WO2021074028A1 - Novel reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane - Google Patents

Novel reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane Download PDF

Info

Publication number
WO2021074028A1
WO2021074028A1 PCT/EP2020/078406 EP2020078406W WO2021074028A1 WO 2021074028 A1 WO2021074028 A1 WO 2021074028A1 EP 2020078406 W EP2020078406 W EP 2020078406W WO 2021074028 A1 WO2021074028 A1 WO 2021074028A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
butane
catalyst particles
reactor tube
tube
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/078406
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Boecklein
Gerhard Mestl
ADLER (GEB. WALDSCHUETZ), Anna
Original Assignee
Clariant International 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 Clariant International Ltd filed Critical Clariant International Ltd
Priority to CN202080068767.1A priority Critical patent/CN114450081A/en
Publication of WO2021074028A1 publication Critical patent/WO2021074028A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/195—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
    • B01J27/198—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/195—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
    • B01J27/198—Vanadium
    • B01J27/199—Vanadium with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/60—Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00548—Flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00654—Controlling the process by measures relating to the particulate material
    • B01J2208/00672—Particle size selection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00805—Details of the particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/06—Details of tube reactors containing solid particles
    • B01J2208/065—Heating or cooling the reactor

Definitions

  • the invention relates to a reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that the ratio of the surface area in the at least one filled reactor tube the Kata lysatorp motherboard per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.5 cm 3 .
  • the invention also relates to a method for producing maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, a mixture of oxygen and n-butane being passed through a reactor system according to the invention and the at least one reactor tube being at an elevated temperature.
  • the invention also relates to the use of a reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm for the production of maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane with catalyst particles which have a geometric surface area of more than 2 cm 2 .
  • Maleic anhydride is a chemical intermediate of great economic importance. It is used, for example, in the production of alkyd and polyester resins, either alone or in combination with other acids. In addition, it is also a versatile intermediate for chemical synthesis, for example for the synthesis of g-butyrolactone, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol, which in turn are used as solvents or to polymers such as polytetrahydrofuran or Polyvinylpyrrolidone, can be further processed.
  • maleic anhydride (MA) from n-butane takes place by selective gas phase oxidation in cooled tube bundle reactors, with catalyst particles being filled as VPO catalysts into the reactor tubes and forming a catalyst bed there. Since a large amount of heat is released in the course of the reaction (n-butane to MA: -1260 kJ / mol, n-butane to CO2: 2877 kJ / mol), the reaction is usually carried out in tube bundle reactors with tube inner diameters of 21 mm carried out in order to be able to dissipate this heat via the pipe wall into the cooling medium consisting of a molten salt.
  • EP 2643086 A1 discloses shaped catalyst bodies for the catalytic conversion of n-butane to maleic anhydride in fixed bed reactors, the shaped catalyst body being designed as a cylinder with a base, a cylinder surface, a cylinder axis and at least one continuous opening running parallel to the cylinder axis and the base of the cylinder at least has four praise, wherein a shaped catalyst body enveloping geometric base body is a prism which has a prism base with a length and a width, the length being greater than the width.
  • the object is therefore to provide a reactor system, in particular a tube bundle reactor, for the catalytic oxidation of n-butane to maleic anhydride, which has reactor tubes with an inside diameter greater than 23 mm, with which a thermally stable operation and a high MA yield is made possible.
  • the object is achieved by a reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.5 cm 3 .
  • the object is achieved by a method for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane, a mixture comprising n-butane and oxygen being passed through the reactor concept according to the invention.
  • the object is also achieved by the use of catalyst particles which have a geometric surface area of more than 2 cm 2 in a reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm for the production of maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane.
  • the part of the reactor tube filled with catalyst particles typically has a length of 3 to 8 m, preferably 4 to 6 m.
  • the catalytic oxidation of n-butane to maleic anhydride takes place, so that the temperature in this area has to be controlled, ie tempered.
  • the reactant gas which must contain n-butane and oxygen, contains, for example, a mixture of between 0.2 to 10% by volume of n-butane and 5 to 50% by volume of oxygen.
  • the feed gas typically consists of a mixture of 0.5 to 3% by volume of n-butane, 10 to 30% by volume of oxygen and, moreover, of an inert gas such as nitrogen and 1 to 4% by volume of water.
  • the reactant gas contains air and the corresponding amount of n-butane and optionally water is added.
  • small amounts of 0.5 to 5 ppm or 1 to 3 ppm, based on the gas volume, of organic phosphoric acid esters such as trimethyl phosphate or triethyl phosphate can be present in the starting gas in order to compensate for the loss of phosphate from the catalyst.
  • the reactant gas is passed into the reactor tube (typically from below) and comes into contact with the reactor tube at an elevated temperature in the part of the reactor tube filled with catalyst particles, with n-butane being oxidized to maleic anhydride.
  • reactor tubes which can be temperature-controlled individually or together. Since the selective oxidation of n-butane to maleic anhydride is an exothermic reaction, excess heat has to be dissipated and, at the same time, it has to be ensured that the reactor tubes are at the necessary reaction temperature.
  • the temperature is preferably controlled by means of a salt bath (for example a eutectic of potassium nitrate and sodium nitrite, approx. In a ratio of 1: 1) in which a large number of reactor tubes are let.
  • the salt bath typically has a temperature between 380 ° C and 430 ° C.
  • the reaction can be carried out at a low salt bath temperature between 400 ° C. and 420 ° C., which leads to increased thermal stability and increased selectivity.
  • a temperature profile develops in the axial direction within the reactor tube, with an area with maximum temperature (“hotspot”) being created in the first third of the reactor tube.
  • the maximum temperature in the reactor tube is 430 ° C to 460 ° C, according to the invention, a maximum temperature between 440 ° C and 450 ° C is preferred.
  • the catalyst particles preferably contain a vanadyl pyrophosphate phase (VPO phase) and can be supported or else consist entirely of the VPO phase.
  • VPO phase can have the usual dopings, including in particular molybdenum and / or alkali metals, as described, for example, in DE 10 2014 004786 A1.
  • the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube in the filled reactor tube must be less than 1.5 cm 3 .
  • This condition applies to a reactor tube inside diameter of more than 23 mm and otherwise typical reaction conditions and catalyst geometries must be met if the catalyst particles have a geometric surface area of more than 2 cm 2 .
  • the inner diameter of the reactor tube is greater than or equal to 24 mm, more preferably greater than or equal to 25 mm.
  • the reactor tube typically has a wall thickness of 1 to 2 mm, so that the outer diameter of the reactor tube is correspondingly larger.
  • the catalyst particles in the reactor tube have a bulk density of less than 0.8 g / cm 3, in particular less than 0.7 g / cm 3
  • Preferred catalyst particles for use in the reactor concept according to the invention are those which are described in EP 2643086 A1. These preferred catalyst particles are particularly characterized in that each individual catalyst particle is designed as a cylinder with an outer base surface [1], a cylinder surface [2], a cylinder axis and at least one continuous opening [3] running parallel to the cylinder axis and the Outer base surface [1] of the cylinder has at least four lobes [4a, 4b, 4c, 4d], a geometric base body surrounding the catalyst particles being a prism which has a prism base surface with a length and a width, the length being greater than the width , the lobes [4a, 4b, 4c, 4d] being enclosed by prism corners of the prism base area.
  • the geometric surface area of the catalyst particles Op does not mean the specific BET surface area of the catalyst material, but the geometric outer surface of a catalyst particle, i.e. the surface that would result if the catalyst particle were a solid, non-porous body.
  • the geometric outer surface of the catalyst particle results solely from its geometric dimensions.
  • the specific BET surface area is the inner surface of the porous powder per gram of catalyst material.
  • An axial section of the reactor tube is understood to be a section which is delimited by two fictitious lines running perpendicular to the longitudinal direction of the reactor tube, so that the imaginary fictitious cut surfaces are circular.
  • OK (SD / m P ) * Op.
  • OK / QR ⁇ 1.5 cnr 3 is preferably (OK / QR) S 1. 45 cnr 3 , more preferably ⁇ 1.40 cnr 3 and most preferably ⁇ 1.35 cnr 3 .
  • Table 1 summarizes the economic advantages resulting from the reactor concept according to the invention compared to the prior art.
  • a reactor tube with an internal diameter of 21 mm with a space-time velocity of 2,000 h -1 (with a bed length of 5.5 m) and a butane concentration of 1.9% by volume of n-butane in the reactant gas stream is regarded as the state of the art.
  • the experimentally determined yield of MA in combination with the space-time velocity results in a productivity of MA per tube and per unit of time. This productivity can be influenced by varying the space-time velocity and the n-butane concentration via the respective resulting MA yield.
  • Figure 4 Representations of the preferred catalyst particle, the “double alpha form” from four different perspectives.
  • the granulate is pressed with a rotary tablet press to the desired tablet shape and side compressive strength:
  • a double alpha shape was pressed with a height of 5.6 mm, a length of 6.7 mm, a width of 5.8 mm and an internal hole diameter of 2.1 mm.
  • These catalyst particles have a geometric surface area of 2.37 cm 2 , a volume of 0.154 cm 3 and a mass of 0.24 g.
  • a filling density of 0.60 to 0.62 g / cm 3 results, in a 25 mm reactor there is a filling density of 0.65 to 0.67 g / cm 3 .
  • catalyst particles were pressed in the usual cylindrical shape with a height of 5.6 mm, an outside diameter of 5.5 mm and a central axial opening with a diameter of 2.3 mm.
  • These bodies have a geometric surface area of 1.77 cm 2 , a volume of 1.11 cm 3 and a mass of 0.18 g.
  • the result is a filling density of 0.72 to 0.76 g / cm 3 .
  • Activation to pyrophosphate The activation, which produces vanadium pyrophosphate, is carried out in a retort built into a programmable oven under controlled conditions. The calcined tablets are poured evenly into the retort and the retort is tightly sealed. The catalyst is then activated in a moist air-stick mixture (50% absolute humidity) first at over 300 ° C. for 5 h, then at over 400 ° C. for 9 h.
  • the catalytic test reactions were carried out in a tubular reactor with 21 mm internal diameter and 25 mm internal diameter and a bed length of 5.5 m in each case under comparable conditions.
  • the feed stream consisted of 1.9% by volume of n-butane, diluted in air, 2.5% by volume of water and about 2 ppm of trimethyl phosphate.
  • the space-time velocity (GHSV expressed in h 1 ) was 2,000 h 1 and 2,200 h 1 in the reactor with an internal diameter of 21 mm.
  • the space-time velocity in the reactor with an internal diameter of 25 mm was 1,411 h 1 and 1,552 h 1 .
  • Space-time velocity is understood here to mean the inverse of time in which the gas that has flowed through the reactor corresponds to the empty volume of the reactor tube under normal conditions.
  • the yield of maleic anhydride is given in percent by weight (% by weight) based on the weight of the n-butane used.
  • Figure 1 shows the results of the catalytic test reaction using a reactor with

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

The invention relates to a reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube having an inside diameter of greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that, in the filled reactor tube, the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.5 cm-3. The invention further relates to a method for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane, wherein a mixture of oxygen and n-butane is fed through a reactor system according to the invention and the at least one reactor tube is at elevated temperature. The invention additionally relates to the use of a reactor tube having an inside diameter of greater than 23 mm for producing maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane by means of catalyst particles that have a geometric surface area of more than 2 cm².

Description

Neues Reaktorsystem für die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytischeNew reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic
Oxidation von n-Butan Oxidation of n-butane
Die Erfindung betrifft ein Reaktorsystem zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch kata lytische Oxidation von n-Butan, umfassend mindestens eine Reaktorröhre mit einem Innen durchmesser größer 23 mm, die mit Katalysatorpartikel befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen befüllten Reaktorröhre das Verhältnis der Oberfläche der Kata lysatorpartikel pro Volumeneinheit zur Querschnittsfläche der Reaktorröhre kleiner als 1 ,5 cm 3 ist. The invention relates to a reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that the ratio of the surface area in the at least one filled reactor tube the Kata lysatorpartikel per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.5 cm 3 .
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von n-Butan, wobei ein Gemisch aus Sauerstoff und n-Butan durch ein erfindungsgemäßes Reaktorsystem geleitet wird und die mindestens eine Reaktor röhre bei erhöhter Temperatur vorliegt. The invention also relates to a method for producing maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, a mixture of oxygen and n-butane being passed through a reactor system according to the invention and the at least one reactor tube being at an elevated temperature.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer Reaktorröhre mit einem Innendurch messer größer 23 mm zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch die selektive katalyti sche Oxidation von n-Butan mit Katalysatorpartikel, die eine geometrische Oberfläche von mehr als 2 cm2 aufweisen. The invention also relates to the use of a reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm for the production of maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane with catalyst particles which have a geometric surface area of more than 2 cm 2 .
Maleinsäureanhydrid ist ein chemisches Zwischenprodukt von großer wirtschaftlicher Bedeu tung. Es wird beispielsweise bei der Herstellung von Alkyd- und Polyesterharzen allein oder auch in Kombination mit anderen Säuren eingesetzt. Darüber hinaus stellt es auch ein vielsei tig einsetzbares Zwischenprodukt für die chemische Synthese dar, zum Beispiel für die Syn these von g-Butyrolacton, Tetrahydrofuran und 1 ,4-Butandiol, welche wiederum ihrerseits als Lösungsmittel eingesetzt werden oder zu Polymeren, wie beispielsweise Polytetrahydrofuran oder Polyvinylpyrrolidon, weiterverarbeitet werden können. Maleic anhydride is a chemical intermediate of great economic importance. It is used, for example, in the production of alkyd and polyester resins, either alone or in combination with other acids. In addition, it is also a versatile intermediate for chemical synthesis, for example for the synthesis of g-butyrolactone, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol, which in turn are used as solvents or to polymers such as polytetrahydrofuran or Polyvinylpyrrolidone, can be further processed.
Die technische Darstellung von Maleinsäureanhydrid (MA) aus n-Butan erfolgt durch eine se lektive Gasphasenoxidation in gekühlten Rohrbündelreaktoren, wobei Katalysatorpartikel als VPO-Katalysatoren in die Reaktorrohre gefüllt werden und dort ein Katalysatorbett bilden. Da im Verlauf der Reaktion eine große Menge an Wärme frei wird (n-Butan zu MA: -1260 kJ/mol, n-Butan zu CO2: 2877 kJ/mol), wird die Reaktion in der Regel in Rohrbündelreaktoren mit Rohrinnendurchmessern von 21 mm durchgeführt, um diese Wärme über die Rohrwand in das aus einer Salzschmelze bestehende Kühlmedium abführen zu können. Größere Rohrin nendurchmesser (D) wären zwar aufgrund der niedrigeren Anschaffungskosten des Rohrbün delreaktors wirtschaftlich von Interesse, jedoch erschwert diese Geometrie die Wärmeabfuhr im Katalysatorbett, was zu niedrigeren Ausbeuten an MA führt. Außerdem führt die vermin derte Wärmeabfuhr zu einem thermisch instabilen Betrieb, das heißt es kann zu “thermischen Run-Aways“ kommen. Unter „thermischen Run-Away“ wird die schnelle und unkontrollierte Erhöhung der Reaktionstemperatur verstanden, die zur Totaloxidation des n-Butan führt. Dar über hinaus ergibt sich aus dem größeren A/D-Verhältnis (Anzahl Katalysatorpartikel im Rohr zu Rohrdurchmesser) auch eine dichtere Schüttung, was zu höheren Staudrücken im Betrieb und damit zu höheren Investitions- und Betriebskosten eines leistungsfähigeren Kompressors führt. The technical preparation of maleic anhydride (MA) from n-butane takes place by selective gas phase oxidation in cooled tube bundle reactors, with catalyst particles being filled as VPO catalysts into the reactor tubes and forming a catalyst bed there. Since a large amount of heat is released in the course of the reaction (n-butane to MA: -1260 kJ / mol, n-butane to CO2: 2877 kJ / mol), the reaction is usually carried out in tube bundle reactors with tube inner diameters of 21 mm carried out in order to be able to dissipate this heat via the pipe wall into the cooling medium consisting of a molten salt. Larger inner tube diameters (D) would be of economic interest due to the lower acquisition costs of the tube bundle reactor, but this geometry makes heat dissipation difficult in the catalyst bed, which leads to lower yields of MA. In addition, the reduced heat dissipation leads to thermally unstable operation, which means that “thermal run-aways” can occur. “Thermal run-away” is understood to mean the rapid and uncontrolled increase in the reaction temperature, which leads to total oxidation of the n-butane. In addition, the larger A / D ratio (number of catalyst particles in the pipe to pipe diameter) also results in a denser bed, which leads to higher dynamic pressures during operation and thus to higher investment and operating costs of a more powerful compressor.
EP 2643086 A1 offenbart Katalysatorformkörper zur katalytischen Umsetzung von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid in Festbettreaktoren, wobei der Katalysatorformkörper als Zylinder mit einer Grundfläche, einer Zylinderfläche, einer Zylinderachse und mindestens einer durchge henden, parallel zur Zylinderachse verlaufenden Öffnung ausgebildet ist und die Grundfläche des Zylinders mindestens vier Loben aufweist, wobei ein den Katalysatorformkörper umhül lender geo-metrischer Grundkörper ein Prisma ist, das eine Prismengrundfläche mit einer Länge und einer Breite aufweist, wobei die Länge größer ist als die Breite. EP 2643086 A1 discloses shaped catalyst bodies for the catalytic conversion of n-butane to maleic anhydride in fixed bed reactors, the shaped catalyst body being designed as a cylinder with a base, a cylinder surface, a cylinder axis and at least one continuous opening running parallel to the cylinder axis and the base of the cylinder at least has four praise, wherein a shaped catalyst body enveloping geometric base body is a prism which has a prism base with a length and a width, the length being greater than the width.
Es ergibt sich daher die Aufgabe ein Reaktorsystem, insbesondere einen Rohrbündelreaktor, für die katalytische Oxidation von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid zur Verfügung zu stellen, das Reaktorröhren mit einem Rohrinnendurchmesser größer 23 mm aufweist, mit dem ein thermisch stabiler Betrieb und eine hohe MA-Ausbeute ermöglicht wird. The object is therefore to provide a reactor system, in particular a tube bundle reactor, for the catalytic oxidation of n-butane to maleic anhydride, which has reactor tubes with an inside diameter greater than 23 mm, with which a thermally stable operation and a high MA yield is made possible.
Die Aufgabe wird gelöst, durch ein Reaktorsystem zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von n-Butan, umfassend mindestens eine Reaktorröhre mit ei nem Innendurchmesser größer 23 mm, die mit Katalysatorpartikel befüllt ist, dadurch gekenn zeichnet, dass in der befüllten Reaktorröhre das Verhältnis der geometrische Oberfläche der Katalysatorpartikel pro Volumeneinheit zur Querschnittsfläche der Reaktorröhre kleiner als 1 ,5 cm 3 ist. Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Maleinsäu reanhydrid durch die katalytische Oxidation von n-Butan gelöst, wobei ein Gemisch, welches n-Butan und Sauerstoff umfasst, durch das erfindungsgemäße Reaktorkonzept geleitet wird.The object is achieved by a reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.5 cm 3 . In addition, the object is achieved by a method for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane, a mixture comprising n-butane and oxygen being passed through the reactor concept according to the invention.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung von Katalysatorpartikeln, die eine geo metrische Oberfläche von mehr als 2 cm2 aufweisen in einer Reaktorröhre mit einem Innen durchmesser größer 23 mm zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch die selektive ka talytische Oxidation von n-Butan. The object is also achieved by the use of catalyst particles which have a geometric surface area of more than 2 cm 2 in a reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm for the production of maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane.
Der mit Katalysatorpartikeln befüllte Teil der Reaktorröhre hat typischerweise eine Länge von 3 bis 8 m, bevorzugt 4 bis 6 m. In diesem mit Katalysatorpartikeln befüllten Abschnitt der Re aktorröhre findet die katalytische Oxidation von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid statt, sodass die Temperatur in diesem Bereich kontrolliert, d.h. temperiert werden muss. Das Eduktgas, das n-Butan und Sauerstoff enthalten muss, enthält z.B. eine Mischung aus zwischen 0,2 bis 10 Vol.-% n-Butan und 5 bis 50 Vol.-%% Sauerstoff. Typischerweise besteht das Eduktgas aus einer Mischung aus 0,5 bis 3 Vol.-% n-Butan, 10 bis 30 Vol.-% Sauerstoff und im Übrigen aus einem Inertgas wie Stickstoff und 1 bis 4 Vol.-% Wasser. Besonders bevorzugt ist, dass das Eduktgas Luft enthält, und die entsprechende Menge n-Butan und optional Wasser zuge geben wird. Bevorzugter Weise, können geringe Mengen 0,5 bis 5 ppm oder 1 bis 3 ppm, bezogen auf das Gasvolumen, an organischen Phosphorsäureestern wie Trimethylphosphat oder Triethylphosphat im Eduktgas vorliegen, um den Phosphatverlust des Katalysators aus zugleichen. Das Eduktgas wird in die Reaktorröhre geleitet (typischerweise von unten) und kommt im mit Katalysatorpartikel befüllten Teil der Reaktorröhre bei erhöhter Temperatur mit diesen in Kontakt, wobei n-Butan zu Maleinsäureanhydrid oxidiert wird. The part of the reactor tube filled with catalyst particles typically has a length of 3 to 8 m, preferably 4 to 6 m. In this section of the reactor tube filled with catalyst particles, the catalytic oxidation of n-butane to maleic anhydride takes place, so that the temperature in this area has to be controlled, ie tempered. The reactant gas, which must contain n-butane and oxygen, contains, for example, a mixture of between 0.2 to 10% by volume of n-butane and 5 to 50% by volume of oxygen. The feed gas typically consists of a mixture of 0.5 to 3% by volume of n-butane, 10 to 30% by volume of oxygen and, moreover, of an inert gas such as nitrogen and 1 to 4% by volume of water. It is particularly preferred that the reactant gas contains air and the corresponding amount of n-butane and optionally water is added. Preferably, small amounts of 0.5 to 5 ppm or 1 to 3 ppm, based on the gas volume, of organic phosphoric acid esters such as trimethyl phosphate or triethyl phosphate can be present in the starting gas in order to compensate for the loss of phosphate from the catalyst. The reactant gas is passed into the reactor tube (typically from below) and comes into contact with the reactor tube at an elevated temperature in the part of the reactor tube filled with catalyst particles, with n-butane being oxidized to maleic anhydride.
Bevorzugt ist, dass eine Vielzahl von Reaktorröhren vorliegen, die einzeln oder gemeinsam temperiert werden können. Nachdem die selektive Oxidation von n-Butan zu Maleinsäurean hydrid eine exotherme Reaktion ist, muss überschüssige Wärme abgeführt werden, gleichzei tig muss dafür gesorgt werden, dass die Reaktorröhren die notwendige Reaktionstemperatur aufweisen. Bevorzugterweise erfolgt die Temperierung durch ein Salzbad (zum Beispiel ein Eutektikum aus Kaliumnitrat und Natriumnitrit, ca. im Verhältnis 1 :1 ), in dem eine Vielzahl an Reaktorröhren eingelassen sind. Während der Reaktion weist das Salzbad typischerweise eine Temperatur zwischen 380 °C und 430 °C auf. Mit dem erfindungsgemäßen Reaktorsys tem lässt sich die Reaktion bei einer niedrigen Salzbadtemperatur zwischen 400 °C und 420 °C durchführen, was zu einer erhöhten thermischen Stabilität und einer erhöhten Selekti vität führt. Während der Reaktion bildet sich innerhalb der Reaktorröhre ein Temperaturprofil in axialer Richtung aus, wobei im ersten Drittel der Reaktorröhre ein Bereich mit maximaler Temperatur („Hotspot“) entsteht. Typischerweise liegt die maximale Temperatur in der Reak torröhre bei 430 °C bis 460 °C, erfindungsgemäß bevorzugt ist eine maximale Temperatur zwischen 440 °C und 450 °C. It is preferred that there are a large number of reactor tubes which can be temperature-controlled individually or together. Since the selective oxidation of n-butane to maleic anhydride is an exothermic reaction, excess heat has to be dissipated and, at the same time, it has to be ensured that the reactor tubes are at the necessary reaction temperature. The temperature is preferably controlled by means of a salt bath (for example a eutectic of potassium nitrate and sodium nitrite, approx. In a ratio of 1: 1) in which a large number of reactor tubes are let. During the reaction, the salt bath typically has a temperature between 380 ° C and 430 ° C. With the reactor system according to the invention, the reaction can be carried out at a low salt bath temperature between 400 ° C. and 420 ° C., which leads to increased thermal stability and increased selectivity. During the reaction, a temperature profile develops in the axial direction within the reactor tube, with an area with maximum temperature (“hotspot”) being created in the first third of the reactor tube. Typically, the maximum temperature in the reactor tube is 430 ° C to 460 ° C, according to the invention, a maximum temperature between 440 ° C and 450 ° C is preferred.
Die Katalysatorpartikel, enthalten bevorzugter Weise eine Vanadylpyrophosphat-Phase (VPO-Phase) und können geträgert sein oder aber vollständig aus der VPO-Phase bestehen. Die VPO-Phase kann die üblichen Dotierungen aufweisen, darunter insbesondere Molybdän und / oder Alkalimetalle, wie es zum Beispiel in DE 10 2014 004786 A1 beschrieben ist.The catalyst particles preferably contain a vanadyl pyrophosphate phase (VPO phase) and can be supported or else consist entirely of the VPO phase. The VPO phase can have the usual dopings, including in particular molybdenum and / or alkali metals, as described, for example, in DE 10 2014 004786 A1.
Erfindungsgemäß muss in der befüllten Reaktorröhre das Verhältnis der geometrischen Ober fläche der Katalysatorpartikel pro Volumeneinheit zur Querschnittsfläche der Reaktorröhre kleiner als 1 ,5 cnr3 sein. Diese Bedingung wird bei einem Reaktorrohrinnendurchmesser von mehr als 23 mm und ansonsten typischen Reaktionsbedingungen und Katalysator-Geomet rien erfüllt sein, wenn die Katalysatorpartikel eine geometrische Oberfläche von mehr als 2 cm2 aufweisen. Bevorzugt ist, dass der Innendurchmesser der Reaktorröhre größer gleich 24 mm, stärker bevorzugt größer oder gleich 25 mm ist. Die Reaktorröhre hat typischerweise eine Wandstärke 1 ein bis 2 mm, sodass der Außendurchmesser der Reaktorröhre entsprechend größer ist. According to the invention, the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube in the filled reactor tube must be less than 1.5 cm 3 . This condition applies to a reactor tube inside diameter of more than 23 mm and otherwise typical reaction conditions and catalyst geometries must be met if the catalyst particles have a geometric surface area of more than 2 cm 2 . It is preferred that the inner diameter of the reactor tube is greater than or equal to 24 mm, more preferably greater than or equal to 25 mm. The reactor tube typically has a wall thickness of 1 to 2 mm, so that the outer diameter of the reactor tube is correspondingly larger.
Bevorzugt ist für die erfindungsgemäße Ausführung des Weiteren, dass die Katalysatorpartikel im Reaktorrohr eine Schüttdichte weniger als 0,8 g/cm3 insbesondere weniger als 0,7 g/cm3 aufweisen It is further preferred for the embodiment according to the invention that the catalyst particles in the reactor tube have a bulk density of less than 0.8 g / cm 3, in particular less than 0.7 g / cm 3
Bevorzugte Katalysatorpartikel zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Reaktorkonzept sind die, die in EP 2643086 A1 beschrieben sind. Diese bevorzugten Katalysatorpartikel sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Katalysatorpartikel jeweils als Zy linder mit einer Außengrundfläche [1], einer Zylinderfläche [2], einer Zylinderachse und min destens einer durchgehenden, parallel zur Zylinderachse verlaufenden Öffnung [3] ausgebil det ist und die Außengrundfläche [1] des Zylinders mindestens vier Loben [4a, 4b, 4c, 4d] aufweist, wobei ein die Katalysatorpartikel umschließender geometrische Grundkörper ein Prisma ist, das eine Prismengrundfläche mit einer Länge und einer Breite aufweist, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei die Loben [4a, 4b, 4c, 4d] von Prismenecken der Pris mengrundfläche umschlossen sind. Preferred catalyst particles for use in the reactor concept according to the invention are those which are described in EP 2643086 A1. These preferred catalyst particles are particularly characterized in that each individual catalyst particle is designed as a cylinder with an outer base surface [1], a cylinder surface [2], a cylinder axis and at least one continuous opening [3] running parallel to the cylinder axis and the Outer base surface [1] of the cylinder has at least four lobes [4a, 4b, 4c, 4d], a geometric base body surrounding the catalyst particles being a prism which has a prism base surface with a length and a width, the length being greater than the width , the lobes [4a, 4b, 4c, 4d] being enclosed by prism corners of the prism base area.
Erfindungsgemäß ist unter der geometrischen Oberfläche der Katalysatorpartikel Op nicht die spezifische BET-Oberfläche des Katalysatormaterials gemeint, sondern die geometrische äu ßere Oberfläche eines Katalysatorpartikel, d.h. die Oberfläche, die sich ergeben würde, wenn das Katalysatorpartikel ein massiver nicht poröser Körper wäre. Die geometrische äußere Oberfläche des Katalysatorpartikel ergibt sich allein durch seine geometrischen Abmessun gen. Im Gegensatz dazu ist die spezifische BET-Oberfläche die innere Oberfläche des porö sen Pulvers pro Gramm Katalysatormaterial. According to the invention, the geometric surface area of the catalyst particles Op does not mean the specific BET surface area of the catalyst material, but the geometric outer surface of a catalyst particle, i.e. the surface that would result if the catalyst particle were a solid, non-porous body. The geometric outer surface of the catalyst particle results solely from its geometric dimensions. In contrast, the specific BET surface area is the inner surface of the porous powder per gram of catalyst material.
Als axialer Abschnitt der Reaktorröhre wird ein Abschnitt verstanden, der durch zwei senkrecht zur Längsrichtung der Reaktorröhre verlaufende fiktive Linien abgegrenzt wird, so dass die dabei gedachten fiktiven Schnittflächen kreisrund sind. Der axiale Abschnitt hat eine Länge L, sodass sich bei einem Innendurchmesser D des Reaktors folgende Größen ergeben: Oberflä che der Reaktorinnenwand (OR) OR = p * D * L, Volumen dieses Reaktorabschnitts (VR) VR = TT/4 * D2 * L, Querschnittsfläche der Innenseite der Reaktorröhre (QR) QR = D2 * TT/4. An axial section of the reactor tube is understood to be a section which is delimited by two fictitious lines running perpendicular to the longitudinal direction of the reactor tube, so that the imaginary fictitious cut surfaces are circular. The axial section has a length L, so that the following values result for an inner diameter D of the reactor: surface of the reactor inner wall (OR) OR = p * D * L, volume of this reactor section (V R ) V R = TT / 4 * D 2 * L, cross-sectional area of the inside of the reactor tube (QR) QR = D 2 * TT / 4.
Die geometrische Oberfläche der Katalysatorpartikel pro Volumeneinheit OK in einem beliebi gen axialen Abschnitt der befüllten Reaktorröhre mit der Länge L ergibt sich somit durch OK = (AK * Op) / VR, wobei AKdie Anzahl der Katalysatorpartikel in dem Abschnitt ist. AK lässt sich durch die geometrische Katalysatorpartikel-Dichte KD ermitteln (AK = KD * TT/4 * D2 * L), die wiederum durch Schüttdichte SD und Masse mp eines einzelnen Partikels ausdrückbar ist (KD = SD / mP). Somit gilt OK = (SD / mP) * Op. The geometric surface area of the catalyst particles per unit volume OK in any axial section of the filled reactor tube with the length L is thus given by OK = (A K * Op) / V R , where A K is the number of catalyst particles in the section. A K can be determined by the geometric catalyst particle density KD (A K = KD * TT / 4 * D 2 * L), which in turn can be expressed by the bulk density SD and mass mp of an individual particle (KD = SD / m P ). Thus OK = (SD / m P ) * Op.
Erfindungsgemäß muss für jeden beliebigen axialen Abschnitt des Reaktorohrs gelten: According to the invention, the following must apply to any axial section of the reactor tube:
OK/ QR^ 1 ,5 cnr3 vorzugsweise ist (OK / QR) S 1 ,45 cnr3, stärker bevorzugt < 1 ,40 cnr3 und am stärksten be vorzugt < 1 ,35 cnr3. OK / QR ^ 1.5 cnr 3 is preferably (OK / QR) S 1. 45 cnr 3 , more preferably <1.40 cnr 3 and most preferably <1.35 cnr 3 .
Tabelle 1: Wirtschaftliche Vorteile des erfindungsgemäßen Reaktorkonzepts
Figure imgf000007_0001
Table 1: Economic advantages of the reactor concept according to the invention
Figure imgf000007_0001
Tabelle 1 fasst die sich aus dem erfindungsgemäßen Reaktorkonzept ergebenden wirtschaft lichen Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik zusammen. Als Stand der Technik wird hierbei eine Reaktorröhre mit 21 mm Innendurchmesser mit einer Raumzeitgeschwindigkeit von 2.000 h_1 (bei 5,5 m Bettlänge) und eine Butankonzentration von 1 ,9 Vol.-% n-Butan im Edukt-Gasstrom angesehen. Aus der experimentell bestimmten Ausbeute an MA in Kombina tion mit der Raumzeitgeschwindigkeit ergibt sich eine Produktivität an MA pro Rohr und pro Zeiteinheit. Diese Produktivität kann durch Variation der Raumzeitgeschwindigkeit sowie der n-Butankonzentration über die sich jeweils ergebende Ausbeute an MA beeinflusst werden. Aus dieser Produktivität für ein einzelnes Rohr ergibt sich bei einer festgesetzten Gesamtka pazität einer kommerziellen Produktionsanlage (im Beispiel von Tabelle 1 wird eine Jahres produktion von 50 kt bei einer Laufzeit von 8.000 h/a angenommen) eine entsprechende be nötigte Rohranzahl für den Reaktor. Da die Ausbeute an MA von der Raumzeitgeschwindigkeit sowie der Butankonzentration im Edukt-Gasstrom beeinflusst wird, ergibt sich des Weiteren eine Änderung der n-Butan-Effizienz zu Bildung von MA. Wie Tabelle 1 zeigt, kann über eine Erhöhung der Raumzeitgeschwindigkeit bzw. der n-Butankonzentration im Edukt-Gasstrom die Produktivität sowohl für eine Reaktorröhre mit 21 mm Innendurchmesser, wie auch im Falle des erfindungsgemäßen Reaktorkonzepts gesteigert werden, jedoch fällt diese Produk- tivitätszunahme im erfindungsgemäßen Reaktorkonzept ca. doppelt so hoch aus, wie bei ei nem Reaktorkonzept gemäß Stand der Technik. Die hieraus resultierende Einsparung an Re aktorröhren ist demgemäß im erfindungsgemäßen Fall ebenfalls deutlich höher. Bei Betrach tung der Butan-Effizienz zeigt sich aber, dass diese lediglich im erfindungsgemäßen Reaktor konzept erhalten bleibt, so dass nur das erfindungsgemäße Reaktorkonzept eine Kombination aus Produktivitätssteigerung und damit Einsparung an Reaktorröhrenanzahl bei gleichzeiti gem Erhalt der Butan-Effizienz bietet. Table 1 summarizes the economic advantages resulting from the reactor concept according to the invention compared to the prior art. A reactor tube with an internal diameter of 21 mm with a space-time velocity of 2,000 h -1 (with a bed length of 5.5 m) and a butane concentration of 1.9% by volume of n-butane in the reactant gas stream is regarded as the state of the art. The experimentally determined yield of MA in combination with the space-time velocity results in a productivity of MA per tube and per unit of time. This productivity can be influenced by varying the space-time velocity and the n-butane concentration via the respective resulting MA yield. From this productivity for a single tube, given a fixed total capacity of a commercial production plant (in the example in Table 1, an annual production of 50 kt is assumed with a running time of 8,000 h / a), a corresponding number of tubes required for the reactor. Since the yield of MA is influenced by the space-time velocity and the butane concentration in the reactant gas stream, there is also a change in the n-butane efficiency for the formation of MA. As Table 1 shows, by increasing the space-time velocity or the n-butane concentration in the educt gas stream, productivity can be increased both for a reactor tube with an internal diameter of 21 mm and in the case of the reactor concept according to the invention, but this product The increase in activity in the reactor concept according to the invention is approximately twice as high as in a reactor concept according to the prior art. The resulting savings in Re actuator tubes is accordingly also significantly higher in the case according to the invention. When considering the butane efficiency, however, it is found that this is only retained in the reactor concept according to the invention, so that only the reactor concept according to the invention offers a combination of increased productivity and thus savings in the number of reactor tubes while maintaining the butane efficiency.
Figur 1 : Katalytische Testergebnisse eines erfindungsgemäßen Reaktorsystems im Vergleich zu einem üblichen Reaktorsystem (GHSV = 2.000 h 1 bzw. 1.411 h 1, 1 ,9 Vol.-% n-Butan).FIG. 1: Catalytic test results of a reactor system according to the invention in comparison with a conventional reactor system (GHSV = 2,000 h 1 or 1,411 h 1 , 1.9% by volume of n-butane).
Figur 2: Katalytische Testergebnisse eines erfindungsgemäßen Reaktorsystems im Vergleich zu einem üblichen Reaktorsystem (GHSV = 2.200 h 1 bzw. 1.552 h 1, 1 ,9 Vol.-% n-Butan).FIG. 2: Catalytic test results of a reactor system according to the invention in comparison with a conventional reactor system (GHSV = 2,200 h 1 or 1,552 h 1 , 1, 9% by volume of n-butane).
Figur 3: Zusammenhang zwischen maximaler Betttemperatur und Umsatz (GHSV = 2.000 h 1 bzw. 1.411 h 1, 1 ,9 Vol.-% n-Butan). FIG. 3: Relationship between maximum bed temperature and conversion (GHSV = 2,000 h 1 or 1,411 h 1 , 1, 9% by volume of n-butane).
Figur 4: Darstellungen des bevorzugten Katalysatorpartikels, die „Doppelalpha-Form“ aus vier verschiedenen Perspektiven. Figure 4: Representations of the preferred catalyst particle, the “double alpha form” from four different perspectives.
Beispiele Examples
Herstellung der Katalysatorpartikel Production of the catalyst particles
Herstellen der Reaktionsmischung und Reduktion: Als erstes werden 1069,5 g Isobutanol und 156,0 g Benzylalkohol zugegeben. Unter Rühren erfolgt die Zugabe von 150 g V205. Nach der V205 Zugabe erfolgt die Zugabe von 2,52 g Ammoniumdimolybdat. Anschließend werden 232,50 g Phosphorsäure (100 %, bzw. wasserfrei) zur Suspension zugegeben und unter N2 im Rückfluss für 10 h geheizt. Preparation of the reaction mixture and reduction: First, 1069.5 g of isobutanol and 156.0 g of benzyl alcohol are added. 150 g of V 2 O 5 are added with stirring. After the V 2 0 5 addition, 2.52 g of ammonium dimolybdate are added. Subsequently, 232.50 g of phosphoric acid (100%, respectively, anhydrous) was added to the suspension and heated h under N 2 at reflux for 10 degrees.
Filtrieren: Nach Abkühlen der Zwischenproduktsuspension wird diese aus dem Vierhalskolben in eine Filternutsche übertragen und die Flüssigkeit abgesaugt. Der feuchte Filterkuchen wird in einer Presse über Nacht bei 14 bis 18 bar trocken gepresst. Filtering: After the suspension of the intermediate product has cooled down, it is transferred from the four-necked flask into a suction filter and the liquid is sucked off. The moist filter cake is pressed dry in a press overnight at 14 to 18 bar.
Trocknung: Der ausgepresste Filterkuchen wird in den Verdampferkolben eines Rotationsver dampfers gefüllt. Unter Wasserstrahlvakuum wird der Filterkuchen bei 110 °C über Nacht ge trocknet. Das so getrocknete Pulver wird in einem geeigneten Kalziniertopf in einen Ofen ge stellt und in einer N2-Atmosphäre bei Temperaturen von 200 bis 300 °C für 9 Stunden kalzi niert. Es wird das getrocknete Zwischenprodukt (VMoo,oo8sOHP04 x 0,5 H20) erhalten. Tablettierung: Vor der Kompaktierung/Tablettierung werden dem kalzinierten pulverförmigen Zwischenprodukt 5 Gew.-% Graphit zugegeben und mit Hilfe eines Rhönradmischers homo gen durchmischt. Dieses Pulver wird mit einem Walzenkompaktor mit einem Anpressdruck von 190 bar, einer Spaltbreite von 0,60 mm und einer Walzengeschwindigkeit von 7 U/min, zu Platten kompaktiert und durch ein 1 mm Sieb granuliert. Drying: The pressed filter cake is poured into the evaporation flask of a rotary evaporator. The filter cake is dried at 110 ° C. overnight under a water jet vacuum. The powder dried in this way is placed in a suitable calcining pot in an oven and calcined in an N 2 atmosphere at temperatures of 200 to 300 ° C. for 9 hours. The dried intermediate product (VMoo , oo 8 sOHP0 4 × 0.5 H 2 O) is obtained. Tableting: Before compaction / tableting, 5% by weight graphite are added to the calcined powdery intermediate product and mixed homogeneously with the aid of a gymnastics wheel mixer. This powder is compacted into plates using a roller compactor with a contact pressure of 190 bar, a gap width of 0.60 mm and a roller speed of 7 rpm and granulated through a 1 mm sieve.
Das Granulat wird mit einer Rundläufertablettenpresse zu der gewünschten Tablettenform und Seitendruckfestigkeit gepresst: The granulate is pressed with a rotary tablet press to the desired tablet shape and side compressive strength:
Es wurde eine Doppelalphaform gepresst, mit einer Höhe von 5,6 mm, einer Länge von 6,7 mm, einer Breite von 5,8 mm und einem Lochinnendurchmesser von 2,1 mm. Diese Kata lysatorpartikel weisen eine geometrische Oberfläche von 2,37 cm2, ein Volumen von 0,154 cm3 und eine Masse von 0,24 g auf. Bei dem Einfüllen in einen 21 mm Reaktor ergibt sich eine Fülldichte von 0,60 bis 0,62 g/cm3, in einen 25 mm Reaktor ergibt sich eine Fülldichte von 0,65 bis 0,67 g/cm3. A double alpha shape was pressed with a height of 5.6 mm, a length of 6.7 mm, a width of 5.8 mm and an internal hole diameter of 2.1 mm. These catalyst particles have a geometric surface area of 2.37 cm 2 , a volume of 0.154 cm 3 and a mass of 0.24 g. When pouring into a 21 mm reactor, a filling density of 0.60 to 0.62 g / cm 3 results, in a 25 mm reactor there is a filling density of 0.65 to 0.67 g / cm 3 .
Als Vergleich wurden Katalysatorpartikel in der üblichen Zylinderform gepresst mit einer Höhe von 5,6 mm, einem Außendurchmesser von 5,5 mm und einer mittleren axialen Öffnung mit einem Durchmesser von 2,3 mm. Diese Körper weisen eine geometrische Oberfläche von 1 ,77 cm2, ein Volumen von 1 ,11 cm3 und eine Masse von 0,18 g auf. Bei dem Einfüllen in einen 21 mm Reaktor ergibt sich eine Fülldichte von 0,72 bis 0,76 g/cm3. As a comparison, catalyst particles were pressed in the usual cylindrical shape with a height of 5.6 mm, an outside diameter of 5.5 mm and a central axial opening with a diameter of 2.3 mm. These bodies have a geometric surface area of 1.77 cm 2 , a volume of 1.11 cm 3 and a mass of 0.18 g. When pouring into a 21 mm reactor, the result is a filling density of 0.72 to 0.76 g / cm 3 .
Aktivierung zum Pyrophosphats: Die Aktivierung, bei der Vanadiumpyrophosphat entsteht, wird in einer in einem programmierbaren Ofen eingebauten Retorte unter kontrollierten Bedin gungen durchgeführt. Die kalzinierten Tabletten werden gleichmäßig in die Retorte eingefüllt und diese wird dicht verschlossen. Danach wird der Katalysator in einer feuchten Luft-Stick stoffmischung (50% absolute Luftfeuchtigkeit) zuerst bei über 300 °C für 5 h anschließend bei über 400 °C für 9 h aktiviert. Activation to pyrophosphate: The activation, which produces vanadium pyrophosphate, is carried out in a retort built into a programmable oven under controlled conditions. The calcined tablets are poured evenly into the retort and the retort is tightly sealed. The catalyst is then activated in a moist air-stick mixture (50% absolute humidity) first at over 300 ° C. for 5 h, then at over 400 ° C. for 9 h.
Pilottest, Reaktionsbedingungen Pilot test, reaction conditions
Die katalytischen Testreaktionen wurden in einem Röhrenreaktor mit 21 mm Innendurchmes ser und 25 mm Innendurchmesser und einer Bettlänge von 5,5 m jeweils unter vergleichbaren Bedingungen durchgeführt. Der Edukt-Strom bestand aus 1 ,9 Vol.-% n-Butan, verdünnt in Luft, 2,5 Vol.-% Wasser und ca. 2 ppm Trimethylphosphat. Die Raumzeitgeschwindigkeit (GHSV ausgedrückt in h 1) war in dem Reaktor mit 21 mm Innendurchmesser 2.000 h 1 und 2.200 h 1. Um für den Vergleich mit dem 21 mm Rohr identische Gasmengen durchzuleiten, war die Raumzeitgeschwindigkeit in dem Reaktor mit 25 mm Innendurchmesser 1 .411 h 1 und 1.552 h 1. Unter Raumzeitgeschwindigkeit wird hier das Inverse der Zeit verstanden, in der das durch den Reaktor geströmte Gas unter Normalbedingungen dem Leervolumen der Re aktorröhre entspricht. Die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid wird in Gewichtsprozent (Gew.- %), bezogen auf das Gewicht des eingesetzten n-Butan angegeben. The catalytic test reactions were carried out in a tubular reactor with 21 mm internal diameter and 25 mm internal diameter and a bed length of 5.5 m in each case under comparable conditions. The feed stream consisted of 1.9% by volume of n-butane, diluted in air, 2.5% by volume of water and about 2 ppm of trimethyl phosphate. The space-time velocity (GHSV expressed in h 1 ) was 2,000 h 1 and 2,200 h 1 in the reactor with an internal diameter of 21 mm. In order to pass through identical amounts of gas for comparison with the 21 mm tube, the space-time velocity in the reactor with an internal diameter of 25 mm was 1,411 h 1 and 1,552 h 1 . Space-time velocity is understood here to mean the inverse of time in which the gas that has flowed through the reactor corresponds to the empty volume of the reactor tube under normal conditions. The yield of maleic anhydride is given in percent by weight (% by weight) based on the weight of the n-butane used.
Die Ergebnisse der katalytischen Testreaktionen werden in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Figur 1 zeigt die Ergebnisse der katalytischen Testreaktion bei Verwendung eines Reaktors mitThe results of the catalytic test reactions are shown in Figs. Figure 1 shows the results of the catalytic test reaction using a reactor with
25 mm Innendurchmesser und den Doppelalpha-Katalysatorpartikeln. Hierfür ergibt sich: ((SD / mP) * OP) / QR = ((0,65 bis 0,67 g/cm3 / 0,24 g) * 2,37 cm2) / (2,52 cm2 * TT/4) = 1 ,31 bis 1 ,35 cm 3. 25 mm inner diameter and the double alpha catalyst particles. This results in: ((SD / m P ) * OP) / Q R = ((0.65 to 0.67 g / cm 3 / 0.24 g) * 2.37 cm 2 ) / (2.5 2 cm 2 * DD / 4) = 1.31 to 1.35 cm 3 .
Ebenfalls in Figur 1 gezeigt sind die Ergebnisse bei Verwendung eines Reaktors mit 21 mm Innendurchmesser und den zylindrischen Katalysatorpartikeln. Hierfür ergibt sich: ((SD / mp) * OP) / QR = ((0,72 bis 0,76 g/cm3 / 0,18 g) * 1 ,77 cm2) / (2,12 cm2 * TT/4) = 2,04 bis 2,16 cm 3.Also shown in FIG. 1 are the results when using a reactor with an internal diameter of 21 mm and the cylindrical catalyst particles. This results in: ((SD / mp) * OP) / QR = ((0.72 to 0.76 g / cm 3 / 0.18 g) * 1.77 cm 2 ) / (2.1 2 cm 2 * TT / 4) = 2.04 to 2.16 cm 3 .
Wie ersichtlich ist, ergeben sich bei jeweils vergleichbaren Raumzeitgeschwindigkeiten durch den Einsatz von Reaktoren mit 25 mm Innendurchmesser und erfindungsgemäßem Katalysa torpartikeln, eine wesentlich erhöhte Maleinsäure-Ausbeute, was auf eine wesentlich höhere MA-Selektivität bei gleicher n-Butan-Konversion zurückzuführen ist. Bei einer Raumzeitge schwindigkeit von 2.000 h_1 bzw. 1.411 h_1 ergibt sich in dem erfindungsgemäßen Reaktorsys tem eine Erhöhung der MA-Ausbeute von 2 bis 4 Gew.-%. As can be seen, with comparable space-time velocities, the use of reactors with 25 mm inner diameter and inventive catalyst particles results in a significantly increased maleic acid yield, which is due to a significantly higher MA selectivity with the same n-butane conversion. At a space-time speed of 2,000 h _1 or 1,411 h _1 there is an increase in the MA yield of 2 to 4% by weight in the reactor system according to the invention.
Ein ähnlicher Effekt stellt sich ein, wenn bei identischer Reaktorkonfiguration die Raumzeitge schwindigkeit auf 2.200 h_1 bzw. 1 .552 h_1 erhöht wird, dann ergibt sich durch das erfindungs- gemäße Reaktorsystem eine Erhöhung der MA-Ausbeute von mehr als 4 Gew.-%. A similar effect occurs if, with an identical reactor configuration, the space-time velocity is increased to 2,200 h _1 or 1,552 h _1 , then the reactor system according to the invention results in an increase in the MA yield of more than 4 wt. %.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Reaktorsystem zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von n-Butan, umfassend mindestens eine Reaktorröhre mit einem Innendurchmesser größer 23 mm, die mit Katalysatorpartikeln befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen befüllten Reaktorröhre das Verhältnis der geometrischen Ober fläche der Katalysatorpartikel pro Volumeneinheit zur Querschnittsfläche der Reaktor röhre gleich oder kleiner als 1 ,5 cm 3 ist. 1. Reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, comprising at least one reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm, which is filled with catalyst particles, characterized in that the ratio of the geometric surface of the catalyst particles in the at least one filled reactor tube per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is equal to or less than 1, 5 cm 3 .
2. Reaktorsystem zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Reaktorröhre gleich oder größer 24 mm, bevorzugterweise gleich oder größer 25 mm ist. 2. Reactor system for the production of maleic anhydride according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the reactor tube is equal to or greater than 24 mm, preferably equal to or greater than 25 mm.
3. Reaktorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der geometrischen Oberfläche der Katalysatorpartikel pro Volumeneinheit zur Quer schnittsfläche der Reaktorröhre kleiner als 1 ,40 cm 3, bevorzugterweise kleiner als 1 ,35 cnr3 ist. 3. Reactor system according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the geometric surface area of the catalyst particles per unit volume to the cross-sectional area of the reactor tube is less than 1.40 cm 3 , preferably less than 1.35 cm 3.
4. Reaktorsystem nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Fülldichte der Katalysatorpartikel im Reaktorrohr weniger als 0,7 g/cm3 ist. 4. Reactor system according to one of the preceding claims, characterized in that the filling density of the catalyst particles in the reactor tube is less than 0.7 g / cm 3 .
5. Reaktorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorpartikel als Zylinder mit einer Außengrundfläche [1], einer Zylin derfläche [2], einer Zylinderachse und mindestens einer durchgehenden, parallel zur Zylinderachse verlaufenden Öffnung [3] ausgebildet sind und die Außengrundfläche [1] des Zylinders mindestens vier Loben [4a, 4b, 4c, 4d] aufweist, wobei ein die Kata lysatorpartikel umschließender geometrische Grundkörper ein Prisma ist, das eine Prismengrundfläche mit einer Länge und einer Breite aufweist, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei die Loben [4a, 4b, 4c, 4d] von Prismenecken der Prismen grundfläche umschlossen sind. 5. Reactor system according to one of the preceding claims, characterized in that the catalyst particles are designed as cylinders with an outer base surface [1], a cylinder surface [2], a cylinder axis and at least one continuous opening [3] running parallel to the cylinder axis and the Outer base surface [1] of the cylinder has at least four lobes [4a, 4b, 4c, 4d], a geometric base body surrounding the catalyst particles being a prism which has a prism base surface with a length and a width, the length being greater than that Width, the lobes [4a, 4b, 4c, 4d] being enclosed by prism corners of the prism base.
6. Reaktorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Reaktorröhre in einem Salzbad temperiert werden kann. 6. Reactor system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one reactor tube can be tempered in a salt bath.
7. Reaktorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Rohrbündelreaktor, mit einer Vielzahl von Reaktorröhren han delt, die durch ein Salzbad temperiert werden können. 7. Reactor system according to one of the preceding claims, characterized in that it is a tube bundle reactor with a plurality of reactor tubes which can be tempered by a salt bath.
8. Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Oxidation von n-Butan, wobei ein Eduktgas umfassend Sauerstoff und n-Butan durch das Reaktor system nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geleitet wird und die mindestens eine Re aktorröhre bei erhöhter Temperatur vorliegt. 8. A process for the preparation of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane, wherein a feed gas comprising oxygen and n-butane is passed through the reactor system according to one of claims 1 to 7 and the at least one reactor tube is present at elevated temperature.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Re aktorröhre bei einer Temperatur zwischen 300 °C und 420 °C vorliegt. 9. The method according to claim 8, characterized in that the at least one Re actuator tube is at a temperature between 300 ° C and 420 ° C.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Eduktgas zwischen 0,2 bis 10 Vol.-% n-Butan und zwischen 5 und 50 Vol.-% Sauerstoff enthält und mit einer Raumzeitgeschwindigkeit von 1.100 ir1 bis 1.800 ir1, vorzugs weise 1 .300 ir1 bis 1 .600 ir1 durch die Reaktorröhre geleitet wird. 10. The method according to any one of claims 8 or 9, characterized in that the reactant gas contains between 0.2 to 10 vol .-% n-butane and between 5 and 50 vol .-% oxygen and with a space-time velocity of 1,100 ir 1 to 1,800 ir 1, is passed preference, 1 .300 .600 ir 1 to 1 ir 1 by the reactor tube.
11 . Verwendung einer Reaktorröhre mit einem Innendurchmesser größer 23 mm zur Her stellung von Maleinsäureanhydrid durch die selektive katalytische Oxidation von n-Bu tan mit Katalysatorpartikeln, die eine geometrische Oberfläche von mehr als 2 cm2 auf weisen. 11. Use of a reactor tube with an inner diameter greater than 23 mm for the manufacture of maleic anhydride by the selective catalytic oxidation of n-butane with catalyst particles that have a geometric surface area of more than 2 cm 2 .
12. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorpartikel als Zylinder mit einer Außengrundfläche [1], einer Zylinderfläche [2], einer Zylinder achse und mindestens einer durchgehenden, parallel zur Zylinderachse verlaufenden Öffnung [3] ausgebildet sind und die Außengrundfläche [1] des Zylinders mindestens vier Loben [4a, 4b, 4c, 4d] aufweist, wobei ein die Katalysatorpartikel umschließender geometrische Grundkörper ein Prisma ist, das eine Prismengrundfläche mit einer Länge und einer Breite aufweist, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei die Loben [4a, 4b, 4c, 4d] von Prismenecken der Prismengrundfläche umschlossen sind. 12. Use according to claim 10, characterized in that the catalyst particles are designed as cylinders with an outer base surface [1], a cylinder surface [2], a cylinder axis and at least one continuous opening [3] running parallel to the cylinder axis and the outer base surface [ 1] of the cylinder has at least four lobes [4a, 4b, 4c, 4d], a geometric base body surrounding the catalyst particles being a prism which has a prism base area with a length and a width, the length being greater than the width, where the prisms [4a, 4b, 4c, 4d] are enclosed by prism corners of the prism base.
PCT/EP2020/078406 2019-10-15 2020-10-09 Novel reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane WO2021074028A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080068767.1A CN114450081A (en) 2019-10-15 2020-10-09 Reactor system for the preparation of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019127788.4 2019-10-15
DE102019127788.4A DE102019127788A1 (en) 2019-10-15 2019-10-15 New reactor system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021074028A1 true WO2021074028A1 (en) 2021-04-22

Family

ID=72826904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/078406 WO2021074028A1 (en) 2019-10-15 2020-10-09 Novel reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN114450081A (en)
DE (1) DE102019127788A1 (en)
WO (1) WO2021074028A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001155A1 (en) * 1991-07-08 1993-01-21 Monsanto Company High productivity process for the production of maleic anhydride
DE102010006723A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Süd-Chemie AG, 80333 Reactor device and method for optimizing the measurement of the temperature profile in reactor tubes
EP2643086A1 (en) * 2010-11-22 2013-10-02 Süd-Chemie IP GmbH & Co. KG Catalyst shaped body for flow-conducting fixed-bed reactors

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342699A (en) * 1981-02-23 1982-08-03 Standard Oil Company (Indiana) Process for production of maleic anhydride
DE69111612T2 (en) * 1990-10-04 1996-01-25 Huntsman Spec Chem Corp MOLDED OXYDATION CATALYST FOR THE PRODUCTION OF MALEICIC ACID ANHYDRIDE.
JPH0531351A (en) * 1991-07-29 1993-02-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd Catalyst packing method
ZA200200049B (en) * 2001-01-25 2002-07-16 Nippon Catalytic Chem Ind Fixed-bed shell-and-tube reactor and its usage.
JP4334797B2 (en) * 2001-01-25 2009-09-30 株式会社日本触媒 Method for packing solid particulates into a fixed bed multitubular reactor.
EP2114562B1 (en) * 2007-01-19 2017-11-01 Basf Se Method for producing catalyst moulded bodies whose active mass is a multi-element oxide
US8962881B2 (en) * 2009-03-09 2015-02-24 Nippon Shokubai Co, Ltd Oxidized organic compound manufacturing method
DE102014004786B4 (en) * 2014-04-02 2021-09-30 Clariant International Ltd. Alkali metal modified vanadium phosphorus oxide (VPO) catalyst

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001155A1 (en) * 1991-07-08 1993-01-21 Monsanto Company High productivity process for the production of maleic anhydride
DE102010006723A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Süd-Chemie AG, 80333 Reactor device and method for optimizing the measurement of the temperature profile in reactor tubes
EP2643086A1 (en) * 2010-11-22 2013-10-02 Süd-Chemie IP GmbH & Co. KG Catalyst shaped body for flow-conducting fixed-bed reactors

Also Published As

Publication number Publication date
CN114450081A (en) 2022-05-06
DE102019127788A1 (en) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2379222B1 (en) Catalyst and method for producing maleic anhydride
EP2643086B1 (en) Catalyst shaped body for flow-conducting fixed-bed reactors
EP2162206B1 (en) Method for introducing into a reaction tube of a tube bundle reactor, a partial amount withdrawn from at least one production charge of annular-shaped shell catalysts k
DE2948163C3 (en) Catalyst for the production of phthalic anhydride
WO2010072721A2 (en) Catalyst molded bodies and method for producing maleic acid anhydride
WO2007051602A1 (en) Shaped catalyst body for partial oxidation reactions
DE10011307A1 (en) Vanadium-phosphorus-oxygen catalyst for maleic anhydride production by gas-phase oxidation of hydrocarbons, in the form of hollow cylinders with defined dimensions
EP0417722A1 (en) Catalyst for catalytically oxidising olefins in the gas phase in unsaturated aldehydes
EP0461431B1 (en) Cylindrically shaped catalyst and use thereof for the oxychloration of ethylen
EP1108470B1 (en) Supported catalyst and the use thereof for the gas phase oxidation of hydrocarbons
DE102014004786B4 (en) Alkali metal modified vanadium phosphorus oxide (VPO) catalyst
DE19619961A1 (en) Compacts based on pyrogenic silicon dioxide
DE69913362T2 (en) METHOD FOR PRODUCING AND USING AN IMPROVED ABRASION RESISTANT CATALYST
DE3410799C2 (en)
EP0182078A2 (en) Catalyst for oxidation reactions and process for its preparation
WO2021074028A1 (en) Novel reactor system for producing maleic anhydride by the catalytic oxidation of n-butane
DE102019127786A1 (en) NEW REACTOR SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF MALEIC ACID ANHYDRIDE BY CATALYTIC OXIDATION OF N-BUTANE
WO2021074029A1 (en) New catalyst system for producing maleic anhydride by means of the catalytic oxidation of n-butane
DE3150555C2 (en) Phosphorus-vanadium-oxygen catalyst and process for its preparation
DE69617556T9 (en) Process for the preparation of an oxidation catalyst and use thereof
DE2321799A1 (en) CATALYST MIXTURE FOR OXIDATING O-XYLOL OR NAPHTHALINE TO PHTHALIC ANHYDRIDE
DE102019127789A1 (en) New catalyst system for the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of n-butane
DE2544185C3 (en) Process for the catalytic dehydrogenation of ethylbenzene
WO2005019148A1 (en) Method for the production of maleic anhydride
DE1920976A1 (en) Ethylene oxide catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20789584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20789584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1