DE2042815B2 - Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen Katalysatoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen KatalysatorenInfo
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Description
3 240 80S), unter den angewandten Bedingungen konnte aber kein Acetaldehyd im Reaktionsprodukt
festgestellt werden. In ähnlicher Weise beschreibt die französische Patentschrift 1 568 742 ein Verfahren zur
Herstellung von Essigsäure aus Äthylen. Nur in einem der Ausführungsbeispiele ist die Bildung von Acetaldehyd in untergeordneten Mengen erwähnt.
Alle bisher bekanntgewordenen Gasphasenverfahren zeigen also den einen oder anderen Nachteil bei der
großtechnischen Durchführung, sei es, daß die Äthyleneinsätze und/oder die Aldehydausbeute zu niedrig ist,
oder sei es, daß zur Aufrechterhaltung der Katalysatoraktivität Chlorwasserstoff zugeführt werden muß,
der zu Korrosion Veranlassung gibt.
Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß bei Anwendung eines speziellen Katalysatorsystems,
welches überdies vor dem Gebrauch in bestimmter Weise vorbehandelt worden ist, auch im Dauerbetrieb
günstige Ergebnisse erzielt werden können, wobei überdies bei relativ niedrigen Temperaturen gearbeitet
werden kann, so daß eine häufige Regenerierung des Katalysators nicht erforderlich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von
Olefinen in der Gasphase mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart von
Wasserdampf und palladiumhaltigen Katalysatoren bei Temperaturen von 60 bis 200"C ist dadurch
gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines festen Katalysators oder Trägerkatalysators
durchführt, der a) 1 bis 99,5 Gewichtsprozent Vanadiumoxid, b) 0,001 bis 20 Gewichtsprozent Palladium
und c) 0,001 bis 3 Gewichtsprozent Platin, Ruthenium, Iridium oder Osmium enthält (die Prozentzahlen bezogen auf das Katalysatorgesamtgewicht und berechnet als Metall) und der vor dem Gebrauch mindestens
3 Stunden auf Temperaturen von etwa 200 bis 50O0C in Gegenwart von Sauerstoff oder einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas erhitzt worden ist.
Nach dem Verfahren der Erfindung gelingt es, Aldehyde oder Ketone aus den entsprechenden Olefinen unter milden Reaktionsbedingungen in hoher
Selektivität und Ausbeute herzustellen, wobei die Katalysatoren eine technisch brauchbare Lebensdauer
besitzen. Es sind außerdem keine SpezialVorrichtungen erforderlich, da in der Reaktionszone keine wesentlichen Korrosionsprobleme auftreten. Auch die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte bietet keine Schwierigkeiten. Der Katalysator kann über Wochen oder
sogar Monate ohne nennenswerte Änderung des Umsatzes bzw. der Selektivität verwendet werden. Selbst
nach dieser Zeit läßt sich seine Aktivität durch kurze Wärmebehandlung mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas wieder herstellen.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Kombination von hoher
Aktivität, Selektivität und Stabilität der eingesetzten Katalysatoren. Wenn man bei Umsätzen von bis zu
60% arbeitet, lassen sich Ausbeuten von etwa 90% an brauchbaren Reaktionsprodukten erzielen. Die Ausbeute an einem einzigen Produkt, z. B. bei der Herstellung von Acetaldehyd aus Äthylen, kann 80 bis 85 %
betragen. Ein anderes vorteilhaftes Merkmal des Verfahrens der Erfindung ist die Möglichkeit, bei niedrigen
Temperaturen zu _ arbeiten. Zur Herstellung von Acetaldehyd aus Äthylen beträgt die Arbeitstemperatur vorzugsweise etwa 100 bis etwa 1800C bei
einem Druck von 1 at.
Der Druck ist im Verfahren der Erfindung nicht besonders kritisch. Das Verfahren kann bei beliebigen
Drücken durchgeführt werden, z. B. von I bis 50 at oder mehr.
S Die mit dem Verfahren der Erfindung erzielbaren überraschenden Ergebnisse sind auf den Katalysator
zurückzuführen, der eine spezielle Kombination von Komponenten enthält und auf eine bestimmte Weise
vorbehandelt worden ist. Es wurde nämlich festgestellt,
ίο daß die Vanadiumkomponente a) des Katalysators
mit oder ohne einen inerten Träger selbst bei Temperaturen von 2000C zur Direktoxydation von Äthylen
inaktiv ist. Auch oberhalb dieser Temperatur hat diese Katalysatorkomponente nur eine niedrige Aktivität
is und geringe oder keine Selektivität. Die Verwendung
der Edelmetallkomponente b) allein ergibt ebenfalls eine niedrigere Aktivität, und die Stabilität der Katalysatoren ist drastisch verringert.
Die Mitverwendung der Katalysatorkomponente c)
ao hat eine deutliche Aktivitätserhöhung zur Folge. Dagegen ist ein Katalysator, der z. B. nur Ruthenium und
Vanadiumpentoxid und kein Palladium enthält, unter den gleichen Reaktionsbedingungen inaktiv. Der Katalysator ist vorzugsweise auf einem Träger aufge-
»5 bracht. Bei Verwendung von Trägerkatalysatoren
enthält der Katalysator das Vanadiumoxid vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent, insbesondere von etwa 3 bis etwa
20 Gewichtsprozent, und die Paliadiumkomponente
in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 3 Gewichtsprozent, insbesondere von etwa 0,01 bis etwa 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Katalysators, und berechnet als Metalle. Die Komponente c) liegt vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis
1 Gewichtsprozent vor. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt man die
Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators durch, bei dem ein Teil des Vanadiumoxids durch Wolframoxid ersetzt ist und das Atomverhältnis von Wolfram
zu Vanadium etwa 0,1: 1 bis etwa 20: 1 beträgt.
Die im Verfahren der Erfindung verwendeten Katalysatoren können auch trägerlos sein. In diesem
Fall werden zur Verbesserung ihrer Festigkeit geringe Mengen eines Bindemittels, wie Kieselerde oder Ton,
zugesetzt.
Zur Aktivierung des Katalysators vor Ingebrauchnahme genügen Temperaturen von etwa 200 bis etwa
500° C und Erhitzungszeiten von mindestens 3 Stunden. In der Praxis erhitzt man den Katalysator zweckmäßig
auf etwa 4000C.
Zur Herstellung des Katalysators können die verschiedensten Vanadiumverbindungen und Palladiumverbindungen einschließlich des Edelmetalls selbst
verwendet werden. Für den ersten Bestandteil des
Katalysators, d. h. das Vanadiumoxid, können z. B.
Ammoniumvanadat, Vanadylhalogenide, wie Vanadylchlorid, oder organische Vanadiumverbindungen, wie
Vanadylacetonylacetonat, verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, daß die eingesetzte Vanadium
verbindung während der Aktivierungsstufe in ein Oxid
umgewandelt wird.
Der zweite wesentliche Bestandteil zur Herstellung des Katalysators ist das Palladium oder eine Palladiumverbindung, z. B. ein Palladiumhalogenid, wie PaUa-
6s diumchlorid oder Palladiumnitrat oder eine organische
Palladiumverbindung, wie Palladiumacetat oder PaIIadiumacetonylacetonat. Der zur Herstellung des Katalysators verwendete dritte Bestandteil ist Platin, Ruthe-
5 6
nium, Iridium oder Osmium oder eine Verbindung zeigt der Katalysator keine Änderung der Aktivität
dieser Metalle. Beispiele hierfür sind die Halogenide, oder Selektivität.
wie Ruthcniumchlorid, Osmiumchlorid, Platinchlorid .
oder Iridiumchlorid, die entsprechenden Nitrate oder Beispiel 3
organische Verbindungen dieser Metalle, wie die 5 Gemäß Beispiel I wird ein Katalysator hergestellt,
Acetate und Acetonylacetonate. der 0,8% Ru enthält. Bei 11TC beträgt mit der in
Das Verfahren der Erfindung ist besonders geeignet Beispiel 1 verwendeten Beschickung der Äthylenum-
zur Umwandlung der niederen Alkene in die entspre- satz 50% und die Acetaldehydausbeute 86%. Bei
chenden Aldehyde und Ketone, z. B. zur Umwandlung einwöchigem Betrieb zeigt der Katalysator keine
von Äthylen in Acetaldehyd, Propylen in Aceton, io Änderung der Aktivität oder Selektivität.
n-Butenen zu Methyläthylketon. Beispiele für andere Id
ungesättigte Verbindungen sind höhere Alkene, Cyclo- Beispiel 4
alkene und Diolefine. Eine salzsaure Lösung von IrCl3, PdCI2 und NH4VO3
Das Verfahren der Erfindung wird in der Gasphase wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf a-Alumi-
und bei mäßigen Temperaturen durchgeführt. Es kön- 15 niumoxid aufgebracht. Sodann wird der Katalysator
nen die üblichen Verfahren und Vorrichtungen ange- 16 Stunden an der Luft auf 4000C erhitzt. Das Atomwendet
werden. Beispielsweise kann der Katalysator verhältnis von Pd, Ir und V im Katalysator beträgt
als Festbett, Fließbett oder Wirbelbett eingesetzt 1 : 1: 25. Der Katalysator ist unter Standardbedin·
werden, durch das die Beschickung hindurchtritt. gungen und bei 1150C mit der Standardbeschickung
Ein weiteres wichtiges Merkmal des Verfahrens der ao sehr aktiv. Der Äthylenumsatz beträgt 70% und die
Erfindung ist seine Flexibilität hinsichtlich der Zu- Acetaldehydausbeute 70%. Bei 48stündigem Betrieb
sammensetzung der Beschickung. Der Gehalt an zeigt der Katalysator keine Änderung der Aktivität
Sauerstoff, Olefin und Wasserdampf kann in verhält- oder Selektivität,
nismäßig breiten Bereichen außerhalb der Explosions- . .
grenzen liegen. Außerdem können im Verfahren der 25 Beispiel 5
Erfindung Olefine in Mischung mit gesättigten Kohlen- Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, Wasserstoffen verwendet werden. Niedere Alkane, wie an Stelle von Ruthenium wird jedoch Platin verwendet. Methan oder Äthan, können als Verdünnungsmittel Der Katalysator wird 16 Stunden an der Luft auf verwendet werden. Geringe Konzentrationen an 400J C erhitzt. Das Atomverhältnis von Pd zu Pt beträgt Acetylen oder Allen, die beim Wacker-Hoechst- 30 1:1. Unter den in Beispiel 1 geschilderten Beschik-Verfahren stören, können im Verfahren der Erfindung kungsbedingungen beträgt bei 120°C der Äthylengeduldet werden, umsatz 80% und die Acetaldehydausbeute 80%. Bei
nismäßig breiten Bereichen außerhalb der Explosions- . .
grenzen liegen. Außerdem können im Verfahren der 25 Beispiel 5
Erfindung Olefine in Mischung mit gesättigten Kohlen- Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, Wasserstoffen verwendet werden. Niedere Alkane, wie an Stelle von Ruthenium wird jedoch Platin verwendet. Methan oder Äthan, können als Verdünnungsmittel Der Katalysator wird 16 Stunden an der Luft auf verwendet werden. Geringe Konzentrationen an 400J C erhitzt. Das Atomverhältnis von Pd zu Pt beträgt Acetylen oder Allen, die beim Wacker-Hoechst- 30 1:1. Unter den in Beispiel 1 geschilderten Beschik-Verfahren stören, können im Verfahren der Erfindung kungsbedingungen beträgt bei 120°C der Äthylengeduldet werden, umsatz 80% und die Acetaldehydausbeute 80%. Bei
Die Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Ver- über lOOstündigem Betrieb bei 1200C zeigt der Kata-
fahren. lysator keine Aktivitätseinbuße.
Beispiel 1 35 Beispiel 6
3 Liter einer Lösung von konzentrierter Salzsäure, Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt,
die 489 g NH4VO3 und 32 g PdCI2 enthält, werden auf an Stelle von PdCI2 wird jedoch zunächst zusammen
1806 g Ci-AI2O3 aufgesprüht und getrocknet (Sprüh- mit dem Vanadat RuCI3 aufgebracht und der Kataly-
trocknungsverfanren). Anschließend wird noch eine 4° sator aktiviert. Sodann wird er mit einer salzsauren
salzsaure Lösung von RuCI3 aufgebracht. Sodann Lösung von PdCI2 nach der Sprühtrocknungsmethode
wird der Katalysator 16 Stunden im Luftstrom auf beschickt und erneut durch Erhitzen auf 4000C an der
4000C erhitzt. Der Katalysator enthält 0,8 Gewichts- Luft aktiviert. Der fertige Katalysator enthält 0,8 Ge-
prozent Pd, 9,8 Gewichtsprozent V und 0,1 Gewichts- wichtsprozent Pd, 0,9 Gewichtsprozent Ru und 8 Ge-
prozent Ru. 45 wichtsprozent V.
100 g des Katalysators werden in ein senkrecht Bei 13O0C, einer Standardbeschickung und einer
stehendes Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Ein Verweilzeit von 11 Sekunden beträgt der Äthylen-Gasgemisch
aus Äthylen, Luft und Wasserdampf im umsatz 85% und die Acetaldehydausbeute 55%. Bei
Molverhältnis 1 : 20: 9 wird durch das Katalysatorbett 1150C beträgt der Äthylenumsatz 60% und die Acetbei
einem Druck von 1 at in einer Geschwindigkeit 50 aldehydausbeute 83%. Nach 200stündigem Betrieb
von 23 Liter/Stunde und einer Verweilzeit von 11 Se- ist die Aktivität und Selektivität des Katalysators
künden geleitet. Diese Reaktionsbedingungen werden unverändert,
nachstehend als Standardbedingungen bezeichnet. Die . . ,
Temperatur des Katalysatorbettes wird bei 135°C Beispiel /
gehalten. Die Reaktionsgase werden gaschromato- 55 Der gemäß Beispiel 4 hergestellte Katalysator wird graphisch und durch Messung ihrer Absorptions- in ein Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Bei Spektren analysiert und isoliert. Der Umsatz von 160°C und 1 at wird eine Beschickung aus Buten-(l), Äthylen beträgt 88 % und die Ausbeute an Acetaldehyd Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1:20:17 72 %. Als Nebenprodukte entstehen geringere Mengen in einer Geschwindigkeit von 27,5 Liter/Stunde durch Essigsäure und Kohlendioxid. Bei einer Rcaktions- 60 den Katalysator geleitet. Der Butenumsatz beträgt temperatur von 1110C beträgt der Äthylenumsatz 35% etwa 18%, die Ausbeute an Methyläthylketon 55%. und die Ausbeute an Acetaldehyd 90%. Die wesentlichen Nebenproduktejind Essigsäure und . . geringe Mengen Acetaldehyd. Ähnliche Ergebnisse BeisPiel 2 werden mit Buten-(2) erhalten.
nachstehend als Standardbedingungen bezeichnet. Die . . ,
Temperatur des Katalysatorbettes wird bei 135°C Beispiel /
gehalten. Die Reaktionsgase werden gaschromato- 55 Der gemäß Beispiel 4 hergestellte Katalysator wird graphisch und durch Messung ihrer Absorptions- in ein Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Bei Spektren analysiert und isoliert. Der Umsatz von 160°C und 1 at wird eine Beschickung aus Buten-(l), Äthylen beträgt 88 % und die Ausbeute an Acetaldehyd Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1:20:17 72 %. Als Nebenprodukte entstehen geringere Mengen in einer Geschwindigkeit von 27,5 Liter/Stunde durch Essigsäure und Kohlendioxid. Bei einer Rcaktions- 60 den Katalysator geleitet. Der Butenumsatz beträgt temperatur von 1110C beträgt der Äthylenumsatz 35% etwa 18%, die Ausbeute an Methyläthylketon 55%. und die Ausbeute an Acetaldehyd 90%. Die wesentlichen Nebenproduktejind Essigsäure und . . geringe Mengen Acetaldehyd. Ähnliche Ergebnisse BeisPiel 2 werden mit Buten-(2) erhalten.
Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, 6S Veroleichsversuch 1
der aktiviert 0,8 % Pd, 0,46 % Ru und 10 % V enthält. vergieicnsversucn 1
Bei 113°C beträgt der Äthylenumsatz 60% und die Gemäß Beispiel 23 der deutschen Patentschrift
Acetaldehydausbeute 87%. Bei 70stündigem Betrieb 1049 845 wird ein Katalysator hergestellt und unter
den Bedingungen von Beispiel 1 verwendet. Der Katalysator wird keiner Wärmebehandlung unterworfen. Der Katalysator enthält 0,7% Pd, 1,7% Cu,
0,4% Fe und 0,5% V auf a-Aluminiumoxid. Unter den Bedingungen von Beispiel ) beträgt der anfängliche Äthylenumsatz 69 % und die Acetaldehydausbeute
87%. Innerhalb 23 Stunden ist jedoch der Äthylenumsatz auf 36% abgesunken.
Zum Nachweis der Stabilität der Katalysatoren der
Erfindung wird ein Katalysator hergestellt, der kein Vanadium enthält. Eine Lösung von 6,4 g PdCl2 in
Salzsäure wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf 361,2 g a-Aluminiumoxid aufgebracht. Danach wird
der Katalysator 16 Stunden an der Luft auf 40O0C
erhitzt. Der Katalysator enthält 1,3% Pd. Unter den Standardbedingungen erhält man in der ersten Stunde
einen Äthylenumsatz von 49 % und eine niedrige Ausbeute an Acetaldehyd. Innerhalb 4 Stunden hat der
Katalysator seine Aktivität praktisch eingebüßt. Der Äthylenumsatz beträgt 6% und die Acetaldehydausbeute weniger als 10%.
In gleicher Weise besitzt ein Katalysator, der gemäß der USA.-Patentschrift 3 419 618 durch Aufbringen von Palladiummetall oder Pd(NO3)2 auf
a-Aluminiumoxid und Umwandlung in Palladiumoxid (durch das Röntgenbeugungsdiagramm nachgewiesen)
hergestellt wurde, eine Lebensdauer von wenigen Stunden und eine niedrige Aktivität. Der Katalysator
enthält etwa 0,8 Gewichtsprozent Pd.
Gemäß Beispiel I wird ein Katalysator hergestellt, wobei jedoch das Palladiumchlorid fortgelassen wird
und das Atomverhältnis von Ruthenium zu Vanadium das gleiche ist wie das Atomverhältnis von Palladium
zu Vanadium in Beispiel I. Der Katalysator ist unter Standardbedingungen inaktiv. Der Äthylenumsatz
beträgt weniger als 1 %. Ein anderer Katalysator wird
durch Aufbringen von Rutheniumchlorid auf einen
V2O5 auf a-Aluminiumoxid enthaltenden Katalysator
hergestellt und 16 Stunden bei 400'Ccalcinicrt. Dieser
Katalysator ist ebenfalls unter den Standardbedin-S gungen inaktiv.
Eine Lösung von 369,6 g (NH4)eMo,O24 · 4 H2O und
16 g PdCl2 in etwa 2 Liter wäßriger Ammoniaklösung
ίο (pH 8) wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf
903 g a-Aluminiumoxid aufgebracht. Danach wird der Katalysator 16 Stunden an der Luft auf 40O0C erhitzt.
40 g des erhaltenen Katalysators werden in einen Edelstahlautoklav mit K reislauf führung und Rück-
mischung eingefüllt und mit Äthylen, Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1 : 15,5: 1,7 in einer Geschwindigkeit von 65 Litern/Stunde beschickt. Bei
145CC erfolgt keine Umsetzung. Die Temperatur wird
allmählich auf 190 C erhöht. Bei den höheren Tempe
raturen ist das einzige erkennbare Produkt Kohlen
dioxid.
as 14,8 g Pd(NO3J2 in etwa 2 Liter Wasser (pH 6), die
etwas ungelöstes Material enthält, wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf 451,5 g a-Aluminiumoxid aufgebracht. Der erhaltene Katalysator wird
16 Stunden an der Luft auf 400'1C erhitzt.
40 g des erhaltenen Katalysators werden in einen Edelstahlautoklav mit Kreislaufführung und Rückmischung gegeben. Bei 1450C und 8 kg/cm2 wird eine
Beschickung aus Äthylen, Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1 : 15,5: 1,7 durch den Katalysator in
einer Geschwindigkeit von 65 Litern/Stunde geleitet. Bei 145C erfolgt keine Umsetzung des Äthylens.
Sodann wird die Temperatur auf 1650C gesteigert. Unter diesen Bedingungen beträgt der Äthylenumsatz
weniger als 3 %, und im Produkt können Kohlendioxid
und Essigsäure nachgewiesen werden.
409521/44?
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden lytischen Oxydation von Olefinen in homogener Phase
oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der 5 haben mehrere Nachteile. Im allgemeinen müssen
Gasphase mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff diese Verfahren in Gegenwart starker Säuren durchenthaltenden Gasen in Gegenwart von Wasser- geführt werden, so daß spezielle und teure kotrosionsdampf und palladiumhaltigen Katalysatoren bei beständige Vorrichtungen benutzt werden müssen.
Temperaturen von 60 bis 2000C, dadurch Außerdem ist die Lebensdauer des Katalysators im
gekennzeichnet, daß man die Umsetzung to allgemeinen ein Problem auf Grund der Ausfällung
in Gegenwart eines festen Katalysators oder Träger- oder Reduktion des teuren Edelmetalls, dessen Wiederkatalysators durchführt, der a) 1 bis 99,5 Gewichts- gewinnung im allgemeinen kostspielig ist. Schließlich
prozent Vanadiumoxid, b) 0,001 bis 20 Gewichts- treten bei der Reinigung der Reaktionsprodukte und
Prozent Palladium und c) 0,001 bis 3 Gewichts- der Abtrennung der chlorierten Nebenprodukte
prozent Platin, Ruthenium, Iridium oder Osmium 15 Schwierigkeiten auf. Man hat daher auch schon verenthält (die Prozentzahlen bezogen auf das Kata- sucht, die Oxydation der Olefine in der Gasphase und
lysatorgesamtgcwicht und berechnet als Metall) in Gegenwart eines heterogenen Katalysators durchzu-
und der vor dem Gebrauch mindestens 3 Stunden führen. So sind in der Literatur verschiedene Kataauf Temperaturen von etwa 200 bis 5000C in Ge- lysatorsysteme beschrieben worden, die befriedigende
genwart von Sauerstoff oder einem freien Sauer- 20 Ergebnisse bei der katalytischen Oxydation von Olestoff enthaltenden Gas erhitzt worden ist. finen zu den entsprechenden Carbonylverbindungen
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- in der Gasphase liefern sollen. Einige dieser Katazeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart lysatorsysteme lösen zwar eines oder mehrere der
eines Katalysators durchführt, bei dem ein Teil Probleme, die beim Arbeiten in homogener Ebene
des Vanadiumoxids durch Wolframoxid ersetzt ist 25 auftreten, doch scheint kein Katalysator alle notwen-
und das A torn verhältnis von Wolfram zu Vana- digen Eigenschaften der Aktivität bei mäßigen Tempedium etwa 0,1 : 1 bis etwa 20:1 beträgt. raturen und Drücken, der hohen Selektivität, der
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Leichtigkeit des Betriebs in wenig kostspieligen üblichen
zeichnet, daß der Katalysator vor dem Gebrauch Vorrichtungen und der annehmbaren Lebensdauer
etwa 16 Stunden auf etwa 400° C erhitzt worden ist. 30 in sich zu vereinigen (vgl. »Ethylene and its
Derivatives«, S. A. M i 11e r, Ernest Benn Ltd., London,
1969, S. 650). Insbesondere sind Katalysatorsysteme,
die einen Katalysator des für Reaktionen in homogener
Phase üblichen Typs verwenden, wie Palladiumsalze
Es ist bekannt, einen bestimmten Aldehyd, nämlich 35 und Kupfersalze, in denen der Katalysator lediglich
Acrolein, aus Propylen durch Umsetzung über ein auf einem Träger aufgebracht ist, für technische
Additionsprodukt von Propylen mit einem Queck- Zwecke nicht genügend stabil, und die Aktivität und
silbersalz herzustellen. Diese Umsetzung wird im bzw. oder Selektivität dieser Katalysatoren nimmt
allgemeinen in einer schwefelsauren wäßrigen Lösung innerhalb eines Tages oder sogar innerhalb einiger
von Mercurisulfat durchgeführt (vgl. USA.-Patent- 40 Stunden unter praktisch sämtlichen Arbeitsbedingunschrift 3 095 450 und deutsche Patentschrift 1 150 668). gen rasch ab. Überdies erfordern diese Katalysatoren
Weiterhin ist es bekannt, aliphatische Aldehyde und eine kontinuierliche oder häufige Regeneration mit
Ketone, wie Aceton, durch Oxydation der entspre- dem stark koordinierend wirkenden Chlorwasserstoff,
chenden Olefine in flüssiger Phase und in Gegenwart Etwas erfolgreichere Katalysatorsysteme enthalten
von Verbindungen der Platinmetalle herzustellen (vgl. 45 Edelmetalle und Molybdäntrioxid oder Heteropolyzum Beispiel deutsche Patentschriften 1049 845, molybdate (vgl. zum Beispiel USA.-Patentschrift
1 061 767, 1 080 994, 1 118 183, 1 123 312, 1 142 351, 3 379 651) oder Phosphat-Molybdat-Kombinationen
1 215 677; Zeitschrift »Erdöl und Kohle«, 16, 1963, ohne das Edelmetall (vgl. britische Patentschrift
S. 560 bis 563, und USA.-Patentschriften 3 057 915, 990 639). Die in der vorgenannten USA.-Patentschrift
3 076 032 und 3 080 425). Der technisch besonders 50 beschriebenen Katalysatorsysteme müssen jedoch häugeeignete Katalysator besteht aus einer wäßrigen fig regeneriert werden. Außerdem erfolgt bei Verwen-Lösung von Palladiumchlorid und Kupferchlorid. Die dung von Olefinen, die Wasserstoffatome in der Allylwäßrige PdCI2-Lösung oxydiert das Olefin, das gebil- stellung aufweisen, der Angriff vorzugsweise in dieser
dete metallische Palladium wird von CuCl2 zu PdCl2 Stellung und nicht an der Doppelbindung; aus Prozurückoxydiert und das CuCl durch Luftsauerstoff 55 pylen entsteht daher Acrolein und nicht Aceton, überwieder in CuCl2 überführt. Bei dieser Oxydation der dies werden verhältnismäßig hohe Arbeitstemperaturen
Olefine entstehen jedoch als Nebenprodukte chlorierte von 22O0C angewendet. Bei Verwendung der in der
Kohlenwasserstoffe, chlorierte Aldehyde und Ketone, vorgenannten britischen Patentschrift beschriebenen
Carbonsäuren sowie Kohlendioxid. Ferner erfolgt Katalysatorsysteme ohne Edelmetalle werden Arbeits-Spaltung an der Doppelbindung der Olefine. Man 60 temperaturen von 230 bis 35O°C angewendet, der
findet daher Carbonyl- und Halogenverbindungen, Umsatz von Äthylen oder Propylen ist jedoch mäßig,
die weniger C-Atome enthalten als das Ausgangsolefin. und die verwendeten großen Mengen an Dampf
Aus der französischen Patentschrift 1 261 558 ist erschweren die Auftrennung des Reaktionsproduktes
ferner ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden im technischen Betrieb.
bzw. Ketonen durch katalytische Oxydation der ent- 65 Katalysatoren, die eine Kombination von Palladium
sprechenden niederen Olefine in flüssiger Phase bei und Vanadiumpentoxid oder Molybdäntrioxid entTemperaturen von 100 bis 2000C und Drücken von halten, wurden zwar zur Direktoxydation von Äthylen
3,5 bis 35 kg/cm2 mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff zu Essigsäure verwendet (vgl. USA.-Patentschrift
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85397469A | 1969-08-28 | 1969-08-28 | |
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