DE1063141B - Verfahren zur Herstellung eines auf einen Traeger aufgebrachten Eisenoxyd-Molybdaenoxyd-Katalysators fuer die Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von methanol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines auf einen Traeger aufgebrachten Eisenoxyd-Molybdaenoxyd-Katalysators fuer die Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von methanolInfo
- Publication number
- DE1063141B DE1063141B DER17325A DER0017325A DE1063141B DE 1063141 B DE1063141 B DE 1063141B DE R17325 A DER17325 A DE R17325A DE R0017325 A DER0017325 A DE R0017325A DE 1063141 B DE1063141 B DE 1063141B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- methanol
- production
- iron
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/881—Molybdenum and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
- C07C45/32—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
- C07C45/37—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups
- C07C45/38—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups being a primary hydroxyl group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines auf einen Träger aufgebrachten
Eisenoxyd-Molybdänoxyd-Katalysators für die Herstellung von Formaldehyd aus Methanol durch
Oxydation.
Ein älterer, nicht veröffentlichter Vorschlag sieht bereits einen ungestützten Molybdän-Eisenoxyd-Katalysator
zur Umwandlung von Methanol in Formaldehyd durch Oxydation mit Luft vor, welcher zunächst
in Form eines Vorproduktes hergestellt und später in dem Methanolkonvertcr aktiviert wird. Die. Herstellung
des Vorproduktes erfolgt dabei durch Fällen einer wäßrigen Lösung eines Eisensalzes mit einer
wäßrigen Lösung eines Molybdatsalzes in saurem Medium und anschließende Trocknung des sich ergebenden
Niederschlages. \7orzugs weise wird bei der
Herstellung dieses Katalysators Eisenchlorid und Ammoniummolybdat oder ein Alkalimetallmolybdat
verwendet. Ferner werden dabei noch bestimmte Bedingungen hinsichtlich des Mengenverhältnisses sowie ao
des pH-Wertes der Lösungen, der Trocknung des
Niederschlages und der Aktivierung des Vorproduktes eingehalten. Die Verwendung dieses Katalysators
bringt bereits verschiedene bedeutsame Vorteile mit sich. So kann er vor allem als Vorprodukt, ohne as
Schaden_zu erleiden^ über weite Strecken transportiert
und lange Zeit gelagert werden und ermöglicht auücrdem
eine verhältnismäßig hochgradige Umwandlung von Formaldehyd in Methanol.
Darüber hinaus ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von
Methylalkohol bekanntgeworden, bei welchem ein aktiver, auf einen Träger aufgebrachter Eisenoxyd-Molybdänoxyd-Katalysator
Verwendung findet. Der Katalysator wird dabei dadurch gebildet, daß man ein Gemisch der Oxyde auf als Träger dienende Metailsphäroide,
und zwar insbesondere Stahlkugeln, niederschlägt und das Ganze dann vollständig trocknet. Die
Herstellung eines Vorproduktes und dessen spätere Aktivierung in dem Methanolkonverter erfolgt dagegen
nicht. Mit dem Katalysator sollen auch schon recht gute Ergebnisse bei der Herstellung von Formaldehyd
erzielt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem erwähnten älteren Vorschlag dadurch,
daß es die Herstellung eines mit einem bestimmten Träger versehenen Katalysators zum Gegenstand hat,
wobei der Unterschied gegenüber dem bekannten Verfahren im wesentlichen darin liegt, daß ein Katalysator
mit einer anderen Wirk- sowie Trägersubstanz gebildet und dieser Katalysator zunächst in Form eines
Vorproduktes heT^esteTTTwirrt.
Gemäß der Erfindung werden als Katalysatorträger Carbide des Siliciums, Wolframs oder Eisens und/
Verfahren zur Herstellung
eines auf einen Träger aufgebrachten
Eisenoxyd-Molybdänoxyd-Katalysators
für die Herstellung von Formaldehyd
durch Oxydation von Methanol
Anmelder:
Reichhold Chemicals, Inc.,
Detroit, Midi. (V. St. A.)
Detroit, Midi. (V. St. A.)
Vertreter: L. Schmetz, Patentanwalt,
Aachen, Heinrichsallee 2
Aachen, Heinrichsallee 2
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1954
V. St. v. Amerika vom 27. August 1954
Frederic J. Shelton und Eugene M. Barrentine,
Seattle, Wash. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
oder gesintertes Eisenoxyd verwendet. Bei der Katalysatorherstellung
wird erfindungsgemäß dann so verfahren, daß man den Träger mit einer gesättigten
Lösung eines Eisen-Molybdänoxalatcs tränkt und zuerst
zu einem Vorprodukt trocknet, welches später in dem Umsetzungsgefäß für das Methanol durch Aktivierung
in den eigentlichen Katalysator umgewandelt wird.
Was den Katalysatorträger anbetrifft, wurden bei der Entwicklung der Erfindung zahlreiche Stoffe
untersucht, und zwar Stahlkügelchen, Stahlnüßchen, gesintertes Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd in Form
von Kügelchen, kristallines Siliciumcarbid, gesintertes Siliciumcarbid, kristallines Wolframcarbid, gesintertes
Eisencarbid und gesintertes Eisenoxyd. Von diesen erwiesen sich jedoch lediglich die Carbide und gesintertes Eisenoxyd als zufriedenstellend. Silidumcarljicle
sind zu bevorzugen. Die beste Form von Siliciumcarbid ist dabei gesintertes Material. Ferner
zeigte sich, daß poröses gesintertes Siliciumcarbid mit einem spezifischen Gewicht von 2,4 bis 2,9 besonders
gute Eignung besitzt. Je nach den Betriebsbedingungen und der Art des Methanol !converters kann die Korngröße
des Siliciumcarbids dabei innerhalb des verhältnismäßig weiten Bereiches von etwa 25 bis ^0"mm
variieren. Zu bevorzugen ist jedoch eine Koftgrgjße
m 607/406
von etwa 6,25 bis 1,25 mm. Gesintertes Siliciumcarbid von besonders guter Qualität ist das, welches von der
amerikanischen Carborundum Company hergestellt wird.
Bei der Katalysatorherstellung wird zur Bildung der Eisen-Molybdän-Oxalat-Lösung vorzugsweise ein
eisenhaltiges Oxalat oder ein eisenhaltiges Ammoniumoxalat sowie Ammoniumheptamolybdat verwendet.
Zur Herstellung des Katalysators können aber auch Eisencitrat, Eisenammoniumcitrat, Eisennitrat,
Eisenchlorid oder irgendwelche anderen Ferri- oder Ferrosalze, welche ein flüchtiges oder abscheidbares
Anion besitzen, benutzt werden. Ferner kann man hierzu jedes Molybdän enthaltende Salz verwenden,
welches ein fluchtiges oder abscheidbares Anion oder Kation in Kombination mit dem Molybdän aufweist.
Während vorzugsweise Eisen-Molybdän-Oxalat in
vollständiger wäßriger Lösung dem als Träger dienenden
Stoff zugegeben wird, ist es auch möglich, ein Eisenoxyd-Molybdänoxyd-Gemisch in Gegenwart des
Trägerstoffes ausfallen zu lassen. In jedem Falle wird
die sich bildende Mischung, welche aus dem Niederschlag sowie dem Trägerstoff besteht, dann eingedampft
und getrocknet.
Das Eindampfen erfolgt unter atmosphärischen Bedingungen sowie unter ständigem Rühren. Das Trocknen
wird zweckmäßig in einem Trockner ausgeführt, welcher mit Kratzeinrichtungen versehen ist, und zwar
vorzugsweise in einem Drehtunneltrockner. Während der Trocknung der Mischung ist der Niederschlag
nämlich bestrebt, sofern keine Bewegung desselben erfolgt, sich auf Grund des Unterschiedes in der Teilchengröße
von dem Trägerstoff zu trennen. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß der Niederschlag bei der
Trocknung ein Stadium durchlauft, in welchem er sich in einem zähen bzw. klebrigen. Zustand befindet
und eine besondere Schicht an den Wandungen des die Mischung enthaltenden Behälters bildet. Diese Schicht
behindert die Wärmeübertragung, verlängert die Trockenzeit und fördert die Trennung des Nieder-Schlages
von dem TrägerstofF. Eine Bewegung des
Trockengutes ist daher auch erwünscht, um den Niederschlag während des kritischen klebrigen Trokkenstadiums
gleichmäßig verteilt zu halten sowie eine Zusaromenbaiiung von bereits mit Niederschlagsmasse
überzogenen Teilchen des Trägerstoffes zu vermeiden.
Die Trocknung wird weiterhin so durchgeführt, daß das sich bei ihr ergebende Katalysatorvorprodukt leicht
gehandhabt werden kann. Es darf aber nicht zu vollkommener Trockenheit gebracht werden, da dies einen
brüchigen Katalysator ergeben würde. Wie sich herausstellte, ist das Vorhandensein geringer Mengen an
Wasser und Ammoniak in dem Katalysatorvorprodukt erforderlich, um ein widerstandsfähiges Produkt zu
erhalten, welches in gewöhnlichen Behältern versandt werden kann. Zweckmäßig besitzt das fertige Kataly-'
satorvorprodukt einen Feuchtigkeitsgehalt, welcher 2 bis 25*/o des Gesamtgewichtes ausmacht.
Die Umwandlung des Katalysatorvorproduktes in den Katalysator erfolgt erfindungsgemäß Vorzugsweise
durch Behandlung mit Hitze und Blasluft. Bei der Durchführung dieser Umwandlung wird das
Katalysatorvorprodukt in die Katalysatorrohre eingebracht, und zwar bei einem üblichen Konverter mit
einer Anzahl parallel angeordneter einzölliger Rohre gewöhnlich bis zu einer Höhe von etwa 530 mm. Das
Bad, welches die Katalysatorrohre umgibt, wird dann auf eine Temperatur zwischen 200 und 300° C erhitzt,
und man blast alkoholfreie Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von etwa 6 bis 18 m pro Minute durch die Katalysatorrohre. Das Heizen und Blasen
wird fortgesetzt, bis sämtliche flüchtige Bestandteile, und zwar insbesondere Ammoniak und Wasser, entfernt
sind. Andere Verfahren zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile können jedoch auch Verwendung
finden. So kann man. Luft durch chemische oder physikalische Mittel dehydrieren, 2. B. indem man
Phosphorpentoxyd, Calciumchlorid, Kieselerdegel benutzt und die sich ergebende Luft so lange und bei
einer solchen Temperatur, wie es zur Entfernung von allem Wasser und allen anderen flüchtigen Stoffen erforderlich
ist, durch den Katalysator schickt. Nach Entfernung der flüchtigen 'Bestandteile ist der aktive
Katalysator zur Benutzung fertig, und mau kann ein gasförmiges Gemisch von Methanol und Luft zur
Herstellung von Formaldehyd durch den Konverter leiten.
Wie sich ergab, kann das Gewichtsverhältnis der eigentlichen Katalysatormasse zu dein Trägerstoff
zwischen 0,2 und 0,6 liegen. Das Optimum dieses Verhältnisses beträgt jedoch 0,3 bis 0,4. Ferner kann das
Molverhältnis von MoO3 zu FeO2 in der Katalysatormasse
zwischen 3,4: 1 und 11,1 :1 liegen. Das optimale Verhältnis stellt hier etwa 6,8 :1 dar.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
schematisch dargestellt. Wie sich aus dieser Darstellung ergibt, wird das Methanol aus einem
Speicherbehälter 10 zu einem dampfbeheizten Verdampfer 11 gepumpt. Die erforderliche Luft wird
durch ein Gebläse 12 längs eines Wärmeaustauschers 13 und eines Erhitzers 14 herangefördert. Der Methanoldampf
und die Luft gelangen dann, von einem normalen Durchrlußscheibenströmungsmesser gesteuert,
in abgemessenen Mengen in eine Venturimischkammer 15. Der heiße gemischte Methanol-Luft-Strom
wird dann durch die erhitzte Katalysatorschicht geführt, welche innerhalb eines Methanoikonvcrtcrs
16 in einer Serie von im Außendurchmesser einzölligen und etwa 1,20 m Jangen Robren untergebracht
ist. Ein Wärineübertragungsmedium 17 umgibt die
Katalysatorrohrc des Konverters 16. Nach Verlassen der Katalysatorschicht passieren die zur Reaktion gekommenen
Gase den Wärmeaustauscher 13 und.wärmen die durch diesen geführte Eintrittsluft v.or.
Das Formaldehyd enthaltende gekühlte Gas wird dann durch einen Absorptionsturm 18 geleitet. Dort findet
eine Absorption des Formaldehyds in Wasser statt. Dabei fällt unmittelbar eine 37prozentige, für den Handel
brauchbare Formaldehydlösung an, welche weniger als IV« Methanol und 0,02% Ameisensäure enthält.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators kann das Methanol-Luft-Gemisch dem Konverter
mit Strömungsgeschwindigkeiten bis zu etwa 140 m pro Minute zugeführt werden. Das Optimum
liegt indessen bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 92 m pro Minute.
Zur weiteren Erläuterung mögen die folgenden Beispiele dienen.
Bei diesem Beispiel handelt es sich um die Herstellung
eines Katalysators mit hohem Eisengehalt, und es wird wie folgt verfahren:
1. 20,4kgAmmoniumheptamolybdat [ (N H4) 6 Mo O24 ·
4H2O] von Reag-ensqualität wurden in 45,4 kg
destilliertem Wasser gelöst, und die Lösung wurde mit A bezeichnet.
2. 15 kg Eisenammoniumoxalat [Fe(NH4)3(C2O4)3·
4H.,O] von Reagensqualität wurden in 27,2 kg
destilliertem Wasser gelöst, und die Lösung wurde mit B bezeichnet.
3. 56,7 kg gesintertes Siliciumcarbid mit einer Korngröße von 3,18 mm bis 2,54 mm wurden der
Lösung B in einem Trockner zugegeben.
4. Die T.Ösung A wurde in die. von der Lösung B und
dem Stützstoil gebildete Masse unter Rühren eingebracht.
5. Die sich ergebende Mischung wurde dann durch Sieden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa
16°/o eingedampft, und zwar in einem dampfbeheizten mechanischen Trockner unter ständigem
Rühren und hei atmosphärischem Druck.
6. Der mit der Katalysatormasse überzogene Stützstoff
wurde danach 16 Stunden lang bei etwa 105° C getrocknet, alsdann in den Konverter eingebracht
und dort abschließend getrocknet und aktiviert.
Hierbei ergibt sich ein Katalysatorvorprodukt von etwa 35°/o höherem Gewicht als das Gewicht des in
ihm enthaltenen Stützstoffes. Eine Erhitzung dieses Vorproduktes auf etwa 370° C bewirkt einen 13,5prozentigen
Verlust an flüchtigen Stoffen. Die getrocknete Überzugsmasse des Stützstoffes besitzt ein Gewichtsverhältnis von Fe,, O, zu Mo O,, welches etwa 1 : 5,03
betragt. ''
Die abschließende Zubereitung und Aktivierung des Katalysators wurde durchgeführt, indem man das
Katalysatorvorprodukt in den Katalysatorraum des Konverters einbrachte und die Temperatur des Konverterbades
in 2 Stunden langsam auf etwa 257 bis 266° C erhöhte sowie gleichzeitig einen milden Luftstrom
mit einer ungefährlichen Strömungsgeschwindigkeit von 15 m pro Minute durch die Katalysatorschicht
blies. Dieses Durchblasen von Luft durch die Katalysatorschicht wurde bei der erhöhten Temperatur
fortgesetzt, bis keine weiteren Spuren von Ammoniak oder Wasser mehr in den Abgasen des Konverters enthalten
waren.
In diesem Zeitpunkt begann man dann mit der Methanolzufuhr. Die Verwendbarkeit des, wie oben
beschrieben, erfindungsgemäß hergestellten Katalysators erhellt im übrigen aus nachfolgendem Versuch:
Die Konverterrohre besaßen einen 16 mm weiten Innendurchmesser und enthielten einen mittleren
Wärmeschacht mit 4,8 mm dickem Außendurchmesser. Sie waren mit dem Katalysator bis zu einer Höhe von
622 mm gefüllt. Die Badtemperatur des Konverters betrug etwa 383° C. Das zugeführte Gemisch enthielt
unter Zugrundelegung der Normalbedingungen von 0° C und 1 at 34 dm8 Luft pro Minute sowie 4,42 cm.
Methanol pro Minute, was etwa 8 Gewichtsprozent an Methanol in dem zugeführten Gemisch ausmacht, vor
Jiintritt in die Katalysatorschicht wurde das Gemisch
auf etwa 121° C erhitzt. Dabei ergab sich ein Ertrag
von 39,5 kg Formaldehydgas pro 45,4 kg zugeführtem Methanol. Die Temperatur innerhalb des Katalysators
lag zwischen etwa 424 und 451° C.
Bei diesem Beispiel handelt es sich um die Herstellung eines Katalysators mit geringem Eisengehalt, und
es wird wie folgt vorgegangen:
1. 20,4kgAmmoniumheptamolybdat [ (NH1) βMo7O04 ·
4H2O] höchsten Reinheitsgrades wurden in 45,4 kg warmem destilliertem Wasser in einem mit
Glas verkleideten Behälter gelöst.
2. 9,1kgEisenammoniumoxalat [Fe(NHJ3(C2O4)3·
4H2O] höchsten Reinheitsgrades wurden in der
Ammoniumheptamolybdatlösung des ersten Schrittes bei leichter Erwärmung auf etwa 60° C gelöst.
3. Die nach dem zweiten Schritt anfallende IfOsunfl
wurde tn'l!mem"*Trockrie7"zü"'55,"7Tcg"giesiritcrtem
Siliciumcarbid mit einer Korngröße von 4,25 bis 3,18 mm gegeben.
4. Die sich ergebende Mischung wurde dann unter ständiger Bewegung in einem dampfbeheizten
mechanischen Trockner bei atmosphärischem
ίο Druck auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa
14°/o eingetrocknet.
5. Der mit der Katalysatormasse, überzogene. Stützstoff
erfuhr danach eine 24stündige weitere Trocknung bei etwa 105° C.
X5 Die Katalysatormasse, welche auf diese Weise als
Überzug auf dem Siliciumcarbidstützstoff hergestellt wurde, besaß ein Gewichtsverhältnis von FegO;l zu
-MoO 3, welches annähernd 1 : 10.25 betrug,
DTe abschließende Zubereitung und Aktivierung des
ao Katalysatorvorproduktes erfolgte, indem man dieses
in den Katalysatorraum einbrachte, in 4 Stunden die Badtemperatur des Konverters langsam von etwa
21° C auf etwa 257 bis 266° C erhöhte und nach Erreichen
einer Temperatur von etwa 93,5° C einen leich-
a5 ten Luftstrom mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 6,1 m pro Minute durch die Katalysatorschicht blies. Dieses Durchblasen von Luft durch die Katalysatorschicht
wurde fortgesetzt, bis alle Spuren von Ammoniak und Wasser in den Abgasen des Konverters
verschwunden waren.
Damit war dann der Katalysator für den Einsatz fertig, und es konnte mit der Methanolzufuhr begonnen
werden. Die Verwendbarkeit des, wie oben beschrieben,
erfindungsgemäß hergestellten Katalysators erhellt aus folgendem Versuch:
Die Konverterrohre besaßen einen Innendurchmesser von 25,4 mm und enthielten einen Wärmeschacht
mit 4,8 mm Außendurchiwesser. Sie waren mit dem Katalysator bis zu einer Höhe von 585 mm ge-
füllt. Es wurde mit einer Badtemperatur von 260°' C gearbeitet. Das zugeführte Gemisch von Methanol und
Luft enthielt bei einem lOprozentigeii Gewichtsanteil
vfvn_ Methanol einen Luftanteil von 11,5 dm3 pro
Minute. Vor Eintritt in die Katalysatorschicht fand eine Erhitzung des Gemisches auf etwa 199° C statt.
In der Katalysatorschicht wurden Temperaturen von etwa 299 bis 313° C erzeugt. Dabei ergab sich ein
Ertrag von 39,1 kg Formaldehydgas pro 45,4 kg zugefiihrtem Methanol.
Bei diesem Beispiel wurde wie folgt gearbeitet: 20,4 kg Ammoniumheptamolybdat wurden zunächst
entsprechend den Anweisungen für Beispiel II gelöst, und die Herstellung des Katalysators fand dann in
Übereinstimmung mit dem Vorgehen bei Beispiel II statt, jedoch mit dem LTnterschied, daß bei dem zweiten
Schritt 11,35 kg warmes Wasser zu der Lösung des ersten Schrittes gegeben und danach in der sich ergebenden
Lösung bei leichter Erwärmung auf 60° C Eisenammoniumoxalat in einer Menge von 27,2 kg gelöst
wurden. Die weitere Vergütung und Aktivierung dieses Katalysators entsprach der des Beispiels II. Die
Verwendbarkeit des erfindungsgemäß hergestellten Katalysators erhellt aus folgendem Versuch:
Der nach obigen Angaben hergestellte Katalysator, befindlich in einem Konverter entsprechend Beispiel II,
wurde mit Methanol in Berührung gebracht, wobei das zugeführte Methanol-Luft-Gemisch einen loprozcntigen_Ggwjchtsanteil
an Methanol bei einem Luftanteil
von 31,2 dms enthielt, pro Minute und Zoll des Innendurchmessers
der Katalysatorrohre. Vor Eintritt in die Katalysatorschicht erfolgte «ine Erhitzung des Gemisches
auf etwa 199° C. In der Katalysatorschicht wurden Temperaturen von etwa 368,5 bis 384,5° C
festgestellt. Dabei ergab sich ein Ertrag von 34 kg Formaldehydgas pro, 45,5 kg zugeführtem Methanol.
Gegenüber der "Verwendung des ungestützten Katalysators
gemäß dem. erwähnten älteren Vorschlag bringt die erfindungsgemäße Verwendung eines Katalysators
mit einem Trägerstoff verschiedene Vorteile mit sich. So kann der Katalysator nach der Erfindung
zur Oxydation von Methanol-Luft-Gemischen verwendet werden, welche bis zu 16 Gewichtsprozent Methanol
enthalten, während bei dem Katalysatornach dem älteren Vorschlag liur^mrF' Methanol-Luft-Gemischen
"gsarSeiteT^vercTen kanüTweicIie einen Methanol gehalt
bis zul luewiOTtsjJr^e^äjifjgißis&j^
■^"^ofeffTici dcr'Verweiidung des Katalysators nach dem älteren Vorschlag ein Methanol-Luft-Gemisch benutzt wird, dessen Methanolgehalt oberhalb von 11 Gewichtsprozent liegt, nimmt die in dem Konverter bzw. den Katalysatorrohren stattfindende exotherme Oxydationsreaktion nämlich explosionsartige Formen an, was zu Verlusten des Katalysators durch Herausblasen desselben aus den Katalysatorrohren und ferner zu mehr oder weniger großen Beschädigungen der gesamten Anlage führt. Demgegenüber ist die Explosionsgefahr bei Verwendung des Katalysators gemäß der Erfmdung~ielbst bei beträchtlich über 11% liegendem Methanolgehalt ,s.e.hr gering und wird erst bei Methänölgehalteti über 16% gr.ößex^
■^"^ofeffTici dcr'Verweiidung des Katalysators nach dem älteren Vorschlag ein Methanol-Luft-Gemisch benutzt wird, dessen Methanolgehalt oberhalb von 11 Gewichtsprozent liegt, nimmt die in dem Konverter bzw. den Katalysatorrohren stattfindende exotherme Oxydationsreaktion nämlich explosionsartige Formen an, was zu Verlusten des Katalysators durch Herausblasen desselben aus den Katalysatorrohren und ferner zu mehr oder weniger großen Beschädigungen der gesamten Anlage führt. Demgegenüber ist die Explosionsgefahr bei Verwendung des Katalysators gemäß der Erfmdung~ielbst bei beträchtlich über 11% liegendem Methanolgehalt ,s.e.hr gering und wird erst bei Methänölgehalteti über 16% gr.ößex^
Es ist anzunehmen, daß der Grund, aus welchem der Katalysator gemäß der Erfindung ohne größere
Explosionsgefahr zur Oxydation von Methanol-Luft-Gemischen mit einem Methanolgehalt von 11 bis
16 Gewichtsprozent benutzt werden kann, darin liegt, daß in diesem. Katalysator breitere Wärmezonen und
geringere Wärmezonentemperaturen als bei dem Katalysator gemäß dem älteren Vorschlag erzeugt werden.
Ein Vergleich der Temperaturen, welche bei gleichen Arbeitsbedingungen in einem mit dem Katalysator gemäß
der Erfindung gefüllten Katalysatorrohr sowie einem mit dem Katalysator gemäß dem .älteren Vorschlag
gefüllten Katalysatorrohr gemessen wurden, ist in Fig. 2 veranschaulicht. Hieraus ergibt sich, daß
in dem Rohr mit dem Katalysator gemäß der Erfindung die Maximaltemperatur geringer und die durch
Temperaturen oberhalb von 274° C gekennzeichnete Reaktionszone langer ist als in dem Rohr mit dem
Katalysator nach dem älteren Vorschlag. Die Ursache hierfür dürfte im wesentlichen in der
.mechanischen Stärke des neuen Katalysators liegen,
was auch daran zu erkennen ist, daß sich die Höhe der
Katalysatorschicht in den Katalysatorrohren wahrend der gesamten Lebensdauer des Katalysators nicht
wesentlich verringert, während bei dem Katalysator
nach dem älteren Vorschlag eine Verringerung derselben von etwa 10% eintritt.
Dies hat zur Folge, daß durch die Verwendung des Katalysators gemäß der Erfindung gegenüber der Verwendung
des Katalysators nach dem älteren Vorschlag bei der gleichen Anlage und ohne sonstige Änderungen eine Erhöhung der Produktionskapazität um
mehr als 45% erzielt werden kann. Ferner wird durch die Verwendung des Katalysators nach der Erfindung
ίο wegen der geringen Explosionsgefahr die Sicherheit
wesentlich erhöht· Schließlich werden durch die Verwendung des Katalysators nach der Erfindung' auch
noch die Katalysatorkosten beträchtlich erniedrigt, und zwar können sie sich gegenüber der Verwendung
.15 des Katalysators nach dem älteren Vorschlag pro Füllung bis zu etwa 80% verringern.
Die Anwendung des Katalysators gemäß der Erfindung
ergibt darüber hinaus aber auch verschiedene Vorteile gegenüber dem erwähnten bekannten Verfahren.
Der Hauptvorteil liegt dabei darin, daß sich der erfindtingsgcmäße Katalysator als Vorprodukt herstellen
läßt und als solches ohne Beeinträchtigung über lange Strecken transportiert sowie lange Zeit gelagert
werden kann. Ferner zeichnet sich das crfindungs-
a5 gemäße Verfahren gegenüber dem bekannten Verfahren
noch durch die Möglichkeit zur Verwendung' von Methanol-Luft-Gemischen mit besonders hohem
Methanolanteil sowie sehr große Ausbeuten an Formaldchvd aus.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines auf einen Träger aufgebrachten Eisenoxyd-Molybdänoxyd-Katalysators
für die Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von Methanol, dadurch gekennzeichnet,
daß ein aus Silicium-, Wolfram- oder Eisencarbid und/oder gesintertem Eisenoxyd bestehender
Träger mit einer gesättigten Lösung eines Eiscn-Molybdänoxalates getränkt und zuerst
zu einem Vorprodukt getrocknet wird, welches in dem Umsetzungsgefäß für das Methanol durch
Aktivierung in den eigentlichen Katalysator umgewandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des Vorproduktes
in den Katalysator durch Behandlung mit Hitze: und Blasluft erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eisenhaltiges Oxalat
oder eisenhaltiges Ammoniumoxalat verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniumheptamolybdat
verwendet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 575 767.
Deutsche Patentschrift Nr. 575 767.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US452685A US2812308A (en) | 1954-08-27 | 1954-08-27 | Method for producing supported catalyst for oxidation of alcohols to aldehydes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1063141B true DE1063141B (de) | 1959-08-13 |
DE1063141C2 DE1063141C2 (de) | 1960-01-21 |
Family
ID=23797483
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER17317A Pending DE1048899B (de) | 1954-08-27 | 1955-08-25 | Verfahren zur Herstellung eines Molybdaenoxyd-Eisenoxyd-Katalysators durch Umwandlung von Methanol in Formaldehyd durch Oxydation in Gegenwart von Luft |
DE1955R0017325 Expired DE1063141C2 (de) | 1954-08-27 | 1955-08-26 | Verfahren zur Herstellung eines auf einen Traeger aufgebrachten Eisenoxyd-Molybdaenoxyd-Katalysators fuer die Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von methanol |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER17317A Pending DE1048899B (de) | 1954-08-27 | 1955-08-25 | Verfahren zur Herstellung eines Molybdaenoxyd-Eisenoxyd-Katalysators durch Umwandlung von Methanol in Formaldehyd durch Oxydation in Gegenwart von Luft |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2849493A (de) |
DE (2) | DE1048899B (de) |
FR (2) | FR1136331A (de) |
GB (1) | GB814074A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1144252B (de) * | 1958-10-28 | 1963-02-28 | Montedison Spa | Verfahren zur Herstellung eines Molybdaen-Eisen-Katalysators zur Oxydation von Methanol zu Formaldehyd |
DE1149705B (de) * | 1961-07-04 | 1963-06-06 | Leuna Werke Iawalter Ulbrichti | Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren fuer die Oxydation von Alkoholen in der Gasphase |
US4354045A (en) * | 1980-02-07 | 1982-10-12 | Basf Aktiengesellschaft | Preparation of formaldehyde |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3174911A (en) * | 1961-03-09 | 1965-03-23 | Burnett And Rolfe Ltd | Formaldehyde manufacture |
US3200081A (en) * | 1962-10-15 | 1965-08-10 | Standard Oil Co | Mixed antimony oxide-manganese oxide oxidation catalyst |
DE3012004A1 (de) * | 1980-03-28 | 1981-10-15 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von methylglyoxal |
US4421938A (en) * | 1982-04-05 | 1983-12-20 | Uop Inc. | Preparation of aldehydes |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE575767C (de) * | 1931-07-02 | 1933-05-03 | Bakelite Corp | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus Methylalkohol |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1913405A (en) * | 1931-07-31 | 1933-06-13 | Bakelite Corp | Formaldehyde synthesis and catalyst |
-
1955
- 1955-08-22 GB GB24130/55A patent/GB814074A/en not_active Expired
- 1955-08-25 FR FR1136331D patent/FR1136331A/fr not_active Expired
- 1955-08-25 FR FR1143031D patent/FR1143031A/fr not_active Expired
- 1955-08-25 DE DER17317A patent/DE1048899B/de active Pending
- 1955-08-26 DE DE1955R0017325 patent/DE1063141C2/de not_active Expired
-
1957
- 1957-05-24 US US666199A patent/US2849493A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE575767C (de) * | 1931-07-02 | 1933-05-03 | Bakelite Corp | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus Methylalkohol |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1144252B (de) * | 1958-10-28 | 1963-02-28 | Montedison Spa | Verfahren zur Herstellung eines Molybdaen-Eisen-Katalysators zur Oxydation von Methanol zu Formaldehyd |
DE1149705B (de) * | 1961-07-04 | 1963-06-06 | Leuna Werke Iawalter Ulbrichti | Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren fuer die Oxydation von Alkoholen in der Gasphase |
US4354045A (en) * | 1980-02-07 | 1982-10-12 | Basf Aktiengesellschaft | Preparation of formaldehyde |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US2849493A (en) | 1958-08-26 |
DE1048899B (de) | 1959-01-22 |
FR1136331A (fr) | 1957-05-13 |
DE1063141C2 (de) | 1960-01-21 |
GB814074A (en) | 1959-05-27 |
FR1143031A (fr) | 1957-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69407669T3 (de) | Verfahren zur Herstellung von einem ungesättigten Aldehyd und einer ungesättigten Carbonsäure | |
DE3115032C2 (de) | ||
DE2948771A1 (de) | Verfahren zum regenerieren eines antimonhaltigen oxidkatalysators | |
DE3406751A1 (de) | Verfahren der oxidativen kopplung von methan zu c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen, verfahren zur herstellung der katalysatoren und vorrichtungen zur durchfuehrung der oxidativen kopplung | |
DE2846719C2 (de) | Verfahren zum Regenerieren von verschlechterten Eisen-Antimonoxid enthaltenden Katalysatoren | |
DE1063141C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines auf einen Traeger aufgebrachten Eisenoxyd-Molybdaenoxyd-Katalysators fuer die Herstellung von Formaldehyd durch Oxydation von methanol | |
DE1955260A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von abriebsbestaendigen festen Katalysatoren,die Antimonoxyd enthalten und zur Verwendung bei Wirbelschichtumsetzungen geeignet sind | |
DE1816739A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Isopren | |
DE2449387C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators und dessen Verwendung | |
DE2739779C2 (de) | Molybdän, Vanadin, Phosphor sowie gegebenenfalls Kupfer, Zinn, Eisen, Blei und/oder Cer enthaltender Katalysator und dessen Verwendung zur Herstellung von Methacrylsäure | |
EP0010779A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Stadtgas aus Methanol | |
EP0079491B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure | |
DE1518729C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus Acrylsäure und Acrolein | |
DE68906421T2 (de) | Verfahren zur herstellung von pyromellitsaeuredianhydrid und in diesem verfahren verwendeter katalysator. | |
DE3723535A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cyanwasserstoff | |
DE1593149A1 (de) | Verfahren zur Herstellung aliphatischer Nitrile | |
DE2341732A1 (de) | Katalysator zur reinigung von auspuffund abgasen, verfahren zu seiner herstellung und verwendung dieses katalysators | |
DE1468934C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure durch Oxydation von Acrolein bzw. Methacrolein | |
DE2720652A1 (de) | Verfahren zur herstellung von maleinsaeureanhydrid unter verwendung verbesserter katalysatoren | |
DE1964786C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril aus Propan | |
DE2658861A1 (de) | Verfahren zur herstellung von maleinsaeureanhydrid | |
DE1169921B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Katalysators fuer die Oxydation von Benzol zu Maleinsaeure-anhydrid | |
DE1188578B (de) | Verfahren zur Herstellung gesaettigter aliphatischer Dinitrile | |
DE963980C (de) | Verfahren zur Herstellung von hochaktiven Reformierungskatalysatoren | |
DE871895C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators |