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DE1542292B2 - Verfahren zur herstellung eines oxydationskatalysators fuer die umwandlung von alkoholen in aldehyde - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines oxydationskatalysators fuer die umwandlung von alkoholen in aldehyde

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DE1542292B2
DE1542292B2 DE1966L0054340 DEL0054340A DE1542292B2 DE 1542292 B2 DE1542292 B2 DE 1542292B2 DE 1966L0054340 DE1966L0054340 DE 1966L0054340 DE L0054340 A DEL0054340 A DE L0054340A DE 1542292 B2 DE1542292 B2 DE 1542292B2
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DE1966L0054340
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Morgan C Long Island N.Y.; Gessner Adolf W. Montclair N.J.; Sze (V.StA.)
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Lummus Technology LLC
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Lummus Co
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts 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
    • B01J23/84Catalysts 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
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/881Molybdenum and iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art ein Katalysator verbesserter Wirksamkeit und Selektivität erhalten wird, wenn man den Katalysator nach der Calcinierung einer Wärmebehandlung bei bestimmten Bedingungen unterwirft, bis seine spezifische Oberfläche im Bereich von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g liegt.
Gegenstand der Erfindung ist danach ein Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g für die Umwandlung von Alkoholen in Aldehyde durch doppelte Zersetzung eines wasserlöslichen Eisen- oder Kobaltsalzes mit einem wasserlöslichen Molybdän- oder Wolframsalz unter Bildung eines Niederschlags, der die Komponenten des Oxydationskatalysators enthält, und Verarbeiten des Niederschlags zu einem Oxydationskatalysator durch Abtrennen, Waschen, Trocknen und Calcinieren, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der calcinierte Oxydationskatalysator 1 bis 24 Stunden auf über 5000C, zweckmäßig 525 bis 65O0C, erhitzt wird.
Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von etwa 2,0 f), bis 5,5 m2/g führt, wie auch aus den weiter unten aufgeführten Vergleichsuntersuchungen ersichtlich ist, zu einer verbesserten Methanolumwandlung und einer höheren Formaldehydausbeute in Verbindung mit einer verringerten Bildung von Kohlenmonoxyd, d. h., er zeigt verbesserte Selektivität. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, selbst wenn die Aktivität gegebenenfalls etwas geringer als die eines Katalysators mit einer größeren spezifischen Oberfläche sein kann. Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Katalysator können Methanolumwandlungen bis zu 99% in Verbindung mit Formaldehydausbeuten bis zu 94% erhalten werden. Durch das Verfahren der Erfindung kann ein infolge der Herstellung nicht mit optimaler Aktivität und Selektivität gewonnener Katalysator wesentlich verbessert werden. Der Anfall von derartigen, schlechteren Katalysatoren ist bei der Katalysatorherstellung selbst unter scheinbar völlig übereinstimmenden Bedingungen bekanntlich nie ganz auszuschließen. Während bisher ein solcher, geringwertigerer Katalysator entweder als Ausschuß verworfen werden mußte oder — falls V) trotzdem für die Alkoholoxydation eingesetzt — verringerte Aktivität und Selektivität in Kauf genommen werden mußten, kann er nach den Vorschriften der Erfindung nunmehr zu brauchbarer Leistungsfähigkeit gebracht werden. Wie aus später angeführten Untersuchungen hervorgeht, konnte durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung beispielsweise bei 95%iger Methanolumwandlung die Formaldehydausbeute um etwa 3% verbessert und eine Selektivität zur Bildung von Formaldehyd von etwa 96% herbeigeführt werden, bei gleichzeitig starker Verringerung der Kohlenmonoxydbildung. Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator weist auch gute physikalische Festigkeit und Katalysatorlebensdauer auf. Die vorgeschriebene Wärmebehandlung ist, wie ohne weiteres ersichtlich, einfach durchzuführen.
Die nachstehende weitere Erläuterung erfolgt anhand der Herstellung der bevorzugten Eisenmolybdatkatalysatoren.
Diese werden durch doppelte Zersetzung eines wasserlöslichen Eisensalzes mit einem wasserlöslichen Molybdänsalz unter Bildung eines Niederschlags hergestellt, worauf in üblicher Weise abgetrennt, gewaschen, getrocknet und calciniert wird. Vorzugsweise sollten dabei die nachstehenden Gesichtspunkte und Maßnahmen eingehalten werden.
Als Ausgangsmaterial für die Eisenkomponente wird eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Eisensalzes verwendet. Bevorzugt wird Eisen(III)-chlorid. Andere Eisensalze, wie Bromide, Nitrate, Sulfate, Acetate oder Oxalate, sind ebenfalls geeignet. Die Konzentration des Eisensalzes in der Lösung sollte 1 bis 5Gew.-%, vorzugsweise etwa 1,2%, betragen und der pH-Wert der Lösung sollte im Bereich von 0,8 bis 1,5, vorzugsweise 1,0-1,4, liegen. Der pH-Wert kann durch Zugabe einer starken Säure, z. B. Chlorwasserstoffsäure, eingestellt werden. Die Temperatur wird während der Bildung des Eisenmolybdats bei 21 - 38° C gehalten.
Als Ausgangsmaterial für die Molybdänkomponente wird ein wasserlösliches Molybdat verwendet, z. B. Ammonium-, Kalium- oder Natriummolybdat und vorzugsweise Ammoniumheptamolybdat. Die Konzentration sollte 5 bis 10 Gew.-°/o, zweckmäßig etwa 6,5%, betragen und der pH-Wert der Lösung sollte größer als 5,0 und kleiner als 5,5, vorzugsweise etwa 5,3, sein.
Die Eisen(III)-chloridlösung wird in einer Menge von vorzugsweise weniger als 1,5 l/min zu der Ammoniumheptamolybdatlösung zugegeben, wobei die Molybdatlösung und das sich ergebende Reaktionsgemisch kräftig gerührt werden. Es können auch Eisen(III)-chloridlösung und eine starke HCl-Lösung einzeln und gleichzeitig zu der Ammoniumheptamolybdatlösung zugegeben werden, wobei jedoch ebenfalls die vorstehend angegebene Zugabegeschwindigkeit einzuhalten ist.
Das Fe/Mo-Gewichtsverhältnis in dem Eisenmolybdatniederschlag sollte im Bereich von 1 :4,0 bis 1 :6,1, vorzugsweise bei etwa 1 :5, liegen.
Der Eisenmolybdatniederschlag wird dann von dem Reaktionsgemisch abfiltriert und mit Wasser gewaschen, um jegliche löslichen Salze zu entfernen. Zweckmäßig wird gewaschen, bis der pH-Wert der klaren überstehenden Flüssigkeit 2,9 — 3,0 beträgt.
Danach wird aus dem Niederschlag, der bis zu 80 Gew.-% Wasser enthält, Wasser entfernt, um eine Masse zu bilden, die einen Wassergehalt von 50 — 62 Gew.-%, vorzugsweise 55 — 58 Gew.-%, hat. Dies kann durch Absetzen oder Zentrifugieren und partielles Trocknen erfolgen. Wenn der Wassergehalt über 60 und insbesondere über 62 Gew.-% liegt, ist die nachfolgende Knetbehandlung unwirksam und der endgültige Katalysator hat eine schlechte physikalische Festigkeit. Wenn andererseits der Wassergehalt unter 55 und insbesondere unter 50 Gew.-% liegt, ist die Knetung schwierig durchzuführen.
Die Masse des vorstehend angegebenen Wassergehalts wird dann geknetet, z. B. mit einem Winkelarmoder Sigmaarm-Kneter, um sie zu homogenisieren und zu verdichten. Zweckmäßig wird die Knetbehandlung 15 bis 120 Minuten durchgeführt.
Die geknetete Masse wird dann auf einen Wassergehalt von 0,5 bis 1,5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1,5 Gew.-%, getrocknet, zweckmäßig während eines Zeitraums von 5 — 7 Tagen mit einer Anfangstemperatur von 21° C und einer Endtemperatur bis zu 1650C, vorzugsweise 21 bis 138° C, und anfänglich hinreichend langsamer Trocknungsgeschwindigkeit, so daß die Bildung von Rissen oder Sprüngen bei der Schrumpfung
der Masse weitmöglichst vermieden wird. Eine geeignete Anfangstrocknungsgeschwindigkeit beträgt etwa 0,1 g/h/cm2 freiliegender Oberfläche, zurückgehend auf annähernd Null gegen Ende des Trocknungsvorgangs.
Io 4Z
Die Trocknung kann in einem Ofen oder Trockner, bei dem erhitzte Luft über die Masse geleitet wird, erfolgen.
Die getrocknete Masse wird dann fein zerkleinert, etwa durch Zerstoßen oder Mahlen, und gesiebt, wobei Teilchen mit einer Korngröße von 6,680 bis 1,409 mm, vorzugsweise 4,699 bis 1,651 mm, gewonnen werden. .
Die Teilchen geeigneter Korngröße werden danach bei 315-4850C, vorzugsweise 370-4550C, während eines Zeitraums von 24 —72 Stunden, vorzugsweise etwa 48 Stunden, calciniert. Das calcinierte Produkt ist annähernd wasserfrei, der Wassergehalt beträgt zwischen 0 und 0,5 Gew.-°/o. Die spezifische Oberfläche des Katalysators liegt gewöhnlich zwischen 4,0 und 8,0 m2/g. Der Katalysator kann gut gelagert und versendet werden, wobei wenig oder keine Bildung von Feinteilen oder Staub eintritt.
Der calcinierte Katalysator wird dann nach den Vorschriften der Erfindung einer Wärmebehandlung unterworfen. Hierzu wird der calcinierte Katalysator 1 — 24 Stunden auf eine Temperatur von mindestens 500° C, vorzugsweise 525-6500C, erhitzt. Der sich ergebende Katalysator hat eine spezifische Oberfläche innerhalb des gewünschten Bereichs von 2,0 bis 5,5 nvVg. Die Wärmebehandlung kann als Stufe der Katalysatorherstellung oder nach Einführung des Katalysators in den Oxydationsreaktor durchgeführt werden.
Beispiel mit Vergleichsversuchen
Es wurden mehrere Katalysatoren in der folgenden Weise hergestellt: Eine l,2gewichtsprozentige wäßrige Lösung von FeCh, die mit starker Salzsäure auf einen pH-Wert von 0,8 bis 1,0 angesäuert worden war, wurde in einer Geschwindigkeit von 5 l/min zu einer 6,4-gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Ammoniumheptamolybdat unter kräftigem Rühren zugegeben. Das Gewichtsverhältnis von Mo zu Fe betrug 5:1. Der sich ergebende Niederschlag wurde gewaschen und filtriert. Der Filterkuchen wurde durch Druckfiltration verdichtet, bis der Feuchtigkeitsgehalt 55-58 Gew.-% betrug, und danach in einem Sigmaarm-Kneter geknetet. Das geknetete Material wurde eine Woche lang bei fortschreitend zunehmender Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 138° C getrocknet. Nach einwöchiger Trocknung betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Materials 1,5%. Dieses Material wurde zerkleinert und gesiebt und die Fraktion mit einer Korngröße von 4,7 bis 1,65 mm wurde bei 400 —455° C zwei Tage calciniert. Der Katalysator hatte eine spezifische Oberfläche von 6,8 m2/g.
Bei der Herstellung des Katalysators in der beschriebenen Weise mit der Ausnahme, daß in der Fällungsstufe die wäßrige FeCb-Lösung und starke Salzsäure zu der wäßrigen Ammoniumheptamolybdatlösung gleichzeitig aus zwei getrennten Gefäßen in einer Geschwindigkeit von 5 l/min zugegeben wurden, hatte der Katalysator ebenfalls eine spezifische Oberfläche von 6,8 m2/g.
Ein in der gleichen Weise hergestellter Eisenmolybdatkatalysator mit einer spezifischen Oberfläche von 8,6 m2/g wurde 16 Stunden auf eine Temperatur zwischen 500 und 525° C erhitzt Nach der Wärmebehandlung hatte der Katalysator eine spezifische Oberfläche von 3,4 m2/g.
Eine weitere Probe gleichen Katalysators wurde 24 Stunden auf eine Temperatur zwischen 525 und 550° C erhitzt. Die spezifische Oberfläche des Katalysators nach der Wärmebehandlung betrug 2,7 m2/g.
Die nachstehende Tabelle veranschaulicht den Ein-
fluß der spezifischen Oberfläche des Katalysators auf die Formaldehydausbeute bei 95%iger Methanolumwandlung und den Kohlenmonoxydgehalt des Reaktorausflusses. Die Reaktionsdurchführung war bei allen Versuchen gleich. Der zu prüfende Eisenmolybdatkatalysator wurde in ein Rohr von 1,9 cm Durchmesser eingebracht und dann wurde ein Luftstrom mit einem Gehalt von 8,5-9,5 Vol.-% Methanol bei einer Temperatur von 27 Γ C und einer Raumgeschwindigkeit von 198 bis 226 m3/m3/h über das Katalysatorbett geleitet. Die Katalysatorprobe E wurde durch dreistündige Wärmebehandlung der Katalysatorprobe D bei einer Temperatur von 6500C hergestellt.
Katalysator Spez. Formal CO im
Probe Ober dehyd Ausfluß
fläche ausbeute
m2/g o/o · Vol.-%
20 A Erfindung 4,6 90,5 0,4
B Vergleich 6,0 88 0,6
C Erfindung 4,6 91 0,4
D Vergleich 5,9 88 0,6
E Erfindung 2,2 91 0,4
Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, daß beträchtlich höhere Formaldehydausbeuten in Verbindung mit einem erheblich geringeren Kohlenmonoxydgehalt im Ausflußgas erhalten werden, wenn der Katalysator infolge der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung eine spezifische Oberfläche zwischen 2,0 und 5,5 m2/g hat. Dies bedeutet bei gleicher Methanolumwandlung zugleich eine beträchtliche Erhöhung der Selektivität für die Bildung von Formaldehyd. Beispielsweise ist die Selektivität der Vergleichskatalysatorprobe D von 92,6% durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung auf eine Selektivität der Katalysatorprobe E von 95,8% gebracht worden.
Es wurden weitere Vergleichsversuche mit einem Eisen-Molybdän-Katalysator nach dem Stand der Technik und dem erfindungsgemäß hergstellten Eisen-Molybdän-Katalysator durchgeführt. Die Katalysatoren wurden für die Oxydation von Methanol zu Formaldehyd bei übereinstimmenden Bedingungen geprüft.
Für die Untersuchungen wurde die nachstehend angegebene Arbeitsweise für die Prüfung von Formaldehydkatalysatoren angewendet:
Die zur Oxydation benutzte Luft wird mit Stickstoff verdünnt, um den Sauerstoffgehalt zu begrenzen. Die Methanolbeschickung wird durch eine Verdrängerpumpe zugemessen und mit dem vorerhitzten Luft-Stickstoff-Gemisch vermengt. Die vermischte Beschickung wird im Abschnitt des Reaktors oberhalb des Katalysatorbettes vorerhitzt. Die Reaktortemperatur wird durch Steuerung der Temperatur in einem zur thermostatischen Temperaturregelung vorgesehenen Salzvorratsgefäß aufrechterhalten. Der Reaktorausfluß wird mit Wasser abgeschreckt. Während der Einstellung und Einregelung der gewünschten Betriebsbedingungen wird der abgeschreckte Reaktorausfluß abgeleitet und verworfen. Während der Prüfperiode wird der Reaktorausfluß durch zwei in Reihe geschaltete Absorber geleitet. Diese Absorber sammeln den Reaktorausfluß und absorbieren quantitativ die Gesamtmenge des in dem Produktstrom vorliegenden Formaldehyds. Die in den Absorbern gesammelte Flüssigkeit wird dann'durch Titration auf Formaldehyd analysiert. Das Abgas aus den Absorbern wird mengenmäßig gemessen und in
einem Orsat-Apparat in der üblichen Weise auf Sauerstoff und Kohlenmonoxyd analysiert. Aus den erhaltenen Daten werden dann die Methanolumwandlung und die Formaldehydausbeuten berechnet.
Als Vergleichskatalysator war ein im Verfahren zur Umwandlung von Methanol in Formaldehyd verwende1 ter Eisen-Molybdän-Katalysator gemäß der britischen Patentschrift 8 79 888 hergestellt worden. Die Aktivität der Katalysatoren wurde nach der vorstehend angegebenen Arbeitsweise bei Standardtestbedingungen mit einer Raumgeschwindigkeit von 6000 h-' und einer Methanolkonzentration im Beschickungsstrom von 9,1 ± 0,4 Volumenprozent geprüft.
Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind nachstehend aufgeführt:
Katalysator Erfindungs
nach dem gemäß herge
Stand der stellter
Technik Katalysator*)
Formaldeh'ydausbeute, 87,5 91,0
Mol-%
Methanolumwandlung, 95,3 97,5
Mol-%
Reaktorkühlmittel 321 284-312
auslaß, bei max. Aus
beute, 0C
*) Teilchengröße 3,2 mm.
Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, daß mit dem erfindungsgemäß hergestellten Katalysator eine um 3,5 Molprozent höhere Formaldehydausbeute erzielt wird. Dies stellt eine wesentliche technische Verbesserung gegenüber dem nach dem Stand der Technik hergestellten Katalysator dar.
Zur Vereinfachung ist vorstehend im einzelnen nur die Herstellung von Eisenmolybdatkatalysatoren erläutert worden. In entsprechender Weise können Mischoxydkatalysatoren aus wasserlöslichen Kobaltsalzen an Stelle von oder zusammen mit Eisensalzen und wasserlöslichen Wolframsalzen an Stelle von oder zusammen mit Molybdänsalzen hergestellt werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren sind besonders v.orteilhaft für die Oxydation von Methanol zu Formaldehyd, sie können aber auch für die Oxydation von Äthanol oder höheren Alkoholen zu Aldehyden verwendet werden. Die Katalysatoren können in trägerfreier Form oder auf einem Träger, z. B. Carborund, verwendet werden.
609 536/398

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g für die Umwandlung von Alkoholen in Aldehyde durch doppelte Zersetzung eines wasserlöslichen Eisen- oder Kobaltsalzes mit einem wasserlöslichen Molybdänoder Wolframsalz unter Bildung eines Niederschlags, der die Komponenten des Oxydationskatalysators enthält, und Verarbeiten des Niederschlags zu einem Oxydationskatalysator durch Abtrennen, Waschen, Trocknen und Calcinieren, dadurch gekennzeichnet, daß der calcinierte Oxydationskatalysator 1 bis 24 Stunden auf über 500° C, zweckmäßig 525 bis 650° C, erhitzt wird.
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g für die Umwandlung von Alkoholen in Aldehyde durch doppelte Zersetzung eines wasserlöslichen Eisen- oder Kobaltsalzes mit einem wasserlöslichen Molybdänoder Wolframsalz unter Bildung eines Niederschlags, der die Komponenten des Katalysators enthält, und Verarbeiten des Niederschlags zu einem Oxydationskatalysator durch Abtrennen, Waschen, Trocknen und Calcinieren. Der Katalysator ist insbesondere für die Umwandlung von Methanol in Formaldehyd vorgesehen.
    Verfahren der vorstehend angegebenen Art zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren, insbesondere für die Umwandlung von Methanol in Formaldehyd sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einem bekannten Verfahren (GB-PS 8 79 888) wird zur Herstellung eines trägerfreien Eisenmolybdatkatalysators für die Oxydation von Methanol zu Formaldehyd ein Eisenmolybdat aus einem Gemisch wäßriger Lösungen eines löslichen Molybdats und eines löslichen Eisensalzes ausgefällt, der Niederschlag zur Beseitigung löslicher Salze gewaschen, filtriert und zur Verringerung des Wassergehalts auf 40 —50 Gewichtsprozent getrocknet, der anfallende Filterkuchen gebrochen und einer mechanischen Bearbeitung, etwa durch Kneten, unterworfen und dann zu Granulatteilchen geformt, die darauf einer weiteren allmählichen Trocknung unterzogen und schließlich durch Erhitzen bei ansteigender Temperatur aktiviert werden. Die Aktivierung durch Erhitzen bei ansteigender Temperatur wird zweckmäßig durchgeführt, indem man die Temperatur in einem Zeitraum von nicht weniger als 4 Stunden von 100° C auf eine Temperatur im Bereich von 400 bis 450° C steigert und diese Endtemperatur mindestens weitere 4 Stunden lang aufrechterhält. Calcinierungstemperaturen über 45O0C werden als unzweckmäßig angesehen, indem dort angegeben wird, daß Temperaturen über 450° C die Aktivität des Katalysators erheblich verringern können. Angaben über eine spezifische Oberfläche der dortigen Katalysatoren innerhalb des eingangs genannten Bereiches von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g finden sich nicht, dasselbe gilt hinsichtlich Gesichtspunkten einer Beeinflussung der Aktivität oder Selektivität durch die spezifische Oberfläche des Katalysators. Soweit aus den zahlenmäßigen Angaben in den dortigen Ausführungsbeispielen, die zwar brauchbare Ausbeuten aber keine eindeutigen Werte für die Methanolumwandlung und die Selektivität angeben, entnehmbar ist, erscheint die Wirksamkeit des Katalysators noch nicht voll befriedigend.
    Nach einem weiteren ähnlichen bekannten Verfahren (GB-PS 9 38 648) wird zur Herstellung eines trägerfreien Eisen(III)-oxyd-Molybdänoxyd-Katalysators ein lösliches Molybdat mit einem löslichen Eisen(III)-salz in wäßriger Lösung bei einer Temperatur von 50 bis 250° C und einem pH-Wert von 0,5 bis 1,5 zur Bildung eines Eisen(III)-oxyd-Molybdänoxyd-NiederschIags mit
    einem Mo03/Fe203-Molverhältnis von 3 bis 8 umgesetzt, der Niederschlag abgetrennt und gewaschen und dann zur Gewinnung eines Produkts mit einer spezifischen Oberfläche von 4 bis 15m2/g und einem Porenvolumen von 0,15 bis 0,60 ml/g allmählich getrocknet. Dabei ist eine Ausfällung des Eisen(III)-oxyd-Molybdänoxyd-Niederschlags bei erhöhter Temperatur innerhalb des angegebenen Bereichs, insbesondere etwa 90° C, wesentlich. Bei dieser bekannten Katalysatorherstellung wird gar keine Calcinierung, sondern eine besondere vielstufige Trocknung durchgeführt, insbesondere 2 bis 7 Tage bei etwa 22° C, dann 1 bis 2 Tage bei etwa 50° C und dann nach Zerkleinerung des partiell getrockneten Niederschlags weitere 2 Tage bei etwa 50° C und danach 3 Tage bei etwa 100° C, also eine recht langwierige Trocknungsbehandlung. Der eingangs angegebene Bereich für eine spezifische Oberfläche des Katalysators von etwa 2,0 bis 5,5 m2/g ist nicht vorgesehen, vielmehr werden hohe spezifische Oberflächen und Porenvolumina durch die besondere
    . Herstellungsweise herbeigeführt und angestrebt, da mit dem dortigen Katalysator bei kleiner spezifischer Oberfläche, z. B. 2,3 m-/g in Verbindung mit einem Porenvolumen von 0,08 ml/g, eine schlechte Methanolumwandlung, aber bei einer hohen spezifischen Oberfläche, z. B. 16,1 m2/g in Verbindung mit einem Porenvolumen von 0,54 ml/g, gute Methanolumwandlung und Selektivität beobachtet wurden. Jedoch weist der Katalysator offensichtlich unbefriedigende Stabilität auf, wie aus der starken Änderung der spezifischen Oberfläche im Betrieb hervorgeht. Ferner sind bei dem bekannten Katalysator nach den Angaben in den Ausführungsbeispielen in der katalytischen Reaktionszone recht hohe Temperaturen bis herauf zu 428° C erforderlich. Angaben über die mit der Methanoloxydation einhergehende Bildung von unerwünschten Nebenprodukten, wie Kohlenmonoxyd, finden sich nicht. Die mechanische Festigkeit des Katalysators ist gering, so daß etwa zur Herstellung von Pastillen bei der Bereitung der zur Ausfällung kommenden Einsatzmaterialien ein zusätzlicher Hilfsstoff, z. B. Cellulosepulver, eingebracht und dieser später wieder aus dem Katalysator entfernt werden muß, was natürlich die Katalysatorherstelluiig aufwendiger macht und gemäß den angegebenen Werten überdies eine deutliche Verschlechterung der Selektivität mit sich bringt.
    6a Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für die Umwandlung von Alkoholen in Aldehyde, insbesondere für die Umwandlung von Methanol in Formaldehyd, zu schaffen, das zu einem Katalysator verbesserter Eigenschaften füht und trotzdem ohne außergewöhnliche Maßnahmen einfach und wirtschaftlich durchzuführen ist.
DE1966L0054340 1965-08-20 1966-08-18 Verfahren zur herstellung eines oxydationskatalysators fuer die umwandlung von alkoholen in aldehyde Granted DE1542292B2 (de)

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