DE2247650C3 - Molybdänoxid-Arsenoxid-Phosphorpentoxid-Katalysator - Google Patents
Molybdänoxid-Arsenoxid-Phosphorpentoxid-KatalysatorInfo
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Description
3 4
Schicht auf. die sehr große Poren mit einem Durch- molybdänsäure u. dgl. Molybdän kann jedoch auch in
messer von etwa 1 bis etwa 500 Mikron enthält, die anderen Valenzzuständen verwendet werden. Arsen
wenigstens 50% des Porenvolumens in der äußeren wird zweckmäßig in Form des -t-3-Oxids angewandt,
Schicht ausmachen, sich von der Oberfläche bis zu andere Verbindungen, z. B. Ammoniumorthoarsenat
etwa 500 Mikron nach innen erstrecken und 10 bis 5 und Arsenpentöxid, sind jedoch ebenfalls geeignet,
90% der Außenfläche der Trägerteilchen bilden. Vor- Phosphor wird vorzugsweise im Valenzzustand +5,
zugsweise haben die Poren einen Durchmesser von z. B. als Phosphorsäure, Ammoniumphosphat, Phosetwa
10 bis etwa 250 Mikron und machen Vorzugs- phormolybdänsäure und deren Salze od. dgl., verweise
20 bis 60% der Außenfläche der Trägerteilchen wendet. In jedem Fall werden die verschiedenen Komaus.
Außerdem weist der Träger eine Oberfläche von io ponenten in einer Form verwendet, die selbst flüssig
höchstens 2 m2/g, z. B. 0,005 bis 2 m2/g, vorzugsweise ist oder in Wasser oder in einer Säure löslich ist, so
0,01 bis 1 ms/g und insbesondere 0,02 bis 0,5 m2/g auf. daß alle Komponenten in flüssiger Form auf dem
Die Teilchengröße des Trägers wird der jeweiligen Träger abgeschieden werden können. Arsenoxid kann
Ausführungsform des Verfahrens, in dem der Kataly- beispielsweise in Salpetersäure gelöst werden, Amsator
verwendet werden soll, angepaßt, z. B. einem 15 moniummolybdat kann in Wasser gelöst werden, und
Festbettverfahren, bei dem der Katalysator in form Orthophosphorsäure ist in Ammoniumhydroxid lösvon
Körnern oder Pellets verwendet wird, oder einem Hch. Wenn Promotoren verwendet werden, werden
Fließbettverfahren. Geeignet sind im allgemeinen Teil- sie in den Katalysatoransatz am zeckmäßigsten als
chen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 2,38 zersetzüche Salze eingebracht, z. B. die Nitrate von
bis 6,35 mm, obwohl auch größere oder kleinere 20 Aluminium, Kupfer und Kobalt, die sich in der flüssigen
Körnungen angewandt werden können. Uberzugslösung lösen.
Das Gewicht der Katalysatormischung im Ver- Zwar kennen alle Komponenten eines bestimmten
hältnis zu dem Träger liegt im Bereich von 5 bis 50%, Ansatzes miteinander in einer einzigen Lösung vervorzugsweise
etwa 10 bis 30% und insbesondere 15 bis mischt werden, in die der Träger eingetaucht wird,
25%, bezogen auf das Gewicht des Trägers. In ihrer 25 vorzugsweise werden jedoch zur Erzielung bester
allgemeinsten Form ist die Erfindung nicht auf ein Ergebnisse die Molybdänverbindung und die Arsenbestimmtes
Trägermaterial beschränkt, und es können verbindung, zweckmäßig in Säurelösung, in einer
Träger mit den vorher genannten Eigenschaften ver- ersten Stufe auf den Träger aufgebracht, worauf der
wendet werden, die aus verschiedenen feuerfesten Überzug getrocknet wird, und dann werden die
Trägermaterialien wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, 30 Phosphorverbindung und gegebenenfalls Promotoren,
Siliciumdioxid, Titandioxid, Zirconiumoxid, Fuller- zweckmäßig in Ammoniaklösung, auf den überzoerde,
Bimsstein, Asbest, Kieselgur u. dgl. hergestellt genen Träger aufgebracht und getrocknet. Die überwerden.
Besonders gute Ergebnisse werden jedoch zogenen Trägerteilchen werden dann nach der eindurch
Verwendung eines Aluminiumoxidträgers mit stufigen oder zweistufigen Imprägnierung zweckmäßig
solchen Eigenschaften, besonders eines Aluminium- 35 durch Calcinieren in einem Ofen oder in einem Rohr
oxidträgers, der 10 bis 20% Siliciumdioxid (SiO2) ent- unter Durchleiten von Luft bei erhöhter Temperatur,
hält, erzielt, und solche Träger werden bevorzugt. (z. B. 300 bis 450°C und vorzugsweise 325 bis 400°C)
Der Träger kann die Form von Pellets, Stücken, wenigstens 4 Stunden lang aktiviert. Temperaturen,
Körnern, Kugeln, Ringen oder anderen Formkörpern die wesentlich über 450°C liegen, sollen vermieden
haben oder in anderen Formen mit regelmäßiger oder 40 werden, da zu hohe Temperaturen den Katalysator
unregelmäßiger Gestalt vorliegen. desaktivieren können. Besonders gute Ergebnisse
Der Träger läßt sich leicht durch übliche Methoden werden erzielt, wenn die Phosphorkomponente als
zur -Herstellung von Katalysatorträgern herstellen, Ammoniumsalz zugesetzt wird, z. B. durch Auflösen
beispielsweise durch Vermischen von feinteiligem von Phosphorsäure in Ammoniumhydroxid, und es
Aluminiumoxid oder einem anderen Trägermaterial 45 wurde gefunden, daß selbst nach Aktivierung und
mit einem Flußmittel, z. B. einem Ton, und Erzeugen längerem Gebrauch ein bestimmter Ammoniakresteiner
Paste, Strangpressen der Paste und Unterteilen gehalt in dem Katalysator verbleibt, was sich offenbar
des Strangpreßlings in dem gewünschten Ausmaß mit vorteilhaft auf die Selektivität auswirkt. Dagegen wird
anschließendem Einpressen von kleinen Teilchen aus es bevorzugt, die Molybdänkomponente in Salpetereinem
verbrennbaren Material, beispielsweise Säge- 50 säurelösung einzuführen, da beobachtet wurde, daß
mehl, z. B. mit einer Größe, die der gewünschten damit eine erhöhte Aktivität erzielt wird, möglicher-Porengröße
entspricht, in die Außenschicht des weise infolge eines nach Aktivierung und selbst nach
Trägers und anschließendes Calcinieren, z. B. bei 650 längerem Gebrauch verbleibenden Restgehalts an
bis 98O0C. Es können aber auch andere bekannte Salpetersäure. Jedenfalls werden überraschenderweise
Methoden zur Erzeugung eines Trägers mit den an- 55 mit dem oben beschriebenen Zweistufenverfahren, bei
gegebenen Eigenschaften angewandt werden. dem zuerst die Molybdänkomponente und die Arsen-
Der erfindungsgemäße Katalysator kann nach komponente und dann die Phosphorkomponente auf
üblichen Methoden, nach denen die katalysator- den Träger aufgebracht werden, verbesserte Ergebbildenden
Komponenten in geeigneten Lösungsmitteln nisse in bezug auf Aktivität und Selektivität erzielt,
gelöst und dann aus der Lösung auf dem Träger ab- 60 Wenn der erfindungsgemäße Katalysator in der
geschieden werden, hergestellt werden. Zur Herstel- Dampfphasenoxydation von Aldehyden zu den entlung
des Katalysators können die verschiedenen Korn- sprechenden ungesättigten Säuren verwendet wird,
ponenten in Form verschiedener Salze oder anderer werden im allgemeinen die gleichen Oxydationsbezweckmäßiger
Verbindungen in Lösung gebracht dingungen angewandt, wie sie für diese Umsetzung
werden. 65 bekannt sind. Es werden bei der Umsetzung, bei der
Vorzugsweise wird das Molybdän jedoch im Valenz- die erfindungsgemäßen Katalysatoren besonders nützzustand
+ 6 angewandt, z. B. als Molybdänoxid, Am- lieh sind und in der sie hohe Umsätze ergeben und
moniummolybdat, Phosphormolybdänsäure, Silico- hohe Aktivität aufweisen, obwohl sie verhältnismäßig
wohlfeil sind, die betreffenden Aldehyde in der Dampf- Wasser oder anderen geeigneten Lösungsmitteln aus-
phase in allgemein niedriger Konzentration mit dem gewaschen und anschließend abgetrennt werden.
Katalysator und Sauerstoff in Berührung gebracht. Die erfindungsgemäß erhältlichen ungesättigten
Sobald die Reaktion begonnen hat, erhält sie sich Säuren sind für zahlreiche bekannte technische An-
wegen ihres exothermen Charakters selbst. Für die 5 Wendungen geeignet, besonders als Monomere zur
Umsetzung sind verschiedene .Reaktoren geeignet und Erzeugung von Polymeren oder zur Erzeugung von
sehr brauchbar sind Mehrfachrohr-Wärmetauschreak- Estern wie Methylmethacrylat.
toren. Das Verfahren kann in üblichen Vorrichtungen Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung
durchgeführt werden, die gewöhnlich für Reaktio&en näher erläutert.
dieses Typs angewandt werden. io
Die gasförmige Beschickung für den Reaktor ent- Beispiel 1
hält eine niedrige Konzentration an ungesättigtem
hält eine niedrige Konzentration an ungesättigtem
Aldehyd und Sauerstoff. Zweckmäßigerweise ist auch In 100 ml 30prozentiger HNO3 werden 2,5 g As2O3
ein Inertgas, ζ. B. Stickstoff vorhanden. Der Sauer- durch Erwärmen auf 100 bis 1100C gelöst (Lösung A)
stoff wird gewöhnlich in Form von Luft oder mit 15 und in 250 ml destilliertem Wasser werden dann 53 g
Sauerstoff angereicherter Luft zugeführt. Wie erwähnt, Ammoniumheptamolybdat gelöst (Lösung B). Lökönnen
übliche Oxydationsbedingungen angewandt sung B wird zu 102 g Kugeln aus einem Aluminiumwerden,
zur Erzielung bester Ergebnisse liegt der oxidträger gegeben, die vorher in einem Trommel-Aldehyd
jedoch im allgemeinen in Konzentrationen trockner gebracht wurden. Der Träger hat eine Teilvon
etwa 1 bis 20 Volumprozent, vorzugsweise etwa 20 chengröße von 4,76 mm, besteht aus etwa 87 Ge-3
bis 15 Volumprozent und insbesondere 5 bis 10 Vo- wichtsprozent Al2O3 und 12 Gewichtsprozent SiO2
lumprozent, bezogen auf die gesamte Beschickung, (den Rest bilden verschiedene Verunreinigungen), hat
vor. Die entsprechenden Bereiche für Sauerstoff be- eine Oberfläche von etwa 0,03 m2/g und ist durch
tragen 2 bis 20,5 Volumprozent, vorzugsweise 5 bis äußere Macroporen der oben beschriebenen Art ge-17
Volumprozent und insbesondere 8 bis 14 Volum- 25 kennzeichnet, die etwa 30% seiner Außenfläche einprozent,
während der Rest aus dem Inertgas oder den nenmen und einen Durchmesser im Bereich von 10
Inertgasen besteht. bis 250 Mikron haben. Die Trägerteilchen werden
Die Reaktionstemperatur in der Mitte des Reak- 5 bis 10 Minuten lang mit Lösung B vermischt. Dann
tors soll zur Erzielung bester Ergebnisse im Bereich wird erwärmt, bis die Temperatur der Mischung 500C
von etwa 275 bis 4000C und vorzugsweise 280 bis 30 erreicht. Hierauf wird die Mischung mit Lösung A
3750C liegen und der optimale Temperaturbereich versetzt, die sich noch bei etwa 100°C befindet, und es
beträgt 305 bis 36O0C. Da die Reaktion exotherm ist, wird weiter erwärmt, bis der Katalysator trocken ist
werden normalerweise Maßnahmen zur Abführung und die: Katalysatortemperatur 2600C erreicht,
der Wärme aus dem Reaktor angewandt. Die Tempe- Durch Auflösen von 2,95 g 85prozentiger Ortho-
ratur kann durch übliche Methoden gesteuert werden, 3 s phosphorsäure in 150 ml lOprozentiger Ammonium-
z. B. durch Anwendung von Reaktoren, die von einem hydroxid wird eine Lösung C hergestellt. Dann wird
Salzbad umgeben sind. Lösung, C dem im vorhergehenden Abschnitt be-
Die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms durch schriebenen trockenen Katalysatorprodukt zugesetzt
den Reaktor kann innerhalb weiter Grenzen schwan- und die Mischung wird im Trommeltrockner geken,
besonders zweckmäßig ist jedoch eine Durch- 40 trocknet und weiter erwärmt, bis die Katalysatorsatzgeschwindigkeit
(Std.-1) von etwa 100 bis 5000, temperatur 260° C erreicht. Dann wird der so erzeugte
vorzugsweise etwa 200 bis etwa 2000 und insbesondere Katalysator 14 Stunden in einen Muffelofen mit
etwa 500 bis etwa 1500. 35O0C gebracht. Der fertige Katalysator besteht aus
Der im Reaktor herrschende Druck ist im auge- 72,1 Gewichtsprozent Träger und 27,9 Gewichtspromeinen
nicht kritisch und die Umsetzung kann bei 45 zent der Katalysatorkomponenten, die im Molver-Atmosphärendruck
oder Über- oder Unterdrücken hältnis Mo/As/P = 12/1/1 vorliegen,
durchgeführt werden. Zweckmäßig werden jedoch Ein Anteil (100 ecm) dieses Katalysators wird in Drücke von 0,14 bis 21 Atmosphären, vorzugsweise ein 12,7-mm X 102-cm-Rohr aus korrosionsbestänvon 0,7 bis 7 Atmosphären und insbesondere von digem Stahl gebracht, das einen isothermen Reaktor 1 bis 5 Atmosphären angewandt. Der erfindungsge- 50 bildet. Über diesen Katalysator wird eine Beschikmäße Katalysator und das erfindungsgemäße Ver- kungsmischung, die 5,9 Volumprozent Methacrolein, fahren sind allgemein zur Herstellung von unge- 13 Volumprozent Sauerstoff und als Rest Stickstoff sättigten aliphatischen Säuren durch Oxydation von enthält, mit einer durchschnittlichen Durchsatzgeungesättigten niederen aliphatischen Aldehyden mit schwindigkeit von etwa 520 Sta."1 und bei einer molekularem Sauerstoff vorteilhaft. Die bevorzugten 55 Temperatur von etwa 330°C geleitet. Nach 85 Stun-Ausgangsstoff e sind jedoch die monoäthylenisch unge- den langer Umsetzung ergibi die Analyse der absättigten aliphatischen Monoaldehyde mit 3 bis strömenden Reaktionsmischung, daß mit dem Kataly-6 Kohlenstoffatomen, ζ. B. Acrolein, Crotonaldehyd, sator ein Umsatz von etwa 34 % bei einer Selektivitä; Methacrolein, 2-Methyl-2-butenal, 2-Methyl-2-pente- von etwa 91% erzielt wird. Dabei bedeuten:
nal. Die besten Ergebnisse wurden mit Acrolein und 60
mit Methacrolein erzielt. Es können auch Mischur<>en
von Aldehyden verwendet werden. Gewünschtenfalls umgesetzte Mol Aldehyd
durchgeführt werden. Zweckmäßig werden jedoch Ein Anteil (100 ecm) dieses Katalysators wird in Drücke von 0,14 bis 21 Atmosphären, vorzugsweise ein 12,7-mm X 102-cm-Rohr aus korrosionsbestänvon 0,7 bis 7 Atmosphären und insbesondere von digem Stahl gebracht, das einen isothermen Reaktor 1 bis 5 Atmosphären angewandt. Der erfindungsge- 50 bildet. Über diesen Katalysator wird eine Beschikmäße Katalysator und das erfindungsgemäße Ver- kungsmischung, die 5,9 Volumprozent Methacrolein, fahren sind allgemein zur Herstellung von unge- 13 Volumprozent Sauerstoff und als Rest Stickstoff sättigten aliphatischen Säuren durch Oxydation von enthält, mit einer durchschnittlichen Durchsatzgeungesättigten niederen aliphatischen Aldehyden mit schwindigkeit von etwa 520 Sta."1 und bei einer molekularem Sauerstoff vorteilhaft. Die bevorzugten 55 Temperatur von etwa 330°C geleitet. Nach 85 Stun-Ausgangsstoff e sind jedoch die monoäthylenisch unge- den langer Umsetzung ergibi die Analyse der absättigten aliphatischen Monoaldehyde mit 3 bis strömenden Reaktionsmischung, daß mit dem Kataly-6 Kohlenstoffatomen, ζ. B. Acrolein, Crotonaldehyd, sator ein Umsatz von etwa 34 % bei einer Selektivitä; Methacrolein, 2-Methyl-2-butenal, 2-Methyl-2-pente- von etwa 91% erzielt wird. Dabei bedeuten:
nal. Die besten Ergebnisse wurden mit Acrolein und 60
mit Methacrolein erzielt. Es können auch Mischur<>en
von Aldehyden verwendet werden. Gewünschtenfalls umgesetzte Mol Aldehyd
kann das aus dem Reaktor abströmende Produkt in % Umsatz = ———;—-——
■ 100
den Reaktor zurückgeführt werden, um höhere Aus- Mo1 Aldehyd in üer nescnicnuüg
beuten zu erzielen. 65
Die erzeugte ungesättigte Säure kann nach ver-
schiedenen bekannten Methoden gewonnen werden. °/ Selektivität = Mol erzeugte baure ^
Beispielsweise kann die Säure kondensiert oder mit Mol umgesetzter Aldehyd
22 47 bbU
7 8
7 8
Beispiel2 Beispiel4
In einem Vergleichsversuch wird ein Katalysator Die Katalysatorherstellungsmethode von Beispiel 1
wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß wird mit der Ausnahme wiederholt, daß vor dem
als Träger ein Aluminiumoxid (84,7% Al2O3, 13,4% 5 Imprägnieren der Trägerteilchen 3,64 g Co(NO3)-
SiO2) mit einer Teilchengröße von 4,76 mm verwendet 6H2O mit Lösung C vermischt werden. Der fertige
wird, der innere Macroporen, d. h. große Poren, die Katalysator besteht aus 78,5 Gewichtsprozent Träger
sich zur Mitte der Teilchen erstrecken, und eine Ober- und 21,5 Gewichtsprozent Katalysatorkomponenten,
fläche von etwa 0,03 m2/g aufweist. Dieser Kataly- die im Molverhältnis Mo/As/P/Co = 12/1/1/1 vor-
sator (100 ecm) wird in den im Beispiel 1 beschrie- io liegen. Dieser Katalysator wird in den im Beispiel 1
benen Reaktor gebracht und über den Katalysator beschriebenen Reaktor gebracht und über den Kataly-
wird eine Beschickungsmischung, die 8,9 Volum- sator wird 44 Stunden lang eine Beschickungsmischung,
prozent Methacrolein, 13 Volumprozent Sauerstoff die 5,1 Volumprozent Methacrolein, 13 Volumprozent
und als Rest Stickstoff enthält mit einer mittleren Sauerstoff und als Rest Stickstoff enthält, mit einer
Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 567SId.-1 und 15 mittleren Durchsatzgeschwindigkeit von etwa SOOStdr1
bei einer Temperatur von etwa 36O0C geleitet. Nach und bei einer Temperatur von etwa 328° C geleitet.
28 Stunden langer Umsetzung ergibt die Analyse des Die Analyse des aus dem Reaktor abströmenden
aus dem Reaktor abströmenden Gemischs, daß mit Gemischs zeigt, daß mit dem Katalysator ein Umsatz
dem Katalysator ein Umsatz von nur 15% bei einer von etwa 35% bei einer Selektivität von etwa 90%
Selektivität von nur 56% erzielt wird. 20 erzielt wird.
Beispiel 3 Beispiel 5
Ein Katalysator wird wie im Beispiel 1 beschrieben Das im Beispiel 1 beschriebene Katalysatorherunter Verwendung eines Trägers mit äußeren Macro- stellungsverfahren wird mit der Ausnahme wiederholt,
poren wie im Beispie! 1 hergestellt, mit der Ausnahme, 25 daß mit Lösung A vor dem Imprägnieren der Trägerdaß
der Träger aus Siliciumcarbid (etwa 78 % SiC, teilchen 0,94 g A1(NO3)3 · 9 H2O als Lösung in 10 ml
15% SiO2, 6% Al2O3) erzeugt wird. Der Träger hat H2O vermischt werden. Der fertige Katalysator beeine
Teilchengröße von 4,76 mm und eine Oberfläche steht aus 76,7 Gewichtsprozent Träger und 23,3 Gevon
0,03 m2/g. Dieser Katalysator ((100 ecm) wird wichtsprozent Katalysatorkomponenten, die im MoI-in
den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor gebracht 30 verhältnis Mo/As/P/Al = 12/1/1/0,1 vorliegen. Dieser
und über den Katalysator wird eine Beschickungs- Katalysator wird in den im Beispiel 1 beschriebenen
mischung, die etwa 4,5 Volumprozent Methacrolein, Reaktor gebracht und über den Katalysator wird
13 Volumprozent Sauerstoff und als Rest Stickstoff 53 Stunden lang eine Beschickungsmischung, die etwa
enthält, mit einer mittleren Durchsatzgeschwindigkeit 5,3 Volumprozent Methacrolein, 13% Sauerstoff und
von etwa 490 Std.-1 und bei einer Temperatur von 35 als Rest Stickstoff enthält, mit einer mittleren Durch-333
bis 35O0C geleitet. Die Umsetzung wird 34 Stun- Satzgeschwindigkeit von etwa 570 Std.-1 und bei
den fortgesetzt. Die Analyse des aus dem Reaktor einer Temperatur von etwa 3280C geleitet. Die Anaabströmenden
Gemischs ergibt, daß mit dem Kataly- lyse des aus dem Reaktor abströmenden Gemischs
sator ein Umsatz von etwa 40% bei einer Selektivität ergibt, daß mit dem Katalysator ein Umsatz von etwa
von etwa 80% erhielt wird. 40 52% bei einer Selektivität von etwa 87% erzielt wird.
1983
Claims (3)
1. Molybdänoxid-Arsenoxid-Phosphorpentoxid- Durch die Erfindung soll ferner ein verbessertes
Katalysator, der gegebenenfalls noch weitere 5 Verfahren zur Dampfphasenoxydation von monoElemente
als Promotoren auf einem makroporösen äthylenisch ungesättigten Aldehyden wie Acrolein
Träger enthält, dadurch gekennzeich- und Methacrolein zu den entsprechenden Säuren wie
net, daß er durch an sich bekannte Behandlung Acrylsäure bzw. Methacrylsäure geschaffen werden,
des Trägers mit einer Lösung, die die Elemente Der erfindungsgemäße Katalysator der eingangs
Molybdän, Phosphor, Arsen und vorzugsweise io genannten Art ist nun dadurch gekennzeichnet, daß
eines oder mehrere der Elemente Aluminium, er durch an sich bekannte Behandlung des Trägers
Kupfer und Kobalt in Mengen enthält, die nach mit einer Lösung, die die Elemente Molybdän, Phosan
sich bekannter Aktivierung des behandelten phor, Arsen und gegebenenfalls eines oder mehrere
Trägers bei erhöhter Temperatur ein Verhältnis der Elemente Aluminium, Kupfer und Kobalt in
von 1,0 Mol Molybdän zu 0,04 bis 0,5 Mol 15 Mengen enthält, die nach an sich bekannter Akti-Phosphor
und 0,02 bis 1,0 Mol Arsen und bis zu vierung des behandelten Trägers bei erhöhter Tempe-0,5
Mol Aluminium, Kupfer und/oder Kobalt ratur ein Verhältnis von 1,0 Mol Molybdän zu 0,04
ergeben, erhalten worden ist, wobei der verwendete bis 0,5 Mol Phosphor und 0,02 bis 1,0 Mol Arsen und
Träger Macroporen mit einem Durchmesser von gegebenenfalls bis zu 0,5 Mol Aluminium, Kupfer
etwa 1 Mikron bis zu etwa 500 Mikron aufweist, 20 und/oder Kobalt ergeben, erhalten worden ist, wobei
die wenigstens 50 % des Porenvolumens in der der verwendete Träger Macroporen mit einem Durchäußeren
Schicht ausmachen, sich von der Ober- messer von etwa 1 Mikron bis zu etwa 500 Mikron
fläche bis zu etwa 500 Mikron nach innen er- aufweist, die wenigstens 50 % des Porenvolumens in
strecken, und die 10 bis 90% der Außenoberfläche der äußeren Schicht ausmachen, sich von der Oberder
Trägerteilchen bilden, und wobei der Träger »5 fläche bis zu etwa 500 Mikron nach innen erstrecken,
ferner eine Oberfläche von höchstens 2 m2/g auf- und die 10 bis 90% der Außenoberfläche der Trägerweist,
teilchen bilden, und wobei der Träger ferner eine
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch ge- Oberfläche von höchstens 2 m[/g aufweist,
kennzeichnet, daß er unter Verwendung von Alu- Es wird angenommen, daß in dem aktiven Katalyminiumoxid als Träger erhalten worden ist. 30 sator nach der Erfindung alle genannten Komponenten
kennzeichnet, daß er unter Verwendung von Alu- Es wird angenommen, daß in dem aktiven Katalyminiumoxid als Träger erhalten worden ist. 30 sator nach der Erfindung alle genannten Komponenten
3. Verfahren zur Herstellung einer ungesättigten überwiegend in Form von Oxiden, z. B. als MoO3,
Säure durch Oxydation des entsprechenden unge- P2O5, As2O3, Al2O3, Co2O3 und CuO, vorliegen, da
sättigten Aldehyds in der Dampfphase mit mole- der Katalysator vorteilhafterweise nach Methoden
kularem Sauerstoff in Gegenwart eines Kataly- hergestellt wird, die eine »Aktivierung« durch längere
sators, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ver- 35 Wärmebehandlung, d. h. Calcinierung, als abschliefahren
in Gegenwart eines nach einem der An- ßende Stufe umfassen. Es ist jedoch zweckmäßig, die
sprüche 1 bis 3 erhaltenen Nichtedelmetall-Träger- Anteile der verschiedene Komponenten mittels der
katalysators durchführt. Verhältnisse der verschiedenen Elemente zu bezeichnen.
Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kataly-40 sator durch seine analytisch feststellbare Zusammensetzung
ausgedrückt werden, wobei die Komponenten
in sinnvollen Werten unabhängig von der genauen
chemischen Zusammensetzung und der Form, in der
sie tatsächlich vorliegen, angegeben werden. Der
45 Phosphoranteil des erfindungsgemäßen Katalysators
Die Erfindung bezieht sich auf einen Molybdänoxid- beträgt vorzugsweise 0,06 bis 0,17 Mol und insbe-Arsenoxid-Phosphorpentoxid-Katalysator,
der ge- sondere 0,08 bis 0,1 Mol, und der Arsenanteil liegt gebenenfalls noch weitere Elemente als Promotoren vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,17 Mol und instuf
einem makroporösen Träger enthält. besondere 0,08 und 0,1 Mol, wenn der Molybdän-Ungesättigte
Säuren wie Acrylsäure und Methacryl- 50 anteil mit 1,0 Mol festgesetzt wird. Wenn Promotoren
läure sind bereits durch Dampfphasenoxydation der verwendet werden, kann ihr Anteil jeweils bis zu
entsprechenden ungesättigten Aldehyde in Gegenwart 0,5 Mol pro Mol Molybdän betragen, wobei vorzugseines
Oxydationskatalysators hergestellt worden. Es weise wenigstens 0,01 Mol pro Mol Molybdän vorivird
selbstverständlich gewünscht, daß der Kataly- liegen.
•ator gute Aktivität aufweist und sich durch hohe 55 Aus der DT-AS 12 69 607 ist zwar ein Katalysator
Selektivität zu den gewünschten Säuren auszeichnet. zur Herstellung von Acrolein durch Oxydation von
Für diesen Zweck sind bereits verschiedene Kataly- Propylen bekannt, der ebenfalls die Komponenten
satoren angegeben worden, die auf verschiedenen Molybdän, Arsen und Phosphor, gegebenenfalls mit
Kombinationen mehrerer Komponenten beruhen. Vanadin, auf SiO2 oder Al2O3 enthält. Über die Ver-Nachteiligerweise
sind jedoch für solche Katalysatoren, 60 Wendung eines Trägers mit bestimmten Eigenschaften
mit denen die vorteilhafteren Ergebnisse erzielt werden, wird jedoch nichts ausgesagt, außer daß er großporig
allgemein Komponenten erforderlich, die verhältnis- sein soll. Auch ist von der Zugabe eines Promotors
mäßig teuer sind, z. B. Edelmetalle, Katalysatoren wie Al, Cu oder Co nicht die Rede,
dieser Art sind beispielsweise in den NL-PS 69 11 762 Erfindungsgemäß befinden sich die obengenannten
dieser Art sind beispielsweise in den NL-PS 69 11 762 Erfindungsgemäß befinden sich die obengenannten
und 69 11 763 beschrieben. 65 katalytisch wirksamen Komponenten des Kataly-
Die Erfindung bezweckt daher einen verbesserten sators auf einem Träger aus feuerfesten anorganischen
Katalysator, der hohe Wirksamkeit bei der Her- Teilchen, der sich durch äußere Macroporen ausstellung
von ungesättigten Säuren durch Dampf- zeichnet, d. h. die Trägerteilchen weisen eine äußere
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
US18458871A | 1971-09-28 | 1971-09-28 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Country Status (8)
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