DE10313210A1 - Partial oxidation of propene for manufacture of acrolein, involves passing reaction mixture over catalyst bed having preset temperature zones whose transition is different from transition between preset fixed catalyst bed zones - Google Patents

Partial oxidation of propene for manufacture of acrolein, involves passing reaction mixture over catalyst bed having preset temperature zones whose transition is different from transition between preset fixed catalyst bed zones Download PDF

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DE10313210A1 DE2003113210 DE10313210A DE10313210A1 DE 10313210 A1 DE10313210 A1 DE 10313210A1 DE 2003113210 DE2003113210 DE 2003113210 DE 10313210 A DE10313210 A DE 10313210A DE 10313210 A1 DE10313210 A1 DE 10313210A1
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Martin Dr. Dieterle
Heiko Dr. Arnold
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    • C07C45/35Preparation 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

Abstract

A mixture of propene, molecular oxygen and inert gas, is passed over a fixed catalyst bed having temperature zones (A,B) maintained at 290-380 [deg] C. The fixed catalyst bed has two fixed catalyst bed zones having preset volume-specific activity. The transition from zone A to zone B in fixed catalyst bed do not coincide with transition from one fixed catalyst bed zone to another. The partial oxidation of propene in gaseous phase is performed in presence of heterogeneous catalyst. A reaction gas mixture comprising propene, molecular oxygen and at least one inert gas is passed over a fixed catalyst bed containing at least one multimetal oxide comprising molybdenum, iron and bismuth. The molar ratio of molecular oxygen and propene is = 1. The fixed catalyst bed is arranged in two spatially successive temperature zones (A,B), both maintained at 290-380 [deg] C. The fixed catalyst bed consists of at least two spatially successive fixed catalyst bed zones. The volume-specific activity within one fixed catalyst bed zone is substantially constant and increases sharply in the flow direction of the reaction gas mixture at the transition from one fixed catalyst bed zone to another fixed catalyst bed zone. The temperature zone (A) extends up to a conversion of propene of 40-80 mol%. On single pass of the starting reaction gas mixture through the entire fixed catalyst bed, the propene conversion is >=90 mol% and the selectivity of acrolein formation based on converted propene is >=90 mol %. The sequence in time in which the reaction gas mixture flows through the temperature zones (A,B) corresponds to the alphabetic sequence of the temperature zones. The hourly space velocity of the propene contained in the reaction gas mixture on the fixed catalyst bed is >= 90 I(STP) of propene/I of fixed bed catalyst.h. The difference (TmaxA-TmaxB) between the highest temperature (TmaxA) of reaction gas mixture in zone A, and the highest temperature (TmaxB) of reaction gas mixture in zone B, is >=0 [deg] C. The transition from temperature zone A to temperature zone B in the fixed catalyst bed do not coincide with a transition from one fixed catalyst bed zone to another fixed catalyst bed zone.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein, bei dem man ein Propen, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein Inertgas enthaltendes Reaktionsgasausgangsgemisch, das den molekularen Sauerstoff und das Propen in einem molaren Verhältnis O2:C3H6 ≥1 enthält, in einer Reaktionsstufe mit der Maßgabe über eine Festbettkatalysatorschüttung, deren Aktivmasse wenigstens ein die Elemente Mo, Fe und Bi enthaltendes Multimetalloxid ist, führt, dass

  • – die Festbettkatalysatorschüttung in zwei räumlich aufeinander folgenden Temperaturzonen A, B angeordnet ist,
  • – sowohl die Temperatur der Temperaturzone A als auch die Temperatur der Temperaturzone B eine Temperatur im Bereich von 290 bis 380°C ist,
  • – die Festbettkatalysatorschüttung aus wenigstens zwei räumlich aufeinanderfolgenden Festbettkatalysatorschüttungszonen besteht, wobei die volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstant ist und in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone sprunghaft zunimmt,
  • – sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 40 bis 80 mol.-% erstreckt,
  • – bei einmaligem Durchgang des Reaktionsgasausgangsgemisches durch die gesamte Festbettkatalysatorschüttung der Propenumsatz ≥90 mol.-% und die Selektivität der Acroleinbildung, bezogen auf umgesetztes Propen, ≥90 mol.-% beträgt,
  • – die zeitliche Abfolge, in der das Reaktionsgasgemisch die Temperaturzonen A, B durchströmt der alphabetischen Abfolge der Temperaturzonen entspricht,
  • – die Belastung der Festbettkatalysatorschüttung mit dem im Reaktionsgasausgangsgemisch enthaltenen Propen ≥90 Nl Propen/l Festbettkatalysatorschüttung μ h beträgt, und
  • – die Differenz TmaxA – TmaxB, gebildet aus der höchsten Temperatur TmaxA, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone A aufweist, und der höchsten Temperatur TmaxB, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone B aufweist, ≥0°C beträgt.
The present invention relates to a process of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein, in which a starting gas mixture containing propene, molecular oxygen and at least one inert gas, the molecular oxygen and the propene in a molar ratio O 2 : C 3 H 6 ≥1 contains, in a reaction stage with the proviso via a fixed bed catalyst bed, the active mass of which is at least one multimetal oxide containing the elements Mo, Fe and Bi, that
  • The fixed bed catalyst bed is arranged in two spatially successive temperature zones A, B,
  • Both the temperature of temperature zone A and the temperature of temperature zone B are a temperature in the range from 290 to 380 ° C.,
  • The fixed bed catalyst bed consists of at least two spatially successive fixed bed catalyst bed zones, the volume-specific activity within a fixed bed catalyst bed zone being essentially constant and increasing suddenly in the direction of flow of the reaction gas mixture during the transition from a fixed bed catalyst bed zone into another fixed bed catalyst bed zone,
  • Temperature zone A extends to a propene conversion of 40 to 80 mol%,
  • The propene conversion is ≥90 mol% and the selectivity of acrolein formation, based on converted propene, is ≥90 mol% when the reaction gas starting mixture passes through the entire fixed bed catalyst bed once,
  • The chronological sequence in which the reaction gas mixture flows through the temperature zones A, B corresponds to the alphabetical sequence of the temperature zones,
  • - The loading of the fixed bed catalyst bed with the propene contained in the reaction gas starting mixture is ≥90 Nl propene / l fixed bed catalyst bed μ h, and
  • - The difference T maxA - T maxB , formed from the highest temperature T maxA , which the reaction gas mixture has within the temperature zone A, and the highest temperature T maxB , which the reaction gas mixture has within the temperature zone B, is ≥0 ° C.

Das vorgenannte Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein ist z.B. aus der WO 00/53556 prinzipiell bekannt und insbesondere als erste Oxidationsstufe bei der Herstellung von Acrylsäure durch zweistufige katalytische Gasphasenoxidation ausgehend von Propen von Bedeutung. Acrylsäure ist ein bedeutendes Monomer, das als solches oder in Form seiner Alkylester zur Erzeugung von z.B. als Klebstoffen geeigneten Polymerisation Verwendung findet. Acrolein ist ein bedeutendes Zwischenprodukt.The aforementioned process of heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein is e.g. known in principle from WO 00/53556 and in particular as the first oxidation stage in the production of acrylic acid two-stage catalytic gas phase oxidation based on propene significant. acrylic acid is a significant monomer, as such or in the form of its Alkyl esters to produce e.g. Polymerization suitable as adhesives Is used. Acrolein is an important intermediate.

Neben molekularem Sauerstoff und den Reaktanden enthält das Reaktionsgasausgangsgemisch u.a. deshalb Inertgas, um das Reaktionsgas außerhalb des Explosionsbereiches zu halten.In addition to molecular oxygen and contains the reactants the reaction gas starting mixture i.a. therefore inert gas to the reaction gas outside of the explosion area.

Eine Zielsetzung einer solchen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein besteht darin, bei einmaligem Durchgang des Reaktionsgasgemisches durch die Reaktionsstufe unter ansonsten vorgegebenen Randbedingungen eine möglichst hohe Selektivität SAC an Acrolein zu erzielen (das ist die Molzahl von zu Acrolein umgesetztem Propen, bezogen auf die Molzahl an umgesetztem Propen).One objective of such a catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein is to achieve the highest possible selectivity S AC for acrolein (that is the mole number of propene converted to acrolein, based on that) when the reaction gas mixture passes through the reaction stage once under otherwise specified boundary conditions Number of moles of propene reacted).

Eine weitere Zielsetzung besteht darin, bei einmaligem Durchgang des Reaktionsgasgemisches durch die Reaktionsstufe unter ansonsten vorgegebenen Randbedingungen einen möglichst hohen Umsatz UP an Propen zu erzielen (das ist die Molzahl von umgesetztem Propen, bezogen auf die Molzahl an eingesetztem Propen).Another objective is to achieve the highest possible conversion U P of propene when the reaction gas mixture passes through the reaction stage under otherwise specified boundary conditions (this is the mole number of propene converted, based on the mole number of propene used).

Ist bei hohem UP die SAC hoch, entspricht dies einer hohen Ausbeute AAC an Acrolein (AAC ist das Produkt UP · SAC; d.h., die Molzahl von zu Acrolein umgesetztem Propen, bezogen auf die Molzahl an eingesetztem Propen).If the S AC is high at a high U P , this corresponds to a high yield A AC of acrolein (A AC is the product U P · S AC ; that is, the mole number of propene converted to acrolein, based on the mole number of propene used).

Eine weitere Zielsetzung einer solchen heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein besteht darin, eine möglichst hohe Raum-Zeit-Ausbeute (RZAAC) an Acrolein zu erzielen (das ist bei einer kontinuierlichen Verfahrensweise die je Stunde und Volumen der verwendeten Festbettkatalysatorschüttung in Litern erzeugte Gesamtmenge an Acrolein).Another objective of such a heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein is to achieve the highest possible space-time yield (RZA AC ) of acrolein (that is, in a continuous process, the volume generated in liters per hour and volume of the fixed bed catalyst bed used Total amount of acrolein).

Bei gleich bleibender gegebener Ausbeute AAC ist die Raum-Zeit-Ausbeute um so größer, je größer die Belastung der Festbettkatalysatorschüttung der Reaktionsstufe mit Propen ist (darunter wird die Menge an Propen in Normlitern (=Nl; das Volumen in Litern, das die entsprechende Propenmenge bei Normalbedingungen, d.h. bei 25°C und 1 bar, einnehmen würde) verstanden, die als Bestandteil des Reaktionsgasausgangsgemisches pro Stunde durch einen Liter an Festbettkatalysatorschüttung geführt wird).With the given yield A AC remaining the same, the space-time yield is greater, the greater the loading of the fixed bed catalyst bed of the reaction stage with propene (below this is the amount of propene in standard liters (= Nl; the volume in liters that corresponds to the corresponding Amount of propene under normal conditions, ie at 25 ° C and 1 bar, would be understood), which is passed as part of the reaction gas starting mixture per hour through a liter of fixed bed catalyst bed).

Die DE-A 19948241 , die DE-A 19910506 und die WO 0053556 lehren zwar, dass die vorgenannten Ziele mittels des eingangs beschriebenen Verfahrens der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein prinzipiell zu erreichen sind.The DE-A 19948241 , the DE-A 19910506 and WO 0053556 teach that the above-mentioned goals can in principle be achieved by means of the heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein described above.

Dies ist insofern von Vorteil, als sich eine geringe volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttung bzw. Festbettkatalysatorschüttungszone z.B. dadurch erzielen lässt, dass man die eigentlichen Aktivmasse tragenden Katalysatorformkörper mit an Aktivmasse freien inerten Verdünnungsformkörpern verdünnt, wodurch die Festbettkatalysatorschüttung insgesamt kostengünstiger wird.This is advantageous in that low volume-specific activity within a fixed bed catalyst bed or Fixed catalyst bed zone e.g. by doing so that one with the actual active mass-carrying shaped catalyst body inert diluent shaped bodies free of active composition, as a result of which the fixed bed catalyst bed as a whole cost-effective becomes.

Nachteilig an den Lehren der DE-A 19948241 , der DE-A 19910506 sowie der WO 0053556 ist jedoch, dass sie kein entsprechendes Ausführungsbeispiel aufweisen und somit die konkrete Ausgestaltung einer solchen Verfahrensweise offen lassen.A disadvantage of the teachings of DE-A 19948241 , the DE-A 19910506 and WO 0053556, however, is that they do not have a corresponding exemplary embodiment and thus leave the concrete design of such a procedure open.

In ähnlicher Weise lehrt die EP-A 1106598 ein Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein, bei dem die Festbettkatalysatorschüttung der Reaktionsstufe aus mehreren räumlich aufeinanderfolgenden Festbettkatalysatorschüttungszonen besteht, deren volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstant ist und in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone sprunghaft zunimmt und in mehreren Temperaturzonen angeordnet sein kann.Similarly, the teaches EP-A 1106598 a process of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein, in which the fixed bed catalyst bed of the reaction stage consists of several spatially successive fixed bed catalyst bed zones, the volume-specific activity of which is essentially constant within a fixed bed catalyst bed zone and in the direction of flow of the reaction gas mixture when changing from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone increases and can be arranged in several temperature zones.

Gemäß der Lehr der EP-A 1106598 ist es dabei zweckmäßig, wenn Festbettkatalysatorschüttungszonen und Temperaturzonen räumlich zusammenfallen.According to the teaching of EP-A 1106598 it is expedient if fixed bed catalyst bed zones and temperature zones coincide spatially.

Eingehende Untersuchungen seitens der Anmelderin haben jedoch ergeben, dass ein räumliches Zusammenfallen von Festbettkatalysatorschüttungszonen und Temperaturzonen für ein optimales Erreichen der verschiedenen angesprochenen Zielsetzungen in der Regel nicht förderlich ist.In-depth investigations on the part of the applicant has shown, however, that a spatial coincidence of Fixed catalyst bed zones and temperature zones for an optimal achievement of the different objectives mentioned usually not beneficial is.

Dies ist u.a. darauf zurückzuführen, dass der Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B und der Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone entweder als im wesentlichen gleich wirkende oder als im wesentlichen entgegengesetzt wirkende Maßnahmen ergriffen werden.This includes due to the fact that the transition from temperature zone A to temperature zone B and the transition from a fixed bed catalyst bed zone in a different fixed bed catalyst bed zone than either in essentially equivalent or as essentially opposite effective measures be taken.

Werden sie als im wesentlichen gleich wirkende Maßnahmen ergriffen (z.B. Übergang von einer kälteren Temperaturzone A in eine heißere Temperaturzone B und Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone mit niederer volumenspezifischer Aktivität in eine Festbettkatalysatorschüttungszone mit höherer volumenspezifischer Aktivität; beide Maßnahmen verfolgen den Zweck die Reaktion zu fördern), so schießt die erzielte Gesamtwirkung im Übergangsbereich häufig über das angestrebte Ziel hinaus und es resultiert z.B. eine Minderung der SAC.If they are taken as essentially equivalent measures (e.g. transition from a colder temperature zone A to a hotter temperature zone B and transition from a fixed-bed catalyst bed zone with low volume-specific activity to a fixed-bed catalyst bed zone with higher volume-specific activity; both measures have the purpose of promoting the reaction), the overall effect achieved in the transition area often goes beyond the desired goal and, for example, there is a reduction in the S AC .

Werden sie als im wesentlichen entgegengesetzt wirkende Maßnahmen ergriffen (z.B. Übergang von einer heißeren Temperaturzone A in eine kältere Temperaturzone B und Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone mit niederer volumenspezifischer Aktivität in eine Festbettkatalysatorschüttungszone mit höherer volumenspezifischer Aktivität; die erste Maßnahme verfolgt den Zweck, die Reaktion zu mindern, die zweite Maßnahme verfolgt den Zweck, die Reaktion zu fördern), so neutralisieren sich die Einwirkungen im Übergangsbereich häufig und es resultiert ein geminderter UP.If they are taken as essentially counteracting measures (e.g. transition from a hotter temperature zone A to a colder temperature zone B and transition from a fixed-bed catalyst bed zone with lower volume-specific activity to a fixed-bed catalyst bed zone with higher volume-specific activity; the first measure has the purpose of reducing the reaction , the second measure has the purpose of promoting the reaction), the effects in the transition area are often neutralized and the result is a reduced U P.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, ein Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein in einer Mehrzonenanordnung zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile der Verfahren des Standes der Technik nicht aufweist.The object of the present invention therefore consisted of a process of heterogeneously catalyzed partial Gas phase oxidation of propene to acrolein in a multi-zone arrangement to disposal to face the disadvantages of the prior art methods does not have.

Demgemäss wurde ein Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein, bei dem man ein Propen, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein Inertgas enthaltendes Reaktionsgasausgangsgemisch, das den molekularen Sauerstoff und das Propen in einem molaren Verhältnis O2:C3H6 ≥1 enthielt, in einer Reaktionsstufe mit der Maßgabe über eine Festbettkatalysatorschüttung, deren Aktivmasse wenigstens ein die Elemente Mo, Fe und Bi enthaltendes Multimetalloxid ist, führt, dass

  • – die Festbettkatalysatorschüttung in zwei räumlich aufeinanderfolgenden Temperaturzonen A, B angeordnet ist,
  • – sowohl die Temperatur der Temperaturzone A als auch die Temperatur der Temperaturzone B eine Temperatur im Bereich von 290 bis 380°C ist,
  • – die Festbettkatalysatorschüttung aus wenigstens zwei räumlich aufeinander folgenden Festbettkatalysatorschüttungszonen besteht, wobei die volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstant ist und in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone sprunghaft zunimmt,
  • – sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 40 bis 80 mol.-% erstreckt,
  • – bei einmaligem Durchgang des Reaktionsgasausgangsgemisches durch die gesamte Festbettkatalysatorschüttung der Propenumsatz ≥90 mol.-% und die Selektivität der Acroleinbildung, bezogen auf umgesetztes Propen, ≥90 mol.-% beträgt,
  • – die zeitliche Abfolge, in der das Reaktionsgasgemisch die Temperaturzonen A, B durchströmt, der alphabetischen Abfolge der Temperaturzonen entspricht,
  • – die Belastung der Festbettkatalysatorschüttung mit dem im Reaktionsgasausgangsgemisch enthaltenen Propen ≥90 Nl Propen/l Festbettkatalysatorschüttung · h beträgt, und
  • – die Differenz TmaxA – TmaxB gebildet aus der höchsten Temperatur TmaxA, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone A aufweist, und der höchsten Temperatur TmaxB, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone B aufweist, ≥0°C beträgt,
gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B in der Festbettkatalysatorschüttung (räumlich) nicht mit einem Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone zusammenfällt.Accordingly, a process of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein was carried out in which a starting gas mixture containing propene, molecular oxygen and at least one inert gas, which contained the molecular oxygen and the propene in a molar ratio of O 2 : C 3 H 6 ≥1 , in a reaction stage with the proviso via a fixed bed catalyst bed, the active mass of which is at least one multimetal oxide containing the elements Mo, Fe and Bi, that
  • The fixed bed catalyst bed is arranged in two spatially successive temperature zones A, B,
  • Both the temperature of temperature zone A and the temperature of temperature zone B are a temperature in the range from 290 to 380 ° C.,
  • The fixed bed catalyst bed consists of at least two spatially consecutive fixed bed catalyst bed zones, the volume-specific activity within a fixed bed catalyst bed zone being essentially constant and increasing suddenly in the direction of flow of the reaction gas mixture upon transition from a fixed bed catalyst bed zone into another fixed bed catalyst bed zone,
  • Temperature zone A extends to a propene conversion of 40 to 80 mol%,
  • The propene conversion is ≥90 mol% and the selectivity of acrolein formation, based on converted propene, is ≥90 mol% when the reaction gas starting mixture passes through the entire fixed bed catalyst bed once,
  • The chronological sequence in which the reaction gas mixture flows through the temperature zones A, B corresponds to the alphabetical sequence of the temperature zones,
  • - The loading of the fixed bed catalyst bed with the propene contained in the reaction gas starting mixture is ≥90 Nl propene / l fixed bed catalyst bed · h, and
  • The difference T maxA - T maxB formed from the highest temperature T maxA that the reaction gas mixture has within the temperature zone A and the highest temperature T maxB that the reaction gas mixture has within the temperature zone B is ≥0 ° C.
found, which is characterized in that the transition from temperature zone A to temperature zone B in the fixed bed catalyst bed (spatially) does not coincide with a transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone.

Unter der Temperatur einer Temperaturzone wird in dieser Schrift die Temperatur des in der Temperaturzone befindlichen Teils der Festbettkatalysatorschüttung bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens, jedoch in Abwesenheit einer chemischen Reaktion verstanden. Ist diese Temperatur innerhalb der Temperaturzone nicht konstant, so meint der Begriff Temperatur einer Temperaturzone hier den (Zahlen)mittelwert der Temperatur der Festbettkatalysatorschüttung längs der Temperaturzone.Under the temperature of a temperature zone in this document the temperature of the in the temperature zone located part of the fixed bed catalyst bed when exercising method according to the invention, however understood in the absence of a chemical reaction. is this temperature is not constant within the temperature zone, so The term temperature of a temperature zone here means the (number) mean of Fixed bed catalyst bed temperature along the temperature zone.

Wesentlich ist dabei, dass die Temperierung der einzelnen Temperaturzonen im wesentlichen unabhängig voneinander erfolgt.It is essential that the temperature control of the individual temperature zones essentially independent of each other he follows.

Da die heterogen katalysierte partielle Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein eine ausgeprägt exotherme Reaktion ist, ist die Temperatur des Reaktionsgasgemisches beim reaktiven Durchgang durch die Festbettkatalysatorschüttung in der Regel von der Temperatur einer Temperaturzone verschieden. Sie liegt normalerweise oberhalb der Temperatur der Temperaturzone und durchläuft innerhalb einer Temperaturzone in der Regel ein Maximum (Heißpunktmaximum) oder fällt von einem Maximalwert ausgehend ab.Because the heterogeneously catalyzed partial Gas phase oxidation of propene to acrolein is a distinctly exothermic Reaction is, the temperature of the reaction gas mixture is at reactive passage through the fixed bed catalyst bed in usually different from the temperature of a temperature zone. she is usually above the temperature of the temperature zone and goes through usually a maximum within a temperature zone (hotspot maximum) or falls starting from a maximum value.

In der Regel wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Differenz TmaxA – TmaxB nicht mehr als 80°C betragen. Erfindungsgemäß bevorzugt beträgt TmaxA – TmaxB ≥3°C und ≤70°C. Ganz besonders bevorzugt beträgt TmaxA – TmaxB beim erfindungsgemäßen Verfahren ≥20°C und ≤60°C.As a rule, the difference T maxA -T maxB in the method according to the invention will not be more than 80 ° C. According to the invention, T maxA -T maxB is preferably ≥3 ° C and ≤70 ° C. In the method according to the invention, T maxA -T maxB is very particularly preferably 2020 ° C and 6060 ° C.

Die erfindungsgemäß geforderten Differenzen TmaxA – TmaxB stellen sich bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Fall von eher niederen (≥90 Nl/l · h und < 160 Nl/l · h) Propenbelastungen der Festbettkatalysatorschüttung normalerweise dann ein, wenn einerseits sowohl die Temperatur der Temperaturzone A als auch die Temperatur der Temperaturzone B im Bereich von 290 bis 380°C liegt und andererseits die Differenz zwischen der Temperatur der Temperaturzone B(TB) und der Temperatur der Temperaturzone A (TA), d.h., TB – TA, ≤0°C und ≥–20°C oder ≥–10°C, bzw. ≤0°C und ≥–5°C, oder häufig ≤0°C und ≥–3°C beträgt.The differences T maxA - T maxB required in accordance with the invention occur when the process according to the invention is carried out in the case of rather low (≥90 Nl / l · h and <160 Nl / l · h) propene loads on the fixed bed catalyst bed normally when both Temperature of temperature zone A and the temperature of temperature zone B is in the range from 290 to 380 ° C. and, on the other hand, the difference between the temperature of temperature zone B (T B ) and the temperature of temperature zone A (T A ), ie, T B - T A , ≤0 ° C and ≥ – 20 ° C or ≥ – 10 ° C, or ≤0 ° C and ≥ – 5 ° C, or often ≤0 ° C and ≥ – 3 ° C.

Bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter erhöhten Propenbelastungen ( ≥160 Nl/l · h und ≤300 Nl/l · h bzw. ≤600 Nl/l · h) stellen sich die erfindungsgemäß geforderten Differenzen TmaxA – TmaxB normalerweise dann ein, wenn einerseits sowohl die Temperatur der Temperaturzone A als auch die Temperatur der Temperaturzone B im Bereich von 290 bis 380°C liegt und TB – TA > 0°C und ≤50°C, oder ≥5°C und ≤45°C, oder ≥10°C und ≤40°C, oder ≥15°C und ≤30°C, oder ≤35°C (z.B. 20°C oder 25°C) beträgt.When the process according to the invention is carried out under increased propene loads (1160 Nl / l · h and 300300 Nl / l · h or 600600 Nl / l · h), the differences T maxA - T maxB required according to the invention usually occur when on the one hand, both the temperature of temperature zone A and the temperature of temperature zone B are in the range from 290 to 380 ° C and T B - T A > 0 ° C and ≤50 ° C, or ≥5 ° C and ≤45 ° C, or ≥10 ° C and ≤40 ° C, or ≥15 ° C and ≤30 ° C, or ≤35 ° C (e.g. 20 ° C or 25 ° C).

Die vorgenannte Aussage betreffend die Temperaturdifferenzen TB – TA gilt regelmäßig auch dann, wenn die Temperatur der Temperaturzone A im bevorzugten Bereich von 305 bis 365°C bzw. im besonders bevorzugten Bereich von 310 bis 340°C liegt.The above statement regarding the temperature differences T B - T A also applies regularly if the temperature of the temperature zone A is in the preferred range from 305 to 365 ° C or in the particularly preferred range from 310 to 340 ° C.

Die Propenbelastung der Festbettkatalysatorschüttung kann somit beim erfindungsgemäßen Verfahren z.B. ≥90 Nl/l · h und ≤300 Nl/l · h, oder ≥110 Nl/l · h und ≤280 Nl/l · h, oder ≥130 Nl/l · h und ≤260 Nl/l · h, oder ≥150 Nl/l · h und ≤240 Nl/l · h, oder ≥170 Nl/l · h und ≤220 Nl/l · h, oder ≥190 Nl/l · h und ≤200 Nl/l · h betragen.The propene load on the fixed bed catalyst bed can thus in the method according to the invention e.g. ≥90 Nl / l · h and ≤300 Nl / lh, or ≥110 Nl / l · h and ≤280 Nl / lh, or ≥130 Nl / l · h and ≤260 Nl / l · h, or ≥150 Nl / l · h and ≤240 Nl / l · h, or ≥170 Nl / l · h and ≤220 Nl / l · h, or ≥190 Nl / l · h and ≤ 200 Nl / l · h.

Erfindungsgemäß bevorzugt erstreckt sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 50 bis 70 mol-% bzw. 60 bis 70 mol-%.According to the invention preferably extends the temperature zone A up to a propene conversion of 50 to 70 mol% or 60 to 70 mol%.

Der Arbeitsdruck kann beim erfindungsgemäßen Verfahren sowohl unterhalb vom Normaldruck (z.B. bis zu 0,5 bar) als auch oberhalb von Normaldruck liegen. Typischerweise wird der Arbeitsdruck bei Werten von 1 bis 5 bar, häufig 1 bis 3 bar liegen. Normalerweise wird der Reaktionsdruck 100 bar nicht überschreiten.The working pressure in the method according to the invention both below normal pressure (e.g. up to 0.5 bar) and are above normal pressure. Typically the working pressure at values from 1 to 5 bar, often 1 to 3 bar. Usually the reaction pressure is 100 bar do not exceed.

Das molare Verhältnis von O2 : Propen im Reaktionsgasausgangsgemisch muss erfindungsgemäß ≥1 betragen. Häufig wird es bei Werten > 1 liegen. Üblicherweise wird dieses Verhältnis bei Werten ≤3 liegen. Häufig beträgt das molare Verhältnis von O2 : Propen im Reaktionsgasausgangsgemisch erfindungsgemäß 1 bis 2 bzw. 1 bis 1,5.According to the invention, the molar ratio of O 2 : propene in the reaction gas starting mixture must be ≥1. Often it will be values> 1. This ratio will usually be at values ≤3. According to the invention, the molar ratio of O 2 : propene in the reaction gas starting mixture is frequently 1 to 2 or 1 to 1.5.

In der Regel kann der auf den einfachen Durchgang bezogene Propenumsatz beim erfindungsgemäßen Verfahren ≥92 mol-%, oder ≥94 mol-%, oder ≥96 mol-% betragen. Die Selektivität der Acroleinbildung wird dabei regelmäßig ≥92 mol-%, bzw. ≥94 mol-%, häufig ≥95 mol-%, oder ≥96 mol-% bzw. ≥97 mol-% betragen.As a rule, the simple Pass-related propene conversion in the process according to the invention ≥92 mol%, or ≥94 mol%, or ≥96 mol%. The selectivity the formation of acrolein is regularly ≥92 mol% or ≥94 mol%, often ≥95 mol%, or ≥96 mol% or ≥97 mol%.

Als Quelle für den erforderlichen molekularen Sauerstoff kommt sowohl Luft, als auch an molekularem Stickstoff entreicherte Luft in Betracht.As a source of the required molecular Oxygen comes in both air and molecular nitrogen de-enriched air into consideration.

Als Katalysatoren für die Festbettkatalysatorschüttung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen alle diejenigen in Betracht, deren Aktivmasse wenigstens ein Mo, Bi und Fe enthaltendes Multimetalloxid ist.As catalysts for the fixed bed catalyst bed inventive method are all those whose active mass at least is a multimetal oxide containing Mo, Bi and Fe.

Dies sind insbesondere die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I der DE-A 19955176 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I der DE-A 19948523 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I der DE-A 19948523 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 10101695 , die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 19948248 und die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formeln I, II und III der DE-A 19955168 sowie die in der EP-A 700714 genannten Multimetalloxidaktivmassen.These are in particular the multimetal oxide active compositions of the general formula I DE-A 19955176 , the multimetal oxide active compositions of the general formula I DE-A 19948523 , the multimetal oxide active compositions of the general formula I DE-A 19948523 , the multimetal oxide active compositions of the general formulas I, II and III of DE-A 10101695 , the multimetal oxide active compositions of the general formulas I, II and III of DE-A 19948248 and the multimetal oxide active compositions of the general formulas I, II and III of DE-A 19955168 as well as those in the EP-A 700714 called multimetal oxide active materials.

Ferner eignen sich für die Festbettkatalysatorschüttung die Mo, Bi und Fe enthaltenden Multimetalloxidkatalysatoren die in den Schriften DE-A 10046957 , DE-A 10063162 , DE-C 3338380 , DE-A 19902562 , EP-A 15565 , DE-C 2380765 , EP-A 807465 , EP-A 279374 , DE-A 3300044 , EP-A 575897 , US-A 4438217 , DE-A 19855913 , WO 98/24746, DE-A 19746210 (diejenigen der allgemeinen Formel II), JP-A 91/294239 , EP-A 293224 und EP-A 700714 offenbart werden. Dies gilt insbesondere für die beispielhaften Ausführungsformen in diesen Schriften, unter denen jene der EP-A 15565 , der EP-A 575897 , der DE-A 19746210 und der DE-A 19855913 besonders bevorzugt werden. Besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang ein Katalysator gemäß Beispiel 1c aus der EP-A 15565 sowie ein in entsprechender Weise herzustellender Katalysator, dessen Aktivmasse jedoch die Zusammensetzung Mo12Ni6,5Zn2Fe2Bi1P0,0065K0,06Ox · 10 SiO2 aufweist. Ferner sind hervorzuheben das Beispiel mit der laufenden Nr. 3 aus der DE-A 19855913 (Stöchiometrie: Mo12Co7Fe3Bi0,6K0,08Si1,6Ox) als Hohlzylindervollkatalysator der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm bzw. 5 mm × 2 mm × 2 mm Qeweils Außendurchmesser × Höhe × Innendurchmesser) sowie der Multimetalloxid II – Vollkatalysator gemäß Beispiel 1 der DE-A 19746210 . Ferner wären die Multimetalloxid-Katalysatoren der US-A 4438217 zu nennen. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn diese eine Hohlzylinder-Geometrie der Ausmaße 5,5 mm × 3 mm × 3,5 mm, oder 5 mm × 2 mm × 2 mm, oder 5 mm × 3 mm × 2 mm, oder 6 mm × 3 mm × 3 mm, oder 7 mm × 3 mm × 4 mm (jeweils Außendurchmesser × Höhe × Innendurchmesser) aufweisen. Ebenso eignen sich die Multimetalloxidkatalysatoren und Geometrien der DE-A 10101695 bzw. WO 02/062737.The Mo, Bi and Fe-containing multimetal oxide catalysts in the documents are also suitable for the fixed bed catalyst bed DE-A 10046957 . DE-A 10063162 . DE-C 3338380 . DE-A 19902562 . EP-A 15565 . DE-C 2380765 . EP-A 807465 . EP-A 279374 . DE-A 3300044 . EP-A 575897 . US-A 4438217 . DE-A 19855913 , WO 98/24746, DE-A 19746210 (those of the general formula II), JP-A 91/294239 . EP-A 293224 and EP-A 700714 be disclosed. This applies in particular to the exemplary embodiments in these documents, among which those of EP-A 15565 , the EP-A 575897 , the DE-A 19746210 and the DE-A 19855913 are particularly preferred. In this context, a catalyst according to Example 1c from the EP-A 15565 and a catalyst to be produced in a corresponding manner, the active composition of which, however, has the composition Mo 12 Ni 6.5 Zn 2 Fe 2 Bi 1 P 0.0065 K 0.06 Ox · 10 SiO 2 . Also to be emphasized is the example with the current number 3 from the DE-A 19855913 (Stoichiometry: Mo 12 Co 7 Fe 3 Bi 0.6 K 0.08 Si 1.6 Ox) as a hollow cylinder full catalyst with a geometry of 5 mm × 3 mm × 2 mm or 5 mm × 2 mm × 2 mm Qeweils outer diameter × height × Inner diameter) and the multimetal oxide II full catalyst according to Example 1 of DE-A 19746210 , Furthermore, the multimetal oxide catalysts would be the US-A 4438217 to call. The latter applies in particular if it has a hollow cylinder geometry of the dimensions 5.5 mm × 3 mm × 3.5 mm, or 5 mm × 2 mm × 2 mm, or 5 mm × 3 mm × 2 mm, or 6 mm × 3 mm × 3 mm, or 7 mm × 3 mm × 4 mm (each outer diameter × height × inner diameter). The multimetal oxide catalysts and geometries are also suitable DE-A 10101695 or WO 02/062737.

Weiterhin sind das Beispiel 1 aus der DE-A 10046957 (Stöchiometrie: [Bi2W2O9 × 2WO3]0 ,5 · [MO12CO5,6Fe2,94Si1,59K0,08Ox]1) als Hohlzylinder (Ring) vollkatalysator der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm bzw. 5 mm × 2 mm × 2 mm (jeweils Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser), sowie die Schalenkatalysatoren 1, 2 und 3 aus der DE-A 10063162 (Stöchiometrie: Mo12Bi1,0Fe3Co7Si1,6K0,08), jedoch als ringförmige Schalenkatalysatoren entsprechender Schalendicke und auf Trägerringe der Geometrie 5 mm × 3 mm × 1,5 mm bzw. 7 mm × 3 mm × 1,5 mm (jeweils Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) aufgebracht, geeignet.Furthermore, Example 1 from the DE-A 10046957 (Stoichiometry: [Bi 2 W 2 O 9 × 2WO 3] 0, 5 x [MO 12 CO 5.6 Fe 2.94 Si 1.59 K 0.08 O x] 1) a hollow cylinder (ring) unsupported catalyst geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm or 5 mm × 2 mm × 2 mm (each outer diameter × length × inner diameter), as well as the shell catalysts 1, 2 and 3 from the DE-A 10063162 (Stoichiometry: Mo 12 Bi 1.0 Fe 3 Co 7 Si 1.6 K 0.08 ), however as ring-shaped shell catalysts of appropriate shell thickness and on carrier rings of the geometry 5 mm × 3 mm × 1.5 mm or 7 mm × 3 mm × 1.5 mm (each outer diameter × length × inner diameter) applied, suitable.

Eine Vielzahl der für die Katalysatoren der Festbettkatalysatorschüttung geeigneten Multimetalloxidaktivmassen lässt sich unter der allgemeinen Formel I Mo12BiaFebX1 cX2 dX3 eX4 fOn (I),in der die Variablen nachfolgende Bedeutung aufweisen:
X1 = Nickel und/oder Kobalt,
X2 = Thallium, ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall,
X3 = Zink, Phosphor, Arsen, Bor, Antimon, Zinn, Cer, Blei und/oder Wolfram,
X4 = Silicium, Aluminium, Titan und/oder Zirkonium,
a = 0,5 bis 5,
b = 0,01 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4,
c = 0 bis 10, vorzugsweise 3 bis 10,
d = 0 bis 2, vorzugsweise 0,02 bis 2,
e = 0 bis 8, vorzugsweise 0 bis 5,
f = 0 bis 10 und
n = eine Zahl, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in I bestimmt wird,
subsummieren.
A large number of the multimetal oxide active compositions suitable for the catalysts of the fixed bed catalyst bed can be found under the general formula I Mo 12 Bi a Fe b X 1 c X 2 d X 3 e X 4 f O n (I), in which the variables have the following meaning:
X 1 = nickel and / or cobalt,
X 2 = thallium, an alkali metal and / or an alkaline earth metal,
X 3 = zinc, phosphorus, arsenic, boron, antimony, tin, cerium, lead and / or tungsten,
X 4 = silicon, aluminum, titanium and / or zirconium,
a = 0.5 to 5,
b = 0.01 to 5, preferably 2 to 4,
c = 0 to 10, preferably 3 to 10,
d = 0 to 2, preferably 0.02 to 2,
e = 0 to 8, preferably 0 to 5,
f = 0 to 10 and
n = a number which is determined by the valency and frequency of the elements in I other than oxygen,
subsumed.

Sie sind in an sich bekannter Weise erhältlich (siehe z.B. die DE-A 4023239) und werden üblicherweise in Substanz zu Kugeln, Ringen oder Zylindern geformt oder auch in Gestalt von Schalenkatalysatoren, d.h., mit der Aktivmasse beschichteten vorgeformten, inerten Trägerkörpern, eingesetzt. Selbstverständlich können sie aber auch in Pulverform als Katalysatoren angewendet werden.They are in a manner known per se available (see e.g. DE-A 4023239) and are usually added in substance Spheres, rings or cylinders shaped or in the form of shell catalysts, i.e., preformed, inert carrier bodies coated with the active composition. Of course can you but can also be used in powder form as catalysts.

Prinzipiell können Aktivmassen der allgemeinen Formel 1 in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, dass man von geeigneten Quellen ihrer elementaren Konstituenten ein möglichst inniges, vorzugsweise feinteiliges, ihrer Stöchiometrie entsprechend zusammengesetztes, Trockengemisch erzeugt und dieses bei Temperaturen von 350 bis 650°C calciniert. Die Calcination kann sowohl unter Inertgas als auch unter einer oxidativen Atmosphäre wie z.B. Luft (Gemisch aus Inertgas und Sauerstoff) sowie auch unter reduzierender Atmosphäre (z.B. Gemisch aus Inertgas, NH3, CO und/oder H2) erfolgen. Die Calcinationsdauer kann einige Minuten bis einige Stunden betragen und nimmt üblicherweise mit der Temperatur ab. Als Quellen für die elementaren Konstituenten der Multimetalloxidaktivmassen I kommen solche Verbindungen in Betracht, bei denen es sich bereits um Oxide handelt und/oder um solche Verbindungen, die durch Erhitzen, wenigstens in Anwesenheit von Sauerstoff, in Oxide überführbar sind.In principle, active compositions of the general formula 1 can be prepared in a simple manner by generating an intimate, preferably finely divided, dry mixture of suitable stoichiometry from suitable sources of their elemental constituents and calcining them at temperatures of 350 to 650 ° C. The calcination can take place both under inert gas and under an oxidative atmosphere such as air (mixture of inert gas and oxygen) and also under a reducing atmosphere (eg mixture of inert gas, NH 3 , CO and / or H 2 ). The calcination time can range from a few minutes to a few hours and usually decreases with temperature. Suitable sources for the elementary constituents of the multimetal oxide active materials I are those compounds which are already oxides and / or those compounds which can be converted into oxides by heating, at least in the presence of oxygen.

Neben den Oxiden kommen als solche Ausgangsverbindungen vor allem Halogenide, Nitrate, Formiate, Oxalate, Citrate, Acetate, Carbonate, Aminkomplexe, Ammonium-Salze und/oder Hydroxide in Betracht (Verbindungen wie NH4OH, (NH4)2CO3, NH4NO3, NH4CHO2, CH3COOH, NH4CH3CO2 und/oder Ammoniumoxalat, die spätestens beim späteren Calcinieren zu gasförmig entweichenden Verbindungen zerfallen und/oder zersetzt werden können, können in das innige Trockengemisch zusätzlich eingearbeitet werden).In addition to the oxides, the main starting compounds are halides, nitrates, formi ate, oxalates, citrates, acetates, carbonates, amine complexes, ammonium salts and / or hydroxides (compounds such as NH 4 OH, (NH 4 ) 2 CO 3 , NH 4 NO 3 , NH 4 CHO 2 , CH 3 COOH, NH 4 CH 3 CO 2 and / or ammonium oxalate, which can decompose and / or decompose into gaseous compounds at the latest during later calcination, can also be incorporated into the intimate dry mixture).

Das innige Vermischen der Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Multimetalloxidaktivmassen I kann in trockener oder in nasser Form erfolgen. Erfolgt es in trockener Form, so werden die Ausgangsverbindungen zweckmäßigerweise als feinteilige Pulver eingesetzt und nach dem Mischen und gegebenenfalls Verdichten der Calcinierung unterworfen. Vorzugsweise erfolgt das innige Vermischen jedoch in nasser Form. Üblicherweise werden dabei die Ausgangsverbindungen in Form einer wässrigen Lösung und/oder Suspension miteinander vermischt. Besonders innige Trockengemische werden beim beschriebenen Mischverfahren dann erhalten, wenn ausschließlich von in gelöster Form vorliegenden Quellen der elementaren Konstituenten ausgegangen wird. Als Lösungsmittel wird bevorzugt Wasser eingesetzt. Anschließend wird die erhaltene wäßrige Masse getrocknet, wobei der Trocknungsprozeß vorzugsweise durch Sprühtrocknung der wäßrigen Mischung mit Austrittstemperaturen von 100 bis 150°C erfolgt.The intimate mixing of the starting compounds for the production of multimetal oxide active materials I can in dry or done in wet form. If it is done in a dry form, it will be the starting compounds expediently used as a fine powder and after mixing and optionally Compacting subjected to calcination. This is preferably done intimate mixing, however, in wet form. Usually the Starting compounds in the form of an aqueous solution and / or suspension with one another mixed. Particularly intimate dry mixtures are described in the Mixing process obtained when only in dissolved form existing sources of elementary constituents are assumed. As a solvent water is preferred. Then the aqueous mass obtained dried, the drying process preferably by spray drying the aqueous mixture with Outlet temperatures of 100 to 150 ° C takes place.

Üblicherweise werden die Multimetalloxidaktivmassen der allgemeinen Formel I in der Festbettkatalysatorschüttung nicht in Pulverform sondern zu bestimmten Katalysatorgeometrien geformt eingesetzt, wobei die Formgebung vor oder nach der abschließenden Calcination erfolgen kann. Beispielsweise können aus der Pulverform der Aktivmasse oder ihrer uncalcinierten und/oder partiell calcinierten Vorläufermasse durch Verdichten zur gewünschten Katalysatorgeometrie (z.B. durch Tablettieren, Extrudieren oder Strangpressen) Vollkatalysatoren hergestellt werden, wobei gegebenenfalls Hilfsmittel wie z.B. Graphit oder Stearinsäure als Gleitmittel und/oder Formhilfsmittel und Verstärkungsmittel wie Mikrofasern aus Glas, Asbest, Siliciumcarbid oder Kaliumtitanat zugesetzt werden können. Geeignete Vollkatalysatorgeometrien sind z.B. Vollzylinder oder Hohlzylinder mit einem Außendurchmesser und einer Länge von 2 bis 10 mm. Im Fall der Hohlzylinder ist eine Wandstärke von 1 bis 3 mm zweckmäßig. Selbstverständlich kann der Vollkatalysator auch Kugelgeometrie aufweisen, wobei der Kugeldurchmesser 2 bis 10 mm betragen kann.Usually the multimetal oxide active compositions of the general formula I in the fixed bed catalyst bed not in powder form but with certain catalyst geometries molded used, the shape before or after the final calcination can be done. For example from the powder form of the active composition or its uncalcined and / or partially calcined precursor mass by compression to the desired one Catalyst geometry (e.g. by tableting, extruding or Extrusion) full catalysts are prepared, where appropriate Tools such as Graphite or stearic acid as a lubricant and / or Molding aids and reinforcing agents such as microfibers made of glass, asbestos, silicon carbide or potassium titanate can be added. Suitable unsupported catalyst geometries are e.g. Solid cylinder or Hollow cylinder with an outer diameter and a length from 2 to 10 mm. In the case of the hollow cylinder, the wall thickness is 1 to 3 mm appropriate. Of course you can the full catalyst also have spherical geometry, the spherical diameter Can be 2 to 10 mm.

Eine besonders günstige Hohlzylindergeometrie beträgt 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser), insbesondere im Fall von Vollkatalysatoren.A particularly favorable hollow cylinder geometry is 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter), especially in the case of full catalysts.

Selbstverständlich kann die Formgebung der pulverförmigen Aktivmasse oder ihrer pulverförmigen, noch nicht und/oder partiell calcinierten, Vorläufermasse auch durch Aufbringen auf vorgeformte inerte Katalysatorträger erfolgen. Die Beschichtung der Trägerkörper zur Herstellung der Schalenkatalysatoren wird in der Regel in einem geeigneten drehbaren Behälter ausgeführt, wie es z.B. aus der DE-A 2909671 , der EP-A 293859 oder aus der EP-A 714700 bekannt ist. Zweckmäßigerweise wird zur Beschichtung der Trägerkörper die aufzubringende Pulvermasse befeuchtet und nach dem Aufbringen, z.B. mittels heißer Luft, wieder getroeknet. Die Schichtdicke der auf den Trägerkörper aufgebrachten Pulvermasse wird zweckmäßigerweise im Bereich 10 bis 1000 μm, bevorzugt im Bereich 50 bis 500 μm und besonders bevorzugt im Bereich 150 bis 250 μm liegend, gewählt.Of course, the powdery active composition or its powdery, not yet and / or partially calcined, precursor composition can also be shaped by application to preformed inert catalyst supports. The coating of the support bodies for the production of the coated catalysts is generally carried out in a suitable rotatable container, such as that from the DE-A 2909671 , the EP-A 293859 or from the EP-A 714700 is known. To coat the carrier bodies, the powder mass to be applied is expediently moistened and, after application, for example by means of hot air, dried again. The layer thickness of the powder composition applied to the carrier body is expediently selected in the range from 10 to 1000 μm, preferably in the range from 50 to 500 μm and particularly preferably in the range from 150 to 250 μm.

Als Trägermaterialien können dabei übliche poröse oder unporöse Aluminiumoxide, Siliciumdioxid, Thoriumdioxid, Zirkondioxid, Siliciumcarbid oder Silikate wie Magnesium- oder Aluminiumsilikat verwendet werden. Sie verhalten sich bezüglich der dem erfindungsgemäßen Verfahren in der ersten Reaktionsstufe unterliegenden Zielreaktion in der Regel im wesentlichen inert. Die Trägerkörper können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein, wobei regelmäßig geformte Trägerkörper mit deutlich ausgebildeter Oberflächenrauhigkeit, z.B. Kugeln oder Hohlzylinder, bevorzugt werden. Geeignet ist die Verwendung von im wesentlichen unporösen, oberflächenrauhen, kugelförmigen Trägern aus Steatit (z.B. Steatit C220 der Fa. CeramTec), deren Durchmesser 1 bis 8 mm, bevorzugt 4 bis 5 mm beträgt. Geeignet ist aber auch die Verwendung von Zylindern als Trägerkörper, deren Länge 2 bis 10 mm und deren Außendurchmesser 4 bis 10 mm beträgt. Im Fall von erfindungsgemäß geeigneten Ringen als Trägerkörper liegt die Wanddicke darüber hinaus üblicherweise bei 1 bis 4 mm. Erfindungsgemäß bevorzugt zu verwendende ringförmige Trägerkörper besitzen eine Länge von 2 bis 6 mm, einen Außendurchmesser von 4 bis 8 mm und eine Wanddicke von 1 bis 2 mm. Erfindungsgemäß geeignet sind vor allem auch Ringe der Geometrie 7 mm × 3 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) als Trägerkörper. Die Feinheit der auf die Oberfläche des Trägerkörpers aufzubringenden katalytisch aktiven Oxidmassen wird selbstredend an die gewünschte Schalendicke angepasst (vgl. EP-A 714 700 ).Conventional porous or non-porous aluminum oxides, silicon dioxide, thorium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide or silicates such as magnesium or aluminum silicate can be used as carrier materials. As a rule, they are essentially inert with respect to the target reaction underlying the process according to the invention in the first reaction stage. The carrier bodies can have a regular or irregular shape, preference being given to regularly shaped carrier bodies with a clearly formed surface roughness, for example balls or hollow cylinders. It is suitable to use essentially non-porous, rough-surface, spherical supports made of steatite (for example steatite C220 from CeramTec), the diameter of which is 1 to 8 mm, preferably 4 to 5 mm. However, it is also suitable to use cylinders as carrier bodies, the length of which is 2 to 10 mm and the outside diameter is 4 to 10 mm. In the case of rings suitable as support bodies according to the invention, the wall thickness is moreover usually 1 to 4 mm. Annular support bodies to be preferably used according to the invention have a length of 2 to 6 mm, an outer diameter of 4 to 8 mm and a wall thickness of 1 to 2 mm. According to the invention, rings of geometry 7 mm × 3 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter) are particularly suitable as carrier bodies. The fineness of the catalytically active oxide materials to be applied to the surface of the carrier body is of course adapted to the desired shell thickness (cf. EP-A 714 700 ).

Für die Katalysatoren der Reaktionsstufe geeignete Multimetalloxidaktivmassen sind ferner Massen der allgemeinen Formel II [Y1 a'Y2 b 'Ox']P(Y3 c'Y4 d'Y5 e'Y6 f'Y7 g'Y2 h'Oy']q (II),in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
Y1 = nur Wismut oder Wismut und wenigstens eines der Elemente Tellur, Antimon, Zinn und Kupfer,
Y2 = Molybdän oder Molybdän und Wolfram,
Y3 = ein Alkalimetall, Thallium und/oder Samarium,
Y4 = ein Erdalkalimetall, Nickel, Kobalt, Kupfer, Mangan, Zink, Zinn, Cadmium und/oder Quecksilber,
Y5 = Eisen oder Eisen und wenigstens eines der Elemente Chrom und Cer,
Y6 = Phosphor, Arsen, Bor und/oder Antimon,
Y7 = ein seltenes Erdmetall, Titan, Zirkonium, Niob, Tantal, Rhenium, Ruthenium, Rhodium, Silber, Gold, Aluminium, Gallium, Indium, Silicium, Germanium, Blei, Thorium und/oder Uran,
a' = 0,01 bis 8,
b' = 0,1 bis 30,
c' = 0 bis 4,
d' = 0 bis 20,
e' > 0 bis 20,
f' = 0 bis 6,
g' = 0 bis 15,
h' = 8 bis 16,
x',y' = Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Elemente in II bestimmt werden und
p,q = Zahlen, deren Verhältnis p/q 0,1 bis 10 beträgt,
enthaltend dreidimensional ausgedehnte, von ihrer lokalen Umgebung aufgrund ihrer von ihrer lokalen Umgebung verschiedenen Zusammensetzung abgegrenzte, Bereiche der chemischen Zusammensetzung Y1 a'Y2 b'Ox', deren Größtdurchmesser (längste durch den Schwerpunkt des Bereichs gehende Verbindungsstrecke zweier auf der Oberfläche (Grenzfläche) des Bereichs befindlicher Punkte) 1 nm bis 100 μm, häufig 10 nm bis 500 nm oder 1 μm bis 50 bzw. 25 μm, beträgt.
Multimetal oxide active compositions suitable for the catalysts of the reaction stage are also compositions of the general formula II [Y 1 a ' Y 2 b ' O x ' ] P (Y 3 c' Y 4 d ' Y 5 e' Y 6 f ' Y 7 g' Y 2 h ' O y' ] q (II), in which the variables have the following meaning:
Y 1 = only bismuth or bismuth and at least one of the elements tellurium, antimony, tin and copper,
Y 2 = molybdenum or molybdenum and tungsten,
Y 3 = an alkali metal, thallium and / or samarium,
Y 4 = an alkaline earth metal, nickel, cobalt, copper, manganese, zinc, tin, cadmium and / or mercury,
Y 5 = iron or iron and at least one of the elements chromium and cerium,
Y 6 = phosphorus, arsenic, boron and / or antimony,
Y 7 = a rare earth metal, titanium, zirconium, niobium, tantalum, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, gold, aluminum, gallium, indium, silicon, germanium, lead, thorium and / or uranium,
a '= 0.01 to 8,
b '= 0.1 to 30,
c '= 0 to 4,
d '= 0 to 20,
e '> 0 to 20,
f '= 0 to 6,
g '= 0 to 15,
h '= 8 to 16,
x ', y' = numbers which are determined by the valency and frequency of the elements in II other than oxygen and
p, q = numbers whose ratio p / q is 0.1 to 10,
containing three-dimensionally extended areas of the chemical composition Y 1 a ' Y 2 b' O x ' , which are separated from their local surroundings due to their composition which differs from their local surroundings, the largest diameter of which (longest connecting section through the center of gravity of the area of two on the surface ( Interface) of the area of located points) 1 nm to 100 μm, frequently 10 nm to 500 nm or 1 μm to 50 or 25 μm.

Besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Multimetalloxidmassen II sind solche, in denen Y1 nur Wismut ist.Particularly advantageous multimetal oxide compositions II according to the invention are those in which Y 1 is only bismuth.

Unter diesen werden wiederum jene bevorzugt, die der allgemeinen Formel III [Bia''Z2 b''Ox'']p'' [Z2 12Z3 c''Z4 d''Fee''Z5 f''Z6 g''Z7 h''Oy'']q '' (III)in der die Varianten folgende Bedeutung haben:
Z2 = Molybdän oder Molybdän und Wolfram,
Z3 = Nickel und/oder Kobalt,
Z4 = Thallium, ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall,
Z5 = Phosphor, Arsen, Bor, Antimon, Zinn, Cer und/oder Blei,
Z6 = Silicium, Aluminium, Titan und/oder Zirkonium,
Z7 = Kupfer, Silber und/oder Gold,
a'' = 0,1 bis 1,
b'' = 0,2 bis 2,
c'' = 3 bis 10,
d'' = 0,02 bis 2,
e'' = 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 3,
f'' = 0 bis 5,
g'' = 0 bis 10,
h'' = 0 bis 1,
x'',y''= Zahlen, die durch die Wertigkeit und Häufigkeit der von Sauerstoff verschiedenen Element in III bestimmt werden,
p'',q''=Zahlen, deren Verhältnis p''/q'' 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2 beträgt,
entsprechen, wobei diejenigen Massen III ganz besonders bevorzugt werden, in denen Z2 b'' = (Wolfram)b'' und Z2 12 = (Molybdän)12 ist.
Among these, those are preferred which have the general formula III [Bi a '' Z 2 b '' O x '' ] p '' [Z 2 12 Z 3 c '' Z 4 d '' Fe e '' Z 5 f '' Z 6 g '' Z 7 h '' O y'' ] q '' (III) in which the variants have the following meaning:
Z 2 = molybdenum or molybdenum and tungsten,
Z 3 = nickel and / or cobalt,
Z 4 = thallium, an alkali metal and / or an alkaline earth metal,
Z 5 = phosphorus, arsenic, boron, antimony, tin, cerium and / or lead,
Z 6 = silicon, aluminum, titanium and / or zirconium,
Z 7 = copper, silver and / or gold,
a '' = 0.1 to 1,
b '' = 0.2 to 2,
c '' = 3 to 10,
d '' = 0.02 to 2,
e '' = 0.01 to 5, preferably 0.1 to 3,
f '' = 0 to 5,
g '' = 0 to 10,
h '' = 0 to 1,
x '', y '' = numbers determined by the valency and frequency of the element other than oxygen in III,
p '', q '' = numbers whose ratio p '' / q '' is 0.1 to 5, preferably 0.5 to 2,
correspond, those masses III being very particularly preferred in which Z 2 b '' = (tungsten) b '' and Z 2 12 = (molybdenum) 12 .

Ferner ist es von Vorteil, wenn wenigstens 25 mol-% (bevorzugt wenigstens 50 mol-% und besonders bevorzugt wenigstens 100 mol-%) des gesamten Anteils [Y1 a'Y2 b'Ox']p [Bia''Z2 b''Ox'']p'' der erfindungsgemäß geeigneten Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in den erfindungsgemäß geeigneten Multimetalloxidmassen II (Multimetalloxidmassen III) in Form dreidimensional ausgedehnter, von ihrer lokalen Umgebung aufgrund ihrer von ihrer lokalen Umgebung verschiedenen chemischen Zusammensetzung abgegrenzter, Bereiche der chemischen Zusammensetzung [Y1 a'Y2 b'Ox' [Bia''Z2 b''Ox'') vorliegen, deren Größtdurchmesser im Bereich 1 nm bis 100 um liegt.It is also advantageous if at least 25 mol% (preferably at least 50 mol% and particularly preferably at least 100 mol%) of the total fraction [Y 1 a ' Y 2 b' O x ' ] p [Bi a'' Z 2 b " O x" ] p "of the multimetal oxide compositions II (multimetal oxide compositions III) which are suitable according to the invention in the multimetal oxide compositions II (multimetal oxide compositions III) which are suitable according to the invention in the form of three-dimensionally expanded chemical compositions which are different from their local surroundings because of their local surroundings delimited areas of the chemical composition [Y 1 a ' Y 2 b' O x ' [Bi a'' Z 2 b'' O x'' ), the size of which is in the range 1 nm to 100 µm.

Hinsichtlich der Formgebung gilt bezüglich Multimetalloxidmassen II-Katalysatoren das bei den Multimetalloxidmassen I-Katalysatoren Gesagte.Regarding the shape applies in terms of Multimetal oxide masses II catalysts in the multimetal oxide masses I catalysts said.

Die Herstellung von Multimetalloxidmassen II-Aktivmassen ist z.B. in der EP-A 575897 sowie in der DE-A 19855913 beschrieben.The production of multimetal oxide II active materials is for example in the EP-A 575897 as well as in the DE-A 19855913 described.

Erfindungsgemäß wesentlich ist, dass die Festbettkatalysatorschüttung aus wenigstens zwei räumlich aufeinander folgenden Festbettkatalysatorschüttungszonen besteht, wobei die volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstant ist und in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone sprunghaft zunimmt.It is essential according to the invention that the fixed bed catalyst bed consists of at least two spatially successive fixed bed catalyst bed zones, the volume-specific activity within a fixed bed catalyst bed zone being essentially constant and increasing suddenly in the direction of flow of the reaction gas mixture during the transition from a fixed bed catalyst bed zone into another fixed bed catalyst bed zone.

Die volumenspezifische (d.h., die auf die Einheit des jeweiligen Schüttungsvolumens normierte) Aktivität einer Festbettkatalysatorschüttungszone kann nun in über die Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstanter Weises dadurch einge stellt werden, dass man von einer Grundmenge einheitlich hergestellter Katalysatorformkörper ausgeht (ihre Schüttung entspricht der maximal erzielbaren volumenspezifischen Aktivität) und diese in der jeweiligen Festbettkatalysatorschüttungszone mit sich bezüglich der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation im wesentlichen inert verhaltenden Formkörpern (Verdünnungsformkörper) homogen verdünnt. Je höher der Anteil der Verdünnungsformkörper gewählt wird, desto geringer ist die in einem bestimmten Volumen der Schüttung enthaltene Aktivmasse bzw. Katalysatoraktivität. Als Materialien für solche inerten Verdünnungsformkörper kommen prinzipiell alle diejenigen in Betracht, die sich auch als Trägermaterial für erfindungsgemäß geeignete Schalenkatalysatoren eignen.The volume-specific (i.e., the activity standardized to the unit of the respective bulk volume Fixed catalyst bed zone can now in over the fixed bed catalyst bed zone be set essentially constant way that one starts from a basic quantity of uniformly produced shaped catalyst bodies (their fill corresponds to the maximum achievable volume-specific activity) and this in the respective fixed bed catalyst bed zone with respect to the heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation essentially inert shaped bodies (Shaped diluent) homogeneous diluted. The higher the proportion of the shaped diluent is selected, the lower the amount contained in a certain volume of the bed Active mass or catalyst activity. As materials for such inert dilution tablets come in principle all those who are also considered as carrier material for suitable according to the invention Shell catalysts are suitable.

Als solche Materialien kommen z.B. poröse oder unporöse Aluminiumoxide, Siliciumdioxid, Thoriumdioxid, Zirkondioxid, Siliciumcarbid, Silikate wie Magnesium- oder Aluminiumsilikat oder der bereits erwähnte Steatit (z.B. Steatit C-220 der Fa. CeramTec) in Betracht.As such materials come e.g. porous or non-porous Aluminum oxides, silicon dioxide, thorium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide, Silicates such as magnesium or aluminum silicate or the steatite already mentioned (e.g. Steatit C-220 from CeramTec).

Die Geometrie solcher inerten Verdünnungsformkörper kann im Prinzip beliebig sein. D.h., es können beispielsweise Kugeln, Polygone, Vollzylinder oder auch Ringe sein. Erfindungsgemäß bevorzugt wird man als inerte Verdünnungsformkörper solche wählen, deren Geometrie derjenigen der mit ihnen zu verdünnenden Katalysatorformkörper entspricht.The geometry of such inert shaped dilution bodies can be arbitrary in principle. That means, for example, balls, Polygons, solid cylinders or rings. Preferred according to the invention one becomes such as an inert shaped diluent choose, whose geometry corresponds to that of the shaped catalyst bodies to be diluted with them.

Erfindungsgemäß günstig ist es, wenn sich die chemische Zusammensetzung der verwendeten Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung nicht verändert. D.h., die für einen einzelnen Katalysatorformkörper verwendete Aktivmasse kann zwar ein Gemisch aus verschiedenen, die Elemente Mo, Fe und Bi enthaltenden, Multimetalloxiden sein, für alle Katalysatorformkörper der Festbettkatalysatorschüttung ist dann jedoch das gleiche Gemisch zu verwenden.According to the invention it is favorable if the chemical composition of the active mass used over the total fixed bed catalyst bed not changed. That is, the for a single shaped catalyst body Active mass used can be a mixture of different, the Elements containing Mo, Fe and Bi, be multimetal oxides, for all shaped catalyst bodies Fixed catalyst bed however, the same mixture must then be used.

Eine in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches über die Festbettkatalysatorschüttung zonenweise zunehmende volumenspezifische Aktivität lässt sich für das erfindungsgemäße Verfahren somit in einfacher Weise z.B. dadurch einstellen, dass man die Schüttung in einer ersten Festbettkatalysatorschüttungszone mit einem hohen Anteil an inerten Verdünnungsformkörpern bezogen auf eine Sorte von Katalysatorformkörpern beginnt, und dann diesen Anteil an Verdünnungsformkörpern in Strömungsrichtung zonenweise verringert.One in the flow direction of the reaction gas mixture over the Fixed catalyst bed Zone-specific increasing volume-specific activity can be achieved for the method according to the invention thus e.g. by adjusting the fill in a first fixed bed catalyst bed zone with a high Proportion of inert diluent tablets starts on a kind of shaped catalyst bodies, and then this Proportion of dilution tablets in flow direction reduced by zones.

Eine zonenweise Zunahme der volumenspezifischen Aktivität ist aber auch z.B. dadurch möglich, dass man bei gleich bleibender Geometrie und Aktivmassenart eines Schalenkatalysatorformkörpers zonenweise die Dicke der auf dem Träger aufgebrach ten Aktivmassenschicht erhöht oder in einem Gemisch aus Schalenkatalysatoren mit gleicher Geometrie aber mit unterschiedlichem Gewichtsanteil der Aktivmasse zonenweise den Anteil an Katalysatorformkörpern mit höherem Aktivmassengewichtsanteil steigert. Alternativ kann man auch die Aktivmassen selbst verdünnen, indem man bei der Aktivmassenherstellung z.B. in das zu calcinierende Trockengemisch aus Ausgangsverbindungen inerte verdünnend wirkende Materialien wie hochgebranntes Siliciumdioxid einarbeitet. Unterschiedliche Zusatzmengen an verdünnend wirkendem Material führen automatisch zu unterschiedlichen Aktivitäten. Je mehr verdünnend wirkendes Material zugesetzt wird, desto geringer wird die resultierende Aktivität sein. Analoge Wirkung lässt sich z.B. auch dadurch erzielen, dass man bei Mischungen aus Vollkatalysatoren und aus Schalenkatalysatoren (bei identischer Aktivmasse) in entsprechender Weise das Mischungsverhältnis verändert. Des weiteren lässt sich eine Variation der volumenspezifischen Aktivität durch den Einsatz von Katalysatorgeometrien mit unterschiedlicher Schüttdichte erzielen (z.B. bei Vollkatalysatoren mit identischer Aktivmassenzusammensetzung der verschiedenen Geometrien). Selbstredend lassen sich die beschriebenen Varianten auch kombiniert anwenden.A zone-wise increase in volume-specific activity but is also e.g. thereby possible that one with the same geometry and type of active mass Shaped coated catalyst body zone by zone the thickness of the active mass layer applied to the carrier elevated or in a mixture of shell catalysts with the same geometry but with different proportions by weight of the active composition Proportion of shaped catalyst bodies with higher Active mass weight percentage increases. Alternatively, you can also use the Dilute active materials yourself, by using e.g. active mass production into the one to be calcined Dry mixture of starting compounds inert diluting Incorporated materials such as high-fused silica. different Additional amounts of thinning lead effective material automatically to different activities. The more thinning Material is added, the lower the resulting activity will be. Analog effect leaves e.g. also achieved by using mixtures of full catalysts and from shell catalysts (with identical active mass) in a corresponding Way the mixing ratio changed. Furthermore lets a variation in volume-specific activity the use of catalyst geometries with different bulk densities achieve (e.g. with full catalysts with an identical composition of active materials of different geometries). It goes without saying that the described Use variants in combination.

Natürlich können für die Festbettkatalysatorschüttung aber auch Mischungen aus Katalysatoren mit chemisch unterschiedlicher Aktivmassenzusammensetzung und als Folge dieser verschiedenen Zusammensetzung unterschiedliche Aktivität verwendet werden. Diese Mischungen können wiederum zonenweise in ihrer Zusammensetzung variiert und/oder mit unterschiedlichen Mengen inerter Verdünnungsformkörper verdünnt werden.Of course, for the fixed bed catalyst bed also mixtures of catalysts with chemically different ones Active composition and as a result of this different composition different activity be used. These mixtures can in turn in zones their composition varies and / or with different amounts inert dilution tablets are diluted.

Vorab und/oder im Anschluss an die Festbettkatalysatorschüttung können sich ausschließlich aus Inertmaterial (z.B. nur Verdünnungsformkörper) bestehende Schüttungen befinden (sie werden in dieser Schrift begrifflich nicht der Festbettkatalysatorschüttung zugerechnet, da sie keine Formkörper enthalten, die Multimetalloxidaktivmasse aufweisen). Dabei können die für die Inertschüttung verwendeten Verdünnungsformkörper die gleiche Geometrie wie die in der Festbettkatalysatorschüttung verwendeten Katalysatorformkörper aufweisen. Die Geometrie der für die Inertschüttung verwendeten Verdünnungsformkörper kann aber auch von der vorgenannten Geometrie der Katalysatorformkörper verschieden sein (z.B. kugelförmig anstatt ringförmig).Before and / or after the Fixed catalyst bed can yourself consisting of inert material (e.g. only dilution tablets) packings (they are not conceptually assigned to the fixed bed catalyst bed in this document, since they are not molded articles contain the multimetal oxide active material). The for the inert bed used dilution moldings same geometry as that used in the fixed bed catalyst bed Catalyst bodies exhibit. The geometry of the for the inertia used dilution tablets but also different from the aforementioned geometry of the shaped catalyst bodies be (e.g. spherical instead of circular).

Häufig weisen die für solche Inertschüttungen verwendeten Formkörper die ringförmige Geometrie 7 mm × 7 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) oder die kugelförmige Geometrie mit dem Durchmesser d = 4 – 5 mm auf. Die Temperaturzonen A und B können sich beim erfindungsgemäßen Verfahren auch auf die Inertschüttungen erstrecken. Erfindungsgemäß vorteilhaft erfassen sowohl die Temperaturzone A als auch die Temperaturzone B jeweils nicht mehr als drei Festbettkataly satorschüttungszonen (erfindungsgemäß zwingend wird wenigstens eine Festbettkatalysatorschüttungszone von beiden Temperaturzonen erfasst).The shaped bodies used for such inert beds often have the annular geometry 7 mm × 7 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter) or the spherical geometry with the diameter d = 4 - 5 mm. The temperature zones A and B can also extend to the inert beds in the method according to the invention. According to the invention, both the temperature zone A and the temperature zone B advantageously do not record more than three fixed-bed catalyst bed zones (according to the invention, at least one fixed-bed catalyst bed zone is detected by both temperature zones).

Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft umfasst die gesamte Festbettkatalysatorschüttung nicht mehr als fünf, zweckmäßig nicht mehr als vier bzw. drei Festbettkatalysatorschüttungszonen.Particularly advantageously comprises according to the invention the total fixed bed catalyst bed not more than five, expediently not more than four or three fixed bed catalyst bed zones.

Beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone (in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches) sollte (bei einheitlicher Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung) die volumenspezifische Aktivmasse (d.h., das Gewicht der im Einheitsschüttungsvolumen enthaltenen Multimetalloxidmasse) erfindungsgemäß zweckmäßig um wenigstens 5 Gew.-%, bevorzugt um wenigstens 10 Gew.-% zunehmen (dies gilt insbesondere auch bei einheitlichen Katalysatorformkörpern über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung). In der Regel wird diese Zunahme beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr als 50 Gew.-%, meist nicht mehr als 40 Gew.-% betragen. Ferner sollte bei einheitlicher Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung der Unterschied in der volumenspezifischen Aktivmasse derjenigen Festbettkatalysatorschüttungszone mit der geringsten volumenspezifischen Aktivität und derjenigen Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität erfindungsgemäß vorteilhaft nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 40 Gew.-% und in der Regel nicht mehr als 30 Gew.-% betragen.When moving from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone (in the direction of flow of the reaction gas mixture) should (with a uniform active mass over the entire Fixed catalyst bed) the volume-specific active mass (i.e., the weight of the in the bulk volume contained multimetal oxide mass) expediently according to the invention by at least 5% by weight, preferably increase by at least 10% by weight (this applies in particular even with uniform shaped catalyst bodies over the entire fixed bed catalyst bed). As a rule, this increase in the method according to the invention not be more than 50% by weight, usually not more than 40% by weight. Furthermore, with a uniform active composition over the entire fixed bed catalyst bed Difference in the volume-specific active mass of that fixed bed catalyst bed zone with the lowest volume-specific activity and that fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity advantageous according to the invention not more than 50% by weight, preferably not more than 40% by weight and usually not more than 30% by weight.

Häufig wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Festbettkatalysatorschüttung aus nur zwei Festbettkatalysatorschüttungszonen bestehen.Frequently is in the inventive method the fixed bed catalyst bed consist of only two fixed bed catalyst bed zones.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches letzte Festbettkatalysatorschüttungszone unverdünnt. D.h., sie besteht vorzugsweise ausschließlich aus Katalysatorformkörpern. Im Bedarfsfall kann sie auch aus einer Schüttung aus Katalysatorformkörpern bestehen, deren volumenspezifische Aktivität z.B. durch Verdünnung mit Inertmaterial abgesenkt, z.B. um 10 %, ist.According to the invention, this is preferred in the direction of flow of the reaction gas mixture last fixed bed catalyst bed zone undiluted. That is, it preferably consists exclusively of shaped catalyst bodies. in the If necessary, it can also consist of a bed of shaped catalyst bodies, their volume-specific activity e.g. by dilution lowered with inert material, e.g. by 10%.

Besteht die Festbettkatalysatorschüttung nur aus zwei Festbettkatalysatorschüttungszonen, ist es erfindungsgemäß in der Regel vorteilhaft (wie ganz allgemein beim erfindungsgemäßen Verfahren), wenn die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität nicht bis in die Temperaturzone A hineinragt (insbesondere dann, wenn in der Temperaturzone A und in der Temperaturzone B die Temperierung mittels eines fließenden Wärmeträgers erfolgt, der jeweils im Gegenstrom zum Reaktionsgasgemisch strömt). D.h., in günstiger Weise wird die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der geringeren volumenspezifischen Aktivität in die Tem peraturzone B hineinragen und die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höheren volumenspezifischen Aktivität in der Temperaturzone B beginnen und enden (d.h., hinter dem Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B ihren Anfang haben).Is the fixed bed catalyst bed only from two fixed bed catalyst bed zones, it is according to the invention in the Generally advantageous (as is very general in the method according to the invention) if the fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity does not protrude into temperature zone A (especially if if in temperature zone A and in temperature zone B tempering by means of a flowing Heat transfer takes place, which flows in countercurrent to the reaction gas mixture). that is, in cheaper The fixed bed catalyst bed zone with the smaller becomes volume-specific activity protrude into the temperature zone B and the fixed bed catalyst bed zone with the higher volume-specific activity start and end in temperature zone B (i.e., after the transition from temperature zone A to temperature zone B).

Besteht die Festbettkatalysatorschüttung nur aus drei Festbettkatalysatorschüttungszonen, ist es erfindungsgemäß in der Regel vorteilhaft, wenn die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität nicht bis in die Temperaturzone A hineinragt sondern in der Temperaturzone B beginnt und endet, d.h., hinter dem Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B ihren Anfang hat (insbesondere dann, wenn in der Temperaturzone A und in der Temperaturzone B die Temperierung mittels eines fließenden Wärmeträgers erfolgt, der jeweils im Gegenstrom zum Reaktionsgasgemisch strömt). D.h., normalerweise wird in diesem Fall die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der zweithöchsten volumenspezifischen Aktivität sowohl in die Temperaturzone A als auch in die Temperaturzone B hineinragen.Is the fixed bed catalyst bed only from three fixed bed catalyst bed zones, it is according to the invention in the Usually advantageous if the fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity does not protrude into temperature zone A but in the temperature zone B begins and ends, i.e. after the transition from the temperature zone A begins in temperature zone B (especially if in temperature zone A and in temperature zone B tempering by means of a flowing Heat transfer takes place, which flows in countercurrent to the reaction gas mixture). That is, normally in this case the fixed bed catalyst bed zone with the second highest volume-specific activity both in temperature zone A and in temperature zone B protrude.

Besteht die Festbettkatalysatorschüttung aus vier Festbettkatalysatorschüttungszonen, ist es erfindungsgemäß in der Regel vorteilhaft, wenn die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der dritthöchsten volumenspezifischen Aktivität sowohl in die Temperaturzone A als auch in die Temperaturzone B hineinragt (insbesondere dann, wenn in der Temperaturzone A und in der Temperaturzone B die Temperierung mittels eines fließenden Wärmeträgers erfolgt, der jeweils im Gegenstrom zum Reaktionsgasgemisch strömt).Is the fixed bed catalyst bed four fixed bed catalyst bed zones, it is according to the invention in the Usually advantageous if the fixed bed catalyst bed zone with the third highest volume-specific activity both in temperature zone A and in temperature zone B protrudes (especially if in temperature zone A and in temperature zone B the temperature is controlled by means of a flowing heat transfer medium, which flows in countercurrent to the reaction gas mixture).

Im Fall einer Gleichstromführung von Reaktionsgasgemisch und Wärmeträgern in den Temperaturzonen A und B kann es vorteilhaft sein, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität in die Temperaturzone A hineinragt.In the case of direct current guidance from Reaction gas mixture and heat transfer media in the temperature zones A and B, it can be advantageous if the method according to the invention the fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity protrudes into temperature zone A.

Generell lässt sich die volumenspezifische Aktivität zwischen zwei Festbettkatalysatorschüttungszonen experimentell in einfacher Weise so differenzieren, dass unter identischen Randbedingungen (vorzugsweise den Bedingungen des ins Auge gefassten Verfahrens) über Festbettkatalysatorschüttungen derselben Länge, aber jeweils der Zusammensetzung der jeweiligen Festbettkatalysatorschüttungszone entsprechend, das gleiche Propen enthaltende Reaktionsgasausgangsgemisch geführt wird. Die höhere umgesetzte Menge an Propen weist die höhere volumenspezifische Aktivität aus.In general, the volume-specific activity experimentally between two fixed bed catalyst bed zones differentiate easily in such a way that under identical boundary conditions (preferably the conditions of the envisaged process) over fixed bed catalyst beds same length, but in each case the composition of the respective fixed bed catalyst bed zone correspondingly, the same propene-containing reaction gas starting mixture guided becomes. The higher one The amount of propene converted shows the higher volume-specific activity.

Beträgt die Gesamtlänge der Festbettkatalysatorschüttung L, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn sich im Bereich

Figure 00170001
bzw. im Bereich
Figure 00170002
bzw. im Be reich
Figure 00180001
kein Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone befindet, wobei X der Ort (die Stelle) innerhalb der Festbettkatalysatorschüttung ist, an dem der Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B erfolgt.If the total length of the fixed bed catalyst bed L is, it is advantageous according to the invention if there is in the area
Figure 00170001
or in the area
Figure 00170002
or in the area
Figure 00180001
there is no transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone, where X is the location within the fixed bed catalyst bed where the transition from temperature zone A to temperature zone B takes place.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist beim erfindungsgemäßen Verfahren die Festbettkatalysatorschüttung in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches wie folgt strukturiert.According to the invention, preference is given to the method according to the invention the fixed bed catalyst bed in flow direction of the reaction gas mixture structured as follows.

Zunächst auf einer Länge von 10 bis 60 %, bevorzugt 10 bis 50 %, besonders bevorzugt 20 bis 40 % und ganz besonders bevorzugt 25 bis 35 % (d.h. z.B. auf einer Länge von 0,70 bis 1,50 m, bevorzugt 0,90 bis 1,20 m), jeweils der Gesamtlänge der Festbettkatalysatorschüttung 1, ein homogenes Gemisch aus Katalysatorformkörpern und Verdünnungsformkörpern (wobei beide vorzugsweise im wesentlichen die gleiche Geometrie aufweisen), wobei der Gewichtsanteil der Verdünnungsformkörper (die Massendichten von Katalysatorformkörpern und von Verdünnungsformkörpern unterscheiden sich in der Regel nur geringfügig) normalerweise 5 bis 40 Gew.-%, oder 10 bis 40 Gew. %, oder 20 bis 40 Gew. %, oder 25 bis 35 Gew.-% beträgt. Im Anschluss an diese erste Zone der Festbettkatalysatorschüttung befindet sich dann erfindungsgemäß vorteilhaft bis zum Ende der Länge der Festbettkatalysatorschüttung (d.h., z.B. auf einer Länge von 2,00 bis 3,00 m, bevorzugt 2,50 bis 3,00 m) entweder eine nur in geringerem Umfang (als in der ersten Zone) verdünnte Schüttung der Katalysatorformkörper, oder, ganz besonders bevorzugt, eine alleinige (unverdünnte) Schüttung derselben Katalysatorformkörper, die auch in der ersten Zone verwendet worden sind.First of all on a length of 10 to 60%, preferably 10 to 50%, particularly preferably 20 to 40 % and most preferably 25 to 35% (i.e. e.g. on one length of 0.70 to 1.50 m, preferably 0.90 to 1.20 m), in each case the total length of the Fixed catalyst bed 1, a homogeneous mixture of shaped catalyst bodies and shaped diluent bodies (where both preferably have essentially the same geometry), where the weight fraction of the dilution tablets (the mass densities of Catalyst bodies and differentiate from dilution tablets usually only slightly) normally 5 to 40% by weight, or 10 to 40% by weight, or 20 to 40% by weight, or 25 to 35% by weight. Following this first Fixed bed catalyst bed zone is then advantageously according to the invention to the end of the length the fixed bed catalyst bed (i.e. over a length from 2.00 to 3.00 m, preferably 2.50 to 3.00 m) either one only to a lesser extent (than in the first zone) diluted bed of the Catalyst bodies, or, very particularly preferably, a single (undiluted) bed of the same shaped catalyst bodies, the have also been used in the first zone.

Das Vorgenannte trifft insbesondere dann zu, wenn in der Festbettkatalysatorschüttung als Katalysatorformkörper Vollkatalysatorringe oder Schalenkatalysatorringe (insbesondere jene, die in dieser Schrift als bevorzugt genannt werden) eingesetzt werden. Mit Vorteil weisen im Rahmen der vorgenannten Strukturierung sowohl die Katalysatorformkörper als auch die Verdünnungsformkörper beim erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen die Ringgeometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) auf.The above is particularly true then when full catalyst rings are used as shaped catalyst bodies in the fixed bed catalyst bed or coated catalyst rings (especially those described in this document be mentioned as preferred) are used. Show with advantage in the context of the aforementioned structuring both the shaped catalyst bodies and also the dilution moldings at inventive method in essentially the ring geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter).

Das Vorgenannte trifft auch dann zu, wenn anstelle inerter Verdünnungsformkörper Schalenkatalysatorformkörper verwendet werden, deren Aktivmassenanteil um 2 bis 15 Gew.-% Punkte tiefer liegt, als der Aktivmassenanteil der am Ende der Festbettkatalysatorschüttung gegebenenfalls verwendeten Schalenkatalysatorformkörper.The above also applies to if shell catalyst moldings are used instead of inert shaped diluent bodies whose active mass fraction is 2 to 15% by weight points lower lies as the active mass fraction at the end of the fixed bed catalyst bed, if appropriate shell catalyst molded body used.

Eine reine Inertmaterialschüttung, deren Länge, bezogen auf die Länge der Festbettkatalysatorschüttung, zweckmäßig 5 bis 20 % beträgt, leitet in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches in der Regel die Festbettkatalysatorschüttung ein. Sie wird normalerweise als Aufheizzone für das Reaktionsgasgemisch genutzt.A pure inert material fill, whose Length, based on the length the fixed bed catalyst bed, expedient 5 to Is 20%, conducts in the direction of flow of the reaction gas mixture usually the fixed bed catalyst bed. It is normally used as a heating zone for the reaction gas mixture.

Erfindungsgemäß vorteilhaft erstreckt sich nun bei den vorgenannten Festbettkatalysatorschüttungen die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der geringeren volumenspezifischen Aktivität noch auf 5 bis 20 % , häufig auf 5 bis 15 % ihrer Länge in die Temperaturzone B.Advantageously extends according to the invention now the fixed bed catalyst bed zone in the aforementioned fixed bed catalyst beds with the lower volume-specific activity still at 5 to 20%, often on 5 to 15% of their length into temperature zone B.

Erfindungsgemäß zweckmäßig erstreckt sich die Temperaturzone A auch auf eine gegebenenfalls angewendete Vorschüttung aus Inertmaterial.The temperature zone expediently extends according to the invention A also on a possibly applied advance payment Inert material.

In anwendungstechnisch zweckmäßiger Weise erfolgt die Durchführung der erfindungsgemäßen Reaktionsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Zweizonenrohrbündelreaktor, wie er z.B. in den DE-A's 19910508, 19948523, 19910506 und 19948241 beschrieben ist. Eine bevorzugte Variante eines erfindungsgemäß einsetzbaren Zweizonenrohrbündelreaktors offenbart die DE-C 2830765 . Aber auch die in der DE-C 2513405 , der US-A 3147084 , der DE-A 2201528 , der EP-A 383224 und der DE-A 2903218 offenbarten Zweizonenrohrbündelreaktoren sind für eine Durchführung der ersten Reaktionsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.The reaction stage of the process according to the invention is carried out in a manner which is expedient in terms of application technology, in a two-zone tube bundle reactor, as described, for example, in DE-A's 19910508, 19948523, 19910506 and 19948241. A preferred variant of a two-zone tube bundle reactor which can be used according to the invention is disclosed in US Pat DE-C 2830765 , But also those in the DE-C 2513405 , the US-A 3147084 , the DE-A 2201528 , the EP-A 383224 and the DE-A 2903218 The two-zone tube bundle reactors disclosed are suitable for carrying out the first reaction stage of the process according to the invention.

D.h., in einfachster Weise befindet sich die erfindungsgemäß zu verwendende Festbettkatalysatorschüttung (eventuell mit vor- und/oder nachangeordneten Inertschüttungen) in den Metallrohren eines Rohrbündelreaktors und um die Metallrohre werden zwei voneinander im wesentlichen räumlich getrennte Temperiermedien, in der Regel Salzschmelzen, geführt. Der Rohrabschnitt, über den sich das jeweilige Salzbad erstreckt, repräsentiert erfindungsgemäß eine Temperaturzone. D.h., in einfachster Weise umströmt z.B. ein Salzbad A denjenigen Abschnitt der Rohre (die Temperaturzone A), in welchem sich die oxidative Umsetzung des Propens (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzes im Bereich von 40 bis 80 mol-% vollzieht und ein Salzbad B umströmt den Abschnitt der Rohre (die Temperaturzone B), in welchem sich die oxidative Anschlussumsetzung des Propens (beim einfachen Durchgang) bis zum Erreichen eines Umsatzwertes von wenigstens 90 mol-% vollzieht (bei Bedarf können sich an die erfindungsgemäß anzuwendenden Temperaturzonen A,B weitere Temperaturzonen anschließen, die auf individuellen Temperaturen gehalten werden).In other words, the fixed bed catalyst bed to be used according to the invention (possibly with upstream and / or downstream inert beds) is in the simplest manner in the metal tubes of a tube bundle reactor and two temperature-regulating media, generally molten salts, which are essentially spatially separated from one another, are guided around the metal tubes. According to the invention, the pipe section over which the respective salt bath extends represents a temperature zone. Ie, flows around in the simplest way Salt bath A is the section of the pipes (temperature zone A) in which the oxidative conversion of the propene (in a single pass) takes place until conversion in the range from 40 to 80 mol% takes place and a salt bath B flows around the section of the pipes ( temperature zone B), in which the oxidative subsequent conversion of the propene (in a single pass) takes place until a conversion value of at least 90 mol% is reached (if necessary, further temperature zones can be connected to the temperature zones A, B to be used according to the invention, which are based on individual Temperatures are maintained).

Anwendungstechnisch zweckmäßig umfasst die Reaktionsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens keine weiteren Temperaturzonen. D.h., das Salzbad B umströmt zweckmäßig den Abschnitt der Rohre, in welchem sich die oxidative Anschlussumsetzung des Propens (beim einfachen Durchgang) bis zu einem Umsatzwert ≥90 mol-%, oder ≥92 mol-% oder ≥94 mol % oder mehr vollzieht. Appropriately applied in terms of application technology the reaction stage of the process according to the invention is no further Temperature zones. That is, the salt bath B expediently flows around the section of the pipes, in which the oxidative subsequent conversion of the propene (at single pass) up to a sales value ≥90 mol%, or ≥92 mol% or ≥94 mol% or does more.

Üblicherweise liegt der Beginn der Temperaturzone B hinter dem Heißpunktmaximum der Temperaturzone A.Usually is the start of temperature zone B behind the hotspot maximum the temperature zone A.

Die beiden Salzbäder A,B können erfindungsgemäß relativ zur Strömungsrichtung des durch die Reaktionsrohre strömenden Reaktionsgasgemisches im Gleichstrom oder im Gegenstrom durch den die Reaktionsrohre umgebenden Raum geführt werden.According to the invention, the two salt baths A, B can be relative to the direction of flow of the flowing through the reaction tubes Reaction gas mixture in cocurrent or in countercurrent through the the space surrounding the reaction tubes.

Selbstverständlich kann erfindungsgemäß auch in der Temperaturzone A eine Gleichströmung und in der Temperaturzone B eine Gegenströmung (oder umgekehrt) angewandt werden.Of course, according to the invention also in the temperature zone A is a co-current and in the temperature zone B a counter flow (or vice versa).

Selbstverständlich kann man in allen vorgenannten Fallkonstellationen innerhalb der jeweiligen Temperaturzone der, relativ zu den Reaktionsrohren, erfolgenden Parallelströmung der Salzschmelze noch eine Querströmung überlagern; so dass die einzelne Temperaturzone einem wie in der EP-A 700714 oder in der EP-A 700893 beschriebenen Rohrbündelreaktor entspricht und insgesamt im Längsschnitt durch das Kontaktrohrbündel ein mäanderförmiger Strömungsverlauf des Wärmeaustauschmittels resultiert.Of course, in all of the above-mentioned constellations, a transverse flow can still be superimposed on the parallel flow of the molten salt relative to the reaction tubes within the respective temperature zone; so that the single temperature zone like one in the EP-A 700714 or in the EP-A 700893 corresponds to the tube bundle reactor described and overall a longitudinal section through the contact tube bundle results in a meandering flow profile of the heat exchange medium.

Zweckmäßigerweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Reaktionsgasausgangsgemisch der Festbettkatalysatorschüttung auf die Reaktionstemperatur vorerwärmt zugeführt.The method according to the invention is expedient the reaction gas starting mixture of the fixed bed catalyst bed preheated the reaction temperature fed.

Üblicherweise sind in den Zweizonenrohrbündelreaktoren die Kontaktrohre aus ferritischem Stahl gefertigt und weisen in typischer Weise eine Wanddicke von 1 bis 3 mm auf. Ihr Innendurchmesser beträgt in der Regel 20 bis 30 mm, häufig 21 bis 26 mm. Ihre Länge beträgt zweckmäßig 2 bis 4 m, bevorzugt 2,5 bis 3,5 m. In jeder Temperaturzone belegt die Festbettkatalysatorschüttung wenigstens 60 % bzw. wenigstens 75 %, oder wenigstens 90 % der Länge der Zone. Die gegebenenfalls verbleibende Restlänge wird gegebenenfalls von einer Inertschüttung belegt. Anwendungstechnisch zweckmäßig beläuft sich die im Rohrbündelbehälter untergebrachte Anzahl an Kontaktrohren auf wenigstens 5000, vorzugsweise auf wenigstens 10000. Häufig beträgt die Anzahl der im Reaktionsbehälter untergebrachten Kontaktrohre 15000 bis 30000. Rohrbündelreaktoren mit einer oberhalb von 40000 liegenden Anzahl an Kontaktrohren bilden eher die Ausnahme. Innerhalb des Behälters sind die Kontaktrohre im Normalfall homogen verteilt angeordnet (bevorzugt 6 äquidistante Nachbarrohre pro Kontaktrohr), wobei die Verteilung zweckmäßig so gewählt wird, dass der Abstand der zentrischen Innenachsen von zueinander nächstliegenden Kontaktrohren (die sogenannte Kontaktrohrteilung) 35 bis 45 mm beträgt (vgl. z.B. EP-B 468290 ).The contact tubes in the two-zone tube bundle reactors are usually made from ferritic steel and typically have a wall thickness of 1 to 3 mm. Their inner diameter is usually 20 to 30 mm, often 21 to 26 mm. Their length is expediently 2 to 4 m, preferably 2.5 to 3.5 m. In each temperature zone, the fixed bed catalyst bed occupies at least 60% or at least 75%, or at least 90% of the length of the zone. The remaining length, if any, may be occupied by an inert bed. Appropriately from an application point of view, the number of contact tubes accommodated in the tube bundle container is at least 5000, preferably at least 10,000. The number of contact tubes accommodated in the reaction vessel is often 15,000 to 30,000. Tube bundle reactors with a number of contact tubes above 40,000 are rather the exception. The contact tubes are normally arranged homogeneously distributed within the container (preferably 6 equidistant neighboring tubes per contact tube), the distribution being expediently chosen such that the distance between the central inner axes from the closest contact tubes (the so-called contact tube division) is 35 to 45 mm (cf. e.g. EP-B 468290 ).

Als Wärmeaustauschmittel eignen sich auch für die Zweizonenfahrweise insbesondere fluide Temperiermedien. Besonders günstig ist die Verwendung von Schmelzen von Salzen wie Kaliumnitrat, Kaliumnitrit, Natriumnitrit und/oder Natriumnitrat, oder von niedrig schmelzenden Metallen wie Natrium, Quecksilber sowie Legierungen verschiedener Metalle.Are suitable as heat exchange medium also for the two-zone procedure, in particular fluid temperature control media. Especially Cheap is the use of melts of salts such as potassium nitrate, potassium nitrite, sodium nitrite and / or sodium nitrate, or of low melting metals such as Sodium, mercury and alloys of various metals.

In der Regel wird bei allen vorstehend erwähnten Konstellationen der Stromführung in den Zweizonenrohrbündelreaktoren die Fließgeschwindigkeit innerhalb der beiden erforderlichen Wärmeaustauschmittelkreisläufen so gewählt, dass die Temperatur des Wärmeaustauschmittels von der Eintrittsstelle in die Temperaturzone bis zur Austrittstelle aus der Temperaturzone (bedingt durch die Exothermie der Reaktion) um 0 bis 15°C ansteigt. D.h., das vorgenannte ΔT kann erfindungsgemäß 1 bis 10°C, oder 2 bis 8°C oder 3 bis 6°C betragen.As a rule, all of the above mentioned Constellations of the current routing in the two-zone tube bundle reactors the flow rate within the two required heat exchange medium circuits selected that the temperature of the heat exchange medium from the entry point into the temperature zone to the exit point from the temperature zone (due to the exothermic nature of the reaction) around 0 to 15 ° C increases. That is, the aforementioned ΔT can 1 to 10 ° C, or 2 to 8 ° C or 3 to 6 ° C be.

Die Eintrittstemperatur des Wärmeaustauschmittels in die Temperaturzone A liegt erfindungsgemäß normalerweise im Bereich von 290 bis 380°C, bevorzugt im Bereich von 305 bis 365°C und besonders bevorzugt im Bereich von 310 bis 340°C bzw. bis 330°C. Bei Propenbelastungen der Festbettkatalysatorschüttung von ≥90 Nl/l·h und < 160 Nl/l·h wird die Eintrittstemperatur des Wärmeaustauschmittels in die Temperaturzone B erfindungsgemäß ebenfalls im Bereich von 290 bis 380°C, gleichzeitig aber normalerweise erfindungsgemäß zweckmäßig ≥0°C bis ≤20°C oder ≤10°C, bzw. ≥0°C und ≤5°C, oder häufig ≥0°C und ≤3°C unterhalb der Eintrittstemperatur des in die Temperaturzone A eintretenden Wärmeaustauschmittels liegen. Bei Propenbelastungen der Festbettkatalysatorschüttung von ≥160 Nl/l·h und (in der Regel) ≤300 Nl/l·h (bzw. 600 Nl/l·h) wird die Eintrittstemperatur des Wärmeaustauschmittels in die Temperaturzone B erfindungsgemäß ebenfalls im Bereich von 290 bis 380°C, aber normalerweise erfindungsgemäß zweckmäßig > 0°C und ≤50°C, oder ≥5°C und ≤45°C, oder ≥10°C und ≤40°C, oder ≥15°C und ≤30°C oder ≤35°C (z.B. 20°C oder 25°C) oberhalb der Eintrittstemperatur des in die Temperaturzone A eintretenden Wärmeaustauschmittels liegen.The inlet temperature of the heat exchange medium According to the invention, temperature zone A is normally in the range from 290 to 380 ° C, preferably in the range from 305 to 365 ° C. and particularly preferably in Range from 310 to 340 ° C or up to 330 ° C. With propene loads of the fixed bed catalyst bed of ≥90 Nl / l · h and <160 Nl / l · h, the entry temperature becomes of the heat exchange medium to temperature zone B according to the invention also in the range of 290 to 380 ° C, at the same time, however, according to the invention normally expediently ≥0 ° C to ≤20 ° C or ≤10 ° C, or ≥0 ° C and ≤5 ° C, or frequently ≥0 ° C and ≤3 ° C below the inlet temperature of the heat exchange medium entering temperature zone A. With propene loads of the fixed bed catalyst bed of ≥160 Nl / l · h and (usually) ≤300 Nl / l · h (or 600 Nl / lh) the inlet temperature of the heat exchange medium in the Temperature zone B also according to the invention in the range from 290 to 380 ° C, but normally according to the invention expediently> 0 ° C and ≤50 ° C, or ≥5 ° C and ≤45 ° C, or ≥10 ° C and ≤40 ° C, or ≥15 ° C and ≤30 ° C or ≤35 ° C (e.g. 20 ° C or 25 ° C) above the inlet temperature of the heat exchange medium entering temperature zone A.

Es sei an dieser Stelle auch noch einmal darauf hingewiesen, dass für eine Durchführung der Reaktionsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere auch der in der DE-AS 2201528 beschriebene Zweizonenrohrbündelreaktortyp verwendet werden kann, der die Möglichkeit beinhaltet, vom heißeren Wärmeaustauschmittel der Temperaturzone B eine Teilmenge an die Temperaturzone A abzuführen, um gegebenenfalls ein Anwärmen eines kalten Reaktionsgasausgangsgemisches oder eines kalten Kreisgases zu bewirken. Ferner kann die Rohrbündelcharakteristik innerhalb einer individuellen Temperaturzone wie in der EP-A 382098 beschrieben gestaltet werden. At this point, it should also be pointed out once again that, in particular, that in FIG DE-AS 2201528 described two-zone tube bundle reactor type can be used, which includes the ability to remove a portion of the hotter heat exchange medium of the temperature zone B to the temperature zone A, in order to possibly heat up a cold reaction gas starting mixture or a cold circulating gas. Furthermore, the tube bundle characteristic can be within an individual temperature zone as in FIG EP-A 382098 described.

Aus dem die Reaktionsstufe verlassenden Produktgasgemisch kann das Acrolein in an sich bekannter Weise abgetrennt und das dabei verbleibende Restgas in an sich bekannter Weise wenigstens teilweise als Verdünnungsgas in die Propenpartialoxidation rückgeführt werden. In zweckmäßiger Weise wird man es jedoch zur Beschickung einer nachfolgenden heterogen katalysierten Partialoxidation des darin enthaltenen Acroleins zu Acrylsäure verwenden. Zeckmäßigerweise wird man es vor dem Eintritt in eine solche nachfolgende Reaktionsstufe auf direkte und/oder indirekte Weise abkühlen, um so eine Nachvollverbrennung von Teilen des in der Propenoxidationsstufe gebildeten Acroleins zu unterdrücken.From the one leaving the reaction stage The product gas mixture can separate the acrolein in a manner known per se and the remaining gas at least in a manner known per se partly as a diluent gas be returned to the propene partial oxidation. In a convenient way however, it becomes heterogeneous for feeding a subsequent one catalyzed partial oxidation of the acrolein contained therein acrylic acid use. Zeckmäßigerweise it becomes one before entering such a subsequent reaction stage Cool down in a direct and / or indirect way, so as to achieve a full afterburn parts of the acrolein formed in the propene oxidation step to suppress.

Üblicherweise wird dazu zwischen die beiden Reaktionsstufen ein Nachkühler geschaltet. Dies kann im einfachsten Fall ein indirekter Rohrbündelwärmeträger sein. Anschließend wird meist noch Sauerstoff in Form von Luft ergänzt, um den für eine solche Acroleinoxidation vorteilhaften überstöchiometrischen Sauerstoffgehalt zur Verfügung zu stellen. Mit Vorteil wird eine solche Acroleinpartialoxidation in Analogie zum erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt.Usually an aftercooler is connected between the two reaction stages. In the simplest case, this can be an indirect tube bundle heat transfer medium. Subsequently oxygen is usually supplemented in the form of air, the one for such Acrolein oxidation beneficial overstoichiometric Oxygen content available to deliver. Such an acrolein partial oxidation is advantageous in analogy to the method according to the invention carried out.

Der Propenanteil im Reaktionsgasausgangsgemisch kann beim erfindungsgemäßen Verfahren z.B. bei Werten von 4 bis 15 Vol.-%, häufig bei 5 bis 12 Vol.-% bzw. 5 bis 8 Vol.-% liegen (jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen).The proportion of propene in the reaction gas starting mixture can in the inventive method e.g. at values of 4 to 15% by volume, often 5 to 12% by volume or 5 to 8 vol .-% (each based on the total volume).

Häufig wird man das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Propen : Sauerstoff indifferente Gase (einschließlich Wasserdampf) Volumenverhältnis im Reaktionsgasausgangsgemisch 1 von 1 : (1,0 bis 3,0) : (5 bis 25), vorzugsweise 1 : (1,7 bis 2,3) : (10 bis 15) durchführen. Im Regelfall wird das indifferente (inerte) Gas zu wenigstens 20 % seines Volumens aus molekularem Stickstoff bestehen. Es kann aber auch zu ≥30 Vol.-%, oder zu ≥40 Vol.-%, oder zu ≥50 Vol.-%, oder zu ≥60 Vol.-%, oder zu ≥70 Vol.-%, oder zur ≥80 Vol.-%, oder zu ≥90 Vol.-%, oder zu ≥95 Vol.-% aus molekularem Stickstoff bestehen (generell sollen in dieser Schrift inerte Verdünnungsgase solche sein, die sich beim einmaligen Durchgang durch die Reaktionsstufe zu weniger als 5 %, bevorzugt zu weniger als 2 % umsetzen; das sind neben molekularem Stickstoff z.B. Gase wie Propan, Ethan, Methan, Pentan, Butan, CO2, CO, Wasserdampf und/oder Edelgase). Natürlich kann das inerte Verdünnungsgas beim erfindungsgemäßen Verfahren auch zu bis zu 50 mol-%, bzw. bis zu 75 mol-% und mehr aus Propan bestehen. Bestandteil des Verdünnungsgases kann auch Kreisgas sein, wie es nach der Abtrennung des Acroleins und/oder der Acrylsäure (z.B. im Fall einer nachgeschalteten zweiten Oxidationsstufe) aus dem Produktgasgemisch verbleibt.The process according to the invention is often used in the case of a propene: oxygen-inert gas (including water vapor) volume ratio in the reaction gas starting mixture 1 of 1: (1.0 to 3.0): (5 to 25), preferably 1: (1.7 to 2, 3): Carry out (10 to 15). As a rule, the indifferent (inert) gas will consist of at least 20% of its volume of molecular nitrogen. However, it can also be ≥30 vol.%, Or ≥40 vol.%, Or ≥50 vol.%, Or ≥60 vol.%, Or ≥70 vol.%, Or ≥80 vol .-%, or ≥90 vol .-%, or ≥95 vol .-% consist of molecular nitrogen (generally, in this document, inert diluent gases should be those that pass through the reaction step less than 5%, preferably less than 2%; in addition to molecular nitrogen, these include gases such as propane, ethane, methane, pentane, butane, CO 2 , CO, water vapor and / or noble gases). Of course, the inert diluent gas in the process according to the invention can also consist of up to 50 mol% or up to 75 mol% and more of propane. Circulating gas can also be part of the diluent gas, as it remains after the acrolein and / or acrylic acid have been separated off (for example in the case of a downstream second oxidation stage) from the product gas mixture.

Erfindungsgemäß günstige Reaktionsgasausgangsgemische sind z.B. auch solche, die aus 6 bis 15 (bevorzugt 7 bis 11) Vol-% Propen, 4 bis 20 (bevorzugt 6 bis 12) Vol.-% Wasser, ≥0 bis 10 (bevorzugt ≥0 bis 5) Vol.-% von Propen, Wasser Sauerstoff und Stickstoff verschiedenen Bestandteilen, soviel molekularem Sauerstoff, dass das molare Verhältnis von enthaltenem molekularem Sauerstoff zu enthaltenem Propen 1,5 bis 2,5 (bevorzugt 1,6 bis 2,2) beträgt, und als Restmenge bis zu 100 Vol.-% Gesamtmenge aus molekularem Stickstoff zusammengesetzt sind, wie sie die DE-A 10302715 empfiehlt.Reaction gas starting mixtures which are favorable according to the invention are, for example, also those which consist of 6 to 15 (preferably 7 to 11)% by volume propene, 4 to 20 (preferably 6 to 12)% by volume Water, ≥0 to 10 (preferably ≥0 to 5)% by volume components other than propene, water, oxygen and nitrogen, so much molecular oxygen that the molar ratio of molecular oxygen to propene contained is 1.5 to 2.5 (preferably 1.6 to 2.2), and the residual amount is composed of up to 100% by volume total of molecular nitrogen how they the DE-A 10302715 recommends.

An dieser Stelle sei noch festgehalten, dass als Aktivmassen für die Festbettkatalysatorschüttung auch die Multimetalloxidmassen der DE-A 10261186 günstig sind.At this point it should be noted that the multimetal oxide masses of the DE-A 10261186 are cheap.

Erfindungsgemäß günstige Ausgestaltungen eines Zweizonenrohrbündelreaktors für die erfindungsgemäße Reaktionsstufe können wie folgt beschaffen sein (die konstruktive Detailgestaltung kann wie in den Gebrauchsmusteranmeldungen 202 19 277.6, 2002 19 278.4 und 202 19 279.2 bzw. in den PCT-Anmeldungen PCT/EP02/14187, PCT/EP02/14188 oder PCT/EP02/14189 erfolgen): Kontaktrohre: Material der Kontaktrohre: ferritischer Stahl; Abmessungen der Kontaktrohre: z.B. 3500 mm Länge; z.B. 30 mm Außendurchmesser; z.B. 2 mm Wandstärke; Configurations of a two-zone tube bundle reactor for the reaction stage according to the invention which are favorable according to the invention can be as follows (the constructive detailed design can be as in utility model applications 202 19 277.6, 2002 19 278.4 and 202 19 279.2 or in PCT applications PCT / EP02 / 14187, PCT / EP02 / 14188 or PCT / EP02 / 14189): Contact tubes: Contact tube material: ferritic steel; Dimensions of the contact tubes: eg 3500 mm length; eg 30 mm outside diameter; eg 2 mm wall thickness;

Anzahl der Kontaktrohre im Rohrbündel: z.B. 30000, oder 28000, oder 32000, oder 34000; zusätzlich bis zu 10 Thermorohre (wie in EP-A 873 783 und EP-A 12 70 065 beschrieben), die wie die Kontaktrohre beschickt sind (schneckenartig von ganz außen nach innen drehend) z.B. der selben Länge und Wandstärke, aber mit einem Außendurchmesser von z.B. 33,4 mm und einer zentrierten Thermohülse von z.B. 8 mm Außendurchmesser und z.B. 1 mm Wandstärke;
Reaktor (Material wie die Kontaktrohre):
Zylinderförmiger Behälter eines Innendurchmessers von 6000 – 8000 mm;
Reaktorhauben plattiert mit Edelstahl des Typs 1,4541; Plattierungsdicke: einige mm;
ringförmig angeordnetes Rohrbündel, z.B. mit einem freien zentralen Raum;
Durchmesser des zentralen freien Raumes: z.B. 1000 – 2500 mm (z.B. 1200 mm, oder 1400 mm, oder 1600 mm, oder 1800 mm, oder 2000 mm, oder 2200 mm, oder 2400 mm);
normalerweise homogene Kontaktrohrverteilung im Rohrbündel (6 äquidistante Nachbarrohre pro Kontaktrohr), Anordnung in gleichseitigem Dreieck, Kontaktrohrteilung (Abstand der zentrischen Innenachsen von zueinander nächstliegenden Kontaktrohren): 35 – 45 mm, z.B. 36 mm, oder 38 mm, oder 40 mm, oder 42 mm, oder 44 mm;
die Kontaktrohre sind mit ihren Enden in Kontaktrohrböden (oberer Boden und unterer Boden z.B. mit einer Dicke von 100 – 200 mm) abdichtend befestigt und münden am oberen Ende in eine mit dem Behälter verbundene Haube, die einen Zulaß für das Reaktionsgasausgangsgemisch aufweist; ein z.B. auf der halben Kontaktrohrlänge befindliches Trennblech einer Dicke von 20 – 100 mm, teilt den Reaktorraum symmetrisch in zwei Temperaturzonen (Temperaturzonen) A (obere Zone) und B (untere Zone); jede Temperaturzone wird durch eine Umlenkscheibe in 2 äquidistante Längsabschnitte geteilt;
die Umlenkscheibe weist bevorzugt Ringgeometrie auf; die Kontaktrohre sind mit Vorteil am Trennblech abdichtend befestigt; an den Umlenkscheiben sind sie nicht abdichtend befestigt, so dass die Querströmungsgeschwindigkeit der Salzschmelze innerhalb einer Zone möglichst konstant ist;
jede Zone wird durch eine eigene Salzpumpe mit Salzschmelze als Wärmeträger versorgt; die Zufuhr der Salzschmelze ist z.B. unterhalb der Umlenkscheibe und die Entnahme ist z.B. oberhalb der Umlenkscheibe;
aus beiden Salzschmelzekreisen wird z.B. ein Teilstrom entnommen und z.B. in einem gemeinsamen oder zwei getrennten indirekten Wärmetauschern abgekühlt (Dampferzeugung);
im ersten Fall wird der abgekühlte Salzschmelzestrom aufgeteilt, mit dem jeweiligen Reststrom vereinigt und durch die jeweilige Pumpe in den entsprechenden Ringkanal, der die Salzschmelze über den Behälterumfang verteilt, in den Reaktor gedrückt;
durch im Reaktormantel befindliche Fenster gelangt die Salzschmelze zum Rohrbündel; die Einströmung erfolgt z.B. in radialer Richtung zum Rohrbündel;
die Salzschmelze fließt in jeder Zone der Vorgabe des Umlenkblechs folgend z.B. in der Abfolge

  • – von außen nach innen,
  • – von innen nach außen,
um die Kontaktrohre;
durch um den Behälterumfang angebrachte Fenster sammelt sich die Salzschmelze an jedem Zonenende in einem um den Reaktormantel angebrachten Ringkanal, um einschließlich Teilstromkühlung im Kreis gepumpt zu werden;
über jede Temperaturzone wird die Salzschmelze von unten nach oben geführt;
Das Reaktionsgasgemisch verlässt den Reaktor der erfindungsgemäßen Reaktionsstufe mit einer Temperatur wenige Grad höher als die Salzbadeintrittstemperatur. Das Reaktionsgasgemisch wird für die Weiterverarbeitung in einer nachfolgenden Acroleinoxidationsstufe zweckmäßigerweise in einem separaten Nachkühler, der dem Reaktor der 1. Stufe nachgeschaltet ist, auf 220°C bis 280°C, bevorzugt 240°C bis 260°C abgekühlt.Number of contact tubes in the tube bundle: e.g. 30,000, or 28,000, or 32,000, or 34,000; additionally up to 10 thermotubes (as in EP-A 873 783 and EP-A 12 70 065 described), which are loaded like the contact tubes (rotating like a screw from the very outside to the inside), for example of the same length and wall thickness, but with an outer diameter of, for example, 33.4 mm and a centered thermal sleeve of, for example, 8 mm outer diameter and, for example, 1 mm wall thickness;
Reactor (material like the contact tubes):
Cylindrical container with an inner diameter of 6000 - 8000 mm;
Reactor covers clad with 1.4541 stainless steel; Plating thickness: a few mm;
ring-shaped tube bundle, for example with a free central space;
Diameter of the central free space: eg 1000 - 2500 mm (eg 1200 mm, or 1400 mm, or 1600 mm, or 1800 mm, or 2000 mm, or 2200 mm, or 2400 mm);
Normally homogeneous contact tube distribution in the tube bundle (6 equidistant neighboring tubes per contact tube), arrangement in an equilateral triangle, contact tube division (distance of the central inner axes from the closest contact tubes): 35 - 45 mm, e.g. 36 mm, or 38 mm, or 40 mm, or 42 mm , or 44 mm;
the contact tubes are sealed with their ends in contact tube plates (upper plate and lower plate, for example with a thickness of 100-200 mm) and open at the upper end into a hood connected to the container, which has an inlet for the reaction gas starting mixture; a separating plate, for example on half the length of the contact tube, with a thickness of 20-100 mm, divides the reactor space symmetrically into two temperature zones (temperature zones) A (upper zone) and B (lower zone); each temperature zone is divided into 2 equidistant longitudinal sections by a deflection disk;
the deflection disk preferably has a ring geometry; the contact tubes are advantageously fastened in a sealing manner to the separating plate; they are not attached in a sealing manner to the deflection disks, so that the cross-flow velocity of the molten salt is as constant as possible within a zone;
each zone is supplied with molten salt as a heat transfer medium by its own salt pump; the supply of the molten salt is, for example, below the deflection plate and the removal is, for example, above the deflection plate;
For example, a partial flow is taken from both molten salt circuits and cooled, for example, in a common or two separate indirect heat exchangers (steam generation);
in the first case the cooled salt melt stream is divided, combined with the respective residual stream and pressed into the reactor by the respective pump into the corresponding ring channel which distributes the salt melt over the circumference of the container;
the salt melt reaches the tube bundle through windows in the reactor jacket; the inflow takes place, for example, in the radial direction to the tube bundle;
the salt melt flows in each zone according to the specification of the baffle, for example in the sequence
  • - from the outside to the inside,
  • - from the inside to the outside,
around the contact tubes;
through windows arranged around the circumference of the vessel, the molten salt collects at each end of the zone in an annular channel arranged around the reactor jacket in order to be pumped in a circuit, including partial flow cooling;
The molten salt is led from bottom to top over each temperature zone;
The reaction gas mixture leaves the reactor of the reaction stage according to the invention at a temperature a few degrees higher than the salt bath inlet temperature. For further processing in a subsequent acrolein oxidation stage, the reaction gas mixture is expediently cooled to 220 ° C. to 280 ° C., preferably 240 ° C. to 260 ° C., in a separate aftercooler, which is connected downstream of the first stage reactor.

Der Nachkühler ist in der Regel unterhalb des unteren Rohrbodens angeflanscht und besteht normalerweise aus Rohren mit ferritischem Stahl. In die Rohre des Nachkühlers sind mit Vorteil innen Edelstahl-Blechspiralen, die teil- oder vollgewendelt sein können, zur Verbesserung des Wärmeübergangs eingeführt.The aftercooler is usually below flanged to the lower tube plate and usually consists of Pipes with ferritic steel. Into the aftercooler pipes with advantage inside stainless steel sheet spirals that are partially or fully coiled could be, to improve heat transfer introduced.

Salzschmelze:Molten salt:

Als Salzschmelze kann ein Gemisch aus 53 Gew.-% Kaliumnitrat, 40 Gew.-% Natriumnitrit und 7 Gew.-% Natriumnitrat verwendet werden; beide Temperaturzonen und der Nachkühler wenden mit Vorteil eine Salzschmelze derselben Zusammensetzung an; die in den Temperaturzonen umgepumpte Salzmenge kann je Zone ca. 10000 m3/h betragen.A mixture of 53% by weight of potassium nitrate, 40% by weight of sodium nitrite and 7% by weight of sodium nitrate can be used as the molten salt; both temperature zones and the aftercooler advantageously use a molten salt of the same composition; the amount of salt pumped around in the temperature zones can be approximately 10000 m 3 / h per zone.

Stromführung:Flow Control:

das Reaktionsgasausgangsgemisch strömt zweckmäßig von oben nach unten durch den Erststufenreaktor, während die unterschiedlich temperierten Salzschmelzen der einzelnen Zonen zweckmäßig von unten nach oben gefördert werden;
Kontaktrohr- und Thermorohrbeschickung (von oben nach unten) z.B.:
Abschnitt 1: 50 cm Länge
Steatitringe der Geometrie 7 mm × 7 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) als Vorschüttung.
Abschnitt 2: 140 cm Länge
Katalysatorbeschickung mit einem homogenen Gemisch aus 30 Gew.-% an Steatitringen der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) und 70 Gew.-% Vollkatalysator aus Abschnitt 3.
Abschnitt 3: 160 cm Länge
Katalysatorbeschickung mit ringförmigem (5 mm × 3 mm × 2 mm = Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) Vollkatalysator gemäß Beispiel 1 der DE-A 10046957 (Stöchiometrie: [Bi2W2O9 × 2 WO3]0,5 [Mo12Co5,5Fe2,94Si1,59K0,08Ox)1).
the reaction gas starting mixture expediently flows from top to bottom through the first stage reactor, while the differently tempered salt melts of the individual zones are expediently conveyed from bottom to top;
Contact tube and thermotube feeding (from top to bottom) eg:
Section 1: 50 cm in length
Steatite rings of geometry 7 mm × 7 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter) as a pre-fill.
Section 2: 140 cm in length
Catalyst feed with a homogeneous mixture of 30% by weight of steatite rings of geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter) and 70% by weight of full catalyst from section 3.
Section 3: 160 cm in length
Catalyst feed with annular (5 mm × 3 mm × 2 mm = outer diameter × length × inner diameter) full catalyst according to Example 1 of the DE-A 10046957 (Stoichiometry: [Bi 2 W 2 O 9 × 2 WO 3 ] 0.5 [Mo 12 Co 5.5 Fe 2 , 94 Si 1.59 K 0.08 O x ) 1 ).

In der vorgenannten Beschickung kann der Vollkatalysator aus Beispiel 1 der DE-A 10046957 auch ersetzt werden durch:

  • a) einen Katalysator gemäß Beispiel 1 c aus der EP-A 15565 oder einen gemäß diesem Beispiel herzustellenden Katalysator, der jedoch die Aktivmasse Mo12Ni6,5Zn2Fe2Bi1P0,0065K0,06Ox · 10 SiO2 aufweist;
  • b) Beispiel Nr. 3 aus der DE-A 19855913 als Hohlzylindervollkatalysator der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm bzw. 5 mm × 2 mm × 2 mm;
  • c) Multimetalloxid II Vollkatalysator gemäß Beispie 1 der DE-A 19746210 ;
  • d) einen der Schalenkatalysatoren 1, 2 und 3 aus der DE-A 10063162 , jedoch bei gleicher Schalendicke auf Trägerringe der Geometrie 5 mm × 3 mm × 1,5 mm bzw. 7 mm × 3 mm × 1,5 mm aufgebracht.
In the feed mentioned above, the unsupported catalyst from Example 1 can DE-A 10046957 can also be replaced by:
  • a) a catalyst according to Example 1 c from the EP-A 15565 or a catalyst to be produced according to this example, but which has the active composition Mo 12 Ni 6.5 Zn 2 Fe 2 Bi 1 P 0.0065 K 0.06 O x .10 SiO 2 ;
  • b) Example No. 3 from the DE-A 19855913 as a hollow cylinder full catalyst with a geometry of 5 mm × 3 mm × 2 mm or 5 mm × 2 mm × 2 mm;
  • c) multimetal oxide II full catalyst according to Example 1 of DE-A 19746210 ;
  • d) one of the shell catalysts 1, 2 and 3 from the DE-A 10063162 , but with the same shell thickness applied to carrier rings with a geometry of 5 mm × 3 mm × 1.5 mm or 7 mm × 3 mm × 1.5 mm.

Im Übrigen wird die Festbettkatalysatorschüttung erfindungsgemäß zweckmäßig so gewählt (z.B. durch Verdünnung mit z.B. Inertmaterial), dass der Temperaturunterschied zwischen dem Heißpunktmaximum des Reaktionsgasgemisches in den einzelnen Temperaturzonen und der jeweiligen Temperatur der Temperaturzone in der Regel 80°C nicht überschreitet. Meist beträgt dieser Temperaturunterschied ≤70°C, häufig liegt er bei 20 bis 70°C, vorzugsweise ist dieser Temperaturunterschied gering. Außerdem wird die Festbettkatalysatorschüttung aus Sicherheitsgründen in dem Fachmann an sich bekannter Weise so gewählt (z.B. durch Verdünnung mit z.B. Inertmaterial), dass die "peak-to-salt-temperature sensitivity" gemäß Definition in der EP-A 1106598 ≤ 9°C, oder ≤7°C, oder ≤5°C, oder ≤3°C beträgt.In addition, the fixed bed catalyst bed is expediently chosen according to the invention (for example by dilution with, for example, inert material) such that the temperature difference between the hotspot maximum of the reaction gas mixture in the individual temperature zones and the respective temperature in the temperature zone generally does not exceed 80.degree. This temperature difference is usually ≤70 ° C, often it is 20 to 70 ° C, preferably this temperature difference is small. In addition, the fixed bed catalyst bed is chosen for safety reasons in a manner known per se to the person skilled in the art (for example by dilution with, for example, inert material) such that the "peak-to-salt-temperature sensitivity" as defined in the EP-A 1106598 ≤ 9 ° C, or ≤7 ° C, or ≤5 ° C, or ≤3 ° C.

BeispieleExamples

Ein Reaktionsrohr (V2A Stahl; 30 mm Außendurchmesser, 2 mm Wandstärke, 26 mm Innendurchmesser, Länge: 350 cm, sowie ein in der Reaktionsrohrmitte zentriertes Thermorohr (4 mm Außendurchmesser) zur Aufnahme eines Thermoelements mit dem die Temperatur im Reaktionsrohr auf seiner gesamten Länge ermittelt werden kann) wird von oben nach unten wie folgt beschickt:
Abschnitt 1: 50 cm Länge
Steatitringe der Geometrie 7 mm × 7 mm × 4 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) als Vorschüttung.
Abschnitt 2: 140 cm Länge
Katalysatorbeschickung mit einem homogenen Gemisch aus 30 Gew.-% an Steatitringen der Geometrie 5 mm × 3 mm × 2 mm (Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) und 70 Gew. % Vollkatalysator aus Abschnitt 3.
Abschnitt 3: 160 cm Länge
Katalysatorbeschickung mit ringförmigem (5 mm × 3 mm × 2 mm = Außendurchmesser × Länge × Innendurchmesser) Vollkatalysator gemäß Beispiel 1 der DE-A 10046957 (Stöchiometrie: [Bi2W2O9 × 2WO3]0,5 [Mo12Co5,5Fe2,94Si1,59K0,08Ox]1).
A reaction tube (V2A steel; 30 mm outside diameter, 2 mm wall thickness, 26 mm inside diameter, length: 350 cm) as well as a thermotube centered in the middle of the reaction tube (4 mm outside diameter) for receiving a thermocouple with which the temperature in the reaction tube is determined over its entire length is loaded from top to bottom as follows:
Section 1: 50 cm in length
Steatite rings of geometry 7 mm × 7 mm × 4 mm (outer diameter × length × inner diameter) as a pre-fill.
Section 2: 140 cm in length
Catalyst feed with a homogeneous mixture of 30% by weight of steatite rings with the geometry 5 mm × 3 mm × 2 mm (outer diameter × length × inner diameter) and 70% by weight of full catalyst from section 3.
Section 3: 160 cm in length
Catalyst feed with annular (5 mm × 3 mm × 2 mm = outer diameter × length × inner diameter) full catalyst according to Example 1 of the DE-A 10046957 (Stoichiometry: [Bi 2 W 2 O 9 × 2WO 3 ] 0.5 [Mo 12 Co 5.5 Fe 2.94 Si 1.59 K 0.08 O x ] 1 ).

Von oben nach unten werden die ersten 175 cm mittels eines im Gegenstrom gepumpten Salzbades A thermostatisiert. Die zweiten 175 cm werden mittels eines im Gegenstrom gepumpten Salzbades B thermostatisiert.From top to bottom are the first 175 cm thermostatted by means of a salt bath A pumped in countercurrent. The second 175 cm are pumped in countercurrent Salt bath B thermostatted.

Die vorstehend beschriebene erste Reaktionsstufe wird mit einem Reaktionsgasausgangsgemisch 1 der nachfolgenden Zusammensetzung kontinuierlich beschickt, wobei
die Belastung und die Thermostatisierung des ersten Reaktionsrohres variiert werden: 6 bis 6,5 Vol. % Propen,
3 bis 3,5 Vol.-% H2O,
0,3 bis 0,5 Vol.-% CO,
0,8 bis 1,2 Vol.-% CO2,
0,01 bis 0,04 Vol. % Acrolein,
10,4 bis 10,7 Vol. % O2 und
als Restmenge ad 100 % molekularer Stickstoff.
The first reaction stage described above is fed continuously with a reaction gas starting mixture 1 of the following composition, wherein
the load and the thermostatization of the first reaction tube can be varied: 6 to 6.5 vol.% propene,
3 to 3.5% by volume H 2 O,
0.3 to 0.5 vol.% CO,
0.8 to 1.2 vol% CO 2 ,
0.01 to 0.04% by volume of acrolein,
10.4 to 10.7% by volume of O 2 and
as a residual amount of 100% molecular nitrogen.

Das Reaktionsgasgemisch durchströmt das Reaktionsrohr von oben nach unten.The reaction gas mixture flows through the reaction tube from top to bottom.

Der Druck am Eingang des Reaktionsrohres variiert in Abhängigkeit von der gewählten Propenbelastung zwischen 2,3 und 3,1 bar.The pressure at the entrance to the reaction tube varies depending on from the chosen one Propene load between 2.3 and 3.1 bar.

Dem Produktgasgemisch wird am Reaktionsrohrausgang eine kleine Probe für die gaschromatographische Analyse genommen. Am Ende der Temperaturzone A befindet sich ebenfalls eine Analysenstelle.The product gas mixture is at the reaction tube outlet a little sample for taken the gas chromatographic analysis. At the end of the temperature zone A is also an analysis point.

Die Ergebnisse in Abhängigkeit von Belastungen und Salzbadtemperaturen zeigt die nachfolgende Tabelle 1 (der Buchstabe B in Klammern bedeutet Beispiel).The results depend The table below shows the loads and salt bath temperatures 1 (the letter B in parentheses means example).

TA, TB, stehen für die Temperaturen der umgepumpten Salzbäder in den Temperaturzonen A und B.T A , T B stand for the temperatures of the pumped salt baths in temperature zones A and B.

U P / A ist der Propenumsatz am Ende der Temperaturzone A in mol-%.U P / A is the propene turnover at the end of the Temperature zone A in mol%.

U P / B ist der Propenumsatz am Ende der Temperaturzone B in mol-%.U P / B is the propene turnover at the end of the Temperature zone B in mol%.

SAC ist die Selektivität der Acroleinbildung im Produktgasgemisch bezogen auf umgesetztes Propen in mol-%.S AC is the selectivity of acrolein formation in the product gas mixture based on converted propene in mol%.

SAA ist die Selektivität der Acrylsäurenebenproduktbildung im Produktgasgemisch bezogen auf umgesetztes Propen in mol-%.S AA is the selectivity of acrylic acid by-product formation in the product gas mixture based on converted propene in mol%.

TmaxA, TmaxB stehen für die höchste Temperatur des Reaktionsgasgemisches innerhalb der Temperaturzonen A und B in °C.T maxA , T maxB stand for the highest temperature of the reaction gas mixture within temperature zones A and B in ° C.

Tabelle 1

Figure 00290001
Table 1
Figure 00290001

VergleichsbeispieleComparative Examples

Alles wird wie in den Beispielen durchgeführt. Die Länge der Beschickungsabschnitte der Festbettkatalysatorbeschickung werden jedoch wie folgt geändert:
Abschnitt 2: 125 cm anstelle 140 cm.
Abschnitt 3: 175 cm anstelle 160 cm.
Everything is done as in the examples. However, the length of the feed sections of the fixed bed catalyst feed are changed as follows:
Section 2: 125 cm instead of 140 cm.
Section 3: 175 cm instead of 160 cm.

Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 2. (V) bedeutet Vergleichsbeispiel. Tabelle 2

Figure 00290002
The results are shown in Table 2. (V) means comparative example. Table 2
Figure 00290002

Im Vergleich mit den Ergebnissen in Tabelle 1 werden bei vergleichbaren U P / B Werten geringere SAC erzielt.In comparison with the results in Table 1, lower S AC are achieved with comparable UP / B values.

Claims (18)

Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propen zu Acrolein bei dem man ein Propen, molekularen Sauerstoff und wenigstens ein Inertgas enthaltendes Reaktionsgasausgangsgemisch, das den molekularen Sauerstoff und das Propen in einem molaren Verhältnis O2:C3H6 ≥1 enthält, in einer Reaktionsstufe mit der Maßgabe über eine Festbettkatalysatorschüttung, deren Aktivmasse wenigstens ein die Elemente Mo, Fe und Bi enthaltendes Multimetalloxid ist, führt, dass – die Festbettkatalysatorschüttung in zwei räumlich aufeinanderfolgenden Temperaturzonen A, B angeordnet ist, – sowohl die Temperatur der Temperaturzone A als auch die Temperatur der Temperaturzone B eine Temperatur im Bereich von 290 bis 380°C ist, – die Festbettkatalysatorschüttung aus wenigstens zwei räumlich aufeinander folgenden Festbettkatalysatorschüttungszonen besteht, wobei die volumenspezifische Aktivität innerhalb einer Festbettkatalysatorschüttungszone im wesentlichen konstant ist und in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone sprunghaft zunimmt, – sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 40 bis 80 mol.-% erstreckt, – bei einmaligem Durchgang des Reaktionsgasausgangsgemisches durch die gesamte Festbettkatalysatorschüttung der Propenumsatz ≥90 mol.-% und die Selektivität der Acroleinbildung, bezogen auf umgesetztes Propen, ≥90 mol.-% beträgt, – die zeitliche Abfolge, in der das Reaktionsgasgemisch die Temperaturzonen A, B durchströmt, der alphabetischen Abfolge der Temperaturzonen entspricht, – die Belastung der Festbettkatalysatorschüttung mit dem im Reaktionsgasausgangsgemisch enthaltenen Propen ≥90 Nl Propen/l Festbettkatalysatorschüttung · h beträgt, und – die Differenz TmaxA – TmaxB, gebildet aus der höchsten Temperatur Tmax, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone A aufweist, und der höchsten Temperatur TmaxB, die das Reaktionsgasgemisch innerhalb der Temperaturzone B aufweist, ≥0°C beträgt, dadurch gekennzeichnet ist, dass der Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B in der Festbettkatalysatorschüttung nicht mit einem Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone zusammenfällt.Process of heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propene to acrolein, in which a reaction gas starting mixture containing propene, molecular oxygen and at least one inert gas, which contains the molecular oxygen and the propene in a molar ratio O 2 : C 3 H 6 ≥1, in one reaction step with the proviso of a fixed bed catalyst bed, the active mass of which is at least one multimetal oxide containing the elements Mo, Fe and Bi, leads to the fact that the fixed bed catalyst bed is arranged in two spatially successive temperature zones A, B, both the temperature of temperature zone A and the temperature temperature zone B is a temperature in the range from 290 to 380 ° C., - The fixed bed catalyst bed consists of at least two spatially successive fixed bed catalyst bed zones, the volume-specific activity within a fixed bed catalyst bed zone being essentially constant and in the direction of flow of the reaction gas mixture during the transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone, the temperature of the zone A increases rapidly to one Propene extends from 40 to 80 mol%, - with a single passage of the reaction gas starting mixture through the entire fixed bed catalyst bed, the propene conversion ≥90 mol% and the selectivity of acrolein formation, based on converted propene, is ≥90 mol%, - which time sequence in which the reaction gas mixture flows through the temperature zones A, B, corresponds to the alphabetical sequence of the temperature zones, - the loading of the fixed bed catalyst bed with that in the reaction gas starting propylene contained ≥90 Nl propene / l fixed bed catalyst bed · h, and - the difference T maxA - T maxB , formed from the highest temperature T max , which the reaction gas mixture has within the temperature zone A, and the highest temperature T maxB , which Reaction gas mixture within temperature zone B is ≥0 ° C, characterized in that the transition from temperature zone A to temperature zone B in the fixed bed catalyst bed does not coincide with a transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass TmaxA – TmaxB ≥3°C und ≤70°C beträgt.A method according to claim 1, characterized in that T maxA - T maxB is ≥3 ° C and ≤70 ° C. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass TmaxA – TmaxB ≥20°C und ≤60°C beträgt.A method according to claim 1, characterized in that T maxA - T maxB is ≥20 ° C and ≤60 ° C. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Propenbelastung der Festbettkatalysatorschüttung ≥90 Nl/l · h und < 160 Nl/l · h beträgt.A method according to claim 1 to 3, characterized in that the propene loading of the fixed bed catalyst bed is ≥90 Nl / l · h and <160 Nl / l · h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Propenbelastung der Festbettkatalysatorschüttung ≥160 Nl/l · h und ≤300 Nl/l h beträgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the propene load of the fixed bed catalyst bed ≥160 Nl / l · h and ≤300 Nl / l h is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Reaktionszone A 305 bis 365°C beträgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the temperature of reaction zone A is 305 to 365 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Reaktionszone A 310 bis 340°C beträgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the temperature of reaction zone A is 310 to 340 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 50 bis 70 mol.-% erstreckt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the temperature zone A up to a propene conversion of Extends from 50 to 70 mol%. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Temperaturzone A bis zu einem Umsatz des Propens von 60 bis 70 mol.-% erstreckt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the temperature zone A up to a propene conversion of 60 to 70 mol .-% extends. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis O2:Propen im Reaktionsgasausgangsgemisch 1 bis 2 beträgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ratio O 2 : propene in the reaction gas starting mixture is 1 to 2. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Zusammensetzung der verwendeten Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung unverändert ist.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the chemical composition of the active mass used is above the total fixed bed catalyst bed unchanged is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Festbettkatalysatorschüttung nicht mehr als vier Festbettkatalysatorschüttungszonen umfasst.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the total fixed bed catalyst bed no more than four fixed bed catalyst bed zones includes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einheitlicher Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches die volumenspezifische Aktivmasse um wenigstens 5 Gew.-% zunimmt.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that that with a uniform active mass over the entire fixed bed catalyst bed during the transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone in the direction of flow of the reaction gas mixture the volume-specific active mass by at least 5 wt .-% increases. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einheitlicher Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung beim Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches die volumenspezifische Aktivmasse um wenigstens 10 Gew.-% zunimmt.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that that with a uniform active mass over the entire fixed bed catalyst bed during the transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone in the direction of flow of the reaction gas mixture the volume-specific active mass by at least 10 wt .-% increases. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einheitlicher Aktivmasse über die gesamte Festbettkatalysatorschüttung der Unterschied in der volumenspezifischen Aktivmasse derjenigen Festbettkatalysatorschüttungszone mit der geringsten volumenspezifischen Aktivität und derjenigen Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität nicht mehr als 40 Gew. % beträgt.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that that with a uniform active mass over the entire fixed bed catalyst bed Difference in the volume-specific active mass of that fixed bed catalyst bed zone with the lowest volume-specific activity and that fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity is not more than 40% by weight. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strömungsrichtung des Reaktionsgasgemisches letzte Festbettkatalysatorschüttungszone unverdünnt ist und nur aus Katalysatorformkörpern besteht.Method according to one of claims 1 to 15, characterized in that that the flow direction of the reaction gas mixture last fixed bed catalyst bed zone undiluted is and only from shaped catalyst bodies consists. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Festbettkatalysatorschüttungszone mit der höchsten volumenspezifischen Aktivität nicht bis in die Temperaturzone A hineinragt.Method according to one of claims 1 to 16, characterized in that that the fixed bed catalyst bed zone with the highest volume-specific activity does not protrude into temperature zone A. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Festbettkatalysatorschüttung im Bereich
Figure 00320001
kein Übergang von einer Festbettkatalysatorschüttungszone in eine andere Festbettkatalysatorschüttungszone befindet, wobei L die Länge der Festbettkatalysatorschüttung und X die Stelle innerhalb der Festbettkatalysatorschüttung ist, wo der Übergang von der Temperaturzone A in die Temperaturzone B erfolgt.
Method according to one of claims 1 to 17, characterized in that in the fixed bed catalyst bed in the area
Figure 00320001
there is no transition from a fixed bed catalyst bed zone to another fixed bed catalyst bed zone, where L is the length of the fixed bed catalyst bed and X is the location within the fixed bed catalyst bed where the transition from temperature zone A to temperature zone B takes place.
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