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Selektive Oxidation

Oxidation von Xylol

Die Oxidation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid ist ein bedeutender chemischer Prozess. Phthalsäureanhydrid (PSA) ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von Polyesterharzen, Weichmachern und Phthalocyaninfarbstoffen. 1997 wurden weltweit ca. 3,3 Millionen Tonnen PSA hergestellt.

o-Xylol wird dabei in der Gasphase an Fließbett- oder Festbettkatalysatoren aus Vanadiumpentoxid, das mit Aluminium- und Zirconphosphaten promotiert und auf Anatas (TiO2 ) geträgert wurde, mit Luftüberschuss zu PSA oxidiert. Die Reaktion findet typischerweise bei 350-450 °C statt und wird aufgrund der großen Reaktionswärme (ΔH= -1110 kJ/mol) in Rohrbündelreaktoren durchgeführt:

Abb.1

Als Nebenprodukte entstehen, neben CO2 aus der Totaloxidation, o-Toluylsäure , Phthalid und Maleinsäureanhydrid. Die Selektivität des BASF-Prozesses beträgt 78 % und PSA wird nach Destillation mit einer Reinheit von 99,8 % gewonnen.

Der Mechanismus der Reaktion kann mit dem Mars-van-Krevelen-Mechanismus erklärt werden.

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