DD219397B1 - CATALYST FOR ALCOHOL SYNTHESIS - Google Patents

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DD219397B1
DD219397B1 DD25739783A DD25739783A DD219397B1 DD 219397 B1 DD219397 B1 DD 219397B1 DD 25739783 A DD25739783 A DD 25739783A DD 25739783 A DD25739783 A DD 25739783A DD 219397 B1 DD219397 B1 DD 219397B1
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Horst Meye
Kurt Becker
Hans-Christoph Deckert
Hans-Joachim Derdulla
Bernd Israel
Hans Mueller
Manfred Prag
Werner Stoss
Klaus Wehner
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Leuna Werke Veb
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/061Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing metallic elements added to the zeolite

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Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Synthese aliphatischer Alkohole, insbesondere eines Gemisches von C2- bis C5-Alkoholen, aus Synthesegas.The invention relates to a catalyst for the synthesis of aliphatic alcohols, in particular a mixture of C 2 - to C 5 -alcohols, from synthesis gas.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, aliphatische Alkohole aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Synthesegasen herzustellen.It is known to produce aliphatic alcohols from carbon monoxide and hydrogen containing synthesis gases.

Technische Verfahren waren das Synol- und das Oxyl-Verfahren, beides Varianten der Fischer-Tropsch-Synthese, sowie die Isobutylölsynthese.Technical processes were the synol and the oxyl process, both variants of the Fischer-Tropsch synthesis, and the Isobutylölsynthese.

Die Synolsynthese wurde an mit 1 % K2O alkalisierten und mit АІ2Оз promotierten Eisen-Schmelzkatalysatoren bei Temperaturen von 453 bis 473K, Drücken von 1,8 bis 2,5MPa, Raumgeschwindigkeiten von 100 bis 200 Liter pro Liter Katalysator und Stunde und einem CO/H2-Verhältnis von 1 im Frischgas durchgeführt.Synol synthesis was carried out on 1% K 2 O-alkalized and АІ 2 зз promoted iron-melt catalysts at temperatures of 453 to 473K, pressures of 1.8 to 2.5 MPa, space velocities of 100 to 200 liters per liter of catalyst and hour and a CO / H 2 ratio of 1 carried out in the fresh gas.

Bei der Oxylsynthese kam ein Eisen-Fällungskatalysator mit 5 bis 25% Kupfer und 3 bis 15% K2O zur Anwendung. Die Verfahrensparameter waren: Temperatur 453 bis 493 K, Druck 1 bis 3MPa, Raumgeschwindigkeit 100 bis 300 Liter pro Liter Katalysator und Stunde, CO/H2-Verhältnis im Frischgas 1:1,2 bis 2. Beide Synthesen lieferten 42 bzw. 55 Ma.-% aliphatische Alkohole, daneben andere Sauerstoffverbindungen sowie größere Mengen Kohlenwasserstoffe. In der Isobutylölsynthese, die noch vereinzelt betrieben wird, kommt ein Katalysator zum Einsatz, der aus ca. 70% Zinkoxid und ca. 25% Chromoxid besteht und 1 % K2O enthält. Die Synthese läuft bei Temperaturen von 693 bis 733K, Drücken von 25 bis 30MPa, einer Raumgeschwindigkeit von 10000 bis 20000 Liter pro Liter Katalysator und Stunde und einem CO/H2-Verhältnis von 1:3 im Frischgas ab. Neben etwa 50% Methanol werden 11 bis 14% Isobutanol, eine große Zahl anderer Sauerstoffverbindungen in Anteilen von ca. 1 bis 3% sowie etwa 20 bis 25% Wasser gebildet.In the oxyl synthesis, an iron precipitation catalyst containing 5 to 25% copper and 3 to 15% K 2 O was used. The process parameters were: temperature 453 to 493 K, pressure 1 to 3 MPa, space velocity 100 to 300 liters per liter of catalyst per hour, CO / H 2 ratio in the fresh gas 1: 1.2 to 2. Both syntheses gave 42 and 55 Ma .-% aliphatic alcohols, besides other oxygen compounds and larger amounts of hydrocarbons. In Isobutylölsynthese, which is still occasionally operated, a catalyst is used, which consists of about 70% zinc oxide and about 25% chromium oxide and 1% K 2 O contains. The synthesis proceeds at temperatures of 693 to 733K, pressures of 25 to 30 MPa, a space velocity of 10,000 to 20,000 liters per liter of catalyst per hour and a CO / H 2 ratio of 1: 3 in the fresh gas. In addition to about 50% methanol 11 to 14% isobutanol, a large number of other oxygen compounds in proportions of about 1 to 3% and about 20 to 25% water are formed.

Die genannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie bezüglich der Bildung von C2- bis Cs-Alkoholen wenig selektiv sind und außerdem mit relativ niedriger Ausbeute ablaufen. Deshalb wurden sie vor etwa 30 Jahren weitgehend durch wirtschaftliche Verfahren zur Herstellung von Alkoholen durch Hydroformylierung bzw. durch Hydratisierung von Olefinen abgelöst. Da diese Verfahren an das Erdöl als Rohstoffbasis gebunden sind, werden in den letzten Jahren wieder weltweit Forschungsarbeiten zur Synthese von Alkoholen aus Synthesegas durchgeführt. So sind Verfahren bekannt, bei denen die Umsetzung an Katalysatoren auf Basis Rhodium (z. B. US 4136104), Cobalt (z. B. DE-OS 2925571), Kupfer (z. B. DE-OS 3005551) und Kupfer/Cobalt (z. B.The processes mentioned have the disadvantage that they are less selective in the formation of C 2 - to Cs-alcohols and also proceed with relatively low yield. Therefore, about 30 years ago, they were largely replaced by economical processes for the production of alcohols by hydroformylation or by hydration of olefins. Since these processes are linked to crude oil as a raw material base, research work is being carried out worldwide in recent years to synthesize alcohols from synthesis gas. Thus, processes are known in which the reaction is carried out on catalysts based on rhodium (for example US Pat. No. 4,136,104), cobalt (for example DE-OS 2925571), copper (for example DE-OS 3005551) and copper / cobalt (eg

DE-OS 2748097,3012900,2949952) vorgenommen wird.DE-OS 2748097,3012900,2949952) is made.

Die rhodiumhaltigen Katalysatoren sind besonders interessant, wenn speziell Ethanol als Zielprodukt angestrebt wird, da das Rhodium eine relativ hohe Selektivität zur Bildung von sauerstoffhaltigen Verbindungen im C2-Bereich besitzt. Die C2-Ausbeute liegt meist bei etwa 50%, davon etwa 30% Ethanol; weitere Produkte sind Acetaldehyd und Essigsäure. Nachteilig ist, daß daneben große Mengen Methan gebildet werden. Nach DE-OS 2925571 ergeben cobalthaltige Katalysatoren, die Gold und/oder Silber und/oder Rhenium als Promotoren enthalten, im Gegensatz zu reinen Cobaltkatalysatoren hauptsächlich Ethanol mit einer Selektivität von etwa 60%, bezogen auf insgesamt gebildete sauerstoffhaltige Verbindungen. Die Selektivität der Synthesegasreaktion zu Ethanol bei relativ guter Raum-Zeit-Ausbeute wird aber nur durch erhebliche Zusätze von Edelmetallen (ca. 3,5 bis 6% Gold und Rhenium) erreicht.The rhodium-containing catalysts are of particular interest when specifically aiming at ethanol as the rhodium has a relatively high selectivity for the formation of oxygen-containing compounds in the C 2 region. The C 2 yield is usually about 50%, of which about 30% ethanol; other products include acetaldehyde and acetic acid. The disadvantage is that in addition large amounts of methane are formed. According to DE-OS 2925571 give cobalt-containing catalysts containing gold and / or silver and / or rhenium as promoters, in contrast to pure cobalt catalysts mainly ethanol with a selectivity of about 60%, based on total formed oxygen-containing compounds. However, the selectivity of the synthesis gas reaction to ethanol in a relatively good space-time yield is achieved only by substantial additions of noble metals (about 3.5 to 6% gold and rhenium).

Katalysatoren auf der Grundlage der Oxide von Kupfer, Zink und gegebenenfalls Aluminium mit Promotoren führen It. DE-OS 3005551 zur Bildung von Methanol und höhere Alkohole enthaltenden Alkoholgemischen. Dabei wird hauptsächlich Methanol mit einer Selektivität von ca. 48% gebildet, während höhere Alkohole nur zu ca. 16% entstehen. Nachteilig ist, daß in erheblichem Maße eine Konvertierung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid mit einer Selektivität der COrBildung von ca. 35% stattfindet.Catalysts based on the oxides of copper, zinc and optionally aluminum with promoters lead It. DE-OS 3005551 to the formation of methanol and higher alcohols containing alcohol mixtures. In this case, mainly methanol is formed with a selectivity of about 48%, while higher alcohols only about 16%. The disadvantage is that a significant conversion of carbon monoxide to carbon dioxide with a selectivity of CO r formation of about 35% takes place.

Katalysatoren nach DE-OS 2748097 und DE-OS 3012900 enthalten Kupfer, Cobalt und wahlweise Chrom, Eisen, Vanadium und Mangan sowie evtl. Zink. Weitere Zusätze betreffen Seltene Erden und Edelmetalle der VIII. Gruppe des PSE (DE-OS 2949952).Catalysts according to DE-OS 2748097 and DE-OS 3012900 contain copper, cobalt and optionally chromium, iron, vanadium and manganese and possibly zinc. Further additives relate to rare earths and precious metals of Group VIII of the PSE (DE-OS 2949952).

Nach den letzten 3 Patentschriften werden bei der Umsetzung CO/CO2/H2-Gemischen Selektivitäten der Alkoholbildung bis zu 95% erreicht, dagegen sind die Ausbeuten relativ niedrig (Umsatz an Kohlenoxiden 10 bis 20%).According to the last 3 patents selectivities of alcohol formation are achieved in the implementation of CO / CO 2 / H 2 mixtures up to 95%, however, the yields are relatively low (conversion of carbon oxides 10 to 20%).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Katalysator für die Herstellung von C2- bis Cs-Alkoholen aus Synthesegas zu entwickeln, der bei hoher Selektivität eine höhere Ausbeute erreicht als die bisher bekannten Lösungen.The aim of the present invention is to develop a catalyst for the production of C 2 - to Cs-alcohols from synthesis gas, which achieves a higher yield with high selectivity than the previously known solutions.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es bestand die Aufgabe, einen edelmetallfreien Katalysator zu schaffen, der eine hohe Selektivität der Bildung von C2- bis Cs-Alkohoien bei gleichzeitig hoher katalysatischer Aktivität für die Umsetzung von Synthesegas aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Katalysatorkombination auf der Grundlage eines alkalisierten Kupfer-Cobalt-Chrom- bzw. Mangan- bzw. Eisen-Katalysators mit einem Zeolith, der erfindungsgemäß 20 bis 80Ma.-% synthetisches Zeolith mit einem molaren SiO2/AI2O3-Verhältnis (dem sog. SiO2ZAI2O3-MOdUl) von 30 bis 50 und einer Porenweite von ca. 0,6nm enthält. Mit dem erfindungsgemäßen Katalysator wird bei der Herstellung von C2- bis C5-Alkoholen durch Umsetzung eines Synthesegases mit 15 bis 25Vol.-% CO, 5 bis 20Vol.-% CO2 und 60 bis 85Vol.-% H2 bei Temperaturen von 493 bis 623 K, Drücken von 5 bis 15MPa und Gasbelastungen yon 4000 bis 10000 Liter pro Liter Katalysator und Stunde bei vergleichbaren C2- bis C5-Selektivitäten eine beträchtliche Steigerung des Umsatzes und damit eine erhebliche Verbesserung der Ausbeute im Vergleich zu den bisher verwendeten Katalysatoren erreicht. Dies war überraschend, weil Zeolithe mit hohem SiO2-Gehalt bekannt sind als Katalysatoren zur Umwandlung von Synthesegas, von Methanol (z. B. Mobil-Prozeß) und von anderen Alkoholen zu Kohlenwasserstoffen. Es war also zu erwarten, daß auf diesem Wege die Erhöhung der Ausbeute nur auf Kosten der Selektivität erreicht wird. Der Katalysator wird vorzugsweise hergestellt, indem man einen synthetischen, in an sich bekannter Weise hergestellten Zeolith mit einem Si02/Al203-Modul von 30 bis 50 und einer Porenweite von 0,6nm, der Natrium und organisches Amin als Kationen enthält, mehrere Stunden im Luftstrom auf 773 bis 823K erhitzt und nach dem Abkühlen an der Luft hydratisiert.It was the object to provide a noble metal-free catalyst having a high selectivity of the formation of C 2 - to Cs alcohols with simultaneously high catalytic activity for the synthesis of synthesis gas. This object is achieved by a catalyst combination based on an alkalized copper-cobalt-chromium or manganese or iron catalyst with a zeolite, the invention 20 to 80Ma .-% synthetic zeolite with a molar SiO 2 / Al 2 O. 3 ratio (the so-called SiO 2 ZAI 2 O 3 -ModUl) of 30 to 50 and a pore size of about 0.6 nm contains. With the catalyst according to the invention is in the production of C 2 - to C 5 alcohols by reacting a synthesis gas with 15 to 25Vol .-% CO, 5 to 20Vol .-% CO 2 and 60 to 85Vol .-% H 2 at temperatures of 493 to 623 K, pressures of 5 to 15 MPa and gas loads of 4000 to 10,000 liters per liter of catalyst and hour at comparable C 2 - to C 5 selectivities a considerable increase in the conversion and thus a significant improvement in yield compared to those previously used Catalysts achieved. This was surprising because zeolites with high SiO 2 content are known as catalysts for the conversion of synthesis gas, of methanol (eg Mobil process) and of other alcohols to hydrocarbons. It was therefore to be expected that in this way the increase in yield would only be achieved at the expense of selectivity. The catalyst is preferably prepared by containing a synthetic zeolite prepared in a manner known per se with a Si0 2 / Al 2 O 3 modulus of from 30 to 50 and a pore size of 0.6 nm containing sodium and organic amine as cations, heated to 773 to 823K for several hours in the air stream and hydrated in air after cooling.

Der so vorbehandelte Zeolith wird mit der wäßrigen Lösung eines Kupfersalzes, zweckmäßigerweise des Nitrats, ca. 12 Stunden bei ca. 323K digeriert. Dann werden die beiden anderen Komponenten Chrom bzw. Mangan bzw. Eisen und Cobalt in analoger Weise zugegeben und danach eine mehrbasige organische Säure, vorzugsweise Citronensäure, in einer Menge von 0,5 bis 1 Grammäquivalent H+-Ionen pro Grammäquivalent Metall als Komplexbildner hinzugefügt. Die erhaltene Mischung wird eingedampft, bei 423 bis 523 K, vorzugsweise bei 433 bis 473 K, getrocknet und bei 673 bis 773 K, vorzugsweise 693 bis 753 K, calciniert. Die Alkalisierung erfolgt zweckmäßig durch anschließende Tränkung der pulverisierten Katalysatormasse mit der wäßrigen Lösung einer Alkaliverbindung, Trocknung und Calcinierung, kann aber auch auf anderem Wege erfolgen. Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele erläutert.The thus pretreated zeolite is digested with the aqueous solution of a copper salt, advantageously of the nitrate, for about 12 hours at about 323K. Then, the other two components chromium or manganese or iron and cobalt are added in an analogous manner and then added a polybasic organic acid, preferably citric acid, in an amount of 0.5 to 1 gram equivalent of H + ions per gram equivalent of metal as a complexing agent. The resulting mixture is evaporated, dried at 423 to 523 K, preferably at 433 to 473 K, and calcined at 673 to 773 K, preferably 693 to 753 K. The alkalization is advantageously carried out by subsequent impregnation of the powdered catalyst mass with the aqueous solution of an alkali compound, drying and calcining, but can also be done by other means. The invention will be explained by the following embodiments.

Ausführungsbeispieleembodiments

Beispiel 1: VergleichskatalysatorExample 1: Comparative Catalyst

Katalysator 1Catalyst 1

Katalysator 1 enthält 36Ma.-% CuO; 34Ma.-% CoO; 27,5Ma.-% Cr2O3; 2,5Ma.-% K2O.Catalyst 1 contains 36% by weight of CuO; 34% by weight of CoO; 27.5 Ma .-% Cr 2 O 3 ; 2.5Ma .-% K 2 O.

242g Kupfernitrat Cu(NOs)2 3H2O und 320g Chrom(lll)-nitrat Cr(NO3I3 · 9H2O werden mit 250ml Wasser gemischt und bei mäßiger Wärme 122g basisches Cobaltcarbonate,2 Ma.-% Co) langsam in die Mischung eingetragen. Nach Beendigung der CO2-Entwicklung werden 120g Citronensäure langsam hinzugefügt und das Gemisch zur Trockne eingedampft, bei 453 K getrocknet und im Luftstrom 4 Stunden auf 723 K erhitzt. Das pulverisierte Produkt wird mit 120 ml 1 NKOH getränkt, erneut getrocknet und 3 Stunden auf 673 K erhitzt. Die erhaltene Katalysatormasse wird unter Zusatz von Graphit zu Zylindern {4mm χ 4mm) verpreßt.242 g copper nitrate Cu (NOs) 2 3H 2 O and 320 g chromium (III) nitrate Cr (NO 3 I 3 .9H 2 O are mixed with 250 ml of water and 122 g of basic cobalt carbonates, 2% by wt the mixture entered. After completion of the evolution of CO 2 , 120 g of citric acid are added slowly and the mixture is evaporated to dryness, dried at 453 K and heated to 723 K in the air stream for 4 hours. The pulverized product is impregnated with 120 ml of 1 NKOH, dried again and heated to 673 K for 3 hours. The catalyst mass obtained is compressed with the addition of graphite to cylinders {4mm χ 4mm).

Beispiel 2: erfindungsgemäße KatalysatorenExample 2: Inventive catalysts

Katalysator 2Catalyst 2

Katalysator 2 enthält 18 Ma.-% CuO; 17 Ma.-% CoO; 13,75 Ma.-% Cr2O3; 1,25 Ma.-% K2O; 50 Ma.-% Zeolith (SiO2/AI203-Modul 32).Catalyst 2 contains 18 mass% CuO; 17% by weight of CoO; 13.75% by weight Cr 2 O 3 ; 1.25 mass% K 2 O; 50% by weight of zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 module 32).

220g Zeolith in der H+-Form, hergestellt durch mehrstündiges Erhitzen im Luftstrom auf 803K und anschließende Einwirkung der Luftfeuchtigkeit während 12 Stunden, werden mit einer Lösung von 242 g Kupfernitrat Cu(NO3I2 3H2O 12 Stunden bei ca.220 g of zeolite in the H + form, prepared by heating for several hours in an air stream at 803 K and subsequent exposure to atmospheric moisture for 12 hours, with a solution of 242 g of copper nitrate Cu (NO 3 I 2 3H 2 O 12 hours at ca.

323K unter gelegentlichem Umrühren behandelt, sodann 320g Chrom(lll)-nitrat Cr(NO33) · 9H2O und danach 122g basisches Cobaltcarbonat (48,2Ma.-% Co) eingetragen. Nach Beendigung der CO2-Entwicklung werden 120g Citronensäure langsam hinzugefügt und das Gemisch zur Trockne eingedampft, bei 453 K getrocknet und im Luftstrom 4 Stunden auf 723 K erhitzt. Das pulverisierte Produkt wird mit einer Mischung aus 120 ml 1N KOH und 120 ml Wasser getränkt, erneut getrocknet und 3 Stunden auf 673K erhitzt. Die erhaltene Katalysatormasse wird unter Zusatz von Graphit zu Zylindern (4mm χ 4mm) verpreßt.323K with occasional stirring, then 320g chromium (III) nitrate Cr (NO 33 ) .9H 2 O and then 122g basic cobalt carbonate (48.2Ma% Co). After completion of the evolution of CO 2 , 120 g of citric acid are added slowly and the mixture is evaporated to dryness, dried at 453 K and heated to 723 K in the air stream for 4 hours. The pulverized product is impregnated with a mixture of 120 ml of 1N KOH and 120 ml of water, dried again and heated to 673K for 3 hours. The catalyst mass obtained is pressed with the addition of graphite to cylinders (4mm χ 4mm).

Katalysator 3Catalyst 3

Katalysator 3 enthält 18,3Ma.-% CuO; 17,3Ma.-% CoO; 13,1 Ma.-% MnO; 1,3 Ma.-% K2O; 50 Ma.-% Zeolith (SiO2Ml2O3-Modul 48). Herstellung wie Katalysator 2 außer, daß das Chrom-(lll)-nitrat durch 230 g Mangannitrat Mn(NO3I2 · 6H2O ersetzt wird.Catalyst 3 contains 18.3 mass% CuO; 17.3 mass% CoO; 13.1 mass% MnO; 1.3 mass% K 2 O; 50 mass% zeolite (SiO 2 Ml 2 O 3 module 48). Preparation such as catalyst 2 except that the chromium (III) nitrate is replaced by 230 g manganese nitrate Mn (NO 3 I 2 .6H 2 O).

Katalysator 4Catalyst 4

Katalysator 4enthält 17,8Ma.-%CuO; 16,7Ma.-%CoO; 16,2Ma.-% Fe2O3; 1,3Ma.-% K2O; 50Ma.-%Zeolith (SiO2/AI2O3-Modul 40). Herstellung wie Katalysator 2 außer, daß statt des Chrom(lll)-nitrats 323g Eisen(lll)-nitrat Fe(NO2)3 · 9H2O eingesetzt werden.Catalyst 4 contains 17.8% by weight of CuO; 16.7mA .-% CoO; 16.2% by weight of Fe 2 O 3 ; 1.3 mass% K 2 O; 50% by mass zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 module 40). Preparation as catalyst 2 except that instead of the chromium (III) nitrate, 323 g of iron (III) nitrate Fe (NO 2 ) 3 .9H 2 O are used.

Katalysator 5Catalyst 5

Katalysator 5 enthält27,0Ma.-% CuO; 255Ma.-%CoO; 20,6Ma.-%Cr2O3; 1,9Ma.-%K2O; 25Ma.-% Zeolith (SiO2/AI2O3-Modul 40).Catalyst 5 contains 27.0% by weight of CuO; 255Ma .-% CoO; 20.6% by weight of Cr 2 O 3 ; 1.9 mass% K 2 O; 25% by mass of zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 module 40).

Herstellung wie Katalysator 2.Preparation as catalyst 2.

Katalysator 6Catalyst 6

Katalysator 6enthält 9,0Ma.-% CuO; 8,5Ma.-% CoO; 6,9Ma.-% Cr2O3; 0,6Ma.-% K2O; 75Ma.-%Zeolith (SiO2/AI2O3-Modul 48).Catalyst 6 contains 9.0% by weight of CuO; 8.5% by weight of CoO; 6.9% by weight of Cr 2 O 3 ; 0.6 mass% K 2 O; 75% by mass of zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 module 48).

Herstellung wie Katalysator 2.Preparation as catalyst 2.

Beispiel 3: VergleichsbeispielExample 3: Comparative Example

Die katalytische Prüfung erfolgte in einem Strömungsreaktor nach vorheriger Reduktion in situ mit Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen mit steigender Wasserstoff konzentration bei Temperaturen von 423 K bis 493 K unter Normaldruck. Dabei wurde ein Synthesegas folgender Zusammensetzung verwendet:The catalytic test was carried out in a flow reactor after prior reduction in situ with nitrogen-hydrogen mixtures with increasing hydrogen concentration at temperatures of 423 K to 493 K under atmospheric pressure. A synthesis gas of the following composition was used:

18-20Vol.-%Co 10-14Vol.-%CO2 62-66Vol.-% H2 2- 3Vol.-% Inerte (CH4, N2)18-20 vol.% Co 10-14 vol.% CO 2 62-66 vol.% H 2 2- 3 vol.% Inert (CH 4 , N 2 )

Die Versuchsbedingungen und Ergebnisse sind aus den folgenden Tabellen ersichtlich. The experimental conditions and results are shown in the following tables.

Tabelle 1: Versuchsbedingungen und UmsatzTable 1: experimental conditions and turnover

Katalysatorcatalyst Temperaturtemperature Druckprint Raumgeschwindigkeitspace velocity Umsatzsales (Beisp.)-Nr.(Ex.) - No. (K)(K) (MPa)(MPa) (v/vh)(V / vh) CO + CO2 CO + CO 2 11 593593 1010 80008000 13,313.3 22 553553 88th 80008000 22,822.8 33 553553 66 80008000 22,422.4 44 553553 1010 40004000 20,920.9 55 513513 1010 80008000 12,212.2 66 553553 1010 80008000 25,625.6

Tabelle 2: Selektivität der Alkoholbildung und AlkoholzusammensetzungTable 2: Selectivity of alcohol formation and alcohol composition

Katalys.Katalys. Selektivität fürSelectivity for C2-C5OHC 2 -C 5 OH Alkoholzusammensetzung (Ma.-%)Alcohol composition (% by mass) EtOHEtOH n-PrOHn-PrOH n-BuOHn-BuOH n-AmOHn-AmOH (Beisp.)-Nr.(Ex.) - No. C1-C5OHC 1 -C 5 OH 27,827.8 MeOHMeOH 22,322.3 10,210.2 3,63.6 11 58,458.4 32,532.5 61,561.5 29,029.0 7,07.0 5,15.1 0,90.9 22 61,461.4 29,029.0 54,854.8 25,925.9 12,112.1 4,94.9 0,70.7 33 50,650.6 31,631.6 52,852.8 30,830.8 6,06.0 5,55.5 1,01.0 44 58,258.2 36,436.4 55,355.3 35,235.2 14,414.4 6,06.0 1,61.6 55 52,052.0 34,734.7 39,639.6 23,223.2 11,411.4 6,36.3 0,60.6 66 63,163.1 56,056.0

Tabelle 3: Raum-Zeit-AusbeuteTable 3: Space-time yield

Katalys. (Beisp.)-Nr.Katalys. (Ex.) - No.

Selektivität C1-C5OHSelectivity C 1 -C 5 OH

Ma.-%für C2-C5OHMa .-% for C 2 -C 5 OH

Raum-Zeit-Ausbeute g/g Kat. hSpace-time yield g / g cat. H

58,4 61,4 50,6 58,2 52,0 63,158.4 61.4 50.6 58.2 52.0 63.1

27,8 32,5 29,0 31,6 36,4 34,727.8 32.5 29.0 31.6 36.4 34.7

0,242 0,391 0,357 0,428 0,214 0,4050.242 0.391 0.357 0.428 0.214 0.405

Selektivitätsermittlung:Selectivity Determination:

SelektivitätfürCl-C5OH (%) =Selectivity for Cl -C 5 OH (%) =

χ umgesetzte Mole CO + CO2 χ reacted moles CO + CO 2

Se.ektivitätfürC^OHW = χ Se.ectivityforC ^ OHW = χ

umgesetzte Mole CO + CO2 reacted moles of CO + CO 2

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: Katalysator zur Synthese von C2- bis C5-Alkoholen aus Synthesegas auf der Grundlage eines alkalisierten Zeolith-Trägerkatalysators, der 5 bis 30Ma.-% Kupferoxid, 5 bis 30 Ma.-% Cobaltoxid, 5 bis 25 Ma.-% Chromoxid oder Manganoxid oder Eisenoxid und 0,5 bis 2 Ma.-% Kalium (berechnet als K2O) enthält, gekennzeichnet dadurch, daß der Katalysator 20 bis 80 Ma.-% eines synthetischen Zeolithe mit einem molaren SiO2/AI2O3-Verhältnis von 30 bis 50 und einer Porenweite von ca. 0,6 nm enthält.Catalyst for the synthesis of C 2 to C 5 alcohols from synthesis gas based on a supported zeolite supported catalyst comprising 5 to 30% by weight of copper oxide, 5 to 30% by weight of cobalt oxide, 5 to 25% by weight of chromium oxide or Manganese oxide or iron oxide and 0.5 to 2 wt .-% potassium (calculated as K 2 O), characterized in that the catalyst 20 to 80 wt .-% of a synthetic zeolite having a molar SiO 2 / Al 2 O 3 ratio from 30 to 50 and a pore size of about 0.6 nm.
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