DD161192A3 - METHOD FOR PRODUCING BALLENFUL CATALYSTS FOR HYDROCARBON-REFORMING - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kugelfoermiger Katalysatoren zur Kohlenwasserstoffreformierung. Die Katalysatoren bestehen im wesentlichen aus Aluminiumoxid und enthalten als aktivierende Komponenten Platin bzw. Platin und Rhenium sowie Halogen und gegebenenfalls weitere Komponenten. Die Formung der hochporoesen und mechanisch festen Formlinge wird durch eine Sol-Gel-Umwandlung erreicht, wobei der erforderliche Dispersionsgrad durch eine zweistufige Peptisation der Aluminiumoxidhydrogele erreicht wird. Das dabei erhaltene Hydrosol kann in Kombination mit anderen Hydrosolen, Aluminiumoxidhydrogelen und/oder Aluminiumoxiden weiter verarbeitet werden. Die Aktivkomponenten werden in einem Impraegnierungsschritt gleichmaessig auf die kalcinierten Aluminiumoxidformlinge aufgebracht. Die hergestellten Katalysatoren weisen ausser einer hohen Porositaet und Aktivitaet auch sehr gute Festigkeitswerte auf.The invention relates to a process for the preparation of spherical catalysts for hydrocarbon reformation. The catalysts consist essentially of alumina and contain as activating components platinum or platinum and rhenium and halogen and optionally other components. The formation of the highly porous and mechanically strong moldings is achieved by a sol-gel conversion, wherein the required degree of dispersion is achieved by a two-stage peptization of the Aluminiumoxidhydrogele. The resulting hydrosol may be further processed in combination with other hydrosols, alumina hydrogels and / or alumina. The active components are uniformly applied to the calcined alumina moldings in an impregnation step. The catalysts produced have in addition to a high porosity and activity also very good strength values.
Description
-2- 215 539-2- 215 539
Die Katalysatoren enthalten Metalle der VIII. Nebengruppe des Periodensystems, vorzugsweise Platin, bzw. der VIII, und VII. Nebengruppe, vorzugsweise Platin und Rhenium in Mengen von je 0,01 bis 1,5Ma.-% sowie Halogen, vorzugsweise Chlor, in Mengen von 0,2 bis 3Ma.-%. Gegebenenfalls können die Katalysatoren weitere Metalle und/oder deren Verbindungen aus der IV. Hauptgruppe und/oder II. Nebengruppe und/oder Vl. Nebengruppe in Mengen von jeweils 0,01 bis3Ma.-% bezogen aufThe catalysts contain metals of VIII. Subgroup of the Periodic Table, preferably platinum, or the VIII, and VII. Subgroup, preferably platinum and rhenium in amounts of 0.01 to 1.5Ma .-% and halogen, preferably chlorine, in amounts from 0.2 to 3% by mass. Optionally, the catalysts may contain other metals and / or their compounds from IV. Main group and / or II. Subgroup and / or Vl. Subgroup in amounts of 0.01 to 3Ma .-% based on
das jeweilige Metall enthalten.contain the respective metal.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt keine besonderen Anforderungen an die eingesetzten Aluminiurnoxidhydrogeie, die vorzugsweise böhmitischer Natur sind. Durch die erfindungsgemäße zweistufige Peptisation werden Hydrosole mit hoher Dispersität erhalten, die infolge einer starken Vernetzung mechanisch außerordentlich stabile Katalysatorformlinge ergeben, die bei ihrem technischen Einsatz zu minimalen Abriebwerten führen.The process according to the invention places no special demands on the aluminum oxide hydrogege used, which are preferably of boehmitic nature. By means of the two-stage peptization according to the invention, hydrosols having a high dispersity are obtained which, as a result of strong crosslinking, give mechanically extraordinarily stable catalyst moldings which, when used industrially, lead to minimal abrasion values.
Infolge der hohen Vernetzung kann das Hydrosol Il im Gemisch mit anderen Stoffen, wie Hydrosoll, Hydrogelen böhmitischer Natur, Aluminiumtrihydroxiden und/oder fein gemahlenen Aluminiumoxiden ohne nachteiligen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften zur Katalysatorherstellung eingesetzt werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, sowohl das Schüttgewicht als auch die Porosität in weiten Grenzen zu variieren und für die erforderlichen Katalysatoreigenschaften einzustellen. So wirkt sich ein hoher Porenvolumentanteil im Makroporenbereich sowohl auf die Aufnahme der Aktivkomponenten als auch aufHydrosol II may be used in admixture with other materials such as hydrosoluble, hydrogel of boehmitic nature, aluminum trihydroxides and / or finely ground aluminum oxides without adverse effect on the mechanical properties for catalyst preparation due to the high degree of cross-linking. This results in the ability to vary both the bulk density and the porosity within wide limits and adjust for the required catalyst properties. Thus, a high pore volume fraction in the macroporous area affects both the absorption of the active components and on
deren kataiytische Wirksamkeit sehr vorteilhaft aus.their kataiytische effectiveness very beneficial.
Für die Peptisation der Hydrogele werden Säuren wie Salpetersäure, Halogenwasserstoffsäuren oder Carbonsäuren bevorzugt.For the peptization of the hydrogels, acids such as nitric acid, hydrohalic acids or carboxylic acids are preferred.
Als Koagulationsmitte) dient in der Regel Ammoniakwasser, das die gelierten Teilchen innerhalb kurzer Zeit bis zu einemAs a coagulation center) is usually ammonia water, the gelled particles within a short time to a
bestimmten Grade verfestigt.solidified.
Zum Aufbringen der Aktivkomponenten werden vorteilhaft wasserlösliche Verbindungen der Elemente angewandt, die vorzugsweise aus einer gemeinsamen Lösung imprägniert werden. Die Lösungsmenge kann der Aufnahmefähigkeit der Aluminiümoxidformlinge entsprechen, vorzugsweise wird jedoch eine mindestens zweimal größere LösungsmengeFor applying the active components advantageously water-soluble compounds of the elements are used, which are preferably impregnated from a common solution. The amount of the solution may correspond to the capacity of the alumina moldings, but preferably it becomes at least twice the amount of solution
angewandt.applied.
Die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren sind durch überragende Eigenschaften bei der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung hochoktaniger Vergaserkraftstoffe ausgezeichnet.The catalysts prepared according to the invention are distinguished by outstanding properties in the conversion of hydrocarbons to produce high-octane carburetor fuels.
Eine Lösung von Aluminiumnitrat (100g AI2O3/!; 25g freie HNO3/I) wurde mitteis Ammoniakwasser bei einem pH-Wert von 8,8 und einer Temperatur von 343K zu einem Aluminiumoxid-Hydrogel gefällt. Die Suspension wurde auf einer Filterpresse filtriert und der Filterkuchen mit destilliertem Wasser gewaschen. Der erhaltene Filterkuchen enthielt 23,5 Ma.-% AI2O3. 10kg des feuchten Filterkuchens wurden in einem Mischbehälter unter Zugabe von 0,1851 Salpetersäure (50%ig) bei Raumtemperatur in das Hydrosol! überführt. Das Molverhältnis HNO3 zu Ai2O3 beträgt 0,1.A solution of aluminum nitrate (100g Al 2 O 3 / !; 25g free HNO 3 / I) was Mitteis ammonia water precipitated at a pH of 8.8 and a temperature of 343K to an alumina hydrogel. The suspension was filtered on a filter press and the filter cake was washed with distilled water. The filter cake obtained contained 23.5% by weight of Al 2 O 3 . 10kg of the wet cake were placed in a mixing tank with the addition of 0.1851 nitric acid (50%) at room temperature in the hydrosol! transferred. The molar ratio HNO 3 to Ai 2 O 3 is 0.1.
Ein Teil des hergestellten Hydrosolsi wurde unter Rühren 5 h bei 375 K erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das gewonnene Produkt stellt das Hydrosol Il dar.A portion of the produced hydrosol i was heated with stirring for 5 h at 375 K and then cooled to room temperature. The recovered product represents the Hydrosol II.
3kg des Hydrosols I und 2kg des Hydrosols Il wurden innig miteinander gemischt und durch düsenartige Ausflußöffnungen am Boden eines zylindrischen Behälters in Ammoniakwasser eingetropft, das mit Mineralöl überschichtet war. Die gebildeten kugelförmigen Teilchen wurden nach Abtrennung von Ammoniakwasser bei ca. 380K getrocknet und bei ca. 800K kalziniert. Die kalzinierten Formlinge wurden mit einer wäßrigen Lösung, die Hexachloroplatinsaure, Perrheniumsäure und Salzsäure enthielt, 5 Stunden getränkt, wobei die Formlinge ständig von der Lösung bedeckt waren. Die überschüssige Lösung wurde nach dieser Zeit entfernt und die getränkten Formlinge bei ca. 380K getrocknet. Nach 3stündiger Kalzinierung bei 770K wiesen die Katalysatoren folgende Zusammensetzung auf: 0,35% Platin, 0,35% Rhenium, 1,1 % Chlor.3 kg of the hydrosol I and 2 kg of the hydrosol II were intimately mixed and dripped through nozzle-like outflow openings at the bottom of a cylindrical container in ammonia water, which was covered with mineral oil. The spherical particles formed were dried after removal of ammonia water at about 380K and calcined at about 800K. The calcined briquettes were soaked with an aqueous solution containing hexachloroplatinic acid, perrhenic acid and hydrochloric acid for 5 hours, with the briquettes constantly covered by the solution. The excess solution was removed after this time and the impregnated moldings dried at about 380K. After 3 hours calcination at 770K, the catalysts had the following composition: 0.35% platinum, 0.35% rhenium, 1.1% chlorine.
Der gemäß Beispiel 1 hergestellte Katalysator (Kat.A) wurde in einer kleintechnischen Druckapparatur hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit für die Reformierung einer Kohlenwasserstofffraktion mit einem nach einer herkömmlichen Strgngverformungstechnologie hergestellten Katalysator gleicher Zusammensetzung (Kat. B) verglichen: Prüfbedingungen: DruckThe catalyst prepared according to Example 1 (Kat.A) was compared in a small-scale pressure apparatus with regard to its performance for the reforming of a hydrocarbon fraction with a catalyst prepared according to a conventional Strgngverformungstechnologie catalyst of the same composition (Cat. B): Test conditions: pressure
Temperaturtemperature
Belastungburden
Katalystormengecatalyst makes
Rohstoff: hydroraffiniertes-straight run Benzin des Siedebereiches 378 bis 413 K Ergebnis: AromatengehaltRaw material: hydro-refined straight run gasoline of boiling range 378 to 413 K Result: aromatic content
in Reformat Vol.-%in reformat Vol .-%
Oktanzahl ROZOctane RON
Flüssigkeitsausbeute Ma.-%Liquid yield Ma .-%
Die Prüfergebnisse weisen die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Katalysators für die Reformierung nach.The test results show the advantageous properties of the catalyst according to the invention for the reforming.
Claims (3)
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---|---|---|---|
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1979
- 1979-09-14 DD DD21553979A patent/DD161192A3/en not_active IP Right Cessation
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