DE102005023955A1 - Inert material for use in exothermic reactions - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Inertmaterial für den Einsatz in exothermen Reaktionen, enthaltend alpha-Al¶2¶O¶3¶ in Form von Hohlzylindern oder Ringtabletten. Gegenstände der Erfindung sind weiterhin ein Verfahren zur Herstellung solcher Inertmaterialien sowie deren Verwendung in exothermen Gasphasenreaktionen.The invention provides an inert material for use in exothermic reactions containing alpha-Al¶2¶O¶3¶ in the form of hollow cylinders or ring tablets. Objects of the invention are furthermore a process for the preparation of such inert materials and their use in exothermic gas phase reactions.
Description
Die Erfindung betrifft den Einsatz von alpha-Aluminiumoxid (α-Al2O3) in Form von Hohlzylindern oder Ringtabletten als Inertmaterial in exothermen Reaktionen.The invention relates to the use of alpha-alumina (α-Al 2 O 3 ) in the form of hollow cylinders or ring tablets as inert material in exothermic reactions.
Inertmaterialien werden bei exothermen Reaktionen verwendet, um durch Wärmeabfuhr die Ausbildung von sogenannten hot spots zu reduzieren. Der Einsatz von Inertmaterialien in exothermen Reaktionen im Festbett ist notwendig, da bei Verwendung eines unverdünnten Katalysators am Anfang der Katalysatorschüttung aufgrund der hohen Reaktionsgeschwindigkeit eine große Wärmemenge frei wird. Die Bildung von hot spots ist zu vermeiden, da sie zum einen die Selektivität der Reaktion ungünstig beeinflussen können und zum anderen zu einer rascheren Desaktivierung der Katalysatoren führen. Gegen Ende der Reaktion, d. h. wenn ein Großteil der Reaktanden abreagiert ist (am Ende der Katalysatorschüttung), wird keine große Wärmemenge mehr frei. Daher wird in den Festbett-Verfahren nach Stand der Technik eine Katalysatorschüttung mit abgestuftem Aktivitätsprofil verwendet, wobei die Aktivität der Katalysatorschüttung in Strömungsrichtung zunimmt. Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, dass die Katalysatoren mit einem abgestuften Gehalt an Aktivkomponenten und gegebenenfalls mit Selektivitätspromotoren versehen werden. Zusätzlich hierzu wird in den Reaktorabschnitten, in denen die Triebkraft der Reaktion noch sehr hoch ist, d. h. üblicherweise am Anfang der Schüttung, mit chemisch inerten Materialien, z. B. gebrochenem Graphit, tablettiertem oder extrudiertem Graphitpulver, verdünnt (US-A- 3184515, US-A-2866830). Bekannt sind als Inertmaterialien auch Siliciumcarbid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxide oder Glas, die üblicherweise in Tabletten-, Strang- oder Kugelform eingesetzt werden.inert materials are used in exothermic reactions to remove heat to reduce the training of so-called hot spots. The use of inert materials in exothermic reactions in a fixed bed is necessary there when using a undiluted Catalyst at the beginning of the catalyst bed due to the high reaction rate a big heat becomes free. The formation of hot spots is to be avoided as they lead to one the selectivity the reaction unfavorable can influence and on the other to a faster deactivation of the catalysts to lead. Towards the end of the reaction, d. H. when most of the reactants are consumed is (at the end of the catalyst bed), will not be big heat more free. Therefore, in the fixed bed process according to the prior art a catalyst bed with graded activity profile used, with the activity the catalyst bed increases in the flow direction. This is usually achieved in that the catalysts with a graded content on active components and optionally with selectivity promoters be provided. additionally this is in the reactor sections in which the driving force of the Reaction is still very high, d. H. usually at the beginning of the bulk, with chemically inert materials, e.g. B. broken graphite, tabletted or extruded graphite powder, diluted (US-A-3184515, US-A-2866830). Also known as inert materials are silicon carbide, silicon dioxide, Aluminum oxides or glass, usually in tablet, strand or Ball shape can be used.
Im Bereich der Festbett-Oxichlorierungskatalysatoren werden üblicherweise Graphittabletten als „Verdünnungsmaterial" eingesetzt.in the The range of fixed bed oxychlorination catalysts are commonly Graphite tablets used as "diluent".
Der Einsatz inerter Verdünnungsmaterialien bringt jedoch als wesentlichen Nachteil einen erhöhten Druckverlust mit sich, der sich insbesondere bei druckverlustarmen Katalysatorformkörpern negativ auswirkt, da er Stoff und Wärmetransport in axialer Richtung behindert. Der erhöhte Druckverlust führt auch zu einer höheren benötigten Kompressorleistung, wodurch die maximale Belastbarkeit der Katalysatorschüttung reduziert wird, was letztlich zu einer geringeren Produktivität des Reaktors führt und sich limitierend auf die Anlagenkapazität auswirkt.Of the Use of inert diluent materials However, brings as a major disadvantage an increased pressure loss with him, in particular negative pressure loss catalyst shaped bodies negative affects as it substance and heat transport obstructed in the axial direction. The increased pressure loss also leads to a higher one required Compressor capacity, reducing the maximum load capacity of the catalyst bed, which ultimately leads to a lower productivity of the reactor and has a limiting effect on the capacity of the plant.
Eine zu starke Verdünnung der Aktivkomponente auf dem Trägermaterial ist ebenfalls nicht günstig, da dadurch das Anspringen der Reaktion stark beeinträchtigt wird.A too much dilution the active component on the carrier material is also not cheap because This severely affects the onset of the reaction.
Der Einsatz von nicht-imprägniertem Katalysatorträgermaterial ist nicht vorteilhaft. So weist z. B. das in der Oxichlorierung häufig eingesetzte gamma-Aluminiumoxid (γ-Al2O3) eine hohe aktive Oberfläche auf und ist nicht inert. Damit wird die Selektivität der Reaktion negativ beeinflusst. Die Dämpfung der Trägeraktivität durch Tränkung mit Alkalimetallen ist z. B. in US-A-5202511 beschrieben, führt aber zu deutlich höheren Kosten des Inertmaterials.The use of unimpregnated catalyst support material is not advantageous. So z. For example, the gamma-alumina (γ-Al 2 O 3 ) commonly used in oxychlorination has a high active surface area and is not inert. This negatively influences the selectivity of the reaction. The attenuation of the carrier activity by impregnation with alkali metals is z. As described in US-A-5202511, but leads to significantly higher cost of the inert material.
Um die Selektivitätsnachteile beim Einsatz von γ-Al2O3 zu vermeiden, kann nach dem Stand der Technik auch α-Al2O3 verwendet werden, das nur eine geringe aktive Oberfläche besitzt. α-Al2O3 wird üblicherweise in Form von extrudierten Strängen bzw. Zylindern oder in Kugelform als Verdünnungsmaterial eingesetzt. Diese Materialien zeigen jedoch – neben dem oben beschriebenen Problem des unerwünschten Druckabfalls – einen erhöhten Materialabrieb, was nur geringe Standzeiten im Reaktor bedingt.In order to avoid the selectivity disadvantages when using γ-Al 2 O 3 , according to the prior art it is also possible to use α-Al 2 O 3 which has only a small active surface area. α-Al 2 O 3 is usually used in the form of extruded strands or cylinders or in spherical form as a diluent material. However, these materials - in addition to the above-described problem of undesirable pressure drop - increased material abrasion, which requires only a short service life in the reactor.
Die Aufgabe der Erfindung bestand somit in der Bereitstellung eines alternativen Inertmaterials, das einen niedrigeren Druckverlust verursacht, damit die Kapazität der Anlage weiter gesteigert werden kann. Dabei soll der Materialabrieb gering gehalten werden.The The object of the invention was thus to provide a alternative inert material that has a lower pressure drop caused, therefore, the capacity the system can be further increased. This is the material abrasion be kept low.
Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Inertmaterial α-Al2O3 in Form von Hohlzylindern oder Ringtabletten eingesetzt wird.The object has been achieved according to the invention by using α-Al 2 O 3 in the form of hollow cylinders or ring tablets as the inert material.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Inertmaterial für den Einsatz in exothermen Reaktionen, enthaltend α-Al2O3 in Form von Hohlzylindern oder Ringtabletten. Gegenstände der Erfindung sind weiterhin ein Verfahren zur Herstellung solcher Inertmaterialien sowie deren Verwendung in exothermen Gasphasenreaktionen.The invention thus provides an inert material for use in exothermic reactions containing α-Al 2 O 3 in the form of hollow cylinders or ring tablets. Objects of the invention are still a Process for the preparation of such inert materials and their use in exothermic gas phase reactions.
Es wurde nun gefunden, dass durch Kalzinieren von tablettierten γ-Al2O3-Ringen bei über 900°C Ringe aus α-Al2O3 erhalten werden können, bei denen sich die Eigenschaften des niedrigen Druckverlustes der Ringgeometrie mit einer hohen mechanischen Festigkeit kombinieren lassen. Der Druckverlust kann weiter dadurch reduziert werden, wenn γ-Al2O3-Ringe mit abgerundeten, z. B. kalottierten, Stirnflächen als Katalysator-Trägermaterial eingesetzt werden, die schon positive Effekte auf den Druckverlust gezeigt haben.It has now been found that by calcination of tableted γ-Al 2 O 3 rings at over 900 ° C rings of α-Al 2 O 3 can be obtained, in which the properties of low pressure drop of the ring geometry with a high mechanical strength combine. The pressure loss can be further reduced if γ-Al 2 O 3 rings with rounded, z. B. kalottierten, faces are used as a catalyst support material, which have already shown positive effects on the pressure loss.
Das erfindungsgemäße Inertmaterial enthält α-Al2O3 in Form von Hohlzylindern oder Ringtabletten. Vorteilhafterweise beträgt der Außendurchmesser (DA) der Formkörper 1 bis 20 mm, bevorzugt 2 bis 10 mm und besonders bevorzugt 3 bis 7 mm, insbesondere 4 bis 6 mm. Der Innendurchmesser (DI) der Formkörper (Durchmesser des Innenlochs) weist vorteilhafterweise das 0,1- bis 0,7-fache des Außendurchmessers, vorzugsweise das 0,3- bis 0,7-fache und besonders bevorzugt das 0,35- bis 0,55-fache des Außendurchmessers auf. Die Höhe (H) der Formkörper stellt vorteilhafterweise das 0,2- bis 2-fache, bevorzugt das 0,3- bis 1,8-fache, besonders bevorzugt das 0,6- bis 1,4-fache des Außendurchmessers dar.The inert material according to the invention contains α-Al 2 O 3 in the form of hollow cylinders or ring tablets. Advantageously, the outer diameter (D A ) of the molded body is 1 to 20 mm, preferably 2 to 10 mm and particularly preferably 3 to 7 mm, in particular 4 to 6 mm. The inner diameter (D I ) of the moldings (diameter of the inner hole) advantageously has 0.1 to 0.7 times the outer diameter, preferably 0.3 to 0.7 times and more preferably 0.35 to 0.55 times the outside diameter. The height (H) of the shaped bodies is advantageously 0.2 to 2 times, preferably 0.3 to 1.8 times, more preferably 0.6 to 1.4 times the outer diameter.
In besonders vorteilhafter Ausführung weisen die Hohlzylinder oder Ringtabletten abgerundete, z. B. kalottierte, Stirnflächen auf. Der Radius der Krümmung der Stirnflächen (R) beträgt dabei das 0,01- bis 0,5-fache, bevorzugt das 0,05- bis 0,4-fache und besonders bevorzugt das 0,1- bis 0,2-fache des Außendurchmessers.In particularly advantageous embodiment have the hollow cylinder or ring tablets rounded, z. B. calved, faces on. The radius of curvature the faces (R) is while 0.01 to 0.5 times, preferably 0.05 to 0.4 times and more preferably 0.1 to 0.2 times the outer diameter.
Die erfindungsgemäßen Hohlzylinder oder Ringtabletten weisen dabei vorteilhafterweise eine Form auf, in der im Querschnitt die äußere Wandfläche (Außenrand) und die innere Wandfläche (Rand des Innenlochs) weitgehend eben und parallel zueinander angeordnet sind. Die Stirnflächen können dabei plan oder abgerundet sein. Vorzugsweise sind die Stirnflächen durchgehend so abgerundet, dass – entlang des Innenlochs betrachtet – sich der Katalysatorkörper sowohl von Außenrand als auch vom Rand der Innenbohrung her verjüngt. Dabei kann sich zwischen der Krümmung der Stirnflächen und dem Außen- sowie dem Innenrand eine sichtbare Kante bilden.The hollow cylinder according to the invention or ring tablets advantageously have a shape, in the cross-section of the outer wall surface (outer edge) and the inner wall surface (Edge of the inner hole) largely flat and arranged parallel to each other are. The faces can be flat or rounded. Preferably, the end faces are continuous so rounded that - along of the inner hole - itself the catalyst body both from the outer edge as well as tapered from the edge of the inner bore ago. It can be between the curvature the faces and the outside and the inner edge form a visible edge.
Das erfindungsgemäße Inertmaterial weist vorteilhafterweise einen Gehalt an α-Al2O3 von mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt größer als 80 Gew.-%, besonders bevorzugt größer 90 Gew.-% und insbesondere bevorzugt größer 95 Gew.-%, auf. Weiterhin enthalten sein können auch andere Formen des Aluminiumoxids, wie beispielsweise delta-Aluminiumoxid (δ-Al2O3), theta-Aluminiumoxid (θ-Al2O3), γ-Al2O3 oder Pseudoböhmit, insgesamt in Mengen von höchstens 50 Gew.-%, bevorzugt bis zu 20 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 10 Gew.-% und insbesondere nicht mehr als 5 Gew.-%. Neben den Aluminiumoxiden kann das Inertmaterial auch noch Spuren anderer Elemente, wie beispielsweise Ti, Fe, Na und Si, enthalten, die dann jeweils höchstens im 10 bis 1000 ppm Bereich liegen sollten.The inert material according to the invention advantageously has a content of α-Al 2 O 3 of at least 50 wt .-%, preferably greater than 80 wt .-%, more preferably greater than 90 wt .-% and particularly preferably greater than 95 wt .-%, on , Other types of alumina may also be included, such as delta-alumina (δ-Al 2 O 3 ), theta-alumina (θ-Al 2 O 3 ), γ-Al 2 O 3 or pseudo-boehmite, all in amounts of at most 50 wt .-%, preferably up to 20 wt .-%, particularly preferably up to 10 wt .-% and in particular not more than 5 wt .-%. In addition to the aluminum oxides, the inert material may also contain traces of other elements, such as Ti, Fe, Na and Si, which should then each lie at most in the 10 to 1000 ppm range.
Die erfindungsgemäßen Formkörper besitzen vorteilhafterweise eine BET-Oberfläche von kleiner als 50 m2/g, bevozugt kleiner als 20 m2/g und besonders bevorzugt kleiner als 10 m2/g.The moldings according to the invention advantageously have a BET surface area of less than 50 m 2 / g, preferably less than 20 m 2 / g and particularly preferably less than 10 m 2 / g.
Die Seitendruckfestigkeit der erfindungsgemäßen Inertmaterialien beträgt vorteilhafterweise mindestens 15 N, bevorzugt 25 bis 250 N, besonders bevorzugt 50 bis 200 N, die mechanische Abriebsfestigkeit vorteilhafterweise weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-%.The Side crushing strength of the inert materials according to the invention is advantageously at least 15 N, preferably 25 to 250 N, particularly preferably 50 up to 200 N, the mechanical abrasion resistance advantageously less than 20% by weight, preferably less than 5% by weight, and especially preferably less than 2% by weight.
Die Bestimmung der Seitendruckfestigkeit wird folgendermaßen durchgeführt: Die Formkörper werden zwischen zwei parallelen Platten auf der Mantelseite mit zunehmender Kraft belastet bis Bruch eintritt. Die beim Bruch der Formkörper registrierte Kraft ist die Seitendruckfestigkeit. Aus einer gut durchmischten Probe werden 25 Formkörper auf diese Weise vermessen und der Durchschnittswert ermittelt.The Determination of lateral compressive strength is carried out as follows: The moldings be with between two parallel plates on the shell side with Increasing force loads until breakage occurs. The at the break of the moldings registered force is the lateral crushing strength. Out of a good one mixed sample are measured 25 moldings in this way and the average value is determined.
Der Abriebstest wird nach der ASTM-Vorschrift D4058-81 durchgeführt.Of the Abrasion test is performed according to ASTM D4058-81.
Die erfindungsgemäß geformten Inertmaterialien lassen sich durch Tablettierung eines hochoberflächigen γ-Al2O3 und/oder δ-Al2O3 und/oder θ-Al2O3 mit anschließender Kalzinierung bei hohen Temperaturen erhalten. Dabei erfolgt eine Umwandlung der eingesetzten Aluminiumoxidmodifikationen in α-Al2O3. Die verschiedenen Formen des Aluminiumoxids können rein oder in beliebigen Gemischen untereinander eingesetzt werden.The inventively formed inert materials can be obtained by tableting a high surface area γ-Al 2 O 3 and / or δ-Al 2 O 3 and / or θ-Al 2 O 3 with subsequent calcination at high temperatures. In this case, there is a conversion of the alumina modifications used in α-Al 2 O 3 . The various forms of alumina can be used pure or in any mixtures with each other.
Im bei der Tablettierung eingesetzten Ausgangsmaterial können die hochoberflächigen γ-Al2O3, δ-Al2O3 und θ-Al2O3 auch ganz oder teilweise durch weitere Aluminiummodifikationen, wie chi-Aluminiumoxid (χ-Al2O3 ) oder Verbindungen der Vorstufen dieser Aluminiumoxide, wie beispielsweise Pseudoböhmit, ersetzt werden, die sich nach Kalzinierung ebenfalls in das gewünschte α-Al2O3 umwandeln.In the starting material used in the tabletting, the high surface area γ-Al 2 O 3 , δ-Al 2 O 3 and θ-Al 2 O 3 may also be wholly or partly by further aluminum modifications, such as chi-alumina (χ-Al 2 O 3 ) or Compounds of the precursors of these aluminas, such as pseudoboehmite, are replaced, which also convert after calcination in the desired α-Al 2 O 3 .
Daneben können auch übliche Tablettierhilfsmittel, wie beispielsweise Graphit oder Magnesiumstearat, dem zu tablettierenden Ausgangsmaterial zugesetzt werden. Üblicherweise werden Tablettiermischungen, die Magnesiumstearat in einer Menge von 0,5 bis 7 Gew.-%, bevorzugt von 2 bis 5 Gew.-%, oder Graphit in einer Menge von 0,5 bis 3 Gew.-%, bevorzugt von 1 bis 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse der Mischung, enthalten, eingesetzt. Die verschiedenen Tablettierhilfsmittel können rein oder in beliebigen Gemischen untereinander eingesetzt werden.Besides can also usual Tableting aids, such as graphite or magnesium stearate, be added to the starting material to be tabletted. Usually Be tabletting mixtures, the magnesium stearate in an amount from 0.5 to 7 wt .-%, preferably from 2 to 5 wt .-%, or graphite in an amount of from 0.5 to 3% by weight, preferably from 1 to 1.5% by weight, in each case based on the total mass of the mixture, used. The various Tablettierhilfsmittel can be pure or in any Mixtures are used with each other.
Die Tablettierung zu den weiter oben beschriebenen Hohlzylindern oder Ringtabletten erfolgt auf bekannte Art und Weise unter Verwendung der üblichen Pressen. Die Presskraft beträgt vorzugsweise mehr als 9 kN, besonders bevorzugt zwischen 9 und 11 kN.The Tablettierung to the above-described hollow cylinders or Ring tablets are used in a known manner the usual Press. The pressing force is preferably more than 9 kN, more preferably between 9 and 11 kN.
Nach der Tablettierung werden die Formkörper bei Temperaturen von vorzugsweise über 900°C, im Allgemeinen zwischen 1000 und 2000°C, besonders bevorzugt zwischen 1000 und 1500°C und besonders bei 1100 bis 1400°C, kalziniert. Der Kalziniervorgang wird üblicherweise über 0,5 bis 10 h, vorzugsweise über 1 bis 2 h, durchgeführt. Die Kalzinierung kann in oxidierender oder inerter Atmosphäre vorgenommen werden, bevorzugt wird in oxidierender Atmosphäre, im Allgemeinen an der Luft, gearbeitet. Die Kalzinierung kann ruhend oder bewegt erfolgen.To the tablets are tableting at temperatures preferably above 900 ° C, in general between 1000 and 2000 ° C, more preferably between 1000 and 1500 ° C and especially at 1100 to 1400 ° C, calcined. The calcination process is usually over 0.5 to 10 h, preferably over 1 to 2 hours. The calcination can be carried out in an oxidizing or inert atmosphere are preferred, in an oxidizing atmosphere, generally in the air, worked. Calcination can be done dormant or agitated.
Es kann auch direkt α-Al2O3 als Ausgangsmaterial zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Hohlzylinder oder Ringtabletten eingesetzt werden. Der Tablettiermischung können dabei wahlweise ebenfalls – wie weiter oben beschrieben – Tablettierhilfsmittel zugesetzt werden. Dabei kann auch nach der Tablettierung des alpha-Aluminiumoxids eine Nachkalzinierung des Materials erfolgen. Diese Nachkalzinierung wird vorteilhafterweise zwischen 400 und 1500°C, bevorzugt zwischen 500 und 1300°C über 0,5 bis 10 h, vorzugsweise über 1 bis 2 h, durchgeführt.It is also possible to use α-Al 2 O 3 directly as starting material for producing the hollow cylinders or ring tablets according to the invention. The Tablettiermischung can optionally also - as described above - Tablettierhilfsmittel be added. In this case, after the tableting of the alpha-alumina Nachkalzinierung of the material can take place. This Nachkalzinierung is advantageously carried out between 400 and 1500 ° C, preferably between 500 and 1300 ° C for 0.5 to 10 hours, preferably for 1 to 2 hours.
Durch die beschriebene Herstellung werden chemisch inerte Verdünnungsmaterialen erhalten, die beim Einsatz in chemischen Reaktionen einen geringen Druckverlust erzeugen und die eine hohe mechanische Stabilität besitzen.By the preparation described become chemically inert diluent materials obtained when used in chemical reactions a small Create pressure loss and have a high mechanical stability.
Die erfindungsgemäßen Inertmaterialien eignen sich insbesondere als Verdünnungsmaterial für Katalysatoren in exothermen Reaktionen. Vorteilhafterweise werden sie bei exothermen Oxidationsreaktionen, besonders bevorzugt bei Oxichlorierungsreaktionen von Olefinen und insbesondere bevorzugt zur Oxichlorierung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan eingesetzt. Sie können aber beispielsweise auch bei der Herstellung von Acrylsäure, Phthalsäureanhydrid oder Maleinsäureanhydrid vorteilhafte Verwendung finden oder auch bei der Dehydrierung von Alkanen zu Alkenen, beispielsweise der Reaktion von Propan zu Propen oder Butan zu Buten oder Butadien.The Inventive inert materials are particularly suitable as a diluent for catalysts in exothermic reactions. Advantageously, they are exothermic Oxidation reactions, particularly preferred in oxychlorination reactions of olefins and especially preferred for oxychlorination of ethylene to 1,2-dichloroethane used. You can but also, for example, in the production of acrylic acid, phthalic anhydride or maleic anhydride find advantageous use or even in the dehydration of Alkanes to alkenes, for example the reaction of propane to propene or butane to butene or butadiene.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch hierdurch eine entsprechende Eingrenzung vorzunehmen. The Invention will be explained in more detail with reference to the following examples, without However, this is to make a corresponding limitation.
Beispiel B1Example B1
ine Trockenmischung von 6 kg γ-Al2O3 (Puralox SCF a230, Fa. Sasol), 4 kg Pseudoböhmit (Pural SCF, Fa. Sasol), 324 g Magnesiumstearat und 100 g Graphit wurden zu Ringtabletten mit den Abmessungen 7 mm × 7 mm × 3 mm (Höhe × Außendurchmesser × Durchmesser des Innenlochs) tablettiert und anschließend für eine Stunde bei 1300°C kalziniert. Die physikalischen Eigenschaften des Materials sind in Tabelle 1 angegeben.ine dry mixing of 6 kg γ-Al 2 O 3 (Puralox SCF a230, Fa. Sasol), 4 kg of pseudoboehmite (Pural SCF, Fa. Sasol), 324 g of magnesium stearate and 100 g of graphite were added to ring tablets with dimensions of 7 mm × 7 mm × 3 mm (height × outer diameter × diameter of the inner hole) and then calcined at 1300 ° C. for one hour. The physical properties of the material are given in Table 1.
Beispiel B2Example B2
Eine Trockenmischung wie in B1 beschrieben wurde zu Ringtabletten mit den Abmessungen 5 mm × 5 mm × 2,5 mm (Höhe × Außendurchmesser × Durchmesser des Innenlochs) und gleichermaßen zum Außenrand und zum Rand der Innenbohrung hin abgerundenten Stirnflächen, wobei der Radius der Krümmung der Stirnflächen (R) 0,8 mm betrug, tablettiert und anschließend für eine Stunde bei 1300°C kalziniert. Die physikalischen Eigenschaften des Materials sind in Tabelle 1 angegeben.A dry mix as described in B1 was made into ring tablets of dimensions 5mm x 5mm x 2.5mm (height x outer diameter x diameter of the inner hole) and end surfaces rounded equally to the outer edge and rim of the inner bore, the radius of curvature of the End faces (R) 0.8 mm, tableted and then calcined for one hour at 1300 ° C. The physical properties of the material are given in Table 1.
Vergleichsbeispiel V1Comparative Example C1
Graphit wurde mit Zucker als Tablettierhilfsmittel zu 5 mm × 5 mm Tabletten geformt. Anschließend wurde durch Kalzinieren bei 500°C das Hilfsmittel ausgebrannt.graphite was added to 5 mm × 5 mm tablets with sugar as tabletting aid shaped. Subsequently was by calcining at 500 ° C the tool burned out.
Vergleichsbeispiel V2:Comparative Example V2:
Die Tabletten von V1 wurden in Splitt mit den Maßen 1 bis 3 mm überführt.The Tablets of V1 were transferred to chippings of 1 to 3 mm in size.
Vergleichsbeispiel V3:Comparative Example C3:
Es wurden Ringtabletten nach B1 hergestellt, wobei der Schritt der Kalzinierung bei nur 700°C durchgeführt wurde. Auf dieses Trägermaterial wurden Kupfer- und Kaliumchlorid (6 Gew.-% Cu, 2 Gew.-% K) nach Wasseraufnahme aufgetränkt und bei 120°C getrocknet. Dies stellt einen typischen Oxichlorierungskatalysator auf γ-Al2O3 dar.Ring pellets were made according to B1, with the calcining step being carried out at only 700 ° C. Copper and potassium chloride (6% by weight Cu, 2% by weight K) were impregnated onto this support material after water absorption and dried at 120 ° C. This represents a typical oxychlorination catalyst on γ-Al 2 O 3 .
Vergleichsbeispiel V4:Comparative Example V4:
Es wurden Ringtabletten nach B2 hergestellt, wobei der Schritt der Kalzinierung bei nur 700°C durchgeführt wurde. Auf dieses Trägermaterial wurden Kupfer- und Kaliumchlorid (6 Gew.-% Cu, 2-Gew.-% K) nach Wasseraufnahme aufgetränkt und bei 120°C getrocknet. Dies stellt einen typischen Oxichlorierungskatalysator auf γ-Al2O3 dar.Ring pellets were made to B2, with the calcination step performed at only 700 ° C. Copper and potassium chloride (6% by weight Cu, 2% by weight K) were impregnated onto this support material after water absorption and dried at 120 ° C. This represents a typical oxychlorination catalyst on γ-Al 2 O 3 .
In der folgenden Tabelle sind einige physikalische Daten der hergestellten Formkörper zusammengefasst. Tabelle 1: Physikalische Daten The following table summarizes some physical data of the moldings produced. Table 1: Physical data
Die Druckverlustmessungen wurden in einem Glasrohr mit 2,5 cm Durchmesser auf einem Meter Schüttlänge bestimmt. Es wurde ein N2-Strom bei 2 bar verwendet. Ein Durchmesser von 2,5 cm ist typisch für die Reaktorrohre in technischen Rohrbündelreaktoren für stark exotherme, heterogen katalysierte Gasphasenreaktionen, wie beispielsweise die Oxichlorierung von Ethylen zu Dichlorethan. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Um im Test möglichst homogene Schüttungen zu erhalten, wurden die Formkörper jeweils über einen Trichter so langsam zugegeben, dass die Formkörper nacheinander und praktisch einzeln aufeinander fielen. Bei den Mischungen von Intertmaterial mit Katalysatorformkörpern im Verhältnis 1 : 3 wurden die Mischungen in einer langsam rotierenden Trommel homogenisiert. Derart wurden die in Tabelle 2 aufgeführten Mischungen V1 + V3, B1 + V3, V1 + V4, V2 + V4, B1 + V4 sowie B2 + V4 hergestellt und vermessen. Tabelle 2: Relativer Druckverlust Δp auf 1 m Schüttlänge bei 2,5 cm Rohrdurchmesser im N2-Strom bei 2 bar. Die Felder, in denen „nicht messbar" steht, bedeuten, dass sich bei diesen Strömungsgeschwindigkeiten die Schüttung schon anhebt, so dass der Druckverlust nicht bestimmt werden kann. The pressure drop measurements were determined in a glass tube with 2.5 cm diameter on a meter bulk length. An N 2 stream at 2 bar was used. A diameter of 2.5 cm is typical of reactor tubes in industrial shell-and-tube reactors for highly exothermic, heterogeneously catalyzed gas phase reactions, such as the oxychlorination of ethylene to dichloroethane. The results are summarized in Table 2. In order to obtain very homogeneous beds in the test, the moldings were added slowly via a funnel so that the moldings successively and practically fell individually on each other. In the case of mixtures of inert material with shaped catalyst bodies in a ratio of 1: 3, the mixtures were homogenized in a slowly rotating drum. In this way, the mixtures V1 + V3, B1 + V3, V1 + V4, V2 + V4, B1 + V4 and B2 + V4 listed in Table 2 were prepared and measured. Table 2: Relative pressure drop Δp to 1 m bulk length at 2.5 cm pipe diameter in the N 2 stream at 2 bar. The fields in which "not measurable" mean that at these flow velocities the bed already lifts, so that the pressure loss can not be determined.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass der Druckverlust der erfindungsgemäß hergestellten Inertmaterialien deutlich geringer ist als bei herkömmlichen Systemen, beispielsweise den Graphit-Tabletten. Auch in Mischung mit den eigentlichen Katalysatoren ergeben sich deutlich niedrigere Druckverluste als mit anderen Formkörpern.Out From the table it can be seen that the pressure loss of the inventively prepared Inert materials is significantly lower than conventional Systems, such as the graphite tablets. Also in mixture with the actual catalysts are significantly lower Pressure losses than with other moldings.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012052199A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Ineos Europe Ag | Catalyst system, comprising catalyst pellets and diluent beads with predefined dimensions and physicochemical properties |
EP3023149A4 (en) * | 2013-07-17 | 2017-03-15 | Tosoh Corporation | Heterogeneous catalyst and catalyst system for manufacturing 1,2-dichloroethane |
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CN115996792A (en) * | 2020-06-26 | 2023-04-21 | 巴斯夫欧洲公司 | Tabletting alpha-alumina catalyst carrier |
WO2022268348A1 (en) | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Basf Se | High purity tableted alpha-alumina catalyst support |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5946132A (en) * | 1982-09-06 | 1984-03-15 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst for synthesis of methacrolein |
DE3445289A1 (en) * | 1984-12-12 | 1986-06-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | SHAPED CATALYST FOR HETEROGENIC CATALYZED REACTIONS |
CA1337722C (en) * | 1989-04-18 | 1995-12-12 | Madan Mohan Bhasin | Alkylene oxide catalysts having enhanced activity and/or stability |
DE4018512A1 (en) * | 1990-06-09 | 1991-12-12 | Wacker Chemie Gmbh | CYLINDRICAL SHAPED CATALYST AND ITS USE IN THE OXICHLORATION OF ETHYLENE |
US5145824A (en) * | 1991-01-22 | 1992-09-08 | Shell Oil Company | Ethylene oxide catalyst |
DE19751962A1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-07-29 | Wacker Chemie Gmbh | Supported catalyst, process for its preparation and use in the oxychlorination of ethylene |
DE69918672T2 (en) * | 1999-05-21 | 2005-07-21 | Evc Technology Ag | Catalyst and oxychlorination process using the same |
DE10313213A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Basf Ag | Process for partial gas phase oxidation of propene to acrylic acid involves oxidation of propene-containing gas mixture; and then oxidation of the resultant acrolein-containing product over fixed catalyst bed zones at different temperatures |
-
2005
- 2005-05-20 DE DE102005023955A patent/DE102005023955A1/en not_active Withdrawn
-
2006
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- 2006-05-19 TW TW095118002A patent/TW200700155A/en unknown
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012052199A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Ineos Europe Ag | Catalyst system, comprising catalyst pellets and diluent beads with predefined dimensions and physicochemical properties |
CN103328091A (en) * | 2010-10-21 | 2013-09-25 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | Catalyst system, comprising catalyst pellets and diluent beads with predefined dimensions and physicochemical properties |
EP3023149A4 (en) * | 2013-07-17 | 2017-03-15 | Tosoh Corporation | Heterogeneous catalyst and catalyst system for manufacturing 1,2-dichloroethane |
US9687824B2 (en) | 2013-07-17 | 2017-06-27 | Tosoh Corporation | Heterogeneous catalyst and catalyst system for producing 1,2-dichloroethane |
CN115867381A (en) * | 2020-06-26 | 2023-03-28 | 巴斯夫欧洲公司 | Shaped porous catalyst support bodies |
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Publication number | Publication date |
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