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DE3300044C2 - Katalysator für die Oxidation von Propylen - Google Patents

Katalysator für die Oxidation von Propylen

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Publication number
DE3300044C2
DE3300044C2 DE3300044A DE3300044A DE3300044C2 DE 3300044 C2 DE3300044 C2 DE 3300044C2 DE 3300044 A DE3300044 A DE 3300044A DE 3300044 A DE3300044 A DE 3300044A DE 3300044 C2 DE3300044 C2 DE 3300044C2
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DE
Germany
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catalyst
darr
reaction
propylene
outer diameter
Prior art date
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Expired
Application number
DE3300044A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3300044A1 (de
Inventor
Ryuji Aoki
Takahisa Himeji Hyogo Sato
Masahiro Takata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Publication of DE3300044A1 publication Critical patent/DE3300044A1/de
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Publication of DE3300044C2 publication Critical patent/DE3300044C2/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Katalysator für die Verwendung bei der Herstellung von Acrolein in hoher Selektivität und Ausbeute durch katalytische Dampfphasenoxidation von Propylen. Der Katalysator weist eine Zusammensetzung auf, die der folgenden Formel entspricht: Mo ↓aW ↓bBi ↓cFe ↓dA ↓eB ↓fC ↓gD ↓hO ↓x wobei A Nickel und/oder Kobalt; B ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall und/oder Thallium; C Phosphor, Arsen, Bor und/oder Niob; C Silicium, Aluminium und/oder Titan; und a, b, c, d, e, f, g, h bzw. x die Atomverhältnisse von Mo, W, Bi, Fe, A, B, C, D und O bedeuten, wobei a für 2 bis 12 und b für 0 bis 10 steht, die Summe von a und b 12 beträgt; c für 0,1 bis 10,0, d für 0,1 bis 10,0, e für 2 bis 20, f für 0,005 bis 3,0, g für 0 bis 4, h für 0,5 bis 5 steht und x eine Zahl bedeutet, die durch die Atomwertigkeiten der individuellen Elemente bestimmt wird. Der Katalysator liegt in Form eines Hohlzylinders vor.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Katalysator für die Oxidation von Propylen mit einer durch die allgemeine Formel
    Mo a W b Bi c Fe d A e B f C g D h O x
    angegebenen Zusammensetzung, in der A Nickel und/oder Kobalt, B mindestens ein Alkalimetall, Erdalkalimetall und/oder Thallium, C Phosphor, Arsen, Bor und/oder Niob, D Silicium, Aluminium und/oder Titan und a, b, c, d, e, f, g, h bzw. x die Atomverhältnisse von Mo, W, Bi, Fe, A, B, C, D und O bedeuten und a 2 bis 12 und b 0 bis 10 ist, wobei die Summe von a und b 12 beträgt, sowie c 0,1 bis 10,0, d 0,1 bis 10,0, e 2 bis 20, f 0,005 bis 3,0, g 0 bis 4, h 0,5 bis 15 ist und x eine Zahl bedeutet, die durch die Atomwertigkeiten der einzelnen Elemente bestimmt wird, erhältlich durch Mischen der Komponenten, Eindampfen der gewonnenen Suspension zur Trockene, Formen und Calcinieren in einem Luft- oder Stickstoffstrom bei einer Temperatur von 150 bis 450°C. Der erfindungsgemäße Katalysator ermöglicht die Herstellung von Acrolein mit hoher Selektivität und Ausbeute durch katalytische Dampfphasenoxidation von Propylen mit Luft oder einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas.
  • Für die Herstellung von Acrolein durch katalytische Dampfphasenoxidation von Propylen wurden bereits viele Katalysatoren vorgeschlagen. Einige von ihnen werden industriell verwendet. Solche Katalysatoren werden beispielsweise in den US-PSen 39 07 712, 38 90 248, 37 78 386, 40 08 280, 39 70 702 und 37 61 424 beschrieben. Die in diesen Patentschriften beschriebenen Katalysatoren sind kugelförmige oder feste, zylindrische, geformte Gegenstände aus Katalysatormassen auf der Grundlage von Molybdän.
  • In der DE-OS 20 38 749 sind Eisen, Molybdän und Wismut sowie Nickel und/oder Kobalt und Kalium und/oder Rubidium und/oder Cäsium enthaltende Katalysatoren bekannt. Diese Katalysatoren weisen gegebenenfalls auch Phosphor und/oder Arsen und/oder Bor als weitere Komponenten sowie SiO&sub2; oder Al&sub2;O&sub3; als Träger auf. Die bekannten Katalysatoren werden durch Mischen der einzelnen Ausgangsverbindungen, gegebenenfalls Zugabe eines Trägers zu dem erhaltenen Suspensionsbrei, Trocknen, Formen und Calcinieren bei Temperaturen von beispielsweise 500°C hergestellt.
  • Obgleich diese Katalysatoren tatsächlich bei industriellen Verfahren verwendet werden, ist es nicht möglich, mit ihnen Acrolein mit hohen Selektivitäten und Ausbeuten zu erhalten, wie es in den spezifischen Beispielen in diesen Patentschriften beschrieben wird. Bei der tatsächlichen industriellen Anwendung verläuft die katalytische Dampfphasen- Oxidationsreaktion von Propylen sehr exotherm, und es werden ungewöhnlich erhitzte Hochtemperaturzonen, die als "heiße Flecken" bezeichnet werden, in der Katalysatorschicht gebildet, und die Oxidationsreaktion verläuft übermäßig stark. Da die Höhe der Katalysatorschicht groß ist und der Druck in der Katalysatorschicht vom Einlaß der Schicht in Richtung auf ihren Auslaß variiert, verläuft die Reaktion alles andere als ideal.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Katalysator für die Oxidation von Propylen zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, Acrolein mit hoher Selektivität und in hoher Ausbeute herzustellen.
  • Die Anmelderin hat gefunden, daß die obige Aufgabe durch einen Formkörper mit einer spezifizierten Form, die sich von den kugelförmigen oder festen, zylindrischen Formen nach dem Stand der Technik unterscheidet, gelöst werden kann, wobei der Formkörper aus einer Katalysatormasse mit spezifizierten Anteilen der Bestandteile hergestellt wird.
  • In der beigefügten Zeichnung ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Katalysators zur Erläuterung dargestellt.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator für die Oxidation von Propylen ist dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines hohlen Zylinders mit einem Außendurchmesser von 3,0 bis 10,0 mm, einem Innendurchmesser von dem 0,1- bis 0,7-fachen des Außendurchmessers und einer Länge von dem 0,5- bis 2,0- fachen des Außendurchmessers aufweist.
  • In der vorliegenden Anmeldung werden die Länge als L, der Außendurchmesser als D und der Innendurchmesser als d bezeichnet.
  • Wenn L kleiner als D ist, wird L geeigneterweise als "Dicke" und nicht als "Länge" bezeichnet, und die Form des geformten Katalysators wird geeigneterweise als Form eines "Ringes" und nicht als "Hohlzylinder" bezeichnet.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator ist nicht nur für die Herstellung von Acrolein aus Propylen von Vorteil, sondern ebenfalls für die Verwendung als Katalysator für die erste Stufe bei dem Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure, da die Gesamtausbeute an Acrolein und Acrylsäure sehr hoch ist.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator besitzt den Vorteil, daß seine geometrische Oberfläche vergrößert ist, da er als Hohlzylinder oder als Ring vorliegt, und daß dadurch die Umwandlung von Propylen erhöht wird und daß das in den Poren des Katalysators gebildete Acrolein schneller darin diffundiert als im Falle eines festen, zylindrischen Katalysators und die darauffolgende Umsetzung des Acroleins in Acrylsäure, Essigsäure, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verringert ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Katalysator nimmt der Druckabfall in der Katalysatorschicht ab und die Kosten für das elektrisch angetriebene Gebläse bei der industriellen Herstellung können verringert werden, obgleich dies natürlicherweise von dem erfindungsgemäßen Katalysator, der als Hohlzylinder oder in Ringform vorliegt, erwartet werden kann. Das folgende Beispiel 8 und das Vergleichsbeispiel 1 zeigen, daß der Druckabfall in einer Schicht des zylindrischen Katalysators mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm den gleichen Wert besitzt wie derjenige in einer Schicht aus einem hohlzylindrischen Katalysator mit einem Außendurchmesser (D) von 5,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 2,0 mm und einer Länge (L) von 5,5 mm. Erfindungsgemäß ist es daher möglich, die Größe der Katalysatorteilchen in größerem Ausmaß zu verringern und somit die geometrische Oberfläche des Katalysators zu erhöhen und dadurch eine entsprechend höhere Aktivität und höhere Ausbeuten zu erhalten.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator besitzt weiterhin den Vorteil, daß er eine lange, aktive Gebrauchsdauer aufweist. Da er in hohlzylindrischer oder ringförmiger Form vorliegt, wird der Effekt bei der Entfernung der Hitze aus Bereichen mit ungewöhnlich hoher Temperatur oder den heißen Flecken verbessert und die Wärmeerzeugung durch die nachfolgende Reaktion zu Acrylsäure, Essigsäure, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid wird verringert. Dementsprechend nimmt die Temperatur der heißen Flecken ab und die Geschwindigkeit bei der Erhöhung des Druckabfalls, bedingt durch die Sublimation von Molybdän, einem Katalysatorbestandteil, während der Reaktion wird verringert und die Gebrauchsdauer des Katalysators wird verlängert.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator wird nach an sich bekannten Verfahren hergestellt. Beispielsweise kann der Katalysator in Form eines Pulvers oder Tons, erhalten durch Präzipitation und Verkneten, nachdem gegebenenfalls geringe Mengen an Ruß, Stearinsäure, Stärke, Polyacrylsäure, Mineral- oder Pflanzenöl und Wasser, zugegeben wurden, zu einer hohlzylindrischen oder ringförmigen Form mittels einer Tablettierungsmaschine oder einer Extrusionsverformungsmaschine verformt werden und in einem Luft- oder Stickstoffstrom bei einer Temperatur von 150 bis 450°C unter Bildung eines Katalysators in Form der Katalysatoroxide mit der Zusammensetzung Mo a W b Bi c Fe d A e B f C g D h O x calciniert werden.
  • Ausgangsmaterialien für den erfindungsgemäßen Katalysator sind bevorzugt Verbindungen, die bei dem katalytischen Herstellungsverfahren, wie oben beschrieben, in die Oxide überführt werden können. Beispiele sind die Nitrate, Ammoniumsalze, Salze organischer Säuren, Hydroxide, Oxide, Metallsäuren und Ammoniumsalze von Metallsäuren. Beispiele für Alkalimetalle sind Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium. Kalium, Rubidium und Cäsium sind bevorzugt. Beispiele von Erdalkalimetallen sind Magnesium, Calcium, Barium und Strontium. Calcium und Barium sind bevorzugt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist die Form des Katalysators von größter Bedeutung. Aus den Vergleichsbeispielen folgt, daß, wenn der Katalysator die oben angegebene Zusammensetzung besitzt, jedoch nicht als Hohlzylinder oder in ringförmiger Form, wie oben angegeben, vorliegt, er nicht die gewünschte Leistung zeigt. Der erfindungsgemäße Katalysator zeigt eine sehr gute katalytische Wirkung, wenn er in eine Hohlzylinderform geformt wurde, die eine durchschnittliche Dicke, d. h. @O:°KD^d°k:2&udf54;, von 1,0 bis 4,0 mm aufweist. Bevorzugt beträgt die Wanddicke mindestens 1,0 mm, da eine zu geringe Wanddicke eine Verringerung in der Festigkeit des Katalysators zur Folge hätte.
  • Propylen wird in der Dampfphase in Anwesenheit des erfindungsgemäßen Katalysators oxidiert, indem man ein Gasgemisch, das 1 bis 10 Vol-% Propylen, 5 bis 18 Vol-% molekularen Sauerstoff, 0 bis 60 Vol-%Dampf und 20 bis 70 Vol-% Inertgas (wie Stickstoff oder Kohlendioxid) enthält, über den Katalysator bei einer Temperatur von 250 bis 450°C und einem Druck von Atmosphärendruck bis 10 at mit einer Kontaktzeit von 0,5 bis 10,0 Sekunden leitet.
  • Die Konversion bzw. Umwandlung, die Selektivität und die Ausbeute bei einem Durchgang werden wie folgt definiert. &udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;Umwandlung (%)¤=¤@W:Mol¤an¤umgesetztem¤Propylen:Mol¤an¤zugefÝhrtem¤Propylen&udf54;¤-ó¤100&udf53;zl10&udf54;Selektivit¿t (%)¤=¤@W:Mol¤an¤gebildetem,¤unges¿tt.¤Carbonyl:Mol¤an¤umgesetztem¤Propylen&udf54;¤ó¤100&udf53;zl10&udf54;-Ausbeute bei einem Durchgang (%)¤=¤@W:Mol¤an¤gebildetem,¤unges¿ttigtem¤Carbonyl:Mol¤an¤zugefÝhrtem¤Propylen&udf54;-¤ó¤100°z&udf53;vu10&udf54;
    • Beispiel 1
  • 2124 g Ammoniummolybdat und 648 g Ammonium-parawolframat werden in 3000 ml destilliertem Wasser gelöst und dann wird unter Rühren erhitzt. Die entstehende Lösung wird als Lösung A bezeichnet.
  • Getrennt werden 1400 g Kobaltnitrat in 400 ml destilliertem Wasser gelöst; 486 g Eisen(III)-nitrat werden in 400 ml destilliertem Wasser gelöst; und 584 g Wismutnitrat werden zu 600 ml destilliertem Wasser, angesäuert mit 120 ml konzentrierter Salpetersäure, zugegeben.
  • Ein Gemisch der drei Lösungen wird tropfenweise zu der Lösung A zugesetzt und anschließend wird eine Lösung von 488 g Kieselsäuresol mit einem Gehalt an 20 Gew.% Siliciumdioxid und 4,04 g Kaliumhydroxid in 300 ml destilliertem Wasser zugesetzt.
  • Die entstehende Suspension wird unter Rühren erhitzt und zur Trockene eingedampft, pulverisiert und dann zu einer Hohlzylinderform mit einem Außendurchmesser (D) von 6,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 1,0 mm und einer Länge (L) von 6,6 mm verformt. Das verformte Produkt wird 6 h in Luft bei 450°C calciniert. Der entstehende Katalysator besitzt die folgende elementare Zusammensetzung mit Ausnahme von Sauerstoff (Atomverhältnis)
    • Co&sub4;Bi&sub1;Fe&sub1;W&sub2;Mo&sub1;&sub0;Si1,35K0,06.

    1500 ml des entstehenden Katalysators werden in eine Stahlreaktionsrohr mit einem Durchmesser von 25,4 mm bis zu einer Katalysatorschichtlänge von 2960 mm gegeben. Bei einer Reaktionstemperatur von 320°C wird ein Gasgemisch aus 7 Vol-% Propylen, 12,6 Vol-% Sauerstoff, 10 Vol-% Dampf und 70,4 Vol-% Stickstoff in das Reaktionsrohr eingeleitet und bei einer Kontaktzeit von 2,25 sec umgesetzt. Der Druckabfall und Δ T (die Differenz zwischen der Reaktionstemperatur und der Temperatur des heißen Flecks) während der Reaktion sowie die Ausbeuten an Produkten sind in Tabelle 1 aufgeführt. Beispiel 2
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Innendurchmesser des Katalysators zu 2,0 mm geändert wird. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Ausbeuten an Produkten sind in Tabelle 1 angegeben.
    • Beispiel 3
  • Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Innendurchmesser des Katalysators zu 3,0 mm geändert wird. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel
  • Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Katalysatormasse wird zu einer festen, zylindrischen Form mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm verformt und auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die gleiche Reaktion wie in Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 angegeben.
    • Beispiel 4
  • Ein Katalysator wird in Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 4,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 1,0 mm und einer Länge (L) von 4,4 mm verformt, wobei er auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, mit der Ausnahme, daß Thalliumnitrat und Bariumnitrat anstelle von Kaliumhydroxid verwendet wurden. Der entstehende Katalysator besitzt die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Mo&sub1;&sub0;Bi&sub1;Fe1,5Co&sub4;Si1,35W&sub2;Tl0,04Ba0,05.

  • Unter Verwendung dieses Katalysators wird die in Beispiel 1 beschriebene Umsetzung durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Die in Beispiel 4 hergestellte Katalysatormasse wird zu einer Form eines festen Zylinders mit einem Durchmesser von 4,0 mm und einer Länge von 4,4 mm geformt und gemäß Beispiel 1 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die in Beispiel 1 beschriebene Umsetzung durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Beispiel 5
  • Ein Katalysator, der zu einer Hohlzylinderform mit einem Außendurchmesser (D) von 8,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 3,0 mm und einer Länge (L) von 8,8 mm verformt wurde, wird auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Cäsiumnitrat anstelle von Kaliumhydroxid verwendet wird und Titandioxid zusammen mit 20 Gew.% Kieselsäuresol zugesetzt wird. Der entstehende Katalysator hat die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Mo&sub1;&sub0;Bi&sub1;Fe&sub1;Co&sub4;Si1,35W&sub3;Cs0,02Ti1,0.

  • Unter Verwendung dieses Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel 3
  • Die in Beispiel 5 hergestellte Katalysatormasse wird in die Form eines festen Zylinders mit einem Durchmesser von 8,0 mm und einer Länge von 8,8 mm verformt und gemäß Beispiel 5 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz21&udf54; &udf53;vu10&udf54;
    • Beispiel 6
  • Ein in Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 6,0 mm, einem Innendurchmesser von 2,0 mm und einer Länge (L) von 6,6 mm geformter Katalysator wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Strontiumnitrat anstelle von Kaliumhydroxid eingesetzt wird. Dieser Katalysator besitzt die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Co&sub4;Bi&sub1;Fe&sub1;Mo&sub1;&sub0;W&sub2;Si1,35Sr0,06.

  • Unter Verwendung des entstehenden Katalysators erfolgt die Umsetzung gemäß Beispiel 1. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 2 angegeben.
    • Vergleichsbeispiel 4
  • Die gemäß Beispiel 6 hergestellte Katalysatormasse wird in die Form eines festen Zylinders mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm verformt. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 2 aufgeführt.
    • Beispiel 7
  • Ein in Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 6,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 2,0 mm und einer Länge (L) von 6,6 mm geformter Katalysator wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Calciumnitrat anstelle von Kaliumhydroxid verwendet wird und daß Niobpentoxid nach der Zugabe von Kieselsäuresol und Calciumnitrat zugesetzt wird. Der entstehende Katalysator besitzt die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Co&sub4;Bi&sub1;Fe&sub1;Mo&sub1;&sub0;W&sub2;Si1,35Ca0,06Nb0,5.

  • Unter Verwendung dieses Katalysators wird die Umsetzung gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 2 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel 5
  • Die in Beispiel 7 hergestellte Katalysatormasse wird in die Form eines festen Zylinders mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm verformt und gemäß Beispiel 7 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die in Beispiel 1 beschriebene Umsetzung durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz14&udf54; &udf53;vu10&udf54;
    • Beispiel 8
  • Die gleiche Katalysatormasse wie in Beispiel 1 wird in die Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 5,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 2,0 mm und einer Länge (L) von 5,5 mm verformt. Unter Verwendung dieses Katalysators erfolgt die in Beispiel 1 beschriebene Reaktion. Der Druckabfall während der Reaktion ist der gleiche wie in Vergleichsbeispiel 1. Δ T und die Produktausbeuten sind in Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz10&udf54; &udf53;vu10&udf54;
    • Beispiel 9
  • Ein in die Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 6,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 2,0 mm und einer Länge (L) von 6,6 mm geformter Katalysator wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Nickelnitrat zusammen mit Kobaltnitrat zugesetzt, Rubidiumnitrat anstelle von Kaliumhydroxid verwendet und Phosphorsäure anstelle von Ammonium-parawolframat zugesetzt wird und daß die Calcinierung 6 h bei 500°C erfolgt. Der entstehende Katalysator besitzt die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Mo&sub1;&sub2;Bi&sub1;Fe&sub2;Ni&sub1;Co&sub3;Si4,7P1,0Rb0,1.

  • Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die gleiche Umsetzung wie in Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 4 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel 6
  • Die in Beispiel 9 hergestellte Katalysatormasse wird in die Form eines festen Zylinders mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm geformt und gemäß Beispiel 9 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 4 gezeigt.
    • Beispiel 10
  • Ein in die Form eines Hohlzylinders mit einem Außendurchmesser (D) von 6,0 mm, einem Innendurchmesser (d) von 2,0 mm und einer Länge (L) von 6,6 mm geformter Katalysator wird gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Nickelnitrat und Aluminiumnitrat zusammen mit dem Kobaltnitrat zugegeben werden, Borsäure anstelle von Ammonium-parawolframat verwendet wird und die Calcinierung 6 h bei 500°C durchgeführt wird. Der entstehende Katalysator besitzt die folgende Elementarzusammensetzung (Atomverhältnis) ausgenommen Sauerstoff
    • Mo&sub1;&sub2;Bi&sub1;Fe&sub2;Ni&sub1;Co&sub3;Si4,7B2,0K0,2Al1,0.

  • Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 4 aufgeführt.
    • Vergleichsbeispiel 7
  • Die in Beispiel 10 hergestellte Katalysatormasse wird in die Form eines Hohlzylinders mit einem Durchmesser von 6,0 mm und einer Länge von 6,6 mm verformt und gemäß Beispiel 10 calciniert. Unter Verwendung des entstehenden Katalysators wird die Reaktion gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der Druckabfall und Δ T während der Reaktion sowie die Produktausbeuten sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz14&udf54; &udf53;vu10&udf54;

Claims (1)

  1. Katalysator für die Oxidation von Propylen mit einer durch die allgemeine Formel
    Mo a W b Bi c Fe d A e B f C g D h O x
    angegebenen Zusammensetzung, in der A Nickel und/oder Kobalt, B mindestens ein Alkalimetall, Erdalkalimetall und/oder Thallium, C Phosphor, Arsen, Bor und/oder Niob, D Silicium, Aluminium und/oder Titan und a, b, c, d, e, f, g, h bzw. x die Atomverhältnisse von Mo, W, Bi, Fe, A, B, C, D und O bedeuten und a 2 bis 12 und b 0 bis 10 ist, wobei die Summe von a und b 12 beträgt, sowie c 0,1 bis 10,0, d 0,1 bis 10,0 e 2 bis 20, f 0,005 bis 3,0, g 0 bis 4, h 0,5 bis 15 ist und x eine Zahl bedeutet, die durch die Atomwertigkeiten der einzelnen Elemente bestimmt wird, erhältlich durch Mischen der Komponenten, Eindampfen der gewonnenen Suspension zur Trockene, Formen und Calcinieren in einem Luft- oder Stickstoffstrom bei einer Temperatur von 150 bis 450°C, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines hohlen Zylinders mit einem Außendurchmesser von 3,0 bis 10,0 mm, einen Innendurchmesser von dem 0,1- bis 0,7-fachen des Außendurchmessers und einer Länge von dem 0,5- bis 2,0-fachen des Außendurchmessers aufweist.
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