DE2134119C3 - Supported oxide catalyst containing molybdenum, iron, bismuth, thallium and optionally magnesium, manganese, cobalt and phosphorus and its use for the production of methacrolein - Google Patents
Supported oxide catalyst containing molybdenum, iron, bismuth, thallium and optionally magnesium, manganese, cobalt and phosphorus and its use for the production of methacroleinInfo
- Publication number
- DE2134119C3 DE2134119C3 DE19712134119 DE2134119A DE2134119C3 DE 2134119 C3 DE2134119 C3 DE 2134119C3 DE 19712134119 DE19712134119 DE 19712134119 DE 2134119 A DE2134119 A DE 2134119A DE 2134119 C3 DE2134119 C3 DE 2134119C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- salt
- value
- methacrolein
- thallium
- bismuth
- 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.)
- Expired
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 35
- STNJBCKSHOAVAJ-UHFFFAOYSA-N Methacrolein Chemical compound CC(=C)C=O STNJBCKSHOAVAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 title claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001621 bismuth Chemical class 0.000 claims description 3
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 150000003475 thallium Chemical class 0.000 claims description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Inorganic materials [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- FYWSTUCDSVYLPV-UHFFFAOYSA-N nitrooxythallium Chemical compound [Tl+].[O-][N+]([O-])=O FYWSTUCDSVYLPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 2
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 2
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSNVNALJRSJDHT-UHFFFAOYSA-N P(=O)(=O)[Mo] Chemical compound P(=O)(=O)[Mo] HSNVNALJRSJDHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- RDQSSKKUSGYZQB-UHFFFAOYSA-N bismuthanylidyneiron Chemical compound [Fe].[Bi] RDQSSKKUSGYZQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-YPZZEJLDSA-N carbon-10 atom Chemical compound [10C] OKTJSMMVPCPJKN-YPZZEJLDSA-N 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 235000014510 cooky Nutrition 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(III) nitrate Inorganic materials [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003476 thallium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Description
Für die Herstellung von ungesättigten Aldehyden durch Dampfphasenoxidation von Olefinen wurden bereits die verschiedensten Katalysatorsysteme vorgeschlagen, z. B. ein System aus den Oxiden von Molybdän, Wismut, Phosphor und Eisen sowie Nickel und/oder Kobalt Beispielsweise ist in der japanischen Auslegeschrift 2324/1968 die Herstellung von Methacrolein aus Isobuten in Gegenwart eines Molybdän, Wismut, Eisen, Nickel, Phosphor und Sauerstoff enthaltenden Katalysatorsystems beschrieben. Bei Anwendung dieses Katalysatorsystems wird ein Isobutenumsatz von etwa 96% erzielt Die Selektivität der Bildung von Methacrolein ist bei diesem Verfahren jedoch niedrig, und es entstehen hohe Mengen von Nebenprodukten, wie Co und CO2. Die Methacroleinausbeute. bezogen auf eingesetztes Isobuten, beträgt 37 Prozent, während je Durchgang die Methacroleinausbeute, bezogen auf eingesetztes Isobuten, 35 Prozent beträgt und 19,9 Prozent Kohlendioxid sowie 10 Prozent Kohlenmonoxid, jeweils bezogen auf eingesetztes Isobuten, entstehen. Auf Grund dieser Werte errechnet sich eine Raum-Zeit-Ausbeute (Produktionsleistung) von nur 6,35 g Methacrolein/Liter Katalysator pro Stunde. In der US-PS 34 54 630 ist ebenfalls ein Katalysaiorsystem zur Herstellung von Methacrolein durch Dampfphasenoxydation beschrieben, das Moiybdän, Wismut Eisen, Nickel, Kobalt Phosphor und Sauerstoff enthält Bei diesem Verfahren wird ein Isobutenumsatz von % Prozent erzielt die Selektivität der Umsetzung zu Methacrolein beträgt jedoch lediglich 37 Prozent, die zu Methacrylsäure 21 Prozent. Hinsichtlich der Bildung von CO und CO2 wird in der US-PS nichts ausgesagt es läßt sich jedoch aus der Kohlenstoffbilanz herleiten, daß diese Oxide in einer beschrieben, in der X Ni, Mg, Co oder Mn oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Elemente, cden Wert 12, a einen Wert von 2 oder weniger, jedoch nicht O, b einen Wert von 0 bis 5, deinen Wert von 0,1 bis 5,0, eA wide variety of catalyst systems have already been proposed for the production of unsaturated aldehydes by vapor phase oxidation of olefins, e.g. B. a system of the oxides of molybdenum, bismuth, phosphorus and iron as well as nickel and / or cobalt For example, the production of methacrolein from isobutene in the presence of a molybdenum, bismuth, iron, nickel, phosphorus and oxygen in Japanese Auslegeschrift 2324/1968 containing catalyst system described. When using this catalyst system, an isobutene conversion of about 96% is achieved. However, the selectivity of the formation of methacrolein in this process is low, and large amounts of by-products such as Co and CO2 are formed. The methacrolein yield. based on isobutene used, is 37 percent, while the methacrolein yield, based on isobutene used, is 35 percent in each pass and 19.9 percent carbon dioxide and 10 percent carbon monoxide, based in each case on isobutene used, are formed. On the basis of these values, a space-time yield (production output) of only 6.35 g methacrolein / liter of catalyst per hour is calculated. In US-PS 34 54 630 a catalyst system for the production of methacrolein by vapor phase oxidation is also described, the Moiybdän, bismuth iron, nickel, cobalt, phosphorus and oxygen. In this process, an isobutene conversion of% percent is achieved and the selectivity of the conversion to methacrolein is however only 37 percent, that of methacrylic acid 21 percent. With regard to the formation of CO and CO2, nothing is stated in the US Pat. However, it can be deduced from the carbon balance that these oxides are described in one in which X is Ni, Mg, Co or Mn or a mixture of two or more of these elements , c a value of 12, a a value of 2 or less but not O, b a value of 0 to 5, d a value of 0.1 to 5.0, e
einen Wert von 0,1 bis 5, /einen Wert von 2 bis 15 und' g a value from 0.1 to 5, / a value from 2 to 15 and 'g
einen Wert von 383 bis 81,5 bedeuten.mean a value from 383 to 81.5.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen speziellenThe object of the invention is to provide a special
Katalysator zu entwickeln, der sich zur Herstellung von Methacrolein durch Oxidation von Isobuten eignet, der eine hohe Aktivität besitzt und selbst bei hohen Raumgeschwindigkeiten nicht nur einen hohen Umsatz, sondern auch ein«, hohe Selektivität der Umsetzung zu Methacrolein gewährleistetTo develop a catalyst suitable for the production of methacrolein by the oxidation of isobutene, the has a high activity and even at high space velocities not only a high conversion, but also a «high selectivity of implementation too Methacrolein guaranteed
Gegenstand der Erfindung ist ein Molybdän, Eisen, Wismut Nickel, Thallium sowie gegebenenfalls Magnesium, Mangan. Kobalt und Phosphor enthaltender Oxid-Trägerkatalysator, hergestellt durch Eintragen der wäßrigen Lösungen eines Eisensalzes, eines Wismutsalzes, eines Nickelsalzes, eines. Thalliumsalzes, sowie gegebenenfalls eines Magnesiumsalzes, eines Mangansalzes und eines Kobaltsalzes sowie gegebenenfalls einer Phosphorverbindung in eine wäßrige Lösung eines Molybdats, Eindampfen der Masse nach Vermischen der erhaltenen Aufschlämmung mit einem Träger zur Trockene und Calcinieren bei erhöhten Temperaturen an der Luft der dadurch gekannzeichnet ist, daß die Zusammensetzung des so hergestellten Katalysators ohne Berücksichtigung des Trägergehalts der empirischen FormelThe invention relates to a molybdenum, iron, bismuth, nickel, thallium and, if appropriate, magnesium, manganese. Containing cobalt and phosphorus Supported oxide catalyst, produced by introducing the aqueous solutions of an iron salt, a bismuth salt, a nickel salt, one. Thallium salt, and optionally a magnesium salt, a manganese salt and a cobalt salt and optionally a phosphorus compound in an aqueous solution of a Molybdate, evaporation of the mass after mixing the resulting slurry with a carrier for Drying and calcining at elevated temperatures in air, which is characterized in that the Composition of the catalyst prepared in this way without taking into account the carrier content of the empirical formula
entspricht, in der X Mg und/oder Mn und/oder Co bedeutet a den Wert 12, b einen Wert von 0,1 bis 5, c einen Wert von 0,1 bis 5, d einen Wert von 0,1 bis 12, e einen Wert von oberhalb 0 bis 1, /einen Wert von 0 bis 12, feinen Wert von 0 bis 5 und Λ einen Wert von 36 biscorresponds, in which X is Mg and / or Mn and / or Co, a denotes the value 12, b a value from 0.1 to 5, c a value from 0.1 to 5, d a value from 0.1 to 12, e has a value from above 0 to 1, / a value from 0 to 12, fine value from 0 to 5 and Λ a value from 36 to
60 89 hat.60 89 has.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Oxid-Trägerkatalysators zur Herstellung von Methacrolein durch Oxidation von Isobuten. Katalysatorsysteme der empirischen Formel sind bevorzugt in denen a den Wert 12, b einen Wert von 0,5 bis 3, ceinen Wert von 0.5 bis 5, deinen Wert von 1,5 bis 12, e einen Wert von 0,01 bis 0,7, /einen Wert von 0 bis 0,9, feinen Wert von 0,01 bis 2 und A einen Wert von 39The invention also relates to the use of the supported oxide catalyst for the production of methacrolein by the oxidation of isobutene. Catalyst systems of the empirical formula are preferred in which a is the value 12, b is a value from 0.5 to 3, c is a value from 0.5 to 5, your value is from 1.5 to 12, e is a value from 0.01 to 0, 7, / a value from 0 to 0.9, fine value from 0.01 to 2 and A a value of 39
w- 75 hat Besonders bevorzugt sind Katalysatorsystebei denen a den Wert 12 und die Summe aus dund / TL wert von 2 bis 15 hatCatalyst systems are particularly preferred where a has the value 12 and the sum of d and / TL worth from 2 to 15 has
7ur Herstellung des Oxid-Trägerkatalysators können univbdänverbindungen, wie Ammoniummolybdat, Mo-LfcHIiioxid, Molybdänsäure oder Phosphormolybdän- avre. Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäure, ^unoniumphosphat oder Phosphorpentoxid, Thallium „iter Thalliumverbindungen, wie Thalliumnitrat, -carbotoder -chlorid, Wismutsalze, wie Wismutnitrat oder ι hlorid, Eisensalze, wie Eisen(III)-chlorid oder -nitrat, w-ckelsalze, wie Nickelchlorid oder -nitrat, Mangansalwie Manganchlorid oder -nitrat, Magnesiumsalze, Se Magnesiumchlorid oder -nitrat, und Kobaltsalze, •e Kobaltchlorid oder -nitrat, verwendet werden. Als Träger für das Katalysatorsystem eignen sich z. B. siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid und Tit ndioxid. Der Anteil des Trägers hängt von seiner Art h Gewöhnlich werden weniger als 90 Gewichtsproent vorzugsweise 5 bis 90 Gewichtsprozent, Träger, iLoeen auf den gesamten Katalysator, verwendetFor the production of the supported oxide catalyst, solid compounds such as ammonium molybdate, molybdenum oxide, molybdic acid or phosphomolybdenum can be used. Phosphorus compounds such as phosphoric acid, ^ unonium phosphate or phosphorus pentoxide, thallium iter thallium compounds such as thallium nitrate, carbot or chloride, bismuth salts such as bismuth nitrate or ι chloride, iron salts such as iron (III) chloride or nitrate, w-ckelsalze, w i e nickel chloride or nitrate, manganese salt such as manganese chloride or nitrate, magnesium salts, se magnesium chloride or nitrate, and cobalt salts, • e cobalt chloride or nitrate, are used. Suitable supports for the catalyst system are, for. B. silicon dioxide, aluminum oxide, silicon carbide and titanium dioxide. The proportion of the carrier depends on its type. Usually less than 90 percent by weight, preferably 5 to 90 percent by weight, carrier, iLoeen, based on the total catalyst, are used
Zur Herstellung des Katalysators trägt man einFor the preparation of the catalyst one enters
Thallium-, Eisen-, Wismut- und Nickelsalz, sowieThallium, iron, bismuth and nickel salts, as well
' benenfalls eme phosphorverbindung, em Mangan-'Appropriate, eme phosphorus compound, manganese em
d/oder ein Magnesium- und/oder ein Kobaltsalz, ind / or a magnesium and / or a cobalt salt, in
"; wäßrige Lösung eines Molybdats, wie Ammonium-"; aqueous solution of a molybdate, such as ammonium
olvbdat, ein, vermischt die erhaltene Aufschlämmungolvbdat, mixes the resulting slurry
mit einem Träger, dampft die Masse zur Trockene einwith a carrier, the mass evaporates to dryness
und calciniert bei erhöhten Temperaturen an der Luft.and calcined in air at elevated temperatures.
2>2>
Nach dem Abkühlen wird der Katalysator vermählen und zu Plätzchen, Pillen oder Kügelchen verformtAfter cooling, the catalyst is ground and shaped into cookies, pills or beads
Die Herstellung von Methacrolein unter Verwendung des erfindungsgemäßen Oxid-Trägerkatalysators kann im Festbett oder Wirbelbett erfolgen. Die Teilchengroße des Katalysators ist nicht kritisch und hängt von der Art seines Gebrauchs ab. Die Reaktionstemperatur hängt ebenfalls von der Art der Katalysatorzusammensetzung ab. Gewöhnlich arbeitet man bei Temperaturen von 250 bis 5000C, insbesondere 300 bis 4500C, und Drücken von 0,5 bis 10 at Das Molverhältnis von Sauerstoff zu Isobuten beträgt 0,5 :1 bis 6 :1, insbesondere 1:1 bis 4:1. Bei Verwendung von Dampf als Verdünnungsmittel wird dieser in Mengen von höchstens 15 Mol je Mol Isobuten eingesetzt Die Raumgeschwindigkeit beträgt gewöhnlich 100 bis 12 000 Std.--1, vorzugsweise 300 bis 6000 Std.-1.Methacrolein can be produced using the supported oxide catalyst according to the invention in a fixed bed or a fluidized bed. The particle size of the catalyst is not critical and depends on how it is used. The reaction temperature also depends on the type of catalyst composition. Usually, temperatures of 250 to 500 ° C., in particular 300 to 450 ° C., and pressures of 0.5 to 10 atm. The molar ratio of oxygen to isobutene is 0.5: 1 to 6: 1, in particular 1: 1 to 4: 1. If steam is used as the diluent, it is used in amounts not exceeding 15 moles per mole of isobutene. The space velocity is usually 100 to 12,000 hours- 1 , preferably 300 to 6000 hours- 1 .
Mit dem Oxid-Trägerkatalysator der Erfindung kann Methacrolein selbst bei hoher Raumgeschwindigkeit in hoher Selektivität und ausgezeichneter Ausbeute je Durchgang und bei nur geringer Bildung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid hergestellt werden. Ferner hat der Katalysator eine gute und befriedigend lange Aktivität und das Thallium in dem Katalysatorsystem wird bei der Umsetzung nicht verflüchtigtWith the supported oxide catalyst of the invention, methacrolein can be converted into high selectivity and excellent yield per pass and with little formation of carbon monoxide and carbon dioxide can be produced. Furthermore, the catalyst has a good and satisfactory length of time Activity and the thallium in the catalyst system is not volatilized in the reaction
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Der Isobutenimsatz und die Selektivität der Bildung von Methacrolein werden nach folgender Gleichung (1) bzw. (2) berechnet:The following examples illustrate the invention. The Isobutenimsatz and the selectivity of the formation of Methacrolein are calculated using the following equation (1) or (2):
lsobutenumsaiz(%) =lsobutenumsaiz (%) =
umgesetztes Isobuten (Mol) eingesetztes Isobuten (Mol) 100.isobutene converted (mol) isobutene used (mol) 100.
(D(D
Gewicht der C-Atome im ProduktWeight of the carbon atoms in the product
Selektivität (%) = —— --—^i^-z^_^:_-^ Selectivity (%) = —— --— ^ i ^ -z ^ _ ^: _- ^
Gewicht der C-Atome im umgesetzten IsobutenWeight of the carbon atoms in the isobutene converted
— ■ 100 .- ■ 100.
(A) Eine Lösung von 12,13 g Wismutnitrat in einem Gemisch aus 4 ml konzentrierter Salpetersäure und 10 ml Wasser wird mit einer Lösung von 10,1g ßsendin-nitrat, 39,99 g Nickelnitrat, 6,41 g Magnesiumnitrat 7^8 g Kobaltnitrat, 7,18 g Mangannitrat und 266 κ Thalliumnitrat in 250 ml Wasser vereinigt. Das erhaltene Gemisch wird mit einer Lösung von 52,98 g Ammoniummolybdat und 0,29 g 85gewichtsprozentiger Phosphorsäure in einem Gemisch aus 30 ml 28gew.chtsprozentigem wäßrigem Ammoniak und 300 ml Wasser versetzt Die erhaltene Aufschlämmung wird unter (A) A solution of 12.13 g of bismuth nitrate in a mixture of 4 ml of concentrated nitric acid and 10 ml of water is mixed with a solution of 10.1 g of sendin nitrate, 39.99 g of nickel nitrate, 6.41 g of magnesium nitrate 7 ^ 8 g Cobalt nitrate, 7.18 g manganese nitrate and 266 κ thallium nitrate combined in 250 ml water. The resulting mixture is mixed with a solution of 52.98 g of ammonium molybdate and 0.29 g of 85 percent strength by weight phosphoric acid in a mixture of 30 ml of 28 percent by weight aqueous ammonia and 300 ml of water
kräftigem Rühren mit 100 ml eines 20gswichtsprozentigen Kieselsäuresole versetzt und zur Trockene eingedampft Der Rückstand wird 3 Stunden einer ersten Calcinierung bei 3000C unterworfen, abgekühlt und vermählen. Das erhaltene Pulver wird zu Tablettenvigorous stirring with 100 ml of a 20gswichtsprozentigen silica sols added and evaporated to dryness The residue is subjected, cooled and milled 3 hours to a first calcination at 300 0 C. The powder obtained becomes tablets
50 verpreßt und 6 Stunden einer zweiten Calcinierung bei 525° C unterworfen. Man erhält einen Katalysator, dessen aktive Komponenten der Formel I b50 pressed and 6 hours of a second calcination Subjected to 525 ° C. A catalyst is obtained whose active components of the formula I b
Mo12Bi1Fe1Ni55Tl04Mn1Mg1Co1P01O483 Mo 12 Bi 1 Fe 1 Ni 55 Tl 04 Mn 1 Mg 1 Co 1 P 01 O 483
(Ib)(Ib)
entsprechen. Der Gehalt an Träger ist weggelassen.correspond. The carrier content is omitted.
(B) In ein Reaktionsrohr aus Glas mit einem Innendurchmesser von 10 mm werden 3 ml des bis auf eine Teilchengröße von 1 bis 1,68 mm vermahlenen Katalysators eingefüllt und auf 350°C erhitzt. Hierauf wird ein Gasgemisch aus Isobuten, Luft und Dampf im Molverhältnis(B) In a reaction tube made of glass with an internal diameter of 10 mm, 3 ml of the up to a particle size of 1 to 1.68 mm ground catalyst and heated to 350 ° C. On that is a gas mixture of isobutene, air and steam in a molar ratio
1 :15 :81: 15: 8
mit einer Raumgeschwindigkeit von 1420 Std.-' eingeleitet. Der Isobutenumsatz beträgt 85 Prozent und Mif. Selektivität der Bildung von Methacrolein, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid beträgt 70, 4 bzw. 8,5 Prozent. Die Raum-Zeit-Ausbeute an Methacrolein beträgt 110 g/Liter Katalysator pro Stunde. Ferner bilden sich geringe Mengen von anderen Verbindungen, wie Acrolein, Aceton und Methacrylsäure.initiated at a space velocity of 1420 hours. The isobutene conversion is 85 percent and Mif. Selectivity of the formation of methacrolein, carbon monoxide and carbon dioxide is 70, 4 and 8.5 percent, respectively. The space-time yield of methacrolein is 110 g / liter of catalyst per hour. In addition, small amounts of other compounds are formed, such as acrolein, acetone and methacrylic acid.
Beispiele 2bis20Examples 2 to 20
Gemäß Beispiel 1 werden verschiedene Katalysatoren hergestellt und zur Oxydation von Isobuten verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. According to Example 1, various catalysts are prepared and for the oxidation of isobutene used. The results are shown in Table I.
0,40.4
0202
0303
0,40.4
0,40.4
0,50.5
0ß0ß
0.30.3
00
00
00
00
00
11
44th
0,50.5
00
00
00
00
00
00
00
00
cinierune 2. CaI-
cinierune
11
11
11
11
11
11
11
1
I
I
I
I 1
1
I.
I.
I.
I.
-8,5-8.5
8,58.5
8,58.5
8,58.5
7,57.5
4,54.5
88th
00
00
44th
00
00
44th
0,10.1
0,10.1
00
11
0,10.1
0,10.1
0,10.1
48,248.2
48,548.5
48,148.1
50,650.6
48,548.5
48,248.2
48,248.2
11
11
4,54.5
0,10.1
0,10.1
48,348.3
48,348.3
550
550
550
550
550
525
525550
550
550
550
550
550
525
525
33
44th
55
66th
77th
88th
99
525
550525
525
550
1111th
1212th
Std.'Hours.'
0C 0 C
g/Li;er ■ Std.Methacrolein
g / Li; er ■ hrs.
Gemäß Beispiel 1, jedoch ohne Verwendung von Thalliumnitrat, werden Katalysatoren hergestellt und zur Oxidation von Isobuten verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle H zusammengestellt. According to Example 1, but without using thallium nitrate, catalysts are prepared and used for the oxidation of isobutene. The results are shown in Table H.
gleichs-equal
beispiel Mo Bi Fe Niexample Mo Bi Fe Ni
MnMn
MgMg
CoCo
2. Calci- Reaktionsbedingungen2. Calci reaction conditions
nierung Reaktions- Raurnge-nation reaction space
O bei temperatur schwindigkeilO at temperature dizzy
°C 0C Std.-' ° C 0 C hrs.
Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)
5"5 "
Claims (2)
Applications Claiming Priority (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6004370 | 1970-07-08 | ||
JP6004470 | 1970-07-08 | ||
JP6004470 | 1970-07-08 | ||
JP6004370 | 1970-07-08 | ||
JP6308970 | 1970-07-17 | ||
JP6309070 | 1970-07-17 | ||
JP6309070 | 1970-07-17 | ||
JP6308970 | 1970-07-17 | ||
JP7264270 | 1970-08-18 | ||
JP7264270 | 1970-08-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2134119A1 DE2134119A1 (en) | 1972-01-13 |
DE2134119B2 DE2134119B2 (en) | 1976-01-29 |
DE2134119C3 true DE2134119C3 (en) | 1976-11-04 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2350212C3 (en) | Process for the production of hydrogen cyanide | |
DE3300044C2 (en) | Catalyst for the oxidation of propylene | |
DE3338380C2 (en) | ||
DE2460541C3 (en) | Oxide catalyst containing phosphorus, molybdenum and vanadium and optionally copper, cobalt, zirconium, bismuth, antimony and / or arsenic and its use for the production of methacrylic acid | |
DE68914672T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING METHACRYLIC ACID AND METHACROLEIN. | |
EP0088328B1 (en) | Oxidation catalyst, in particular for the preparation of methyacrylic acid by the vapour phase oxidation of methacrolein | |
DE2949545A1 (en) | CATALYST AND METHOD FOR PRODUCING METHACRYLIC ACID | |
DE2038749B2 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF (METH) ACROLEIN BY OXYDATION OF PROPYLENE OR ISOBUTENE | |
DE69210288T2 (en) | Processes for producing methanolein and processes for producing a catalyst for use in the methacrolein process | |
DE2608583A1 (en) | CATALYTIC PROCESS FOR THE PRODUCTION OF UNSATATULATED CARBONIC ACID | |
EP0124706A2 (en) | Process and catalyst for preparing methacrylic acid | |
DE1468716B2 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHACRYLNITRILE FROM ISOBUTYLENE | |
DE2202733A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ACROLEIN AND ACRYLIC ACID | |
DE2126682B2 (en) | Process for the production of acrylonitrile from propylene | |
DE2523983B2 (en) | ||
DE2134119C3 (en) | Supported oxide catalyst containing molybdenum, iron, bismuth, thallium and optionally magnesium, manganese, cobalt and phosphorus and its use for the production of methacrolein | |
DE1207367B (en) | Process for the production of acrolein or methacrolein | |
DE2000425A1 (en) | Process for the oxidation of olefins | |
DE2735414A1 (en) | OXYDATION OF OLEFINS | |
DE2228989C3 (en) | Oxide catalyst containing molybdenum, iron, bismuth, nickel, thallium and optionally magnesium, manganese, cobalt and phosphorus and its use for the production of acrolein | |
DE2133110C3 (en) | Process for the production of acrolein | |
DE2146466C3 (en) | ||
DE2104849A1 (en) | Process for the production of acrolein or methacrolein | |
DE2166145C3 (en) | Molybdenum, iron, bismuth, phosphorus and optionally supported oxide catalyst containing nickel and cobalt and its use for the production of acrylonitrile | |
DE2134119B2 (en) | OXIDE SUPPORTED CATALYST CONTAINING MOLYBDAENUM, IRON, BISMUTH, THALLIUM AND, IF APPLICABLE, MAGNESIUM, MANGANEOUS, COBALT AND PHOSPHORUS AND ITS USE FOR THE PRODUCTION OF METHACROLEIN |