Catalyseur d'hydrogénation -et procédé de préparation de ce catalyseur
La présente invention concerne un catalyseur d'hydrogénation et un procédé de préparation de ce catalyseur.
On sait qu'il est possible d'obtenir des catalyseurs particulièrement actifs en constituant un alliage entre un métal ayant habituellement des propriétés catalysantes et un autre élément, le plus souvent un métal, soluble dans un réactif chimique approprié, et en dissolvant ce second métal. Le premier métal est ainsi obtenu sous une forme poreuse. De tels catalyseurs sont parfois dits foraminés .
L'exemple le plus typique est constitué par le nickel de Raney, qui est un catalyseur d'hydrogénation ou de déshydrogénation obtenu par le traitement, par un hydroxyde alcalin, d'un alliage nickel-aluminium.
Il est connu par ailleurs que des additions de petites quantités de substances étrangères peuvent améliorer considérablement l'activité ou/et la durée des catalyseurs. De telles substances sont qualifiées de promoteurs .
Il a été signalé que l'introduction de chrome dans des catalyseurs du type nickel de Raney augmentait leur durée de vie et leur activité (Brevet américain No 2502348, demandé le 27 février 1946, et brevet français N" 984412 du 18 septembre 1948). Cette augmentation est toutefois assez limitée.
I1 a également été signalé que l'addition de métaux tels que le cobalt, le manganèse, le fer, le molybdène, le vanadium ou le tungstène à des vcatalyseurs d'hydrogénation constitués principalement par du borure de nickel augmentait leur activité catalytique, sans toutefois que ces catalyseurs possèdent une activité supérieure à celle du nickel de
Raney (Paul, Buisson et Joseph (Rhône-Poulenc) Ind. et Eng. Chem. 44, 1006-1952).
La présente invention concerne un catalyseur d'hydrogénation métallique, comprenant un métal de base à action catalytique, auquel est associé au moins un métal promoteur, dont du vanadium, la quantité de ce métal promoteur ou de ces métaux promoteurs étant comprise entre 0,5 et 10 o/o par rapport au poids du métal de base.
Ce catalyseur contient avantageusement, en tant que promoteurs, à la fois du vanadium et du tungstène et/ou du molybdène.
Comme métal de base du catalyseur d'hydrogénation, on utilise de préférence le nickel ou le cobalt et, pour préparer ledit catalyseur dans les meilleures conditions, on constitue un alliage du métal de base, d'aluminium et de vanadium, après quoi on dissout au moins partiellement l'aluminium contenu dans cet alliage par une solution d'hydroxyde alcalin.
L'alliage peut être préparé par les méthodes connues : par exemple, par introduction du nickel ou du cobalt et du ou des métaux promoteurs dans l'aluminium fondu, ou par frittage d'un mélange de poudre de l'un des constituants avec l'alliage des autres, ou par frittage des métaux à une température inférieure au point de fusion de l'aluminium, ou encore par aluminothermie. Le vanadium et autres promoteurs éventuels peuvent être mis en jeu sous forme de ferro-alliages, le fer n'ayant pas d'effet néfaste s'il est introduit en petite quantité.
L'amélioration apportée aux propriétés catalytiques est considérable et porte à la fois sur l'activité initiale, la résistance aux poisons habituels des catalyseurs de ce type et la durée de vie, c'est-à-dire la période pendant laquelle le catalyseur conserve son activité, soit au cours des opérations successives où il est engagé, soit au stockage qui est, comme on le sait, préjudiciable à ce type de catalyseur.
Cette amélioration est plus ou moins importante selon la quantité du métal ou des métaux promoteurs mis en oeuvre, et la nature de l'opération de catalyse effectuée.
Le vanadium et le tungstène et/ou le molybdène utilisés éventuellement avec lui sont plus ou moins solubles dans les hydroxydes alcalins et effectivement se retrouvent en partie dans la solution résiduaire d'aluminate après le traitement de l'alliage par l'hydroxyde alcalin. I1 est donc nécessaire d'en utiliser une quantité telle que, malgré cette élimination partielle, le catalyseur en renferme une proportion globale d'au moins 0,5 0/0 en poids par rapport au métal de base.
Exemple
On a fondu, dans un creuset, de l'aluminium que l'on a porté à 9000, on y a ajouté un mélange de poudres de nickel et de ferrovanadium en quantités telles que les proportions Al : Ni : V de l'alliage final soient 62 : 35 : 3.
Le lingot obtenu a été concassé, puis pulvérisé dans un broyeur. La poudre, attaquée par la soude, a conduit à un catalyseur qui a été utilisé pour l'hydrogénation de l'oxyde de mésityle. Après 45 heures de repos sous isopropanol, l'hydrogénation se faisait à une vitesse de 30,0 litres/heure. Après 420 heures de repos, au cours de la sixième opération, on absorbait encore 2,8 litres d'hydrogène par heure.
REVENDICATIONS :
I. Catalyseur d'hydrogénation métallique, caractérisé en ce qu'il comprend un métal de base à action catalytique auquel est associé au moins un métal promoteur, dont du vanadium, la quantité de ce métal promoteur ou de ces métaux promoteurs étant comprise entre 0,5 et 10 /o du poids du métal de base.
Hydrogenation catalyst - and process for preparing this catalyst
The present invention relates to a hydrogenation catalyst and a process for preparing this catalyst.
It is known that it is possible to obtain particularly active catalysts by constituting an alloy between a metal usually having catalyzing properties and another element, most often a metal, soluble in a suitable chemical reagent, and by dissolving this second metal. . The first metal is thus obtained in a porous form. Such catalysts are sometimes called foramines.
The most typical example is Raney nickel, which is a hydrogenation or dehydrogenation catalyst obtained by the treatment, with an alkali metal hydroxide, of a nickel-aluminum alloy.
It is also known that additions of small amounts of foreign substances can considerably improve the activity and / and the duration of the catalysts. Such substances are qualified as promoters.
It has been reported that the introduction of chromium into catalysts of the Raney nickel type increased their lifespan and their activity (American patent No. 2502348, applied for on February 27, 1946, and French patent No. 984412 of September 18, 1948). This increase is however quite limited.
It has also been reported that the addition of metals such as cobalt, manganese, iron, molybdenum, vanadium or tungsten to hydrogenation catalysts consisting mainly of nickel boride increases their catalytic activity, without however. that these catalysts have an activity greater than that of nickel
Raney (Paul, Buisson and Joseph (Rhône-Poulenc) Ind. And Eng. Chem. 44, 1006-1952).
The present invention relates to a metal hydrogenation catalyst, comprising a base metal with catalytic action, with which is associated at least one promoter metal, including vanadium, the amount of this promoter metal or of these promoter metals being between 0.5 and 10% based on the weight of the parent metal.
This catalyst advantageously contains, as promoters, both vanadium and tungsten and / or molybdenum.
As the base metal of the hydrogenation catalyst, nickel or cobalt is preferably used and, to prepare said catalyst under the best conditions, an alloy of the base metal, aluminum and vanadium is formed, after which it is dissolved. at least partially the aluminum contained in this alloy by an alkali hydroxide solution.
The alloy can be prepared by known methods: for example, by introducing nickel or cobalt and the promoter metal (s) into the molten aluminum, or by sintering a mixture of powder of one of the constituents with the 'alloying others, or by sintering metals at a temperature below the melting point of aluminum, or by aluminothermy. Vanadium and other possible promoters can be used in the form of ferroalloys, the iron having no harmful effect if it is introduced in small quantities.
The improvement in catalytic properties is considerable and relates both to the initial activity, the resistance to the usual poisons of catalysts of this type and the service life, i.e. the period during which the catalyst retains its activity, either during the successive operations in which it is engaged, or in storage which is, as we know, detrimental to this type of catalyst.
This improvement is more or less important depending on the amount of the metal or promoter metals used, and the nature of the catalysis operation carried out.
The vanadium and the tungsten and / or the molybdenum optionally used with it are more or less soluble in the alkali metal hydroxides and are in fact partially found in the residual aluminate solution after the treatment of the alloy with the alkali hydroxide. I1 is therefore necessary to use an amount such that, despite this partial elimination, the catalyst contains an overall proportion of at least 0.5% by weight relative to the base metal.
Example
Aluminum was melted, in a crucible, which was brought to 9000, a mixture of nickel powders and ferranadium was added to it in quantities such as the Al: Ni: V proportions of the final alloy or 62: 35: 3.
The ingot obtained was crushed, then pulverized in a mill. The powder, attacked by sodium hydroxide, gave rise to a catalyst which was used for the hydrogenation of mesityl oxide. After 45 hours of rest under isopropanol, the hydrogenation was carried out at a rate of 30.0 liters / hour. After 420 hours of rest, during the sixth operation, another 2.8 liters of hydrogen were absorbed per hour.
CLAIMS:
I. Metal hydrogenation catalyst, characterized in that it comprises a base metal with catalytic action with which is associated at least one promoter metal, including vanadium, the amount of this promoter metal or of these promoter metals being between 0 , 5 and 10 / o of the weight of the base metal.