DD237058A3 - METHOD FOR PRODUCING CATALYSTS BASED ON ACTIVE CARBON - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren auf Basis Aktivkohle, die vorzugsweise bei der Synthese niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei Temperaturen von 150 bis 250C eingesetzt werden, mit dem Ziel, die Aktivitaet und Lebensdauer der Katalysatoren zu erhoehen. Die technische Aufgabe wird dadurch geloest, dass die als Traeger verwendete Aktivkohle ein Transportporenvolumen von 0,45 cm3/g bis 1,0 cm3/g, vorzugsweise von 0,50 cm3/g bis 0,60 cm3 aufweist. Die Mikroporen der eingesetzten Aktivkohle nehmen mehr als 0,25 g n-Hexan/g Aktivkohle auf und die mit n-Hexan beladene Aktivkohle erreicht in n-Heptan das Austauschgleichgewicht n-Hexan/n-Heptan innerhalb einer Austauschzeit von 5 bis 25 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 7,5 bis 15 Minuten. Die erfindungsgemaesse Traegeraktivkohle wird in bekannter Weise mit Zinkchlorid und/oder mit Chloriden der Seltenen Erdmetalle, vorzugsweise des Cer und/oder des Lanthans, impraegniert, wobei der Zinkgehalt 5 bis 20%, vorzugsweise 8 bis 12%, und der Gehalt an Seltenen Erdmetallen 0,01 bis 4%, vorzugsweise 0,01 bis 0,7% betraegt. Der erfindungsgemaesse Katalysator kann vorzugsweise zur Synthese von niederen Alkylchloriden aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase eingesetzt werden.Process for the preparation of catalysts based on activated carbon, which are preferably used in the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase at temperatures of 150 to 250C, with the aim to increase the activity and life of the catalysts. The technical object is achieved in that the active carbon used as a carrier has a transport pore volume of 0.45 cm3 / g to 1.0 cm3 / g, preferably from 0.50 cm3 / g to 0.60 cm3. The micropores of the activated carbon used take up more than 0.25 g of n-hexane / g of activated carbon and the n-hexane-loaded activated carbon reaches the exchange equilibrium n-hexane / n-heptane within a replacement time of 5 to 25 minutes in n-heptane, preferably within 7.5 to 15 minutes. The carrier activated carbon according to the invention is impregnated in a known manner with zinc chloride and / or with rare earth metal chlorides, preferably cerium and / or lanthanum, the zinc content being 5 to 20%, preferably 8 to 12%, and the content of rare earth metals 0 , 01 to 4%, preferably 0.01 to 0.7%. The catalyst according to the invention can preferably be used for the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren auf Basis Aktivkohle, die vorzugsweise bei der Synthese niedererAlkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei Temperaturen von 1500C bis 2500C eingesetzt werden.The invention relates to a process for the preparation of activated carbon catalysts, which are preferably used in the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase at temperatures of 150 0 C to 250 0 C.
Es ist bekannt, ZnCI2-Aktivkohlekatalysatoren für die Synthese niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei 120 bis 2000C einzusetzen.It is known to use ZnCl 2 activated carbon catalysts for the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase at 120 to 200 0 C.
(DD-PS 83985)(DD-PS 83985)
Es ist weiterhin bekannt, daß die Anfangsaktivität und die Lebensdauer dieser Katalysatoren von der als Träger verwendeten Aktivkohle abhängen.It is also known that the initial activity and the lifetime of these catalysts depend on the activated carbon used as the carrier.
(DD-PS 85068)(DD-PS 85068)
In der DD-PS 85068 wird ein Katalysator für die Herstellung niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei Temperaturen von 120 bis 2000C beschrieben, der als Aktivkomponente 2%-20% Zink und 0,1 %-2% Ceritmetall enthält. Als Träger wird eine Aktivkohle eingesetzt, die ein Verhältnis von Basizität zu Azidität von mindestens 3:1 aufweist.DD 85068 describes a catalyst for the preparation of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase at temperatures of 120 to 200 ° C., which contains 2% -20% zinc and 0.1% -2% as the active component. Ceritmetall contains. The carrier used is an activated carbon which has a ratio of basicity to acidity of at least 3: 1.
Es gibt allerdings eine Reihe von Aktivkohlen, die ein Verhältnis von Basizität zu Azidität von mindestens 3:1 aufweisen und ungeeignet sind als Katalysatorträger für die Herstellung niedererAlkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei 120 bis 200°C.However, there are a number of activated carbons which have a basicity to acidity ratio of at least 3: 1 and are unsuitable as catalyst supports for the production of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase at 120 to 200 ° C.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Aktivität und Lebensdauer von Katalysatoren auf Basis Aktivkohle, die vorzugsweise zur Synthese niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase eingesetzt werden, zu verbessern.The object of the invention is to improve the activity and life of activated carbon catalysts, which are preferably used for the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase.
— Die technische Aufgabe der Erfindung- The technical problem of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren auf Basis Aktivkohle zu entwickeln, die eine erhöhte Lebensdauer und Aktivität besitzen und vorzugsweise zur Synthese niedererAlkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol 'n der Gasphase eingesetzt werden.The invention has for its object to develop a process for the preparation of activated carbon catalysts, which have an increased life and activity and are preferably used for the synthesis of lower alkyl chlorides from hydrogen chloride and the corresponding alcohol 'n the gas phase.
— Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Katalysatorträger eine Aktivkohle mit definierten Transporteigenschaften verwendet wird.The technical problem is solved according to the invention in that the catalyst carrier used is an activated carbon having defined transport properties.
Die Aktivkohle besitzt ein Transportporenvolumen von 0,45cm3/g bis 1,0cm3/g, vorzugsweise 0,50cm3/g bis 0,60cm3/g. Die Mikroporen der eingesetzten Aktivkohle nehmen mehr als 0,25g n-Hexan/g Aktivkohle auf und die mit η-Hexan beladene Aktivkohle erreicht in n-Heptan das Austauschgleichgewicht n-Hexan/n-Heptan innerhalb einer Austauschzeit von 5 bis 25 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 7,5 bis 15 Minuten.The activated carbon has a transport pore volume of 0.45 cm 3 / g to 1.0 cm 3 / g, preferably 0.50 cm 3 / g to 0.60 cm 3 / g. The micropores of activated carbon used absorb more than 0.25 g of n-hexane / g of activated carbon and the loaded with η-hexane activated carbon reaches in n-heptane the exchange equilibrium n-hexane / n-heptane within a replacement time of 5 to 25 minutes, preferably within 7.5 to 15 minutes.
Die Messung der Austauschzeit erfolgt so, daß die Mikroporen der entsprechenden Aktivkohle mit η-Hexan gefüllt werden und die derartig behandelte Aktivkohle in eine definierte Menge n-Heptan gegeben wird.The measurement of the exchange time is carried out so that the micropores of the corresponding activated carbon are filled with η-hexane and the thus treated activated carbon is added to a defined amount of n-heptane.
Gemessen werden die von der Aktivkohle aufgenommene n-Hexanmenge und die Austauschzeit, in der sich das Gleichgewicht des n-Hexan/-Heptan-Austausches eingestellt hat.Measured are the amount of n-hexane absorbed by the activated carbon and the exchange time in which the equilibrium of the n-hexane / heptane exchange has been established.
Die erfindungsgemäßen Trägeraktivkohlen werden, wenn sie vorzugsweise als Katalysatorträger zur Synthese niederer Alkylchloride als Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase eingesetzt werden, mit ZnCI2 und Metallchloriden der Seltenen Erden, vorzugsweise des Cer und/oder Lanthan, als Aktivkomponente in bekannter Weise so imprägniert, daß der Zinkgehalt 5% bis 20%, vorzugsweise 8% bis 12% und der Gehalt an Metallen der Seltenen Erden 0,01 % bis 4%, vorzugsweise 0,01 % bis 0,7% beträgt.The carrier activated carbons according to the invention, if they are preferably used as catalyst support for the synthesis of lower alkyl chlorides as hydrogen chloride and the corresponding alcohol in the gas phase, impregnated with ZnCl 2 and rare earth metal chlorides, preferably cerium and / or lanthanum, as active component in a known manner in that the zinc content is 5% to 20%, preferably 8% to 12% and the content of rare earth metals is 0.01% to 4%, preferably 0.01% to 0.7%.
Der erfindungsgemäße Katalysator besitzt eine erhöhte Lebensdauer und eine erhöhte Aktivität.The catalyst according to the invention has an increased lifetime and an increased activity.
Die Erfindung soll nachstehend durch die folgenden Beispiele näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by the following examples.
Die aufgeführten Katalysatoren wurden in bekannter Weise im Integralreaktor bei 1800C getestet. Eingesetzt wurden jeweils2kg Katalysator. Als Meßgrößen diente der Umsatz von Chlorwasserstoff und Methanol zu Chlormethan nach 8 Stunden (U6) und nach 100 Stunden (U100).The catalysts listed were tested in a known manner in the integral reactor at 180 0 C. In each case 2 kg of catalyst were used. The measured quantities used were the conversion of hydrogen chloride and methanol to chloromethane after 8 hours (U 6 ) and after 100 hours (U 100 ).
Katalysator A: Träger: Aktivkohle mit folgenden Eigenschaften Transportvolumen: 0,55cm3/gCatalyst A: Carrier: activated carbon with the following properties Transport volume: 0.55 cm 3 / g
n-Hexan-Aufnahme: 0,28 g/gn-hexane uptake: 0.28 g / g
Austauschzeit: 10,2 MinutenExchange time: 10.2 minutes
Aktivkomponente: 12%ZinkActive component: 12% zinc
0,3 % Cer0.3% cerium
Aktivkohle mitfolgenden Eigenschaften: Transportporenvolumen: 0,21 cm3/gActivated carbon with the following properties: Transport pore volume: 0.21 cm 3 / g
0,23 g/g0.23 g / g
28 Minuten28 minutes
12% Zink12% zinc
0,3% Cer0.3% cerium
Aktivkohle mitfolgenden Eigenschaften: Transportporenvolumen: 0,38cm3/gActivated carbon with the following properties: transport pore volume: 0.38 cm 3 / g
0,26 g/g0.26 g / g
31 Minuten31 minutes
12%Zink12% zinc
0,3% Cer Aktivkohle mitfolgenden Eigenschaften:0.3% cerium activated carbon with the following properties:
Katalysator B: Träger:Catalyst B: Carrier:
Katalysator C: Träger:Catalyst C: Carrier:
n-Hexan-Aufnahme:n-hexane uptake:
Austauschzeit:Exchange time:
Aktivkomponente:Active component:
n-Hexan-Aufnahme:n-hexane uptake:
Austauschzeit:Exchange time:
Aktivkomponente:Active component:
Katalysator D: Träger: (erfindungsgemäß)Catalyst D: support: (according to the invention)
Katalysator E: Träger:Catalyst E: Carrier:
Transportporenvolumen: n-Hexan-Aufnahme: Austauschzeit: Aktivkomponente:Transport pore volume: n-hexane uptake: exchange time: active component:
wie Katalysator A Aktivkomponente:as catalyst A active component:
0,56cm3/g 0,34 g/g 9,5 Minuten 10% Zink 0,1% Lanthan0.56cm 3 / g 0.34g / g 9.5 minutes 10% zinc 0.1% lanthanum
11% Zink11% zinc
Die Katalysatoren wurden mit 1 Volumen Methanol/Volumen Kontakt und Stunde belastet. Folgende Umsätze wurden ermittelt.The catalysts were loaded with 1 volume of methanol / volume of contact and hour. The following sales were determined.
Die aufgeführten Beispiele verdeutlichen, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren eine höhere Aktivität und Lebensdauer besitzen. Von entscheidendem Einfluß auf Aktivität und Lebensdauer ist die verwendete Aktivkohle, insbesondere ihre Transporteigenschaften.The examples listed make it clear that the catalysts used according to the invention have a higher activity and lifetime. Of decisive influence on activity and life is the activated carbon used, in particular their transport properties.
Die Zugabe von Seltenen Erdmetallen, vorzugsweise von Cer und/oder Lanthan, führt zu einer Verbesserung des Langzeitverhaltens der Katalysatoren.The addition of rare earth metals, preferably cerium and / or lanthanum, leads to an improvement in the long-term behavior of the catalysts.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD22078880A DD237058A3 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | METHOD FOR PRODUCING CATALYSTS BASED ON ACTIVE CARBON |
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DD22078880A DD237058A3 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | METHOD FOR PRODUCING CATALYSTS BASED ON ACTIVE CARBON |
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Publication Number | Publication Date |
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DD237058A3 true DD237058A3 (en) | 1986-07-02 |
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DD22078880A DD237058A3 (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | METHOD FOR PRODUCING CATALYSTS BASED ON ACTIVE CARBON |
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DD (1) | DD237058A3 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002094749A1 (en) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Dow Global Technologies Inc. | Production of vinyl halide from single carbon feedstocks |
CN108484352A (en) * | 2018-04-09 | 2018-09-04 | 浙江巨化技术中心有限公司 | A kind of method that methanol hydrogen chloride prepares chloromethanes |
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1980
- 1980-04-30 DD DD22078880A patent/DD237058A3/en not_active IP Right Cessation
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