das Verhältnis von Luft zu n-Butan betrug 1000/10. Nach der Aktivierung wurde der Katalysator auf 110°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur wurde eine Beschickungsmischung aus Luft und n-Butan durch das Bett mit einer Geschindigkeit von 1000 cm³ Luft/40 cm³ n-Butan je Minute geführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten. °=c:50&udf54;H&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:18:24:28,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Umwandlung von n^CÈ\ MA (Gew.-%)\ Selektivit¿t&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\63,2\ 68,1\ 61&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
  • Der Abriebsindex betrug 1,0.
    • Beispiel 2
  • Unter Verwendung der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde ein Katalysator mit einem V/P/Zr-Atomverhältnis von 1/1,2/0,13 hergestellt, wobei 20 g Propylenglykol anstelle von 14 g Äthylenglykol je 100 g V&sub2;O&sub5; verwendet wurden.
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 100 cm³ des gesiebten Katalysators über Nacht in einem Wirbelbettreaktor aktiviert und dann eine Beschickung aus 1000 cm³ Luft/40 cm³ n-Butan je Minute durch den Reaktor bei 405°C durchgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: °=c:50&udf54;H&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:18:24:28,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Umsatz von n^CÈ\ MA (Gew.-%)\ Selektivit¿t&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\62,4\ 58,5\ 60&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;
    • Beispiel 3
  • Unter Verwendung der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde ein Katalysator mit einem V/P-Atomverhältnis von 1/1,2 und ohne Zr hergestellt, wobei 15 g Äthylenglykol je 100 g V&sub2;O&sub5; verwendet wurden.
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 100 cm³ des gesiebten Katalysators über Nacht in einem Wirbelbettreaktor aktiviert und dann eine Beschickungsmischung aus 1000 cm³ Luft/40 cm³ n-Butan je Minute bei 450°C durch den Reaktor geführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: °=c:50&udf54;H&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:18:24:28,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Umwandlung von n^CÈ\ MA (Gew.-%)\ Selektivit¿t&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\54,7\ 54\ 60&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;
    • Beispiel 4
  • Unter Verwendung der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde ein Katalysator mit einem V/P/Zr-Atomverhältnis von 1/1,2/0,13 unter Verwendung von 5 g Sucrose je 100 g V&sub2;O&sub5; anstelle des Äthylenglykols hergestellt.
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 100 cm³ des gesiebten Katalysators über Nacht in einem Wirbelbettreaktor aktiviert und anschließend eine Beschickungsmischung aus 1000 cm³ Luft/40 cm³ n-Butan je Minute bei 410°C durch den Reaktor geführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten. °=c:50&udf54;H&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:18:24:28,6&udf54;&udf53;tw,4&udf54;&udf53;tz5&udf54; &udf53;sg8&udf54;\Umwandlung von n^CÈ\ MA (Gew.-%)\ Selektivit¿t&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\62,8\ 61,1\ 62&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren durch Vermischen einer Vanadiumverbindung, Phosphorsäure oder einer zu Phosphorsäure hydrolysierbaren Verbindung in einem P/V-Atomverhältnis von 0,5 : 1 bis 2,0 : 1 und einer Aktivatormetallverbindung in einer Menge von 0,0025 bis 5 Grammatom je Grammatom Vanadium, und Trocknen der erhaltenen Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vanadiumverbindung, die Phosphorsäure oder die zu Phosphorsäure hydrolysierbare Verbindung und die Aktivatormetallverbindung mit einem Reduktionsmittel in Form einer Hydroxyalkansäure oder einer Oxoalkansäure mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen oder in Form eines Glykols oder in Form eines Zuckers oder in Form einer Mischung der vorgenannten Reduktionsmittel unter Bildung einer Paste gemischt werden, wobei die Menge des Reduktionsmittels etwa 1 Grammäquivalent je Grammatom Vanadium beträgt.
2. Verwendung der Katalysatoren, hergestellt gemäß Anspruch 1 zur Oxidation von Alkenen, Alkanen, Cycloalkanen oder diese enthaltende Mischungen zu Dicarbonsäureanhydriden.
DE2528599A 1974-07-01 1975-06-26 Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren und deren Verwendung Expired DE2528599C2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/484,491 US3975300A (en) 1974-07-01 1974-07-01 One step method of preparation of vanadium-phosphorus complex in the absence of hydrogen halide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2528599A1 DE2528599A1 (de) 1976-01-22
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DE2528599A Expired DE2528599C2 (de) 1974-07-01 1975-06-26 Verfahren zur Herstellung von Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Komplexkatalysatoren und deren Verwendung

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AU (1) AU500710B2 (de)
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DE (1) DE2528599C2 (de)
FR (1) FR2276874A1 (de)
GB (1) GB1514981A (de)
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ZA (1) ZA754201B (de)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132670A (en) * 1974-11-06 1979-01-02 Chevron Research Company Method of preparing vanadium (IV) phosphate composition with high intrinsic surface area
CH619870A5 (de) * 1976-05-21 1980-10-31 Lonza Ag
JPS5343687A (en) * 1976-10-01 1978-04-19 Ube Ind Ltd Preparation of catalyst for production of malfic anhydride
US4179404A (en) * 1976-12-15 1979-12-18 Denka Chemical Corporation Catalyst preparative method
BE850222A (fr) * 1977-01-07 1977-05-02 Chevron Res Procede de preparation d'une composition de phosphate de vanadium (iv) a surface active intrinseque elevee
US4209423A (en) * 1977-05-23 1980-06-24 Imperial Chemical Industries Limited Production of acid anhydrides and catalysts therefor
US4151116A (en) * 1977-08-05 1979-04-24 Halcon Research And Development Corporation Preparation of maleic anhydride
US4225465A (en) * 1978-05-02 1980-09-30 Standard Oil Company (Ohio) Production of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons using catalysts prepared by hydrothermal techniques
US4219484A (en) * 1978-10-23 1980-08-26 Standard Oil Company (Ohio) Production of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons using catalysts prepared by water reflux techniques
US4218382A (en) * 1978-10-23 1980-08-19 Standard Oil Company Production of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons using catalysts prepared by water reflux techniques
US4292201A (en) * 1979-12-19 1981-09-29 Atlantic Richfield Company Preparation of vanadium(IV)bis(metaphosphate) hydrocarbon oxidation catalyst containing an actinide or lanthanide series metal
US4292202A (en) * 1979-12-19 1981-09-29 Atlantic Richfield Company Preparation of a vanadium(IV)bis(metaphosphate) hydrocarbon oxidation catalyst containing a group VIB metal promoter
US4333853A (en) * 1980-05-05 1982-06-08 The Standard Oil Company Mixed vanadium phosphorus oxide catalysts and preparation thereof
US4283288A (en) * 1980-05-14 1981-08-11 Standard Oil Company (Indiana) Oxidation of butane to maleic anhydride
US4283307A (en) * 1980-06-02 1981-08-11 Denka Chemical Corporation Catalyst structure for the partial oxidation of n-butane to produce maleic anhydride
US4396536A (en) * 1980-10-22 1983-08-02 The Standard Oil Company Preparation of vanadium phosphorous catalysts using olefinic oxygenated media
US4315864A (en) * 1980-10-22 1982-02-16 Standard Oil Company (Ohio) Preparation of maleic anhydride
US4293498A (en) * 1980-10-22 1981-10-06 Standard Oil Co. Preparation of maleic anhydride
US4360453A (en) * 1980-11-28 1982-11-23 The Standard Oil Company Preparation of vanadium phosphorus catalysts
US4400522A (en) * 1980-11-28 1983-08-23 Standard Oil Company Preparation of maleic anhydride
US4351773A (en) * 1980-12-31 1982-09-28 The Standard Oil Company Preparation of maleic anhydride from butane using fluidized vanadium-phosphorous-oxide containing catalysts
US4317778A (en) * 1980-12-29 1982-03-02 Standard Oil Company (Sohio) Preparation of maleic anhydride using fluidized catalysts
US4374043A (en) * 1980-12-29 1983-02-15 The Standard Oil Company Preparation of fluidizable vanadium phosphorus oxide catalysts using a mixed phosphorus source
US4424141A (en) 1981-01-05 1984-01-03 The Standard Oil Co. Process for producing an oxide complex catalyst containing molybdenum and one of bismuth and tellurium
US4443555A (en) * 1981-06-08 1984-04-17 The Standard Oil Company Method for the preparation of high activity phosphomolybdic acid based catalysts
US4444906A (en) * 1981-06-08 1984-04-24 The Standard Oil Company Method for the preparation of high activity phosphomolybdic acid based catalysts
EP0106927B1 (de) * 1981-07-24 1987-07-22 The Standard Oil Company Herstellung von Vanadium-Phosphoroxidmischkatalysatoren
US4374756A (en) * 1981-09-09 1983-02-22 Koppers Company, Inc. Vanadium-hydrogen-phosphorus-oxygen catalytic material
US4396535A (en) * 1981-11-12 1983-08-02 The Standard Oil Company Preparation of mixed vanadium phosphorus oxide catalysts and their use in oxidative processes
US4569925A (en) * 1982-07-01 1986-02-11 Exxon Research & Engineering Co. Process for preparing a vanadium phosphorus oxygen catalyst composition by an organic solution method
US4647673A (en) * 1982-09-23 1987-03-03 The Standard Oil Company Maleic anhydride process
US4525471A (en) * 1982-09-23 1985-06-25 The Standard Oil Company Attrition resistant microspheroidal fluid bed catalysts containing the mixed oxides of vanadium and phosphorus
US4518523A (en) * 1983-03-04 1985-05-21 The Standard Oil Company Method for adding make-up fluid bed oxidation catalysts for fluid bed oxidation catalysts containing the mixed oxides of vanadium and phosphorus
US4510258A (en) * 1983-08-17 1985-04-09 The Lummus Company Catalysts containing mixed oxides of vanadium and phosphorus
JP2893539B2 (ja) * 1988-10-05 1999-05-24 三菱化学株式会社 バナジウム―リン系結晶性酸化物およびそれを含有する触媒の製造法
US6858561B2 (en) * 2003-05-15 2005-02-22 Scientific Design Company, Inc. Phosphorus/vanadium catalyst preparation
DE102007018170B4 (de) * 2007-04-18 2010-09-23 S & B Industrial Minerals Gmbh Verfahren zur Ausrüstung eines vorzugsweise porösen keramischen Trägermaterials mit einem Wirkstoff
US8658557B2 (en) 2011-10-25 2014-02-25 Ineos Usa Llc Catalyst for n-butane oxidation to maleic anhydride
FR2997847B1 (fr) * 2012-11-09 2015-06-19 Oreal Composition comprenant de l'acide glyoxylique et une silicone aminee, procede de lissage des cheveux a partir de cette composition
US9675966B2 (en) 2015-07-16 2017-06-13 Ineos Europe Ag Catalyst for n-butane oxidation to maleic anhydride

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2773838A (en) * 1951-05-01 1956-12-11 Atlantic Refining Co Production of maleic and alkyl substituted maleic anhydrides by catalytic oxidation
DE1146844B (de) * 1960-12-14 1963-04-11 Thyssensche Gas Und Wasserwerk Verfahren zum Verkoken von gasreichen backenden Kohlen zur Erzeugung von Erzkoks
US3156706A (en) * 1960-12-14 1964-11-10 Petro Tex Chem Corp Production of dicarboxylic acid anhydrides by the catalytic oxidation of aliphatic hydrocarbons
US3351565A (en) * 1963-04-19 1967-11-07 Petro Tex Chem Corp Catalyst for the preparation of dicarboxylic acid anhydrides
US3385796A (en) * 1963-04-19 1968-05-28 Petro Tex Chem Corp Catalyst for oxidation of hydrocarbons
US3255213A (en) * 1963-04-19 1966-06-07 Petro Tex Chem Corp Preparation of dicarboxylic anhydrides
US3255212A (en) * 1963-04-19 1966-06-07 Petro Tex Chem Corp Preparation of dicarboxylic anhydrides
US3255211A (en) * 1963-04-19 1966-06-07 Petro Tex Chem Corp Preparation of dicarboxylic acid anhydrides
US3293268A (en) * 1964-03-23 1966-12-20 Princeton Chemical Res Inc Production of maleic anhydride by oxidation of n-butane
US3478063A (en) * 1965-10-09 1969-11-11 Basf Ag Production of maleic anhydride by catalytic oxidation of olefinically unsaturated c4-hydrocarbons
US3484384A (en) * 1967-11-13 1969-12-16 Petro Tex Chem Corp Catalytic oxidation of hydrocarbons
CA1049540A (en) * 1972-06-08 1979-02-27 Mobil Oil Corporation Oxidation of alkanes to dicarboxylic acid anhydrides using promoted vanadium-phosphorus catalyst
JPS5339037B2 (de) * 1973-06-15 1978-10-19

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5128592A (de) 1976-03-10
US3975300A (en) 1976-08-17
FR2276874A1 (fr) 1976-01-30
JPS5944099B2 (ja) 1984-10-26
ZA754201B (en) 1977-02-23
GB1514981A (en) 1978-06-21
NL179790C (nl) 1986-11-17
NL179790B (nl) 1986-06-16
NL7507583A (nl) 1976-01-05
CA1050523A (en) 1979-03-13
AU500710B2 (en) 1979-05-31
AU8259575A (en) 1977-01-06
DE2528599A1 (de) 1976-01-22
FR2276874B1 (de) 1978-10-13
IT1039574B (it) 1979-12-10

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