DD211720A5

DD211720A5 - Verfahren zur herstellung von tonerde-katalysatoren

Info

Publication number: DD211720A5
Application number: DD83251339A
Authority: DD
Inventors: Orfeo Forlani; Francesco Ancillotti; Bruno Notari
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-07-25
Also published as: EG16047A; GB8313562D0; AU557471B2; KR840004521A; IT8221512A0; SE8302769L; PT76765A; ES8505833A1; PL242188A1; GR78565B; YU109983A; SE8302769D0; NO831848L; GB2121698B; DK234483D0; BE896851A; RO86664A; PL140654B1; AU1483583A; DE3319099C2

Abstract

Ein mit Kieselsaeure stabilisierter gamma-Aluminiumoxid-Katalysator ist mit Oxiden zwei- oder dreiwertiger Metalle aus der Gruppe II A, III B, VII und /oder Lanthaniden impraegniert und dient als Isomerisierungskatalysator.

Description

._ Berlin, den 12.9.1983 AP B 01 j/ 251 339/6 62 501 11

Verfahren zur Herstellung von Tonerde-Katalysatoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tonerde-Katalysatoren, stabilisiert mit Kieselsäure.

Die erfindungQgemäß hergestellten Katalysatoren werden angewandt beispielsweise sur Isomerisierung olefinisch ungesättigter Verbindungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Katalysatoren auf der Basis von y-Tonerde sind bekannt; ebenso bekannt ist, daß sie für bestimmte Reaktionen, insbesondere für die Bindungs-Isomerisationsreaktionen eine su hohe Acidität aufweisen. Darüber hinaus steigt die Acidität von y~-Tonerde weiter, wenn diese zur Erhöhung der thermischen Stabilität mit Kieselsäure behandelt worden ist (US-PS 40 13 590 und 40 13 589 sowie US-Re 30 668). Andererseits ist eine Stabilisierung mit Kieselsäure erforderlich, um Tonerde einer Regenerierung bei hoher Temperatur ohne Verlust ihrer Aktivität zugänglich su machen.

Ziel der Brfindung

Ziel der Srfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Tonerde-Katalysatoren mit verbesserten

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Eigenschai"ten, die für Isomerisierung3reaktionen geeignet sind«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Äcidität von Katalysatoren auf der Basis von v- -Aluminiumoxid so weit herabzusetzen, daß sie sich für Isomerisierungsreaktionen eignet und andererseits nicht so weit su verringern, daß die thermische Stabilität infrage gestellt wäre·

Dies erreicht man. erfindungsgemäß durch Zusatz von einem oder mehreren Oxid(en) von Metallen der Gruppe II λ und/oder Till und/oder

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III B und/oder der Lanthan!den zu mit Kieselsäure stabilisierter y-Tonerde.

Dem erfindungsgemäßen Katalysator kann man die allgemeine Formel

a Al₂O₃. b SiO₂. c Me^O,.

zuschreiben, worin Me 0 ein oder mehrere Oxid(e) der Metalle der Gruppen II A, III B, VIII und/oder der Lanthaniden bezeichnet und a, b und c die Mol-Anzahl der oxidischen Komponenten angeben, wobei die Relation

c = m.b + B

erfüllt sein muß;

B = 0,01,

b 0,02 bis 0,25, (b+c)/a = 0,01 bis 9, m = 0,7 bis 0,1

Im Falle eine3 calciuiahaltigen Katalysators soll das TSoI-verhältnis folgender Beziehung genügen:

Mole GaO I 0,500 . Mole SiO₃ + 0,030.

Ira Falle eines bariumhaltigen Katalysators soll das Molverhältnis folgender Besiehung genügen:

Hole BaO = 0,500 . Hole SiO₉ + 0,020.

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Im Falle von lanthaniialtigen Katalysatoren soll das MoI- verhältnis folgender Besiehung genügen:

Mole La₂O₃ = 0,257 . Mole SiO₂ + 0,014,

Im Falle von eisenhaltigen Katalysatoren soll das MoI-yerhältnis folgender Beziehung genügen:

Mole Fe₂O₃ = 0,290 , Mole SiO₀ + 0,018.

In obigen vier speziellen Fällen liegt die Mol-Anzahl SiO, und das Verhältnis (b+c)/a bei den oben angegebenen Werten.

Der erfindungsgemäße Katalysator eignet sich insbesondere zur Isomerisierung von olefinischen Doppelbindungen, insbesondere zur Isomerisierung -von 2-Buten zu 1-Buten.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen stabilisierten y -Tonerde-Katalysators geschieht im Sinne obiger amerikanischer Patentschriften durch Tränken der Tonerde mit einer wäßrigen Lösung von Salzen der Metalle der Gruppen II A, III B, VIII und/oder der Lanthaniden, vorzugsweise Hitrate oder Acetate.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert. B _e i 3 ρ i e 1 1

20 g y-Tonerde (spezifische Oberfläche 200 rn /g) wurden

3 mit 15 cm einer alkoholischen Lösung enthaltend 0,75 g "Dynasil A 40", daß ist eine 40%ige Lösung von Ethylenorthosilicat, behandelt.

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Das Gemisch konnte bei 50 ⁰C 2 h reagieren, dann wurde es dekantiert und mit Dampf zur Hydrolyse der Silanolgruppen behandelt gebrannt.

behandelt. Anschließend wurde getrocknet und 4 h bei 500 ⁰C

Man erhielt ein Material enthaltend 1,5 % SiO₀, welches mit 15 cnr einer wäßrigen Lösung von 5»9 S Lanthannitrat imprägniert, das imprägnierte Material getrocknet und 4 h bei 500 ⁰C gebrannt wurde.

Der so erhaltene Katalysator war eine mit 1,5 % SiOp stabilisierte y—Tonerde enthaltend 10 % La₂O.,.

Er wurde in einen Reaktor eingebracht und in diesem trans-2-Buten bei 4-70 ⁰C unter Atmosphärendruck bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 6 m-Vm .h isomerisiert» Auf diese Weise erhielt man 1-Buten mit nur 14-0 ppm Isobuten.

Nach 24 h bei 1 000 ⁰C besaß der Katalysator eine spe-

p zifische Oberfläche von 113 21 /g und zeigte nach 40 Zyklen von Betriebszeit - insgesamt 332 h - und Regenerationsseit - insgesamt 152 h ·. keinen Aktivitätsverlust. Die .Regenerierung erfolgte bei einer Temperatur von 540 G,

Beispiel 2

Entsprechend Beispiel 1 wurde ein Katalysator hergestellt, der in y--Tonerde 1,5 % SiO₂ und 2,5 % CaO enthielt. Der Calciumgehalt wurde durch Tränken mit 15 cnr einer wäßrigen Lösung von 2,4 g Calciumnitrat, Trocknen und Brennen während 4 h bei 500 ⁰C eingebracht,

Dieser Katalysator diente, wie oben, zur Isomerisierung

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von 2-Buten bei 450 ⁰G unter Atmosphärendruck bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 6 nr/m «h, wodurch man 1-Buten mit einem Isobutengehalt von nur 150 ppm erhielt.

Nach einer Wärmebehandlung von 24 h bei 1 000 ⁰G hatte

2 der Katalysator eine spezifische Oberfläche 183 m /g und zeigte nach 40 Zyklen von Betriebszeit - insgesamt 332 h und Regenerationszeit - insgesamt 152 h--keinen Aktivitätsverlust. Die Regenerierung erfolgte bei 54-0 ⁰G.

Claims

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- 6 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von ν—Tonerde-Katalysatoren, stabilisiert mit Kieselsäure, der allgemeinen Formel

a H₀O-. b SiO₀. c Me 0 ,

•worin Me 0 ein öder mehrere Oxid(e) von Metallen der Gruppe II A, III B,YIII und /oder der Lanthaniden bedeutet, a, b und c die Anzahl der Mole der Oxid-Komponenten angibt und die Beziehung

c = m.b + B

gilt, worin B^ 0,01, b 0,020 bis 0,25 (b+c)/a 0,01 bis 9 und m 0,7 bis 0,1 sind, gekennzeichnet dadurch, daß man die mit Kieselsäure stabilisierte ^-Tonerde mit einer wäßrigen Lösung von Salzen der Metalle der Gruppen II A, III B, YIII und/oder Lanthaniden " imprägniert.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

riitä

daß Me 0 La₀O.-, ist und Relation

Mole La₂O₃ = 0,257 . Mole SiO₃ +0,014

gilt.

3· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Me O Fe₀O- ist und die Relation

Mole Fe₂^ = 0,290 . Mole SiO₂ + 0,018 gilt.

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Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daJ Me„O CaO ist und die Helation

Mole GaO = 0,500 . Mole SiO₂ + 0,030

gilt.

5· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Me 0, BaO ist und die Eelation

Mole BaO = 0,500 . Mole SiO₂ + 0,020 gilt.