DE2042815C3 - 27.07.70 USA 59338 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen Katalysatoren Union Carbide Corp., New York - Google Patents
27.07.70 USA 59338 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen Katalysatoren Union Carbide Corp., New YorkInfo
- Publication number
- DE2042815C3 DE2042815C3 DE19702042815 DE2042815A DE2042815C3 DE 2042815 C3 DE2042815 C3 DE 2042815C3 DE 19702042815 DE19702042815 DE 19702042815 DE 2042815 A DE2042815 A DE 2042815A DE 2042815 C3 DE2042815 C3 DE 2042815C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- olefins
- oxidation
- ketones
- palladium
- 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
Classifications
-
- 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
- C07C45/33—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 CHx-moieties
- C07C45/34—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 CHx-moieties in unsaturated compounds
- C07C45/35—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 CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
-
- 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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/648—Vanadium, niobium or tantalum or polonium
- B01J23/6482—Vanadium
-
- 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
- C07C45/33—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 CHx-moieties
- C07C45/34—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 CHx-moieties in unsaturated compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
3 240 805), unter den angewandten Bedingungen Der Druck ist im Verfahren der Erfindung nicht
konnte aber kein Acetaldehyd im Reaktionsprodukt besonders kritisch. Das Verfahren kann bei beliebigen
festgestellt werden. In ähnlicher Weise beschreibt die Drücken durchgeführt werden, z. ß. von 1 bis 50 at
französische Patentschrift 1 568 742 ein Verfahren zur oder mehr.
Herstellung von Essigsäure aus Äthylen. Nur in einem 5 Die mit dem Verfahren der Erfindung erzielbaren
der Ausführungsbeispiele ist die Bildung von Acetal- überraschenden Ergebnisse sind auf den Katalysator
dehyd in untergeordneten Mengen erwähnt. zurückzuführen, der eine spezielle Kombination von
Alle bisher bekanntgewordenen Gasphasenverfahren Komponenten enthält und auf eine bestimmte Weise
zeigen also den einen oder anderen Nachteilbei der vorbehandelt worden ist. Es wurde nämlich festgestellt,
großtechnischen Durchführung, sei es, daß die Äthylen- io daß die Vanadiumkomponente a) des Katalysators
einsätze und/oder die Aldehydausbeute zu niedrig ist, mit oder ohne einen inerten Träger selbst bei Tempe-
oder sei es, daß zur Aufrechterhaltung der Kataly- raturen von 20O0C zur Direktoxydation von Äthylen
satoraktivität Chlorwasserstoff zugeführt werden muß, inaktiv ist. Auch oberhalb dieser Temperatur hat diese
der zu Korrosion Veranlassung gibt. Katalysatorkomponente nur eine niedrige Aktivität
Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß 15 und geringe oder keine Selektivität. Die Verwendung
bei Anwendung eines speziellen Katalysaiorsysicms, der Edelmetallkomponente b) allein ergibt ebenfalls
welches überdies vor dem Gebrauch in bestimmter eine niedrigere Aktivität, und die Stabilität der Kata-Weise
vorbehandelt worden ist, auch im Dauerbetrieb lysatoren ist drastisch verringert,
günstige Ergebnisse erzielt werden können, wobei Die Mitverwendung der Katalysatorkomponente c)
überdies bei relativ niedrigen Temperaturen gearbeitet 20 hat eine deutliche Aktivitätserhöhung zur Folge. Dawerden
kann, so daß eine häufige Regenerierung des gegen ist ein Katalysator, der z. B. nur Ruthenium und
Katalysators nicht erforderlich ist. Vanadiumpentoxid und kein Palladium enthält, unter
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung den gleichen Reaktionsbedingungen inaktiv. Der Kavon
Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von talysator ist vorzugsweise auf einem Träger aufgeniefinen
in der Gasphase mit Sauerstoff oder freien 25 bracht. Bei Verwendung von Trägerkatalysatoren
Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart von enthält der Katalysator das Vanadiumoxid vorzugs-Wasserdampf
und palladiumhaltigen Katalysatoren weise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 30 Gebei
Temperaturen von 60 bis 200" C ist dadurch wichtsprozent, insbesondere von etwa 3 bis etwa
•gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart 20 Gewichtsprozent, und die Palladiumkomponente
eines festen Katalysators oder Trägerkatalysators 30 in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 3 Gewichtsdurchführt,
der a) 1 bis 99,5 Gewichtsprozent Vana- prozent, insbesondere von etwa 0,01 bis etwa 1,0 Gediumoxid,
b) 0,001 bis 20 Gewichtsprozent Palladium wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des
und c) 0,001 bis 3 Gewichtsprozent Platin, Ruthenium, Katalysators, und berechnet als Metalle. Die Kompo-Iridium
oder Osmium enthält (die Prozentzahlen be- nente c) liegt vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis
zogen auf das Katalysatorgesamtgewicht und berech- 35 1 Gewichtsprozent vor. Gemäß einer weiteren bevornct
als Metall) und der vor dem Gebrauch mindestens zugten Ausführungsform der Erfindung führt man die
3Stunden auf Temperaturen von etwa 200 bis 500 C Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators durch,
in Gegenwart von Sauerstoff oder einem freien Sauer- bei dem ein Teil des Vanadiumoxids durch Wolframstoff
enthaltenden Gas erhitzt worden ist. oxid ersetzt ist und das Atomveihältnis von Wolfram
Nach dem Verfahren der Erfindung gelingt es, 40 zu Vanadium etwa 0,1 : 1 bis etwa 20: 1 beträgt.
Aldehyde oder Ketone aus den entsprechenden Öle- Die im Verfahren der Erfindung verwendeten
finen unter milden Reaktionsbedingungen in hoher Katalysatoren können auch trägerlos sein. In diesem
Selektivität und Ausbeute herzustellen, wobei die Kata- Fall werden zur Verbesserung ihrer Festigkeit geringe
lysatoren eine technisch brauchbare Lebensdauer Mengen eines Bindemittels, wie Kieselerde oder Ion,
besitzen Es sind außerdem keine SpezialVorrichtungen 45 zugesetzt.
erforderlich, da in der Reaktionszone keine wesent- Zur Aktivierung des Katalysators vor Ingebrauch-
lichen Korrosionsprobleme auftreten. Auch die Auf- nähme genügen Temperaturen von etwa 200 bis etwa
arbeitung der Reaktionsprodukte bietet keine Schwie- 500° C und Erhitzungszeiten von mindestens 3 Munden,
rigkeiten. Der Katalysator kann über Wochen oder In der Praxis erhitzt man den Katalysator zweckmäßig
sogar Monate ohne nennenswerte Änderung des Um- 50 auf etwa 400" C.
satzes bzw der Selektivität verwendet werden. Selbst Zur Herstellung des Katalysators können die ver-
nach dieser Zeit läßt sich seine Aktivität durch kurze schiedensten Vanadiumverbindungen und Palladium-Wärmebehandlung
mit einem freien Sauerstoff ent- verbindungen einschließlich des Edelmetalls selbst
haltenden Gas wieder herstellen. verwendet werden. Für den ersten Bestandteil des
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal des erfindungs- 55 Katalysators, d. h. das Vanadiumoxid, können z. ö.
gemäßen Verfahrens ist die Kombination von hoher Ammoniumvanadat, Vanadylhalogenide, wie vanaayi-Aktivität
Selektivität und Stabilität der eingesetzten chlorid, oder organische Vanadiumverbindungen, wie
Katalysatoren. Wenn man bei Umsätzen von bis zu Vanadylacetonylacetonat, verwendet werden, ts ist
60°/ arbeitet, lassen sich Ausbeuten von etwa 90% an lediglich erforderlich, daß die eingesetzte Vanadiumbrauchbaren
Reaktionsprodukten erzielen. Die Aus- 60 verbindung während der Aktivierungsstufe in e.n Oxid
beute an einem einzigen Produkt, z. B. bei der Her- umgewandelt wird.
sTelng von Acetaldehyd aus Äthylen, kann 80 bis 85 % Der zweite wesentliche Bestandteil zur Herstellung
betragen. Ein anderes vorteilhaftes Merkmal des Ver- des Katalysators ist das Pa lad.um oder e.ne Pa ladiumfahrens
der Erfindung ist die Möglichkeit, bei niedrigen verbindung, z. B. ein Palladiumhalogenid wie PaIIa-Temperaturen
zu arbeiten. Zur Herstellung von 65 diumchlorid oder Pallad.umn. rat oder eine organische
Acetaldehyd aus Äthylen beträgt die Arbeitstempo Palladiumverbindung, wie Palladiumacetat oder Pal aratu7
vorzugsweise etwa 100 bis etwa 180°C bei diumacetonylacetonat. Der zur Herstellung des Katalyeinem
Druck von 1 at. sators verwendete dritte Bestandteil ist Platin, Ruthe-
nium, Iridium oder Osmium oder eine Verbindung zeigt der Katalysator keine Änderung der Aktivität
dieser Metalle. Beispiele hierfür sind die Halogenide, oder Selektivität,
wie Rutheniumchlorid, Osmiumchlorid, Platinchlorid Beispiel 3
oder Iridiumchlorid, die entsprechenden Nitrate oder
oder Iridiumchlorid, die entsprechenden Nitrate oder
organische Verbindungen dieser Metalle, wie die 5 Gemäß Beispiel ! wird ein Katalysator hergestellt,
Acetate und Acetonylacetonate. der 0,8% Ru enthält. Bei Hl0C beträgt mit der in
Das Verfahren der Erfindung ist besonders geeignet Beispiel 1 verwendeten Beschickung der Äthylenum-
zur Umwandlung der niederen Alkene in die entspre- satz 50% und die Acetaldehydausbeute 86%. Bei
chenden Aldehyde und Ketone, z. B. zur Umwandlung einwöchigem Betrieb zeigt der Katalysator keine
von Äthylen in Acetaldehyd, Propylen in Aceton, io Änderung der Aktivität oder Selektivität.
n-Butenen zu Methyläthylketon. Beispiele für andere . . . .
ungesättigte Verbindungen sind höhere Alkene, Cyclo- eispie
alkene und Diolefine. Eine salzsaure Lösung von IrCl3, PdCl2 und NH4VO3
Das Verfahren der Erfindung wird in der Gasphase wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf a-Alumi-
und bei mäßigen Temperaturen durchgeführt. Es kön- 15 niumoxid aufgebracht. Sodann wird der Katalysator
nen die üblichen Verfahren und Vorrichtungen ange- 16 Stunden an der Luft auf 4000C erhitzt. Das Atomwendet
werden. Beispielsweise kann der Katalysator verhältnis von Pd, Ir und V im Katalysator beträgt
als Festbett, Fließbett oder Wi-belbett eingesetzt 1 : 1 :25. Der Katalysator ist unter Standardbedinwerden,
durch das die Beschickung hindurchtritt. gungen und bei J15°C mit der Standardbeschickung
Ein weiteres wichtiges Merkmal des Verfahrens der 20 sehr aktiv. Der Äthylenumsatz beträgt 70 % und die
Erfindung ist seine Flexibilität hinsichtlich der Zu- Acetaldehydausbeute 70%. Bei 48stündigem Betrieb
sammensetzung der Beschickung. Der Gehalt an zeigt der Katalysator keine Änderung der Aktivität
Sauerstoff, Olefin und Wasserdampf kann in verhält- oder Selektivität,
nismäßig breiten Bereichen außerhalb der Explosions-
nismäßig breiten Bereichen außerhalb der Explosions-
grenzen liegen. Außerdem können im Verfahren der 25 Beispiel 5
Erfindung Olefine in Mischung mit gesättigten Kohlen- Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, Wasserstoffen verwendet werden. Niedere Alkane, wie an Stelle von Ruthenium wird jedoch Platin verwendet. Methan oder Äthan, können als Verdünnungsmittel Der Katalysator wird 16 Stunden an der Luft auf verwendet werden. Geringe Konzentrationen an 4000C erhitzt. Das Atomverhältnis von Pd zu Pt beträgt Acetylen oder Allen, die beim Wacker-Hoechst- 30 1:1. Unter den in Beispiel 1 geschilderten Beschik-Verfahren stören, können im Verfahren der Erfindung kungsbedingungen beträgt bei 120 C der Äthylengeduldet werden. Umsatz 80% und die Acetaldehydausbeute 80%. Bei
Erfindung Olefine in Mischung mit gesättigten Kohlen- Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, Wasserstoffen verwendet werden. Niedere Alkane, wie an Stelle von Ruthenium wird jedoch Platin verwendet. Methan oder Äthan, können als Verdünnungsmittel Der Katalysator wird 16 Stunden an der Luft auf verwendet werden. Geringe Konzentrationen an 4000C erhitzt. Das Atomverhältnis von Pd zu Pt beträgt Acetylen oder Allen, die beim Wacker-Hoechst- 30 1:1. Unter den in Beispiel 1 geschilderten Beschik-Verfahren stören, können im Verfahren der Erfindung kungsbedingungen beträgt bei 120 C der Äthylengeduldet werden. Umsatz 80% und die Acetaldehydausbeute 80%. Bei
Die Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Ver- über lOOstündigem Betrieb bei 120 C zeigt der Kata-
fahren. lysator keine Aktivitätseinbuße.
Beispiel 1 35 Beispiel 6
3 Liter einer Lösung von konzentrierter Salzsäure, Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt,
die 489 g NH4VO3 und 32 g PdCI2 enthält, werden auf an Stelle von PdCl2 wird jedoch zunächst zusammen
1806 g Ct-AI2O3 aufgesprüht und getrocknet (Sprüh- mit dem Vanadat RuCl3 aufgebracht und der Kataly-
trocknungsverfahren). Anschließend wird noch eine 40 sator aktiviert. Sodann wird er mit einer salzsauren
salzsaure Lösung von RuCl3 aufgebracht. Sodann Lösung von PdCl2 nach der Sprühtrocknungsmethode
wird der Katalysator 16 Stunden im Luftstrom auf beschickt und erneut durch Erhitzen auf 400° C an der
400c C erhitzt. Der Katalysator enthält 0,8 Gewichts- Luft aktiviert. Der fertige Katalysator enthält 0,8 Ge-
prozent Pd, 9,8 Gewichtsprozent V und 0,1 Gewichts- wichtsprozent Pd, 0,9 Gewichtsprozent Ru und 8 Ge-
prozent Ru. 45 wichtsprozent V.
100 g des Katalysators werden in ein senkrecht Bei !300C, einer Standardbeschickung und einer
stehendes Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Ein Verweilzeit von 11 Sekunden beträgi der Äthylen-Gasgemisch
aus Äthylen, Luft und Wasserdampf im Umsatz 85% und die Acetaldehydausbeute 55%. Bei
Molverhältnis 1 : 20: 9 wird durch das Katalysatorbett 115°C beträgt der Äthylenumsatz 60% und dit Acetbei
einem Druck von 1 at in einer Geschwindigkeit 50 aldehydausbeute 83% Nach 200stündigem Betrieb
von 23 Liter/Stunde und einer Verweilzeit von 11 Se- ist die Aktivität und Selektivität des Katalysators
künden geleitet. Diese Reaktionsbedingungen werden unverändert,
nachstehend als Standardbedingungen bezeichnet. Die R . . . 7
Temperatur des Katalysatorbettes wird bei 135°C Beispiel /
gehalten. Die Reaktionsgase werden gaschromato- 55 Der gemäß Beispiel 4 hergestellte Katalysator wird graphisch und durch Messung ihrer Absorptions- in ein Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Bei spektren analysiert und isoliert. Der Umsatz von 160cC und 1 at wird eine Beschickung aus Buten-(l), Äthylen beträgt 88% und die Ausbeute an Acetaldehyd Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1:20:17 72 %. Als Nebenprodukte entstehen geringere Mengen in einer Geschwindigkeit von 27,5 Liter/Stunde durch Essigsäure und Kohlendioxid. Bei einer Reaktions- 60 den Katalysator geleitet. Der Butenumsatz beträgt temperatur von lll'C beträgt der Äthylenumsatz 35% etwa 18%, die Ausbeute an Methyläthylketon 55%. und die Ausbeute an Acetaldehyd 90%. Die wesentlichen Nebenprodukte sind Essigsäure und
nachstehend als Standardbedingungen bezeichnet. Die R . . . 7
Temperatur des Katalysatorbettes wird bei 135°C Beispiel /
gehalten. Die Reaktionsgase werden gaschromato- 55 Der gemäß Beispiel 4 hergestellte Katalysator wird graphisch und durch Messung ihrer Absorptions- in ein Rohr aus Laboratoriumsglas eingefüllt. Bei spektren analysiert und isoliert. Der Umsatz von 160cC und 1 at wird eine Beschickung aus Buten-(l), Äthylen beträgt 88% und die Ausbeute an Acetaldehyd Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1:20:17 72 %. Als Nebenprodukte entstehen geringere Mengen in einer Geschwindigkeit von 27,5 Liter/Stunde durch Essigsäure und Kohlendioxid. Bei einer Reaktions- 60 den Katalysator geleitet. Der Butenumsatz beträgt temperatur von lll'C beträgt der Äthylenumsatz 35% etwa 18%, die Ausbeute an Methyläthylketon 55%. und die Ausbeute an Acetaldehyd 90%. Die wesentlichen Nebenprodukte sind Essigsäure und
·ΐτ geringe Mengen Acetaldehyd. Ähnliche Ergebnisse
deispiel 2 werden mit Buten-(2) erhalten.
Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, 65 .
der aktiviert 0,8 % Pd, 0,46 % Ru und 10 % V enthält. Verglachsversuch 1
Bei 113° C beträgt der Äthylenumsatz 60% und die Gemäß Beispiel 23 der deutschen Patentschrift
Acetaldehydausbeute 87 %. Bei 70stündigem Betrieb 1 049 845 wird ein Katalysator hergestellt und unter
den Bedingungen von Beispiel 1 verwendet. Der Katalysator wird keiner Wärmebehandlung unterworfen.
Der Katalysator enthält 0,7% Pd, 1,7% Cu, 0,4% Fe und 0,5% V auf a-Aluminiumoxid. Unter
den Bedingungen von Beispiel 1 beträgt der anfängliehe Äthylenumsatz 69 % und die Acetaldehydausbeute
87%. Innerhalb 23 Stunden ist jedoch der Äthylenumsatz auf 36% abgesunken.
Vergleichsversuch 2
Zum Nachweis der Stabilität der Katalysatoren der Erfindung wird ein Katalysator hergestellt, der kein
Vanadium enthält. Eine Lösung von 6,4 g PdCl2 in Salzsäure wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf
361,2 g a-Aluminiumoxid aufgebracht. Danach wird der Katalysator 16 Stunden an der Luft auf 4000C
erhitzt. Der Katalysator enthält 1,3% Pd. Unter den Standardbedingungen erhält man in der ersten Stunde
einen Äthylenumsatz von 49% und eine niedrige Ausbeute an Acetaldehyd. Innerhalb 4 Stunden hat der
Katalysator seine Aktivität praktisch eingebüßt. Der Äthylenumsatz beträgt 6% und die Acetaldehydausbeute
weniger als 10%.
In gleicher Weise besitzt ein Katalysator, der gemäß der USA.-Patentschrift 3 419 618 durch Aufbringen
von Palladiummetall oder Pd(NO3)2 auf
a-Aluminiumoxid und Umwandlung in Palladiumoxid (durch das Röntgenbeugungsdiagramm nachgewiesen)
hergestellt wurde, eine Lebensdauer von wenigen Stunden und eine niedrige Aktivität. Der Katalysator
enthält etwa 0,8 Gewichtsprozent Pd.
Vergleichsversuch 3
Gemäß Beispiel 1 wird ein Katalysator hergestellt, wobei jedoch das Palladiumchlorid fortgelassen wird
und das Atomverhältnis von Ruthenium zu Vanadium das gleiche ist wie das Atomverhältnis von Palladium
zu Vanadium in Beispiel 1. Der Katalysator ist unter Standardbedingungen inaktiv. Der Äthylenumsatz
beträgt weniger als 1 %. Ein anderer Katalysator wird durch Aufbringen von Rutheniumchlorid auf einen
V2O5 auf a-Aluminiumoxid enthaltenden Katalysator
hergestellt und 16 Stunden bei 400°C calciniert. Dieser
Katalysator ist ebenfalls unter den Standardbedingungen inaktiv.
Vergleichsversuch 4
Eine Lösung von 369,6 g (NH4)eMo,O24 · 4 H2O und
16 g PdCl2 in etwa 2 Liter wäßriger Ammoniaklösung
(pH 8) wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf 903 g a-Aluminiumoxid aufgebracht. Danach wird der
Katalysator 16 Stunden an der Luft auf 400° C erhitzt.
40 g des erhaltenen Katalysators werden in einen Edelstahlautoklav mit Kreislaufführung und Rückmischung
eingefüllt und mit Äthylen, Luft und Wasserdampf im Molverhältnis 1 : 15,5: 1,7 in einer Geschwindigkeit
von 65 Litern/Stunde beschickt. Bei 145°C erfolgt keine Umsetzung. Die Temperatur wird
allmählich auf 1900C erhöht. Bei den höheren Temperaturen
ist das einzige erkennbare Produkt Kohlendioxid.
Vergleichsversuch 5
Eine Lösung von 217 g (NH4J6W7O24-OH2O und
14,8 g Pd(NO3)2 in etwa 2 Liter Wasser (pH 6), die
etwas ungelöstes Material enthält, wird nach der Sprühtrocknungsmethode auf 451,5 g a-Aluminiumoxid
aufgebracht. Der erhaltene Katalysator wird 16 Stunden an der Luft auf 4000C erhitzt.
40 g des erhaltenen Katalysators werden in einen Edelstahlautoklav mit Kreislaufführung und Rückmischung
gegeben. Bei 145°C und 8 kg/cm2 wird eine Beschickung aus Äthylen, Luft und Wasserdampf im
Molverhältnis 1 : 15,5: 1,7 durch den Katalysator in einer Geschwindigkeit von 65 Litern/Stunde_ geleitet.
Bei 145°C erfolgt keine Umsetzung des Äthylens. Sodann wird die Temperatur auf 165° C gesteigert.
Unter diesen Bedingungen beträgt der Äthylenumsatz weniger als 3 %, und im Produkt können Kohlendioxid
und Essigsäure nachgewiesen werden.
509607/327
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden lytischen Oxydation von Olefinen in homogener Phase
oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der 5 haben mehrere Nachteile. Im allgemeinen müssen
Gasphase mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff diese Verfahren in Gegenwart starker Säuren durchenthaltenden
Gasen in Gegenwart von Wasser- geführt werden, so daß spezielle und teure kotrosionsdampf
und palladiumhaltigen Katalysatoren bei beständige Vorrichtungen benutzt wer-" müssen.
Temperaturen von 60 bis 2000C, dadurch Außerdem ist die Lebensdauer des Ka.·■ >sators im
gekennzeichnet, daß man die Umsetzung io allgemeinen ein Problem auf Grund der Ausfällung
in Gegenwart eines festen Katalysators oder Träger- oder Reduktion des teuren Edelmetalls, dessen Wiederkatalysators
durchführt, der a) 1 bis 99,5 Gewichts- gewinnung im allgemeinen kostspielig ist. Schließlich
Prozent Vanadiumoxid, b) 0,001 bis 20 Gewichts- treten bei der Reinigung der Reaktionsprodukte und
prozent Palladium und c) 0,001 bis 3 Gewichts- der Abtrennung der chlorierten Nebenprodukte
prozent Platin, Ruthenium, Iridium oder Osmium 15 Schwierigkeiten auf. Man hat daher auch schon verenthält
(die Prozentzahlen bezogen auf das Kata- sucht, die Oxydation der Olefine in der Gasphase und
lysatorgesamtgewicht und berechnet als Metall) in Gegenwart eines heterogenen Katalysators durchzu-
und der vor dem Gebrauch mindestens 3 Stunden führen. So sind in der Literatur verschiedene Kataauf
Temperaturen von etwa 200 bis 5000C in Ge- lysatorsysteme beschrieben worden, die befriedigende
genwart von Sauerstoff oder einem freien Sauer- 20 Ergebnisse bei der katalytischen Oxydation von Olestoff
enthaltenden Gas erhitzt worden ist. finen zu den entsprechenden Carbonylverbindunge.i
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- in der Gasphase liefern sollen. Einige dieser Katazeichnet,
daß man die Umsetzung in Gegenwart lysatorsysteme lösen zwar eines oder mehrere der
eines Katalysators durchführt, bei dem ein Teil Probleme, die beim Arbeiten in homogener Ebene
des Vanadiumoxids durch Wolframoxid ersetzt ist 25 aufircten, doch scheint kein Katalysator alle notwen-
und das Atomverhältnis von Wolfram zu Vana- digen Eigenschaften der Aktivität bei mäßigen Tempedium
etwa 0,1 : 1 bis etwa 20: 1 betragt. raturen und Drücken, der hohen Selektivität, der
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- Leichtigkeit des Betriebs in wenig kostspieligen üblichen
zeichnet, daß der Katalysator vor dem Gebrauch Vorrichtungen und der annehmbaren Lebensdauer
etwa 16 Stunden auf etwa 400 C erhitzt worden ist. 30 in sich zu vereinigen (vgl. »Ethylene and its
Eterivatives«, S. A. M i 1 Ier. Ernest Benn Ltd., London,
1969, S. 650). Insbesondere sind Katalysatorsysteme,
d ie einen Katalysator des für Reaktionen in homogener
Phase üblichen Typs verwenden, wie Palladiumsalze
Es ist bekannt, einen bestimmten Aldehyd, nämlich 35 und Kupfersalze, in denen der Katalysator lediglich
Acrolein, aus Propylen durch Umsetzung über ein auf einem Träger aufgebracht ist, für technische
Additionsprodukt von Propylen mit einem Queck- Zwecke nicht genügend stabil, und die Aktivität und
silbersalz herzustellen. Diese Umsetzung wird im bzw. oder Selektivität dieser Katalysatoren nimmt
allgemeinen in einer schwefelsauren wäßrigen Lösung innerhalb eines Tages oder sogar innerhalb einiger
von Mercurisulfat durchgeführt (vgl. USA.-Patent- 40 Stunden unter praktisch sämtlichen Arbeitsbedingunschnft
3 095 450 und deutsche Patentschrift 1 150 668). gen rasch ab. Überdies erfordern diese Katalysatoren
Weiterhin ist es bekannt, aliphatische Aldehyde und eine kontinuierliche oder häufige Regeneration mit
Ketone, wie Aceton, durch Oxydation der entspre- dem stark koordinierend wirkenden Chlorwasserstoff,
chenden Olefine in flüssiger Phase und in Gegenwart Etwas erfolgreichere Katalysatorsysteme enthalten
von Verbindungen der Platinmetalle herzustellen (vgl. 45 Edelmetalle und Molybdäntrioxid oder Heteropolyzum
Beispiel deutsche Patentschriften 1 049 845, molybdate (vgl. zum Beispiel USA.-Patentschrift
1061767, 1080 994, 1 118 183, 1 123 312, I 142 351, 3 379 651) oder Phosphat-Molybdat-Kombinationen
ο LLrJ-' Zeitschrift >>Erdö1 und Kohle«, 16, 1963, ohne das Edelmetall (vgl. britische Patentschrift
S. 560 bis 563, und USA.-Patentschriften 3 057 915, 990 639). Die in der vorgenannten USA.-Patentschrift
3 076 032 und 3 080 425). Der technisch besonders 50 beschriebenen Katalysatorsysteme müssen jedoch häugeeignete
Katalysator besteht aus einer wäßrigen fig regeneriert werden. Außerdem erfolgt bei Verwen-Losung
von Palladiumchlorid und Kupferchlorid. Die dung von Olefinen, die Wasserstoffatome in der AUyI-waßnge
PdClg-Lösung oxydiert das Olefin, das gebil- stellung aufweisen, der Angriff vorzugsweise in dieser
dete metallische Palladium wird von CuCl2 zu PdCl2 Stellung und nicht an der Doppelbindung; aus Prozuruckoxydiert
und das CuCI durch Luftsauerstoff 55 pylen entsteht daher Acrolein und nicht Aceton. Überwieder
in CuCI2 überführt. Bei dieser Oxydation der dies werden verhältnismäßig hohe Arbeitstemperaturen
Olefine entstehen jedoch als Nebenprodukte chlorierte von 220° C angewendet. Bei Verwendung der in der
Kohlenwasserstoffe, chlorierte Aldehyde und Ketone, vorgenannten britischen Patentschrift beschriebenen
Carbonsauren sowie Kohlendioxid. Ferner erfolgt Katalysatorsysteme ohne Edelmetalle werden Arbeits-Spaltung
an der Doppelbindung der Olefine. Man 60 temperaturen von 230 bis 35O°C angewendet, der
findet daher Carbonyl- und Halogenverbindungen, Umsatz von Äthylen oder Propylen ist jedoch mäßig,
die weniger C-Atome enthalten als das Ausgangsolefin. und die verwendeten großen Mengen an Dampf
Aus der französischen Patentschrift 1 261 558 ist erschweren die Auftrennung des Reaktionsproduktes
ferner ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden im technischen Betrieb.
bzw. Ketonen durch katalytische Oxydation der ent- 65 Katalysatoren, die eine Kombination von Palladium
sprechenden niederen Olefine in flüssiger Phase bei und Vanadiumpentoxid oder Molybdäntrioxid entlemperatiiren
von 100 bis 2000C und Drücken von halten, wurden zwar zur DireUoxydation von Äthylen
J,5 bis 35 kg/cm2 mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff zu Essigsäure verwendet (vgl. USA.-Patentschrift
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85397469A | 1969-08-28 | 1969-08-28 | |
US5933870A | 1970-07-29 | 1970-07-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2042815A1 DE2042815A1 (de) | 1971-03-11 |
DE2042815B2 DE2042815B2 (de) | 1974-05-22 |
DE2042815C3 true DE2042815C3 (de) | 1975-02-13 |
Family
ID=26738647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702042815 Expired DE2042815C3 (de) | 1969-08-28 | 1970-08-28 | 27.07.70 USA 59338 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen Katalysatoren Union Carbide Corp., New York |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE755476A (de) |
DE (1) | DE2042815C3 (de) |
FR (1) | FR2059914A5 (de) |
GB (1) | GB1329451A (de) |
NL (1) | NL7012802A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4202934A (en) * | 1978-07-03 | 1980-05-13 | United Technologies Corporation | Noble metal/vanadium alloy catalyst and method for making |
EP0185144B1 (de) * | 1984-12-15 | 1988-11-09 | Drägerwerk Aktiengesellschaft | Pt-Katalysator auf einem Träger als Luftreinigungsmittel |
UA79540C2 (uk) * | 2003-01-27 | 2007-06-25 | Бп Кемікалз Лімітед | Каталітична композиція окиснення, її одержання та спосіб селективного окиснення |
-
1970
- 1970-08-28 FR FR7031494A patent/FR2059914A5/fr not_active Expired
- 1970-08-28 GB GB1329451D patent/GB1329451A/en not_active Expired
- 1970-08-28 NL NL7012802A patent/NL7012802A/xx unknown
- 1970-08-28 BE BE755476D patent/BE755476A/xx unknown
- 1970-08-28 DE DE19702042815 patent/DE2042815C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE755476A (fr) | 1971-03-01 |
GB1329451A (en) | 1973-09-12 |
NL7012802A (de) | 1971-03-02 |
DE2042815B2 (de) | 1974-05-22 |
DE2042815A1 (de) | 1971-03-11 |
DE2065585A1 (de) | 1974-05-16 |
FR2059914A5 (de) | 1971-06-04 |
DE2065585B2 (de) | 1976-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3689050T2 (de) | Alkoholherstellung durch Hydrogenierung von Carbonsäuren. | |
DE68907164T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Allylacetat. | |
DE69412326T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Essigsäure | |
DE2164074A1 (de) | Verfahren zur katalytischen umwandlung von chlorkohlenwasserstoffen | |
DE1962431C3 (de) | ||
DE2505844C2 (de) | Oxidationskatalysator auf Basis von Vanadin und fünfwertigem Phosphor und seine Verwendung | |
DE1768118B2 (de) | Verfahren zur Disproportionierung von Olefinen mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen im Molekül oder deren Gemischen | |
DE1568424A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acryl-oder Methacrylsaeure | |
DE2004874B2 (de) | Oxydationskatalysator mit Oxyden der Elemente Mo, V, W und Mn | |
DE69800312T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylsäuren aus Acrolein durch Redox-Reaktion | |
DE2357564C2 (de) | Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Methyläthylketon | |
DE2042815C3 (de) | 27.07.70 USA 59338 Verfahren zur Herstellung von Aldehyden oder Ketonen durch Oxydation von Olefinen in der Gasphase in Gegenwart von palladiumhaltigen Katalysatoren Union Carbide Corp., New York | |
DE2449387C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators und dessen Verwendung | |
DE2430567A1 (de) | Verfahren zur herstellung von anthrachinon | |
EP0021241B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen und Olefinen aus Synthesegas | |
DE1468428C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure b2w. Methacrylsäure aus Propylen bzw. Isobutylen | |
EP0046897B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Pyridin | |
DE1805355A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ketonen aus Olefinen | |
DE2165738C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Allylacetat | |
EP0127723B1 (de) | Katalysator zur selektiven Hydrierung von mehrfach ungesättigten organischen Verbindungen | |
DE2065585C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Vanadiumoxid und Palladium enthaltenden Katalysators und dessen Verwendung | |
DE1049845B (de) | Verfahren zur Herstellung von Carbonylverbindungen | |
DE2234249A1 (de) | Verfahren zur herstellung ungesaettigter aldehyde | |
DE2150975A1 (de) | Nickel-siliciumdioxid katalysatoren | |
DE1593606B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von cis-Cyclodecen durch katalytische Hydrierung von trans,cis-1,5-Cyclodekadien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |