DE1108361B

DE1108361B - Edelmetallhaltiger Reformierungskatalysator fuer Schwerbenzin

Info

Publication number: DE1108361B
Application number: DED28129A
Authority: DE
Inventors: Dr Edgar Koberstein
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1958-05-17
Filing date: 1958-05-17
Publication date: 1961-06-08
Also published as: BE578485A

Description

Edelmetallhaltiger Reformierungskatalysator für Schwerbenzin Die Erfindung betrifft einen Platinmetallkatalysator für die Verwendung für Reformierungsverfahren. Der Katalysator besteht aus einem ;,/r7-Aluminiumoxydträger, auf oder in dem Platinmetalle durch Imprägnierung auf- oder eingebracht sind.
Bei Katalysatoren, die in neuerer Zeit für die sogenannten Reformierungsprozesse, bei denen bekanntlich auch Hydrierungen und Dehydrierungen ablaufen, zur Treibstoffverarbeitung Bedeutung erlangt haben, kommt es neben der Aktivität vor allem auf eine möglichst hohe Lebensdauer und eine leichte und vollständige Regenerierbarkeit an. Kleine oder geringe Änderungen und Verbesserungen dieser Eigenschaften wirken sich erfahrungsgemäß auf den Wert des Katalysators erheblich aus und können somit einen wesentlichen technischen Fortschritt _ erbringen.
Aus der USA.-Patentschrift 2 479 110 ist ein Reformierungsprozeß bekanntgeworden, der mit Hilfe eines aus Aluminiumoxyd und Platin bestehenden Katalysators durchgeführt wird. Der Katalysator enthält zur Verbesserung seiner Wirkung zusätzlich Halogenionen in Mengen von 0,1 bis 8%, bezogen auf sein Gewicht. Die Einführung der Halogenionen erfolgt nach dieser Patentschrift bereits bei der Herstellung des Aluminiumoxyds, indem eine halogenhaltige Verbindung, wie Aluminiumchlorid, mitverwendet wird. Die Einstellung des gewünschten Halogengehaltes geschieht durch mehrfaches Auswaschen der Fällung. Es ist aber nach diesem Verfahren auch möglich, die Halogenionen dem halogenfreien Aluminiumoxyd nachträglich zuzusetzen.
Während solche Katalysatoren im allgemeinen bisher aus Platin als metallischer Komponente aufgebaut waren und man versuchte, in der Art der Imprägnierung der Vor- oder Nachbehandlung oder durch besondere Auswahl oder Herstellungsmethoden des Trägers zu Verbesserungen zu gelangen, wurde gefunden, daß die Einbringung von Iridium in den metallischen Bestandteil des Katalysators zu Verbesserungen der obengenannten Art im wesentlichen Ausmaß führen kann. Der Katalysator gemäß der Erfindung besteht demnach aus einem y/ii-Aluminiumoxydträger, der neben Platin als metallische Komponente noch Iridium enthält bzw. mit Platin-Iridium oberflächlich überzogen ist. Es hat sich gezeigt, daß der Iridiumanteil vorteilhaft zwischen 2 und 10 Atomprozent, bezogen auf den Platingehalt, liegen soll. Die Herstellung des Katalysators gemäß der Erfindung erfordert insofern keine von der üblichen Methodik abweichende Maßnahmen, als die übliche Imprägnierung, beispielsweise mit Platinchlorwasserstoffsäure oder Platinchloridlösung, nunmehr ergänzt wird durch eine solche mit einer zersetzbaren Iridiumlösung, etwa in Form von Ammonium-Iridium-Chlorid oder mit einer Mischung von Platin-Iridium-Verbindungen. Als zweckmäßig hat es sich weiterhin erwiesen, den fertigen Katalysator noch einer Behandlung in strömendem Wasserdampf bei einer Temperatur von etwa 160° C zu unterziehen.
Die Herstellung des neuen Katalysators und seine Eigenschaften werden in nachstehendem Beispiel erläutert: Beispiel 200 g eines stranggepreßten Trägers aus einem Gemisch von @- und y-Aluminiumoxyd werden mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, die Platinchlorwasserstoffsäure und Ammonium-Iridium-Chlorid enthält, so daß auf 260 ml Wasser 950 mg Platin und 50 mg Iridium vorhanden sind. Nach Aufnahme von etwa 0,5% Edelmetall, bezogen auf das Gewicht des Trägers, wurde die Lösung durch Dekantieren entfernt und der Katalysator bei 120° C bis auf einen Restwassergehalt von 50 g H.0 pro Kilogramm Aluminiumoxyd getrocknet. Dann wurde in üblicher Weise bei 600° C mit Wasserstoff reduziert und im Wasserstoffstrom abgekühlt. Eine Nachbehandlung mit überhitztem Wasserdampf wurde bei 160° C vorgenommen.
Zur Prüfung des Katalysators gegenüber den beim Reformieren mit Kohlenwasserstoffen auftretenden Reaktionen wurde ein Schwerbenzin mit den Siedegrenzen 80 bis 190° C und einer Oktanzahl von 36 (bestimmt nach der F,-Methode gemäß DIN-Blatt 51756) bei 480° C und 30 Atm. Wasserstoffdruck über den Katalysator geleitet. Nach Aufarbeitung der Reaktionsprodukte wurde festgestellt, daß das unter Verwendung mit dem iridiumhaltigen Katalysator sich ergebende Produkt eine erhöhte Aromatisierungsaktivität aufwies, da die gleiche Oktanzahl bei einer 10' C tieferen Temperatur erhalten wurde als bei Verwendung des entsprechenden, nur mit Platin imprägnierten Katalysators. Setzt man bei der Messung des Anilinpunktes (gemäß DIN-Blatt 51775) für einen willkürlich gewählten Vergleichskontakt die Gütezahl =1 ein und bewertet je 5° C Temperaturerhöhung zur Erreichung desselben Anilinpunktes mit einer Erhöhung der Güteziffer um eine positive Einheit und eine Herabsetzung der Reaktionstemperatur mit einer negativen Einheit, so liegen die Gütewerte für verbesserte Kontakte unter + 1, während sich bei einer Verschlechterung Güteziffern über -I-1 ergeben. Im vorliegenden Beispiel hatte der mit reinem Platin imprägnierte Kontakt im frischen Zustand eine Güteziffer zwischen 0 und -I-3 und nach der Regenerierung zwischen -f-3 und -f-4. Demgegenüber zeigte der iridiumhaltige Kontakt Güteziffern zwischen -1 und -I-2 vor und 0 und --2 nach der Regenerierung.
Aus der USA.-Patentschrift 2 723 947 sind bifunktionelle halogenhaltige Tonerde-Edelmetallkatalysatoren bekanntgeworden, die durch Behandeln eines durch Erhitzen aktivierten porösen y-Aluniiniumoxydträgers mit einer wäßrigen sauren Lösung, die frei von schädlichen Anionen sein muß, hergestellt werden können. Die behandelten Träger werden sodann mit Wasser halogenfrei gewaschen und mit der wäßrigen Lösung einer edelmetallhaltigen Verbindung der Platingruppe getränkt. Das unter Verwendung dieser Katalysatoren erhältliche Reformat ist nach der oben angeführten Güteskala, wie eigene Versuche gezeigt haben, zwischen -f-1 und -I- 3 einzustufen. Es liegt also in der gleichen Größenordnung wie der oben ausgewählte Hochleistungsvergleichskontakt aus Platin.
Die obigen Werte lassen erkennen, daß der iridiumhaltige Kontakt gemäß der Erfindung hinsichtlich der Lebensdauer und der Regenerierbarkeit dem iridiumfreien Kontakt überlegen ist. Hinzu kommt noch, daß die Verteilung des Metalls nach der Imprägnierung wesentlich gleichmäßiger ist als bei der Benutzung von Platin bzw. Platinchlorwasserstoffsäure allein.

Claims

PATENTANSPRUCH: Edelmetallhaltiger Reformierungskatalysator für Schwerbenzin, bestehend aus einem yh)-Aluminiumoxydträger und einem durch Imprägnierung aufgebrachten bzw. eingebrachten Edelmetall der Platingruppe, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Anteil aus Platin und Iridium besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA: Patentschriften Nr. 2 479110, 2 723 947.