NO781154L - Fremgangsmaate ved fremstilling av maleinsyreanhydrid - Google Patents

Fremgangsmaate ved fremstilling av maleinsyreanhydrid

Info

Publication number
NO781154L
NO781154L NO781154A NO781154A NO781154L NO 781154 L NO781154 L NO 781154L NO 781154 A NO781154 A NO 781154A NO 781154 A NO781154 A NO 781154A NO 781154 L NO781154 L NO 781154L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
denotes
molybdenum
group
zirconium
Prior art date
Application number
NO781154A
Other languages
English (en)
Inventor
Ernest C Milberger
Eunice K T Wong
Original Assignee
Standard Oil Co Ohio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Oil Co Ohio filed Critical Standard Oil Co Ohio
Publication of NO781154L publication Critical patent/NO781154L/no

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
    • 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
    • B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8876—Arsenic, antimony or bismuth
    • 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
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/28—Molybdenum
    • 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
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30—Tungsten
    • 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
    • B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • 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
    • B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8877—Vanadium, tantalum, niobium or polonium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C07C51/252—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/31—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting
    • C07C51/313—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting with molecular oxygen
    • 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
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av m aleinsyreanhydrid
Ved kommersiell fremstilling av maleinsyreanhydrid ved katalytisk oxydasjon av hydrocarboner er det i alminnelig-het av meget stor betydning å anvende katalysatorer som gir høye omvandlinger av hydrocarboner til maleinsyreanhydrid.
Vanligvis fremstilles maleinsyreanhydrid ved oxydasjon av benzen. Imidlertid tapes store prosentuelle mengder av omvandlet benzen i form av carbonoxyder. Denne prosess fører til et,unødvendig tap ved at to carbonatomer oxyderes til unyt-tig vrakprodukt.
Oxydasjonen av 1,3-butadien for fremstilling av maleinsyreanhydrid fører ikke til dette vrakprodukt. Denne prosess er blitt utført tidligere under anvendelse av. forskjellige katalysatorer, og det er således f.eks. i tysk patentskrift nr. 1 099 111 beskrevet fremstilling av maleinsyreanhydrid ved katalytisk oxydasjon i dampfase av C^-hydrocarboner i nærvær av katalysatorer med sammensetningen<A0>2<->B20^-M20^-NxO-R20 (hvori A er Cr, Mo, W eller U; B er V eller Nb; M er P, As, Sb eller Bi; N er Cu, Ag, Fe, Co eller Ni; R er.Li, Na, K, Cs eller Rb, og x.er 1-2). I US patentskrift nr. 3 907 834 er beskrevet fremstilling av maleinsyreanhydrid fra n-butylener, 1,3-butadien, crotonaldehyd og furan i nærvær av en katalysator som inneholder antimon, molybden og et .reduksjonsmiddel fra gruppen molybden, wolfram, magnesium, aluminium og nikkel i I britisk patentskrift nr. 1 157 117 er beskrevet fremstilling av maleinsyreanhydrid fra et mettet alifatisk hydrocarbon med 4 carbonatomer i molekylet eller fra et umettet alifatisk hydrocarbon med 4 eller .5 carbonatomer i molekylet, i nærvær av en katalysator som omfatter et oxyd av molybden og minst ett annet oxyd av tinn, antimon, titan, jern eller wolfram.
Det tas ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte ved fremstilling av maleinsyreanhydrid under anvendelse av nye katalysatorer og under erholdelse av forbedrede utbytter av maleinsyreanhydrid og en ned-satt mengde vrakbiprodukter.
Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved fremstilling av maleinsyreanhydrid, hvor en blanding av en umettet organisk forbindelse fra gruppen n-butylener, 1,3-butadien, crotonaldehyd og furan og en oxygenholdig gass bringes i kon-" takt med en katalysator ved en temperatur av 250-600° C og et trykk av 0,07 - 35,15 kg/cm 2, og hvor molforholdet mellom oxygen og den organiske forbindelse er 2:1 -40:1, og fremgangsmåten er særpreget ved at det som katalysator anvendes en katalysator med formelen
A E Mo Sb^O ,
• a c e f x'
hvori A betegner minst ett element valgt fra gruppen niob, zirconium, titan.og tantal, E betegner hydrazinhydrat eller et findelt metall bestående av molybden, wolfram, magnesium, aluminium eller nikkel, a betegner et tall fra 0,01 til 6, c betegner et tall fra 0 til 0,2, e og f betegner tall fra 1 til 9, og x betegner et tall som tilfredsstiller valenskravene for de andre tilstedeværende elementer, og hvori minst en del av molybdenet i katalysatoren opprettholdes ved en valens under +6, og katalysatoren eventuelt inneholder ett eller flere elementer fra gruppen lithium, sølv, cerium, kadmium, cobolt, arsen, silicium, zink, germanium, vismut, ruthenium, platina og uran.
De beste resultater fås når utgangsmaterialet er 1,3-butadien. Forbedrede resultater fås når den grunnleggende antimon-molybdenkatalysator er tilsatt et enkelt element av tantal, zirkonium, titan eller niob som promotor, men for erholdelse. av de optimale fordeler og en optimal katalysatoreffektivitet foretrekkes det å innarbeide en kombinasjon av titan og niob eller av titan og zirkonium i katalysatoren for å forbedre det grunnleggende katalysatorsystems aktivitet.
Som bemerket kan den for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte anvendte katalysator være en hvilken som helst katalysator som faller innenfor den ovenstående formel, men
foretrukne katalysatorer kan representeres ved formelen
A D, E Ti,Mo Sb^O , abc d e f x'
hvori A betegner minst ett element fra gruppen niob, zirkonium ■ og tantal, D betegner minst ett element fra gruppen cadmium, cobolt, arsen, nikkel, lithium og cerium, E betegner hydrazinhydrat eller et findelt metall bestående av molybden, wolfram, magnesium, aluminium eller nikkel, a og d betegner tall fra 0 til 3, b betegner et tall fra 0 til 1, c betegner et tall fra 0 til 0,2, a + d skal ikke være null, e og f betegner tall fra 1 til 9, og x betegner et tall som tilfredsstiller valenskravene for de andre tilstedeværende elementer, og hvori minst en del av molybdenet i katalysatoren opprettholdes med en valens under +6..
Utmerkede resultater fåes ved anvendelse, av katalysatorer hvori D er minst ett element fra gruppen arsen, lithium og cerium. Katalysatorer av spesiell interesse er beskrevet hvori a og d er tall fra 0,01 til 3 eller hvori b er et tall fra 0 til 0,5. Spesielt ønskede resultater fåes ved anvendelse av katalysatorer hvori a og d er tall fra 0,01 til 1,0 og b er null.
Det foretrekkes også for utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte å anvende slike katalysatorer hvor E er blitt satt til katalysatoren som metallisk molybden. Etter at katalysatoren er blitt fremstilt, kan dette, metall være'i det minste delvis tilstede i form av et oxyd eller et oxydkompleks.. For katalysatorer som fremstilles ved anvendelse av metallisk molybden, er fortrinnsvis c er tall fra 0,001 til 0,2 og d og e tall fra 2,0 .til 8,0..
Den fremgangsmåte som anvendes for fremstilling av katalysatoren for utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte er av avgjørende betydning for fremstilling av maleinsyreanhydrid. Den anvendte metode skiller seg fra de klassiske metoder som omfatter-copresipiterings- eller impregneringsmetoder og fortrinnsvis å bringe forbindelsen som inneholder seksverdig molybden, i kontakt med en regulert mengde av et reduksjons-" middel. Ved den foretrukne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen forreduseres en forbindelse som inneholder seksverdig molybden, fortrinnsvis molybdentrioxyd, ammoniumheptamolybdat.eller en blanding derav, i en vandig suspensjon på regulert måte slik at i det minste en del av molybdenet reduseres til en valens under +6 før forbindelsen som inneholder seksverdig molybden, blandes med antimontrioxyd. Således kan en blanding av molybdentrioxyd. og ammoniumheptamolybdat bringes i kontakt med en viss mengde molybdenmetallpulver for erholdelse av en bestemt og reprodu-serbar reduksjonsgrad. En rekke forskjellige reduksjonsmidlar kan anvendes for å bevirke den ønskede reduksjon. Som repre-sentative eksempler på sterke reduksjonsmidler kan nevnes fin-delte eller colloidale metaller bestående av molybden, wolfram, magnesium, aluminium eller nikkel og hydrazinhydrat. Som re-presentative eksempler på svake reduksjonsmidler kan nevnes antimonoxyder og salter av lavere valens og andre metalloxyder eller salter med metaller i deres lavere oxydasjonstilstand. Når pulverformige metaller anvendes, varierer den omsatte metallmengde fra 0,01 til 0,2 atom pr. mol av det tilstedeværende seksverdige molybden.
Ved fremgangsmåten for fremstilling av katalysatoren omfatter tilbakeløpsdestillering av en vandig oppslemning av antimontrioxyd, molybdentrioxyd og/eller ammoniumheptamolybdat og forbindelser som inneholder de respektive promotorelementer i en tid av 0,5 - 16 timer. Vannmengden i .oppløsningen kan variere fra 500 til 200 ml pr. mol av det tilstedeværende molybden. I løpet av dette tidsrom blir oppslemningen mørk. Vann fjernes fra oppslemningen ved fordampning inntil et tykt, homogent materiale fås som ved tørking ved 110 - 130° C i løpet av natten går over til et mørkeblått-grønt eller blågrått fast materiale. Det antas at den mørkere farve som utvikles i kåta-, lysatoren, skyldes reduksjon av molybdenet, i det minste delvis, til en lavere oxydasjonstilstand ved oxydasjons-reduksjons-reaksjonen som finner sted mellom seksverdig molybden og'tre-verdig antimon.
Selv om forbindelsen som inneholder seksverdig molybden, fortrinnsvis reduseres før den omsettes med antimontrioxyd, fås gode resultater ved å omsette forbindelsen som inneholder seksverdig molybden, med antimontrioxyd, fulgt av en omsetning med reduksjonsmidlet, eller ved å omsette de tre reagenser sammen, fulgt av en tilsetning av forbindelser som inneholder
. de respektive promotorelementer.
Katalysatoren kan aktiveres ved å .kålsinere denne i luft ved en temperatur av 350. - 700° C i opp til 5 timer eller mer. Med den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen calsi-•neres katalysatoren ikke før den omsettes med det ønskede hydrocarbon. Det hydrocarbon som omsettes, kan være n-butylener, 1,3-butadien, crotonaldehyd, furan eller en'blanding derav. Det foretrekkes å anvende 1,3-butadien eller en blanding av hydrocarboner som fås i produktstrømmer i raffinerier. Det molekylære oxygen tilsettes enklest som luft, men spesielt frem-stilte gasstrømmer som inneholder molekylært oxygen, er også egnede. Foruten hydrocarboner og det molekylære oxygen kan andre gasser tilsettes til.tilførselen av reaktanter. Således kan damp (vanndamp) eller nitrogen tilsettes til reaktantene.
Forholdet mellom reaktantene kan variere sterkt og er ikke av avgjørende betydning. Forholdet mellom hydrocarbonet og det molekylære oxygen kan variere fra 2 til 3 0 mol oxygen pr. mol. hydrocarbon. Foretrukne forhold er 4 - 20 mol oxygen pr. mol hydrocarbon.
Reaksjonstemperaturen kan også varieres sterkt og være avhengig av det spesielt anvendte hydrocarbon og den spesielt anvendte katalysator. Temperatuer av 250 - 600° C anvendes vanligvis, og temperaturer av 325 - 480° C er foretrukne.
Katalysatoren kan anvendes alene eller på en bærer.
Egnede bærermaterialer omfatter siliciumdioxyd, aluminiumoxyd, leire, alundum, siliciumcarbid, borfosfat, zirconiumdioxyd, titandioxyd, thoriumdioxyd, diatoméjord og aluminiumfosfat.
Katalysatorene kan enkelt anvendes i en fastlagsreaktor under anvendelse av tabletter, pellets eller lignende kata-lysatorstykker eller i en hvirvelskiktreaktor under anvendelse av en katalysator som fortrinnsvis har en partikkelstørrelse under ca. 3'00 ym. Kontakttiden kan være så lav som en brøkdel av et sekund eller så høy som 5 0 sekunder. Omsetningen kan ut-føres ved atmqsfæretrykk, overatmosfæretrykk eller underatmos-færetrykk
Utmerkede resultater fås ved anvendelse av en belagt katalysator som i det vesentlige består av et inert bærermateriale med en diameter av minst 20 ym og en ytre overflate og et kontinerulig belegg av den aktive katalysator på det inerte bærermateriale og som sterkt hefter til bærermaterialets ytre overflate.
Når disse belagte katalysatorer anvendes ved omsetningen for fremstillingen av maleinsyreanhydrid, fås en meget lav varmeutvikling som gjør det mulig bedre å kontrollere om-" setningen. Høye utbytter ved en enkelt gjennomgang fås, og dannelsen av uønskede biprodukter unngås.
Den spesielle belagte katalysator består av et innvendig bærermateriale med en ytre overflate og et belegg av det aktive katalytiske materiale på dennes ytre overflate. Katalysatorene kan fremstilles ved.hjelp av en rekke forskjellige metoder.
Bærermaterialet for katalysatoren danner katalysatorens innvendige kjerne. Dette er et i det vesentlige inert bærermateriale og kan ha i det vésentlige en hvilken som helst partikkelstørrelse, selv om en diameter av over 20 ym er fore-trukket. Spesielt foretrukne for den foreliggende oppfinnelse for anvendelse i en reaktor i teknisk målestokk er slike bærermaterialer som er kuleformige og som har en diameter av 0,2 - 2. cm. Egnede eksempler på i det vesentlige inerte bærermaterialer er alundum, siliciumdioxyd, aluminiumoxyd, aluminiumoxyd-siliciumdioxyd, siliciumcarbid, titandioxyd og zirconiumdioxyd. Blant disse bærermaterialer er alundum, siliciumdioxyd, aluminiumoxyd og aluminiumoxyd-siliciumdioxyd spesielt foretrukne.
Katalysatorene kan inneholde i det vesentlige en hvilken som helst forholdsvis mengde av bærermatérialet og katalytisk aktivt materiale. Grensene for disse forholdsvise mengder dikteres bare av katalysatorens og bærermaterialets relative evne til å være forenlige med hverandre. Foretrukne katalysatorer inneholder 10 - 100 vekt% katalytisk aktivt materiale, basert på vekten av bærermatérialet.
Disse belagte katalysatorer kan fremstilles på en rekke forskjellige måter. Den grunnleggende metode for fremstilling av disse katalysatorer er å delvis fukte bærermatérialet med en væske. Bærermatérialet bør ikke være fuktig på den ytre overflate av den samlede masse. Det skal virke tørt ved berøring. Dersom bærermatérialet er fuktig, kan det aktive katalytiske materiale agglomerere under dannelse av adskilte agglomerater når det forsøkes å belegge bærermatérialet. Disse delvis fuktige bærermaterialer bringes deretter i kontakt med et pulver av det katalytisk aktive materiale, og blandingen omrøres forsiktig inntil katalysatoren er blitt dannet. Den forsiktige omrøring kan enklest utføres ved å fylle det delvis fuktige bærermateriale i en roterende trommel eller, krukke og å tilsette det aktive katalytiske materiale. Dette er en meget økonomisk prosess.
Ved anvendelse av de beskrevne katalysatorer ved-fremstilling av maleinsyreanhydrid fås utmerkede utbytter ved en enkel gjennomførbar omsetning og under dannelse av lave mengder av biprodukter.
Sammenligningseksempler A - F og eksempler 1- 43
Fremstilling av maleinsyreanhydrid under anvendelse av katalysatorer som inneholder promotorer, iføl.ge oppfinnelsen, sammen-lignet med bruk av grunnkatalysator.
3
En 20 cm fastlagsreaktor ble laget av et rustfritt stålrør med innvendig diameter av 1,3 cm og forsynt med en 0,3 cm aksial termobrønn. over sin samlede lengde. Katalysatorer fremstilt som beskrevet nedenfor ble fyllt i reaktoren og oppvar-met til reaksjonstémperaturen, og 1,3-butadien ble omsatt med luft i de i tabellene I - V nærmere angitte forholdsvise mengder i løpet av en tilsynelatende kontakttid på 3 - 4 sekunder. De samlet anvendbare syrer ble utvunnet og analysert. Maleinsyreanhydrid ble bestemt ved potensiometrisk titrering.
S ammenligningseksempel A og eksempler 1 - 10
Katalysatorene ble fremstilt som følger:
Sammenligningseksempel A
S, MO-,0 + MO° '
b 3 x 0 , 06
En oppslemning ble fremstilt som besto av 72 g molybdentrioxyd ("Baker green"), 0,96 g metallpulver av molybden ("Sylvania") og 1000 ml destillert vann. Denne vandige . oppslemning ble destillert under tilbakeløp i 2 timer, hvoretter 24,27 g antimontrioxyd ble tilsatt. Den erholdte blanding ble destillert under tilbakeløp i ytterligere 1 time, fordampet
■ til en tykk pasta, tørket over natten ved' 110 - 130° G og malt og siktet til 20 - 30 mesh.
E ksempler 1 - 39 Omsetning av 1,3-butadien under anvendelse av de forskjellige nye katalysatorer
E ksempler 1- 10
De nye katalysatorer ble anvendt for fremstilling av maleinsyreanhydrid fra 1,3-butadien på samme måte som beskrevet i sammenligningseksempel A. Katalysatorene for disse forsøk ble fremstilt som følger:
E ksempel 1
En oppslemning ble fremstilt som besto av 72 g molybden trioxyd, 0,96 g metallpulver av molybden, 7,98 g titandioxyd (DuPont) av pigmentkvalitet og 1000 ml destillert vann. Denne vandige oppslemning ble destillert under tilbakeløp i 2 timer, hvoretter 24,27 g antimontrioxyd ble tilsatt. Den erholdte blanding ble destillert under tilbakeløp i ytterligere 1 time, inndampet til en tykk pasta, tørket over natten ved 110 - 130° C og malt og siktet til 20 - 30 mesh.
• E ksempler 2 og 3
Katalysatorer med formlene SbMo0Tin -.0,, + M° „, og 3 0,3 x 0 ,06 3 SbMo^Ti, „0 + Mo nncble fremstilt på samme måte som beskre-■l 1,Z x0,06c
vet i eksempel 1, under anvendelse av hhv. 3,99 og 15,96 g anatase-titandioxyd.
Eksempler 4- 6
På samme måte. som beskrevet i eksempel 1 ble katalysatorer med formlene SbMo^Nbn ,-0 + Mo° n. r, SbMo-,Tan rO +
3Uf6x 0,06' 3 0,6 x Mo Q Q6 og SbMo3ZrQ gO^ + Mo°Q Q6 fremstilt ved å erstatte
titandioxydet med hhv. 13,32 g niobiumpentoxyd, .22,2 g tantal-pentoxyd og 12,3 g zirkoniumdioxyd.
Eksempel 7
Del A. S bMo3Ti0/ 6Nb0ylOx + Mo°Q/ 06
En oppslemning ble fremstilt som besto av 72 g molybdentrioxyd, 0,9 6 g metallpulver av molybden, 7,9 8 g titandioxyd med stort overflateareal, 2,22 g niobiumpentoxyd og 1000 ml
destillert vann. Denne vandige oppslemning ble. destillert
under tilbakeløp i 2 timer, hvoretter 24,27 g antimontrioxyd ble tilsatt. Den erholdte blanding ble destillert under til-bakeløp i ytterligere 1 time, inndampet til en tykk pasta, tør-ket i løpet av weekenden ved 110° C og malt og siktet til en størrelse av 20 - 30 mesh.
Del B. 33 % (SbMo3TiQ 6NbQ 10'x + Mo°0 06^ + 66 2^ % alundum
En katalysator ble fremstilt på samme måte som beskrevet del A, men med den forandring at de tørre katalysatorpar-tikler ble malt og siktet til en størrelse under ,50 mesh og belagt på 10 - 30 mesh SA 5209 alundumkuler ved å ta 40 g alundum og delvis å fukte alundumet med 3,6 g vann, og ved å tilsette 20 g aktiv katalysator fremstilt som beskrevet ovenfor,
i fem like porsjoner. ' Under og etter hver tilsetning ble alundumet rullet i en glasskrukke. Pulveret ble jevnt belagt på
overflaten av alundumet, og sluttproduktet ble tørket. En hård, jevnt belagt katalysator ble erholdt som besto, av alun-dumbærermaterialet med det kontinuerlige, sterkt vedheftende belegg av den aktive katalysator. Katalysatoren ble deretter tørket i 16 timer i en ovn ved 110 - 130° C.
E ksempler 8- 10
På samme måte som beskrevet i eksempel 7, ble katalysatorer av typen del A fremstilt med formelen SbMo3Ti(n6Zr0/1Ox + Mo°0^06, SbMo3Ti0?6As0yl<O>x<+><Mo>°^0&og SbMo-jTig gCeg ^0x + Mo°q ved å. erstatte niobiumpentoxydet med hhv. 2,05 g zirkoniumdioxyd, .1,65 g arsentrioxyd og 2,87 g - oeriumdioxyd.
S ammenligningseksempler B og C og eksempler 11 - 37
Resultatene av forsøkene ved oxydasjon av 1,3-butadien for fremstilling av maleinsyreanhydrid er gjengitt i de nedenstående tabeller I - IV. Resultatene er uttrykt ved omvandling pr. gjennomgang og som er definert som
G ram carbon som erholdt maleinsyreanhydrid x ioo
Gram carbon som organisk utgangsmateriale
På samme måte som beskrevet ovenfor kan de nye katalysatorer effektivt utnyttes for oxydasjon av furan, n-butylener og crotonaldehyd.
E ksempel 38 - 43
Kaialysatoreene SbMo-^NbQ . + Mo°0 og
SbMo0Ti_ .Zr„ ,0 + Mon nrble fremstilt under anvendelse av 3 0,6 0,1 x 0,06 en blanding av molybdendioxyd og ammoniumheptamolybdat. For-søksresultatene som viser oxydasjonen av 1,3-butadien i nærvær av disse katalysatorer, er gjengitt i tabell V.
Disse katalysatorer ble fremstilt som følger: E ksempel 38 -
SbMo,Ti_ ,Nbn ,0 + Mo° - •
3 0 , 6 0 , 1 x 0 , 6
En oppslemning ble fremstilt som besto av 54 g molybdentrioxyd, 2 2,07 g ammoniumheptamolybdat, 0,96 g metallpulver av molybden, 7,9 8 g titandioxyd av pigmentkvalitet, 2,22 g niobiumpentoxyd og 1000 ml destillert vann. Denne vandige oppslemning ble destillert etter tilbakeløp i 2 timer, hvoretter 24,27 g antimontrioxyd ble tilsatt. Den erholdte blanding ble destillert under tilbakeløp i ytterligere 1 time, inndampet til en tykk pasta, tørket i løpet av weekenden ved 110° C og malt og siktet til en størrelse av 20 - 30 mesh.
E ksempel 39
På samme måte som beskrevet i eksempel 38 ble en katalysator med formelen SbMo-,iA ,ZrA -0 + Mo°nrfremstilt
3U,o 0,lx 0,06
ved å erstatte niobiumpentoxydet med 2,05 g zirkoniumdioxyd.

Claims (24)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av maleinsyreanhydrid, hvor en blanding.av en umettet organisk forbindelse fra gruppen n-butylener, 1,3-butadien, crotonaldehyd og furan og en oxygenholdig gass bringes i kontakt med en katalysator ved en temperatur av 250 - 600° C og et trykk av 0,07 - 35,15 kg/cm2, og hvor det anvendes et molforhold mellom oxygen og den organiske forbindelse av 2:1 -40:1, kar.'ak ter i sert ved at det som katalysator anvendes en katalysator med formelen A E Mo SbÆ0 , a c e f x hvori A betegner minst ett element fra gruppen niob., zirkonium, titan og tantal, E betegner hydrazinhydrat, eller et findelt metall bestående av molybden, wolfram, magnesium, aluminium eller nikkel, a betegner et tall fra 0,01 til 6, c betegner et tall fra 0 til 0,2, e og f betegner tall fra 1 - 9, og x betegner et tall som tilfredsstiller valenskravene for de andre tilstedeværende elementer, og hvori minst én del av molybdenet i katalysatoren opprettholdes med en valens under +6, idet katalysatoren eventuelt inneholder e"tt eller flere elementer fra gruppen lithium, sølv, cerium, cadmium, cobolt, arsen, silicium, zink, germanium, vismut, ruthenium, platina og uran.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en katalysator som inneholder minst ett element fra gruppen cadmium, cobolt, nikkel, arsen, lithium og cerium.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori A er minst ett element fra gruppen niob, tantal og zirkonium.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori A er titan og niob.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori A er titan bg zirkonium.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori E er metallisk molybden eller hydrazinhydrat.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som katalysator anvendes en katalysator med formelen. A D,E Ti,Mo Sb.O > . a b c d e f x hvori A betegner minst ett element fra gruppen niob, zirkonium og tantal, D betegner minst ett element fra gruppen cadmium, cobolt, arsen, nikkel, lithium og cerium, E er som definert i krav 1, a og d betegner tall fra 0 til 3, b betegner tall fra 9 til 1, c er som definert i krav 1, a +. d skal ikke være null, og e, f og x er som definert i-krav 1.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert" ved at 1,3-butadien omsettes.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori A er niob.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori A er tantal.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en.katalysator hvori A er zirkonium.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori D betegner minst ett element fra gruppen arsen, lithium og cerium.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori a og d betegner tall fra 0,01 til 3.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori b er 0 - 0,5.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori a og d betegner tall fra 0,01 til 1,0 og hvori b er null.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en temperatur av 325 - 480° C.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori den tilsatte komponent E er metailisk molybden.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at det anvendes en katalysator hvori c er 0,001 - 0,2. og e og f betegner tall fra 2 til 8.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, .karakter i-, sert ved at det anvendes en katalysator som inneholder titan og zirkonium.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at det anvendes en katalysator med formelen SbMo3Ti0,6Zr0,l°x + MO°0,06-
21. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at det.anvendes en katalysator som inneholder titan og niob.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at det anvendes.en katalysator med formelen SbHo0Tin cNb„ ,0 + Mo° 30,60,lx 0,06
23. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator fremstilt ved anvendelse av en blanding av molybdentrioxyd og ammoniumheptamolybdat:
24. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en katalysator fremstilt ved des-tillasjon ved tilbakeløp av en vandig blanding av ammoniumheptamolybdat, molybdentrioxyd og et reduksjonsmiddel.
NO781154A 1977-04-04 1978-04-03 Fremgangsmaate ved fremstilling av maleinsyreanhydrid NO781154L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/784,003 US4155920A (en) 1977-04-04 1977-04-04 Synthesis of maleic anhydride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO781154L true NO781154L (no) 1978-10-05

Family

ID=25131062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO781154A NO781154L (no) 1977-04-04 1978-04-03 Fremgangsmaate ved fremstilling av maleinsyreanhydrid

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4155920A (no)
JP (1) JPS53124217A (no)
AT (1) ATA220278A (no)
BE (1) BE865379A (no)
BR (1) BR7802105A (no)
CA (1) CA1117930A (no)
CS (1) CS209892B2 (no)
DD (1) DD138209A5 (no)
DE (1) DE2813424A1 (no)
EG (1) EG13335A (no)
ES (2) ES468467A1 (no)
FR (1) FR2386536A1 (no)
GB (2) GB1595364A (no)
IN (1) IN149044B (no)
IT (1) IT1093993B (no)
MX (1) MX147707A (no)
NL (1) NL7803459A (no)
NO (1) NO781154L (no)
PT (1) PT67837B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473707A (en) * 1981-01-16 1984-09-25 The Standard Oil Company Oxidative dehydrogenation of carboxylic acids with mixed metal phosphorus oxide coated catalysts
US4364856A (en) * 1981-01-16 1982-12-21 The Standard Oil Company Mixed metal phosphorus oxide coated catalysts for the oxidative dehydrogenation of carboxylic acids
US4358601A (en) * 1981-07-02 1982-11-09 National Distillers & Chemical Corp. Process for preparing 2-butenolide
US4599430A (en) * 1981-12-21 1986-07-08 The Standard Oil Company Nitrogenation of hydrocarbons, including the production of maleimide
DE10137534A1 (de) * 2001-08-01 2003-02-13 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid
WO2020130802A1 (en) 2018-12-21 2020-06-25 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Oxidative preparation of maleic acid

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1160630A (fr) * 1955-12-15 1958-07-22 Du Pont Nouvelles compositions adhésives
DE1099110B (de) * 1956-05-26 1961-02-09 Hoechst Ag Einbrennlacke auf Basis von Alkylharzen
GB1157117A (en) * 1966-07-04 1969-07-02 Ici Ltd Production of Maleic Anhydride
BE759434A (fr) * 1969-11-25 1971-04-30 Power Gas Ltd Oxydation catalytique
BE787647A (fr) * 1971-09-01 1973-02-19 Standard Oil Co Procede de preparation d'anhydride maleique et catalyseur utilisable dans ce procede
FR2252123B1 (no) * 1973-11-22 1980-08-08 Rhone Progil
DE2425287A1 (de) * 1974-05-24 1975-12-11 Celamerck Gmbh & Co Kg Triazinderivate

Also Published As

Publication number Publication date
PT67837B (en) 1979-09-28
BE865379A (fr) 1978-07-17
JPS53124217A (en) 1978-10-30
GB1595364A (en) 1981-08-12
NL7803459A (nl) 1978-10-06
IN149044B (no) 1981-08-22
IT1093993B (it) 1985-07-26
CA1117930A (en) 1982-02-09
EG13335A (en) 1981-03-31
CS209892B2 (en) 1981-12-31
FR2386536B1 (no) 1983-05-27
BR7802105A (pt) 1979-04-03
FR2386536A1 (fr) 1978-11-03
ES469556A1 (es) 1978-12-01
ATA220278A (de) 1981-12-15
GB1595363A (en) 1981-08-12
DD138209A5 (de) 1979-10-17
MX147707A (es) 1983-01-06
US4155920A (en) 1979-05-22
IT7821893A0 (it) 1978-03-31
ES468467A1 (es) 1979-01-01
DE2813424A1 (de) 1978-10-12
PT67837A (en) 1978-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5994580A (en) Process for producing acrylic acid
US4259211A (en) Catalyst for the oxidation of acrolein and methacrolein to acrylic acid and methacrylic acid, respectively
US4320227A (en) Process for producing methacrolein and methacrylic acid
US4925980A (en) Process for producing methacrylic acid and a catalyst
KR100362159B1 (ko) 메타크롤레인및메타크릴산합성용담지촉매의제조방법
US5102847A (en) Process for preparing catalysts for producing methacrylic acid
US4052418A (en) Preparation of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons
US4292203A (en) Oxidation catalysts
US4240931A (en) Oxidation catalysts
US4273676A (en) Process for producing methacrylic acid and a catalyst
US4165300A (en) Oxidation catalysts
US4219484A (en) Production of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons using catalysts prepared by water reflux techniques
US4600541A (en) Process for the preparation of acrylonitrile or methacrylonitrile
US4192951A (en) Hydrocarbon oxidation process
US4620035A (en) Production of acrylic acid by oxidation of acrolein
US4234461A (en) Oxidation catalysts
US4596784A (en) Catalyst compositions and their use for the preparation of unsaturated carboxylic acids
US4083805A (en) Preparation of methacrylic acid from methacrolein
US4552978A (en) Oxidation of unsaturated aldehydes
US4155920A (en) Synthesis of maleic anhydride
US4021427A (en) Oxidation of 1,3-butadiene to maleic anhydride using a catalyst containing Mo, Sb, V and either one or both of Li and Ce
US4663479A (en) Preparation of aliphatic carboxylic acids and aldehydes by upgrading alpha-hydroxycarboxylic acids
GB2029721A (en) Catalytic oxidation of methacrolein
US4097501A (en) Use of coated catalysts in the preparation of maleic anhydride
US4218382A (en) Production of maleic anhydride from four-carbon hydrocarbons using catalysts prepared by water reflux techniques