Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von chlorid- und carbonatarmen Quarz als Rückhaltemedium für Katalysatoren auf Basis fester Säuren in Festbettreaktoren. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Anwendung in der Herstellung von Bis(4-hydroxyaryl)alkanen, besonders bevorzugt für die Herstellung von Bisphenol A.

Verfahren zur Synthese von Bisphenol A (BPA) mittels Ionentauscherkatalyse sind z. B. in US-A 4 391 997, US-A 4 400 555, US-A 4 590 303 oder EP-A 210 366 beschrieben. Es ist bekannt, zur großtechnischen Herstellung von BPA ein Gemisch aus Phenol und Aceton durch einen mit sulfonsauren Ionentauscherharzen auf Polystyrolbasis gefüllten Festbettreaktor zu leiten und anschließend der Aufarbeitung zuzuführen. Es ist zudem bekannt, Festbettreaktoren zu verwenden, durch die der Produktstrom wahlweise von oben nach unten (Abwärtsströmung) oder von unten nach oben (Aufwärtsströmung) durch den Reaktor geleitet werden kann. Beide Strömungsrichtungen haben Vor- und Nachteile.

Bei der Aufwärtsströmung wie in US 2004/0068085 A1 beschrieben ist von Vorteil, dass die Gesamtdruckbelastung des Katalysators, d. h. die Summe aus hydrostatischem und hydrodynamischen Druck über das Katalysatorbett, bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit geringer ist als bei abwärts gerichteter Strömung. Allerdings kann der Katalysator, der in Form von Polymerkügelchen mit ca. 0,3–1 mm Durchmesser eingesetzt wird, bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten mit der Reaktionslösung aus dem Reaktor ausgetragen werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung kleiner Kugeldurchmesser oder bei der Bildung von feinem Katalysatorabrieb möglich. Katalysator, der durch solche Austragung in die Aufarbeitung der Reaktionslösung und die Produktreinigung gelangt, führt dort zu Zersetzungsreaktionen des Bisphenol A und verschlechtert so die Produktqualität. Bei der Fahrweise in Aufwärtsströmung werden daher mechanische Rückhalteeinrichtungen z. B. metallische Siebböden oberhalb des Katalysatorbettes verwendet, um ein Durchschlagen, d. h. Austragen, des Katalysators zu verhindern. Ein weiterer Nachteil der aufwärtsgerichteten Strömung ist die Gefahr der Ausbildung von Kanalströmungen, die die Ausnutzung des Katalysatorfestbettes verschlechtern.

Wird der Festbettreaktor in Abwärtsströmung des Reaktionsmediums betrieben, baut sich Differenzdruck über das Katalysatorbett auf. Dieser ist unter anderem abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsmediums, der Korngröße des Katalysators und des Vernetzungsgrades des Ionenenaustauschers (vgl. DE 197 57 570 A1). Der Gesamtdruck, mit dem der Katalysator belastet wird, muss besonders beobachtet werden, um das Katalysatorbett nicht nachhaltig zu schädigen. Das Austragen von Katalysator aus dem Reaktor kann ebenfalls – wie in US 2004/0068085 A1 beschrieben – durch ein Metallsieb am Reaktorboden verhindert werden.

Diese Art der Katalysatorrückhaltung hat den Nachteil, dass es während des Betriebes zu einer kompletten oder partiellen Verstopfung des Siebbodens durch Katalysatorabrieb oder Katalysatorbruchstücke kommen kann. Solche Verstopfungen können entweder den kompletten Stillstand des Betriebes nach sich ziehen oder eine Erhöhung des Druckverlustes und gegebenenfalls zusätzlich eine ungleich verteilte Strömung im Reaktor verursachen. All diese Effekte sind nachteilig für den Betrieb, da sie z. B. den Durchsatz durch den Reaktor und somit die Produktionsmenge limitieren.

In DE 197 57 570 A1 ist weiterhin beschrieben, dass als Träger des Ionenaustauscherbettes eine Kies-/Sandschicht im unteren Teil des Reaktors eingesetzt wird.

In EP 1 480 993 B1 wird ebenfalls der Einsatz von geschütteten Rückhalteeinrichtungen beschrieben. Als mögliche Materialien werden Silica-basierter Sand, Silica-basierter Kies sowie keramische Körper beschrieben.

Die vorangehend beschriebenen Kies-/Sandschichten als Rückhalteeinrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass sie, insbesondere sauren Medien gegenüber, nicht vollkommen inert sind und deshalb mittelfristig durch den Durchsatz dieser Medien ausgewaschen werden, was zur Instabilität solcher Schichten führen kann. Insbesondere können dabei auch für die nachfolgenden Anlagenteile korrosive Bestandteile ausgewaschen werden.

Es bestand demnach weiterhin Bedarf nach geeigneten Rückhalteeinrichtungen für feste, saure Katalysatoren in Festbettreaktoren, die bevorzugt in Abwärtsströmung betrieben werden, die die vorangehend genannten Nachteile nicht zeigen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand demnach darin, eine geeignete technische Lösung für die Katalysatorrückhaltung in mit saurem Katalysator gefüllten Festbettreaktoren zu finden, ohne dass Korrosion in geschalteten Anlagenteilen durch die Rückhalteeinrichtung verursacht wird. Weiterhin bestand der Wunsch nach langfristiger Stabilität solcher Katalysatorrückhaltungen.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass die Verwendung von chlorid- und carbonatarmen Quarzsand als Rückhaltemedium für saure Katalysatoren, bevorzugt saure Ionenaustauscher, in einem bevorzugt von oben nach unten durchströmten Festbettreaktor besonders geeignet ist. Das ist insbesondere der Fall bei der Verwendung von saurem Medium.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von chlorid- und carbonatarmen Quarzsand als Rückhaltemedium für Katalysatoren auf Basis fester Säuren – im Folgenden auch kurz als saure Katalysatoren bezeichnet – in Festbettreaktoren.

Unter den entsprechenden Reaktionsbedingungen in mit saurem Katalysator gefüllten Festbettreaktoren können durch das Reaktionsmedium in herkömmlichem Sand bzw. Kies enthaltene Chloridionen aus dem Sand- bzw. Kiesbett herauslöst werden und in den folgenden Anlagenteilen zu Korrosion führen. Weiterhin können unter den entsprechenden Reaktionsbedingungen in mit saurem Katalysator gefüllten Festbettreaktoren durch das Reaktionsmedium in herkömmlichem Sand bzw. Kies enthaltene Carbonationen aus dem Sand- bzw. Kiesbett herauslöst werden, was zur Zersetzung des Bettes, Katalysatordurchbruch und Störung des Betriebes führen kann. Diese Nachteile werden durch die Verwendung von chlorid- und carbonatarmen Quarzsand signifikant reduziert bzw. vollständig vermieden. Dadurch wird sowohl die Lebensdauer und damit Einsatzdauer der nachgeschalteten Anlagenteile als auch die Lebensdauer des Sandbettes als Rückhalteeinrichtung und damit der Zyklus zwischen den zur Erneuerung dieses Sandbettes erforderlichen Stillständen des Reaktors erheblich verlängert.

Katalysatoren auf Basis fester Säuren sind im Rahmen der Erfindung solche mit einen pK_A-Wert von kleiner 4, bevorzugt kleiner 2, besonders bevorzugt kleiner 1. Beispiele solcher sauren Katalysatoren sind im Rahmen der Erfindung bevorzugt saure Ionenaustauscherharze, Alumosilikate in H-Form, unter den entsprechenden Reaktionsbedingungen feste Lewissäuren oder andere Heteropolysäuren. Besonders bevorzugt sind saure Ionenaustauscherharze.

Saure Ionenaustauscherharze können beispielsweise Polykondensate, z. B. erhältlich aus Phenol und Formaldehyd, oder Polymerisate, z. B. erhältlich durch Copolymerisation aus Styrol, Acrylaten oder Methacrylaten und Divinylbenzol, sein. Es können aber auch andere entsprechend funktionalisierte Makromoleküle, beispielsweise solche natürlichen Ursprungs wie Cellulosen, Dextrane und Agarosen verwendet werden. Als saure Gruppen können solche Ionenaustauscherharze funktionelle saure Gruppen, wie beispielsweise phenolische Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen und/oder Sulfonsäuregruppen aufweisen. Die sauren Gruppen können entweder über die Copolykondensation bzw. Copolymerisation mit derartige Gruppen tragenden Monomeren oder eine im Anschluss an die Polykondensation bzw. Polymerisation erfolgende Funktionalisierung in die Polykondensate bzw. Polymerisate eingebracht werden. Je nach Art und Kombination der funktionellen Gruppen können die Ionentauscher in ihrer Acidität variieren. Beispielsweise enthalten stark saure Ionenaustauscher gewöhnlich Sulfonsäuregruppen, während schwach saure Ionenaustauscher häufig die weniger saure Carboxylgruppen tragen. Jedoch sind zwischen stark und schwach sauren Ionenaustauschern auch beliebige Mischformen bekannt. Beispiele für saure Gruppen enthaltende Ionenaustauscher sind vernetzte, sulfonierte Polymerisate aus Styrol und Divinylbenzol wie sie z. B. unter dem Handelnamen Lewatit^® vertrieben werden.

Beispiele für Festbettreaktoren sind dem Fachmann bekannt und z. B. in DE-A 197 57 570 oder US-A 2004/0068085 beschrieben.

Im Rahmen der Erfindung ist unter Quarzsand solcher mit einer mittleren Korngröße von 0,3 bis 80 mm, bevorzugt von 0,5 bis 70 mm zu verstehen. Auch sind von Quarzsand im Rahmen der Erfindung Mischungen oder Schichtschüttungen aus mehreren Quarzsanden mit unterschiedlichen mittleren Korngrößen von 0,3 bis 80 mm, bevorzugt von 0,5 bis 70 mm zu verstehen.

Erfindungsgemäß zu verwendende Quarzsande sind kommerziell erhältlich oder können beispielsweise aus herkömmlichem chlorid- und carbonatreicherem Quarzsand durch ein- bis mehrstündiges Kochen mit starken Mineralsäuren, wie z. B. konzentrierter Salzsäure, anschließendem ein- bis mehrmaligem Waschen mit heißem Wasser und nachfolgendem Trocknen oberhalb des Siedepunktes von Wasser erhalten werden. Das Kochen mit starken Mineaaralsäuren kann dabei bevorzugt zwischen 1 und 10 Stunden erfolgen. Anschließend kann bevorzugt ein bis 4 mal mit heißem Wasser, vorzugsweise mit solchem zwischen 30 und 80°C gewaschen werden, wobei besonders bevorzugt beim letzten Waschvorgang entionisiertes Wasser verwendet wird. Die Trocknung kann oberhalb von 100°C bei Normaldruck oder bei niedrigeren Temperaturen unter vermindertem Druck erfolgen.

Der erfindungsgemäß verwendete chlorid- und carbonatarme Quarzsand weist bevorzugt einen Chloridgehalt von weniger als 1000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 200 Gew.-ppm, besonders bevorzugt weniger als 50 Gew.-ppm und einen Carbonatgehalt von weniger als 5000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 2000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt weniger als 1000 Gew.-ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Quarzsandes, auf.

Der erfindungsgemäß verwendete chlorid- und carbonatarme Quarzsand kann zusätzlich einen Sulfatgehalt von weniger als 3000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt von weniger als 300 Gew.-ppm, einen Eisengehalt von weniger als 10000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 5000 Gew.-ppm„ einen Kaliumgehalt von weniger als 3000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt weniger als 500 Gew.-ppm, einen Calciumgehalt von weniger als 3000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt weniger als 500 Gew.-ppm und/oder einen Magnesiumgehalt von weniger als 3000 Gew.-ppm, bevorzugt weniger als 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt weniger als 500 Gew.-ppm aufweisen.

Bevorzugt ist das die Festbettreaktoren durchströmende Reaktionsmedium ein saures Medium. Unter saurem Medium ist im Rahmen der Erfindung ein solches mit einem pH-Wert von weniger als 7 zu verstehen. Dabei handelt es sich bei der Säure, die den pH-Wert einstellt, bevorzugt um den sauren Katalysator. Der sich einstellende pH-Wert ist konzentrationsabhängig. Die Konzentration an Säure liegt bevorzugt bei 0,01 bis 2 ppm, besonders bevorzugt bei 0,1 bis 1 ppm. Bei dem Reaktionsmedium kann es sich in bevorzugten Ausführungsformen um wässrig-alkoholische Lösungen oder Lösungen aromatischer Alkohole handeln. Sofern im Rahmen der Erfindung im Festbettreaktor Kondensationsreaktionen, besonders bevorzugt für die Herstellung von Bis(4-hydroxyaryl)alkanen durchgeführt werden, handelt es sich bei dem Reaktionsmedium bevorzugt um Lösungen in denen Reaktionspartner und Produkte gelöst sind. Vorzugsweise handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A) um eine phenolische Lösung in denen Reaktionspartner und Produkte gelöst sind.

1 zeigt schematisch die Schichtung bei der erfindungsgemäßen Verwendung des chlorid- und carbonatarmen Quarzsandes als Rückhaltemedium innerhalb eines von oben nach unten durchströmten Festbettreaktors.

In den Festbettreaktor (5) wird von oben das die Edukte enthaltende Reaktionsmedium (1) eingeleitet. Dieses Reaktionsmedium durchströmt den Festbettreaktor (5) von oben nach unten und wird am unteren Teil als die Produkte enthaltendes Medium (4) wieder aus dem Reaktor ausgeleitet. Der Festbettreaktor weist im unteren Teil ein auf einer perforierten Metallstruktur (3a), wie z. B. einem Metallsieb, aufliegendes Sandbett (3) aus chlorid- und carbonatarmem Quarzsand als Rückhaltemedium für den in der Schicht darüber befindlichen sauren Katalysator (2) (Katalysatorbett) auf. Dabei verhindert das Sandbett (3), dass Katalysator aus dem Katalysatorbett (2) mit dem die Produkte enthaltenden Medium aus dem Reaktor ausgetragen wird.

Die erfindungsgemäße Verwendung des chlorid- und carbonatarmen Quarzsandes als Rückhaltemedium erfolgt bevorzugt in Festbettreaktoren für Kondensationsreaktionen, besonders bevorzugt für die Herstellung von Bis(4-hydroxyaryl)alkanen, ganz besonders bevorzugt für die Herstellung von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A).

Geeignete Bis(4-hydroxyaryl)alkane, welche unter Verwendung des chlorid- und carbonatarmen Quarzsandes als Rückhaltemedium erhältlich sind, sind beispielsweise solche der allgemeinen Formel (I),

Bevorzugte Bis(4-hydroxyaryl)alkane sind 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A (BPA)), 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (Bisphenol TMC).

Besonders bevorzugte Bis(4-hydroxyaryl)alkane sind 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A (BPA)), 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (Bisphenol TMC).

Ganz besonders bevorzugt ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A).

Bis(4-hydroxyaryl)alkane sind nach dem Fachmann bekannten Verfahren erhältlich durch Umsetzung von aromatischen mono-Hydroxyverbindungen, die in p-Position nicht substituiert sind, mit Ketonen, die wenigstens eine aliphatische Gruppe an der Carbonylfunktion aufweisen, in einer Kondensationsreaktion. Dabei wird vorzugsweise als Zwischenprodukt ein Addukt des Bis(4-hydroxyaryl)alkans und der als Edukt eingesetzten aromatischen mono-Hydroxyverbindungerhalten erhalten, welche anschließend in das gewünschte Bis(4-hydroxyaryl)alkan und aromatische mono-Hydroxyverbindung getrennt wird.

Geeignete aromatische mono-Hydroxyverbindungen sind beispielsweise solche der allgemeinen Formel (II),

Beispiele für geeignete aromatische mono-Hydroxyverbindungen der allgemeinen Formel (II) sind beispielsweise Phenol, o-und m-Kresol, 2,6-Dimethylphenol, o-tert.-Butylphenol, 2-Methyl-6-tert.-butylphenol, o-Cyclohexylphenol, o-Phenyl-Phenol, o-Isopropylphenol, 2-Methyl-6-cyclopentylphenol, o-und m-Chlorphenol oder 2,3,6-Trimethylphenol. Bevorzugt sind Phenol, o-und m-Kresol, 2,6-Dimethylphenol, o-tert.-Butylphenol und o-Phenyl-Phenol, ganz besonders bevorzugt ist Phenol.

Geeignete Ketone sind beispielsweise solche der allgemeinen Formel (III),

Beispiele für geeignete Ketone der allgemeinen Formel (III) sind Aceton, Methylethylketon, Methylpropylketon, Methylisopropylketon, Diethylketon, Acetophenon, Cyclohexanon, Cyclopentanon, Methyl-, Dimethyl- und Trimethylcyclohexanonen, die auch geminale Methylgruppen aufweisen können, z. B. 3,3-Dimethyl-5-methylcyclohexanon (Hydroisophoron). Bevorzugte Ketone sind Aceton, Acetophenon, Cyclohexanon und dessen Methylgruppen tragende Homologe, besonders bevorzugt ist Aceton.

C₁-C₆-Alkyl steht beispielsweise für Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, neo-Pentyl, 1-Ethylpropyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, 1,1-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1-Methylpentyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,1-Dimethylbutyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1,1,2-Trimethylpropyl, 1,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethyl-1-methylpropyl, 1-Ethyl-2-methylpropyl oder 1-Ethyl-2-methylpropyl, C₁-C₁₈-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für darüber hinaus beispielsweise für n-Heptyl und n-Octyl, Pinakyl, Adamantyl, die isomeren Menthyle, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Hexadecyl, n-Octadecyl oder Stearyl.

C₁-C₆-Alkylen bzw. C₁-C₁₈-Alkylen steht beispielsweise für die den vorangehenden Alkylgruppen entsprechenden Alkylengruppen.

C₅-C₁₂-Cycloalkyl steht beispielsweise für Cylopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl oder Cyclododecyl.

Beispiele für C₆-C₂₄-Aryl oder C₆-C₁₂-Aryl sind Phenyl, o-, p-, m-Tolyl, Naphthyl, Phenanthrenyl, Anthracenyl oder Fluorenyl.

Halogen kann für Fluor, Chlor, Brom oder Iod, bevorzugt für Fluor oder Chlor, besonders bevorzugt für Chlor stehen.

Dass die Herstellung von Bisphenol A in saure Ionentauscherharze als Katalysator enthaltenden Festbettreaktoren durchgeführt werden kann, bei dem das Ionentauscherbett in Intervallen mit Phenol gespült wird, ist aus DE 197 57 570 A1 bekannt. Durch diese Intervallspülung kann die schleichend eintretende Erhöhung des Druckverlusts beseitigt werden. Nach dieser Spülung kann wieder die ursprüngliche hohe Menge an Edukt in den Reaktor eingespeist werden. Der durch den Spülvorgang bedingte Produktionsausfall wird dadurch innerhalb kurzer Zeit wieder wettgemacht. Außerdem wurde gefunden, dass die Spülung auch einen positiven Effekt auf die Selektivität und Reaktivität der Festbetten hat.

Gegenstand einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Bis(4-hydroxyaryl)alkanen durch Umsetzung von aromatischen mono-Hydroxyverbindungen, die in p-Position nicht substituiert sind, mit Ketonen, die wenigstens eine aliphatische Gruppe an der Carbonylfunktion aufweisen, in einer Kondensationsreaktion, besonders bevorzugt Bisphenol A aus Phenol und Aceton, in saure Ionentauscherharze als Katalysator enthaltenden und von oben nach unten durchströmten Festbettreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass chlorid- und carbonatarmer Quarzsand als Rückhaltemedium für den sauren Ionentauscher eingesetzt wird.

Das Intervall zur Spülung mit Phenol wird dabei bevorzugt so gewählt, dass zwischen zwei Spülvorgängen 30 bis 3500 m³, besonders bevorzugt 90 bis 600 m³ Eduktstrom pro m³ Katalysatorharz durch den Reaktor geleitet werden. Das Ionentauscherbett kann von oben, von unten oder abwechselnd nacheinander von oben und unten mit Phenol gespült werden. Bevorzugte Praxis ist es, von unten oder abwechselnd nacheinander von unten und von oben zu spülen. Bezogen auf die Menge an Ionentauscherharz beträgt die für den Spülvorgang einzusetzende Menge Phenol das 0,1 bis 20fache, bevorzugt das 0,3 bis 5fache des Katalysatorvolumens. Die Temperatur des eingesetzten Phenols sollte 40 bis 150°C, bevorzugt 45 bis 120°C betragen. Beim Spülvorgang kann der Reaktor einmal oder auch mehrmals nacheinander gespült werden. Nach dem Spülvorgang kann die in den Reaktor eingespeiste Menge an Edukten wieder um bis zu 35% gesteigert werden, was eine entsprechende Erhöhung der Produktivität mit sich bringt.

Die erfindungsgemäße Verwendung wird im folgenden beispielhaft anhand der Kondensation von Phenol und Aceton zu Bisphenol A beschrieben, wobei die Anwendung der erfindungsgemäßen Verwendung nicht auf diese Reaktion beschränkt ist. Das folgende Beispiel dient lediglich der beispielhaften Erläuterung der Erfindung und ist nicht als Beschränkung aufzufassen.

Es wurde ein Festbettreaktor mit einem Durchmesser von 5,70 m und einem Reaktorvolumen 150 m³ mit dem Ionenaustauscherharz Lewatit^® K1221 (Lanxess AG) als saurem Katalysator befüllt, wobei das Volumen der Katalysatorfüllung 108 m³ und die Katalysatorbetthöhe 4,25 m betrug. Für die Rückhaltung des Festbettkatalysators wurde ein Quarzsandbett verwendet, das von unten nach oben folgende Schichtung mit den angegebenen Korngrößen aufwies:

• Schicht 1: 25–63 mm Korndurchmesser
• Schicht 2: 16–32 mm Korndurchmesser
• Schicht 3: 8–12 mm Korndurchmesser
• Schicht 4: 3–6 mm Korndurchmesser
• Schicht 5: 1–2 mm Korndurchmesser
• Schicht 6: 0,5–1,2 mm Korndurchmesser

Der verwendete Quarzsand wies einen Chloridgehalt von weniger als 40 Gew.-ppm, einen Carbonatgehalt von weniger als 1000 Gew.-ppm, einen Sulfatgehalt von weniger als 200 Gew.-ppm, einen Eisengehalt von weniger als 4400 Gew.-ppm, einen Kaliumgehalt von weniger als 250 Gew.-ppm, einen Calciumgehalt von weniger als 400 Gew.-ppm und einen Magnesiumgehalt von weniger als 400 Gew.-ppm auf.

Auch nach 15jährigem Betrieb des Festbettreaktors mit dem erfindungsgemäß verwendeten Quarzsandbett wurde kein Durchschlag des Katalysators, keine Verstopfung des Bettes, kein Druckanstieg sowie keine Korrosionserscheinungen in den nachfolgenden Anlagenteilen festgestellt. Ein Austausch des erfindungsgemäß verwendeten Quarzsandbettes war daher nicht erforderlich, wohingegen der Katalysator während dieser Zeit mehrfach gewechselt wurde.

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• - US 4391997 A [0002]
• - US 4400555 A [0002]
• - US 4590303 A [0002]
• - EP 210366 A [0002]
• - US 2004/0068085 A1 [0003, 0004]
• - DE 19757570 A1 [0004, 0006, 0039]
• - EP 1480993 B1 [0007]
• - DE 19757570 A [0016]
• - US 2004/0068085 A [0016]