DE1542204A1 - Katalysator fuer die Oxydation von AEthylen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Halcon International, Inc=,, New York, N. Y., V.St₀A.

Katalysator für die Oxydation von Äthylen und Verfahren 2SU seiner Herstellung

Zusatz zu Patent . ..„ ... (Patentanmeldung/s 81 868 I?b/l2 o)f

Sie Erfindung betrifft die weitere Ausbildung des Gegenstands des Patents * .»o «.. (Patentanmeldung S 81 868 IV b/12 o)<,

Das Hauptpatent betrifft einen Katalysator, der sich insbesondere für die Herstellung von Äthylenoxyd durch Oxydation von Äthylen eignet sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Katalysators und ein Verfahren zur Herstellung von ithylenoxyd unter Verwendung dieses.Katalysators»

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Der Katalysator nach Patent ·.·«..· (Patentanmeldung S 81 868 IV b/ 12 ο) ist gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 5 bis 25 % Siloer auf einem Träger, dessen Tellenon einen Durchmesser von bis zu etwa 8 mm, eine Oberfläche von weniger als etwa 1 in /g und eine mittlere Porengräöe von wenigstens 10 Mikron aufweisen.

Das Verfahren nach dem Hauptpatent zur Herstellung dieses ψ Katalysators ist dadurch gekennzeichnet, daß mat. eine wässrige Lösung eines Silbersalzes herstellt, Trägerteilchen mit einem

urchmeseer von bis zu etwa 8 mm, einer Oberfläcne von weniger ale etwa 1 m /g und einem mittleren Porendurchmesser von wenigstens IO Mikron in diese Sllbersalzlösung eintaucht, die imprägnierten Teilchen von dem übrigen Teil der Lösung abtrennt nd trocknet und die getrockneten Teilchen aktiviert«,

Dee Verfahren zur Herateilung von Ätnylenoxyd nach den Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Äthylen und . molekularen Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch bei einer peratur von etwa 150 - 400⁰C mit einen Katalysator in Berührung bringt , der etwa 5 bis 25 % Silber auf Trägerteilchen mit einem Durchmesser von bis zu etwa 8 mm, einer Oberfläche von weniger als etwa 1 m /g und einer mittleren Porengröße '

ψ-

von wenigstens 10 Mikron enthält und das gebildete Äthylenoxyd von dem erhaltenen Reaktionsgemisch abtrennt»

BAD ORIGINAL

^>,., 009813/1585

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daS man duze. Iaprä^nlertn eines Trägers alt bestimmten, la folgenden näaer beeoarlebenen Eigenschaften alt einer SlIbersalzlösung und Trocknen und Aktivieren der Imprägnierten Trauertenchen in der Im folgenden beschriebenen Heise eine fertige Kata« lyeatorzusamaenaetzung erhält, die sich hervorragend für die Herstellung vou A*thylenoxyd eignet. Ferner wurde gefunden, dmB durch Verwendung dee erfindungsgemäSen Katalysators, dessen Herstellung 1« folgenden näher beschrieben wird, die Herstellung von Xthylenoxyd verbessert wird.

£rflndungtgeaäe können kugelartige Trägerteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchondurchmeeeer bis zu etwa 4,8 na verwendet werden. "Kugelartige" Teilchen müssen selbstverständlich iceine vollkommene Kugelform haben, und die Teilchendurchmesser sind nur auf ♦ 15 % genau, Andere Teilchenformen mit eine» äquivalenten Burchmeaeser bis zu etwa 4,8 mm (3/16") können ebenfalls verwendet werden. Dabei ist der Begriff "äquivalenter Durchmesser" als der Durchmesser einer Kugel definiert, die das gleiche Verhältnis von Außenfläche zu Volumen aufweist wie die In Betracht kommenden Teilchen. Die Teilchendurchiaesser für sphärische Teilchen, wie sie im folgenden angegeben werden, beziehen »ich auf die Herstellerangaben.

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Der durchecnnittliche Porendurchmesser dieser Teilchen beträft wenigstens 10 Mikron und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 70 Mikron. Die Oberfläche (elnsohlleQllch der Porenoberfläche) der Trägerteilchen ist klein und beträgt weniger als etwa 1 m /g und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 0,2 m /g. Vorzugsweise werden zwar Slliclumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägerteilchen verwendet, Jedoch sind auch andere Stoffe geeignet.

Eb wurde gefunden, daß Katalysatorträger mit den vorstehend definierten .Dimensionen, d. h. mit den angegebenen Teilchen» gröBen, durchschnittlichen Porendurchmessern sowie der oben definierten Oberfläche eich sehr gut für die Herstellung von Xthylenoxyd in hervorragenden Ausbeuten eignen.

Durch Imprägnieren dieser Trägerteilchen mit einer Lösung einer Silberverbindung, zum Beispiel Silberlactat, und geeignetes Trocknen und Aktivieren werden fertige silberhaltige Katalysatorzusammensetzungen erhalten, die ausgezeichnet für die Herstellung von Äthylenoxyd durch Teiloxydation von Äthylen geeignet sind.

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Bei einer bei der praktischen Durchführung bevorzugten Ausführuugsform zur Herstellung des erflndunsSgemäQen Katalysators wird eine Imprägnierlösung aus einem Silbersalz einer organischen Carbonsäure, zum Beispiel von Milchsäure, in Wasser hergestellt· Vorzugsweise wird Silberoxyd zu einer wässrigen Lösung einer organischen Säure» wie zum Beispiel Milchsäure, zugegeben, und damit unter Bildung einer Lösung des Silbersalzes, zum Beispiel Silberlactat, umgesetzt. Silbersalze anderer Säuren, zum Beispiel der Oxalsäure oder Valerianaüure sind gleichfalls verwendbar.

Ss ist zweckmäßig, eine stark konzentrierte Lösung des Silbersalzes, zum Beispiel mit einem Gehalt von 60 - 75 %, herzustellen, damit der fertige Katalysator hohe Silberkonzentrationen

enthält. Sb können jedoch ganz allgemein Sllbersalzlöeungen mit einer Konzentration von etwa 25 bis 80 % angewandt werden.

In der Regel 1st es vorteilhaft, eine geringe Menge eines { Oxydationsmittels, zum Beispiel Wasseretoffperoxyd, zuzugeben, um die Reduktion der Silberverbindung und das Ausfallen von metallischem Silber während oder vor der Imprägnierung der üträgertellchen zu verhindern.

Sac Silbersalzlösung kann ,man einen Erdalkalipxomotor, ins* besondere Barium, zum Beispiel als wässrige Bariumlactatlööun^ zusetzen. Der Promotor wird in einer Menge von etwa 1 bis 25 Gewichts-/^ des Silbers im Katalysator zugegeben.

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BIe Katalysatorträgertailohen werden durch vollständiges Eintauchen in die Lösung imprägniert. Nach einer angemessenen Büitauchzeit von beispielsweise 5 bis 15 Hinuten oder mehr werden die imprägnierten Teilchen von dem Rest der Lösung, zum Beispiel durch Filtrieren, abgetrennt· Ss 1st wesentlich, daß die Temperatur während des Eintauchens bei etwa 90 - 95⁰O gehalten wird.

Die imprägnierten Teilchen werden bei mäßiger Temperatur, zweckmäöigerweiae im Bereich von etwa 20 bis 175°C und Vorzugs« weise von etwa 75 bis 15O⁰C, wenigstens IO Stunden lang in einer Luftatmosphäre getrocknet.

Mach dem Trocknen werden die Katalysatorteilchen durch Erhitzen

auf eine Temperatur, die zur Zersetzung des organischen Sibersalses ausreicht, aktiviert. Zweckmäßig werden die getrockneten Teilchen allmählich in einer Luftatmosphäre auf eine Temperatur im Bereich von etwa 200 - 30O⁰C oder darüber erhitzt und dann solange bei dieser Temperatur gehalten, bis die Aktivierung beendet ist·

Die fertige Katälysatorzusamaensetasung enthält etwa 5 bis 25 Gewichts-^ Silber· BIe Trägerteilchen können mehrmaligen Imprägnierungen mit dazwisohengeschalteten Behandlungen zum UnIösiichörnchen unterworfen werden, wodurch Katalysatoren mit sehr hohem Silbergehalt erhalten werden.

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Der Katalysator wird zur Herθteilung von Äthylenoxyd durch

Oxydation von Xthylen mit molekularem Sauerstoff verwendet. Babel kennen dleu bisher bekannten Oxydationsbedingungen

angewandt werden. Hierzu gehören beispielsweise Temperaturen la Bereich von etwa 150 bis 400⁰C und gewöhnlich von 200 bis 300⁰C_# die üblichen Reaktionsdrucke von 3,5 bis 35 atu (50 bis 500 pelg) und die Verwendung von gasförmigen Besonlokungsgemischen, die 0,5 bis 10 % Äthylen, 3 bis 20 % " Säueretoff und als Rest Inertgase, zum Beispiel Stickstoff

und C0_g,enthalten. Vorzugsweise werden Kreislaufverfahreη angewandt, wobei nur ein Teil des Äthylens je Durchsatz umgesetzt wird. Nach Abtrennung des gebildeten Ätiiylenoxyds wird dae nlchtumgesetzte Äthylen in die Reaktion zurückgeführt* Ee wird ein genügender Anteil des Krel slauf^ases abgezweigt und verworfen, um die Ansammlung von inerten Gasen in dem

System su verhüten« Das übrige Gas wird in einem mit hcner Umwandlung verlaufenden Verfahren oxydiert, um soviel Äthylen- { oxyd wie möglich zu

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie su beschränken. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.

i. el spiel 1 Zu 1224 Teilen einer 85 ji-l^en Lösun.; von Milchsäure 3.r

.--··■ "^:'^L 009813/158 5 bad original

Wasser werden, langsam unter fiühren iOO Teile Sllberoxytl in einer Zeit von etwa 30 bis 45 Minuten zugegeben. Während tier Silberoxyd zugabe wird das Gemisch gelcUhlt, um ein Ansteigen der Temperatur auf Über 95⁰C zu verhindern. Nach Zugabe des gesamten Silberoxyds werden 100 Teile t5 #-igeii Wasserstoffperoxyds in Wasser langsam zu der Mischung zugesetzt* Es bildet sich eine klare gelbe SilberXactatlösung, die nrlt 39 Teilen einer 44,4 #-igen wässrigen Bariuralactatlönunx vorsetzt wlri.

Die bei dieser Ausführungeform des erfindungsgc^äßen Verfahrene verwendeten Trägerteilehen sind Kugeln mit einem mittleren Durchmesser von 4,8 mm (j/16") und haben folgende Zusammensetzung und Eigenschaften.

Al₂O₃, % SiO₂, % Pe₂O₅, % TiO₂, % CaO, % Ha₂O, % MgO, # K₂O, %

offenbare Porösität, % Wasserabsorption, % Schüttgewicht, g/cc.

anscheinendes spezifisches Gewicht, g/ccm

Packdichte, g/ocm (2bs/cu.ft.) 1,12 - 1,18 (70-74) Oberfläche m²/^ < t

DufcÜEchnittD_; Vorendurchmoiser.

BAD 009813/1585

86,96	1
11,65	6
0,30	,18
0,42
0,05
0,32
0,11
0,17
40 - 44
19 - 23
1,9 - 2,
3,4 - 3,
1,12 - 1

Die Trägerteilchen werden auf eine Temperatur von etwa 90 bis 10O⁰C vorerhitzt und dann in die Silberlactatlösung, die bei einer Temperatur von 90 bis 95⁰C gehalten wird, eingetaucht und darin völlig untergetaucht, flach einer Tauchaseit von 5 bis 15 Minuten unter gelegentlichem Umrühren werden die Imprägnierten Trägerteilchen von der übrigen Lösung abgetrennt»

Sie imprägnierten Trägerteilchen werden etwa 15 Minuten lang abtropfen gelassen und dann wenigstens 10 Stunden lang bei einer Temperatur von 60 bis 7O⁰C in einer Luftatmosphäre getrocknet. Sie getrockneten und imprägnierten Teilchen werden In einer Zeit von etwa 4 Stunden allmählich In einer Luftatmosphäre auf eine Temperatur von 250⁰C erhitzt und weitere 4 Stunden lang bei 250⁰Q gehalten, um die Aktivierung zu vervollständigen. Der fertige Katalysator enthält 10,88 Gewichte-^ Silber.

Der aktivierte Katalysator wird zur Herstellung von Äthvlenoxyd durch Teiloxydation von Äthylen alt molekularem Sauerstoff verwendet. Bin gasförmiges Gemisch, das etwa 5 % Äthylen, 6 % Sauerstoff, 5 % CO₂ und als Best Stickstoff enthält, wird mit einer Durchsatzgesahwindlglceit von 600 1 Gas (Normalbedingungen von Temperatur und Druck) je Liter Katalysator und Stunde bei einer Temperatur von etwa 25O⁰C und

einem Druck von etwa 16,8 atü (240 psig) über diesen Katalysator geleitet«

009813/1585 bad original

Die Umwandlung von Äthylen Je Durchsatz beträft etwa 25 und die Selektivität zu Äthylenoxyd etwa 73

Zum Vergleich wurde ein Katalysator in der oben beschriebenen Weise, Jedoch alt der Ausnahme, daß die Irakerteilchen einen mittleren Durchmesser von 6,3 mm (1/4") und einen mittleren Forendurchmesser von 6,9 Mikron aufwiesen, hergestellt. Der Katalysator enthielt etwa 9^5 Gewichts-^ Silber₀ Wenn er für die wie oben beschrieben durchgeführte Äthylen« Oxydation eingesetzt wird, wird eine Äthyl«numwandlung von etwa 12 % und eine Selektivität zu Äthylenoxyd von etwa

65 % ersielt.

Ferner wurde zum Vergleich ein Katalysator wie oben hergestellt mit der Ausnahme, das die .Trägerteilchen einen Mittleren Durchmesser von etwa 8 mm (5/16") und einen ) durchschnittlichen Forendurchmesser von 6,5 Mikron aufwiesen. Bei der Verwendung dieses Katalysators bei der wie oben beschrieben durchgeführten Äthylenoxydation ergab sich eine Äthylenumwandlung von etwa 16 % bei einer Selektivität lu Äthylenoxyd von etwa 62 %. < .

Es wurde nun gefunden, dafl bei der Äthylenoxydherstellung optimale Ergebnisse mit Katalysatoren erzielt werden, bei denen die Trägerteilchen nicht größer als 4,8 mm (3/i6")

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sind» Mit solchen Katalysatoren werden beträchtlich höhere Ausbeuten an Xthylenoxyd (ausgedrückt in kg Äthylenoxyd ^e kg Katalysator und Stunde) erzielt al α mit größeren Träger-» teilchen. Die besseren Ergebnisse, die mit den kleineren Trägerteilchen erzielt «erden, werden durch das folgende Beispiel veranschaulicht.

Beispiel 2

Xthylenoxydkatalysatoren wurden auf Sillciumdioxyd-Aluminlumoxyd-Trägern Bit Durohmessern von 4,3, 6,4 und 7₍9 oo (3/16, 4/16 und 5/16") hergestellt. Jeder Träger wies eine Porosität von etwa 49 bis 54 % auf. Sie Katalysatoren wurden folgendermaßen hergestellt:

495 teile einer 85 jC-lgen Lösung von Milchsäure in Hasser wurden langsam unter Rühren alt 408 Teilen Silberoxyd in einer Zelt von etwa 2 bis 8 Stunden versetzt. Während der Silberoxydsu^abe wurde die Mischung gekühlt, um ein Ansteigen der Temperatur über 95°C zu verhindern. Nach Zugabe des gesamten Silberoxyds wurden der Kischun& 50 Teile 15 Jf-lgen Wasserstoffperoxyds in Hasser langsam zugesetzt. Bs bildete eich eine klarn gelbe Silberlactatlö&unö, die mit !25 Teilen einer 60 ίέ-Ί^βη wässrigen Barlumlactatl8sun_fj versetzt wurde.

0 09813/1585 BADORiGiNAL

Die verwendeten Trägerteilchen hatten folgende Zusammensetzung und Eigenschaften:

Al₂O₃, % 86,96

SiO₂, % 11,65

Fe₂O₃, % TlO₂, % CaO, % Na₂O, % MgO, % K₂O, % ZrO₂+ HfO₂ offenbare Porosität, %

Waeserabeorption, % SchUttgewicht, g./cc.

anscheinendes spezifisches Gewicht,g/com

Paokdiohte g/ccm (lbs/cucft.) Oberfläche, m²/ß Mittlerer Porendurchmeaaer, Micron

Die .!Prägertellchen wurden auf eine Temperatur von etwa 80 bis 120⁰O vorerhitzt und dann in die Silberlactat-lösung, die bei einer Temperatur von 80 bis 120⁰C gehalten wurde, eingetaucht und darin völlig untergetaucht« llr:on einor Tauchzeit von 30 bis 60 Minuten unter

0,30	54 %
0,42	31
0,05	■ 1,8
0,32	• 3,6
0,11	0,93-1*01(58-63;
0,17	< 1
0,02	25
49 -
27 -
ue -
3,4 -

009813/1585

Umrühren wurden die imprägnierten Trägerteilchen von der übrigen Lösung abgetrennt,

Die imprägnierten Trägorteilchen wurden etwa 15 Minuten lang abtropfen gelaosen und dann 12 Stunden lan^ in einer Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 100 bis 150⁰C ge« trocknet. Die imprägnierten und getrockneten Teilchen wurden in einer Zelt von 6 Stunden in einer Luftatmosphärö von 130 auf 250⁰O und dann auf 350⁰C erhitzt und weitere 1 bis 2 Stunden bei 35O⁰C gehalten, um die Aktivierung au vervollständigen. Der fertige Katalysator enthielt 15 % Silber.

Der aktivierte Katalysator wurde ssur Herstellung von Äthylenoxyd durch Teiloxydation von Äthylen mit molekularem Sauerstoff verwendet. Sin gasförmiges Gemisch, das etwa 5 % Äthylen, 6 % Sauerstoff, 6 % C0_g und als ß_est Stickstoff enthielt, wurde mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 7000 1 Gas (normalbedingungen von Temperatur und Druck) Je Liter Katalysator und Stunde bei einer Temperatur von 245⁰C und einem Druck von etwa 21 atü (300 psig) über diesen Katalysator geleitet.

Die Wirksamkeit der drei wie oben beschrieben hergestellten Katalysatoren ist aus der nachfolgenden Tabelle zu ersehen:

009813/1 585 bad

Trägerdurohmesser, ungefähre Relative Xthylonoxydmm (inch) Reaktions- Katalyse- koneentration

(HerBtellerangabea) Selektivität torlei- im Produkt-

	%	stun^^	0,70
7,9 (5/16)	. 70	too	0,89
6,4 (4/16)	70	116	1,06
4,8 (3/16)	70	134

Aue der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß der 4_S8 nun» (3/n6^w)Träger die beste Leistung aufweist. Eine höhere Leistung bedeutet, daß eine geringere Menge des kostspieligen Silbarkatalyeators zur Herstellung einer gegebenen Menge Äthylenoxyd benötigt wird. Durch Verwendung des 4,8 mm-(3/16")Trägers werden daher beträchtliche Einsparungen erslelt.

Zur Würdigung der Einsparungen ist ferner folgendes zu k beaohten: Ua die Leistung des Katalysators im allgemeinen mit höheren fieafctionstemperaturen zunimmt, kann man mit 4,8 mm (3/16") Katalysatoren bei niedrigeren Temperaturen die gleiche Leistung erzielen wie mit Katalysatoren von größerer Ksrngröße bei höheren Temperaturen. Normalerweise hat der Katalysator eine längere Lebensdauer, wenn ' er unter sonst gleichen Bedingungen bei niedrigeren Temperaturen betrieben wird. Daher muß der 4,8 mm (3/t6'*} Katalysator bei gleicher Leistung weniger häufig ersetzt werden als* Katalysatoren, bei denen die Trägerteilcüen größer sind.

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Im allgemeinen haben die Trägerteilchen von Katalysatoren mit Überlegener Leistung einen mittleren Durchmesser von 1,6 bis 4,8 mm (1/16 bis 3/i6^M). Hegen Schwierigkeiten bei der Handhabung und übermäßige» Druckabfall 1st die Verwendung von Trägerteilchen mit wesentlich kleineren Durchmessern als 1,6 mm (f/i6") unbefriedigend.

Bin« weitere wichtige Verbesserung besteht darin, daß bei Verwendung von Trägerteilchen mit einem Durchmesser von 4,8 mm (3/16") oder weniger, die eine hohe Porosität, d. h. eine Porosität von wen!jjbtens 43 % aufweiten, zur Herstellung der erfindungs&emäSen Katalysatoren die erhaltenen Katalysatoren wirksamer arbeiten als ähnliche Katalysatoren, die mit Hilfe von Trägern geringerer Porosität hergestellt sind· Sie bedeutenden Vorteile, die bei Verwendung der Träger alt höherer Porosität erzielt werden, werden durch das folgende Beispiel veranschaulicht:

Beispiel 3

Bin 4,8 mm-O/iö'OSilieiumdioxyd-Aluminiuraoxyd-Träger mit den in Beispiel 2 angegebenen Eigenschaften mit der Ausnahme, daß die Porosität etwa 37 bis 41 % beträgt, wurde wie In Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Ein sonst gleicher Katalysator mit einer Porosität von etwa 48-54 % wurde eberfalls hergestellt. Die Katalysatoren wurden unter äquivalenten Bedingungen in folgenden Verfahren

00981371586 ^B*Q original

Ein gasförmiges Gemisch, das etwa 5 % Äthylen, 6 % Sauerstoff, 6 % Kohlendloxyd und als Rest Stickstoff enthielt, wurde über die Katalysatoren mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 620 1 Gas (Normalbedingungen von Temperatur und Druck) je Liter Katalysator und Stunde bei einer Temperatur von etwa 245⁰O und einem Druck von etwa 1 Atmosphäre geleitet. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Äthylenoxyd-

konzentration ic

Träger Porosität Selektivität Produktes. %

A 37 - 41 71,9 0,33

B 48 - 54 73,0 1,25

Die vorstehende Tabelle zeigt, daß der Träger mit höherer Porosität eine höhere Leistung hat und das Äthylen mit größerer Selektivität oxydiert.

Wie bereite erwähnt wurde, ermöglicht die höhere Leistung ) die Verwendung kleinerer Mengen Katalysator zur Herstelling einer gegebenen Menge Äthylenoxyd oder gewährleistet andererseits bei gleicher Leistung eine längere Lebensdauer des Katalysators.

Zu den Vorteilen, die durch Verwendung des Trägers mit höherer Porosität erzielt werden können, gehört jedoch außerdem eine höhere Selektivität der Oxydation» Daher werden kleinere Mengen des als Ausgangsstoff verwendeten Äthylens zur Herstellung einer gegebenen Menge Äthylenoxyd

009813/1585 S^d

154220A

VJ -

benötigt»

Verschiedene Herstellungsverfahren wurden für die Herstellung des oben beschriebenen Katalysators untersucht. Heben anderen wurden die in ds:c USA-Patentschrift 2 477 435 und in der kanadischen Patentschrift 592 09t beschriebenen Verfahren angewandt* Dia danach hergestellten Katalysatoren waren zwar nicht unbrauchbar, jedoch hinsichtlich ihrer chemischen Aktivität unterlegen. "

Es wurde gefunden, daß durch Aktivieren des imprägnierten Katalysators in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre statt der bekannten Aktivierung in Wasserstoff- oder Stickstoffatmosphäre ein beträchtlich aktiverer Katalysator erhalten wird.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Wirkung einer Luftaktivierung. I

Beispiel 4

Katalysatoren aus 4,8 mm-(3/i6")Slllclumdioxyd-»Aluminium« oxyd-Trä^ern alt hoher Porosität (49 - 54 %) und mit den in Beispiel 2 baschrieböußn Eigenschaften wurden nach der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise mit der Ausnahme hergestellt, daß nach arfoilier Imprägnierung und Trocknung die Katalysatoren in drei Taue geteilt wurden. Jeder Teil wurde nach einem anderen Verfahren aktiviert»

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BAD QRtGtNAl

Der erste Teil wurde mit Wasserstoff aktivieyt- Dazu wurde der Katalysator in einer WaBseratoffatiuo Sphäre für eine Zfeit von etwa 16 Stunden auf 150 bis 250⁰O erhitzt. Es wurde ein Wasserstoffdurchfluß von etwa 6,6 bis 44 1 pro Stunde und/Katalysator (3 - 20 liters per hour per pound of calatyst) angewandt, damit eiu genügender Üboroehuß an Wasserstoff für die Reduktion des Katalysators vorhandsc " war.

Der zweite Teil wurde In einer Stickstoffatiiiofiphüre aktiviert, indem er 15 Stunden bei einer Temperatur von 300 bi.r-500⁰C gehalten wurds. Die DurchfluSgiiacUwlndlgkelt- von Stickstoff während der Aktivierung betrug 17,6 bis 55 1 Je Stunde und kg Katalysator (8-25 litera per hour per pound of catalyst)«,

Der dritte Teil des Katalysators wurde In einer Luftatmosphäre aktiviert, indem er 15 Stunden lang bei einer Temperatur von 150 - 250⁰G gehalten wurde, Die Durchfliegeschwindlgkeit von luft betrug 220 1 je Stunde und kg Katalysator (100 liters per hour per pound of catalyst).

Die drei Katalysatoren wurden unter äquivalenten in einem Äthylenoxydreaktor geprüft» Es wurden die in spiel 3 beschriebenen Reaktlonsbedlngungen augew

009813/1585 B_AD

Folgende Ergebnisse wurden erhalten:

Aktivierung	Reaktions- Selektlvltät.iS	Äthylonoxyd- Konzentratlon Im Produktgas
Wasserstoffatmosphäre	51,0	Q,14
Sticketoffatmosphäre	69.0	1,20
LuftatBoSphäre	71.1	1*53

Die vorstehende Tabelle zeigt, daß der luftaktivierte Katalysator die höchste Leistung hat und daher die oben beschriebenen zweifachen Vorteile aufweist« Aus der vorstehenden Tabelle 1st ferner zu entnehmen, daß neben der größten Leistung des luftaktivierten Katalysators im Vergleich zu den anderen Katalysatoren bei der gleichen Temperatur die Selektivität der Umsetzung nicht nur genauso hoch, sondern sogar höher 1st als bei den anderen beiden Katalysatoren. Ee wird also sowohl eine höhere Selektivität als auch eine höher« Leistung erzielt.

Die Aktivierung des Katalysators kann mit einem beliebigen sauerstoffhaltigen Gae erfolgen. Zweckmäßigerweise soll das Gas wenigstens 10 Volumen-^ Sauerstoff enthalten«. Man kann reinen Sauerstoff verwenden,. Aus offenkundigen Gründen ist Luft daa bevorzugte Medium,

Die Aktivierung kann bei 150 - 400⁰C vorgenommeu werden, aweckmäßigerweise wird sie jedoch bei 175 - 375⁰O und

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BAD ORIGINAL

. 20 -

vorzugsweise bei 200 - 350⁰C durchgeführte

Die Aktivierung iet Je nach der Temperatur nach 1/2 bis 24 Stunden beendet. Vorzugsweise wird 5 bis 16 Stunden aktiviert.

daß Die Aktivierung kann durchgeführt werden, ohne/das sauer-βtoffhaltige Gas strömt, der Durchfluß kann aber auch sogar 1 100 OQO 1 je Stunde und kg Katalysator (500,000 liters per hour pound of catalyst) betragen. Vorzugswelse wird jedoch ein Durchfluß von 6600 bis 386 000 1 je Stunde und kg Katalysator (3,000 - 175»000 liters per hour per pound of catalyst) angewandt.

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Claims (3)

Patentansprüche^

1. Katalysator nach Patent . ... ... (Patentanmeldung S 81 868 IV b/12 ο) zur Herstellung von Xthylenoxyd, der einen Gehalt von etwa 5 bis 25 Gewichts-^ Silber auf Trägerteilchen mit einem durchschnittlichen Porendurchmesoer von wenigstens 10 Mikron und einer Oberfläche von weniger als etwa 1 m /g aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der I Träger aus Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Teilchen mit einem Durchmesser von nicht laehr als etwa 4,8 am (3/16") bast eht.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteilchen einen Durchmesser von etwa 1,6 bis 4,8 mm (1/16 - 3/i6") und eine Porosität von mehr als etwa 48 % aufweisen.

3. Katalysator nach Anspruch 1, dadui&h gekennzeichnet, daß der Katalysatorträger eine Korngröße von etwa 4,3 mm (3/16*) hat.

4· Weitere Ausbildung des Verfahrens nach Patent ......* (Patentanmeldung S 81 868 IV b/12 o) zur Herstellung eines Katalysators für die Herstellung von Äthylenoxyd, wobei man eine wässrige Lösung eines Silbersalzen herstellt, Trägerteilchen in dieae wässrig'* Lösung eintaucht und mit dom Silbersalz imprägniert, die Imprägnierten Silicium

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- SS -

von der Imprägnierlösung abtrennt und trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß man die imprägniert»» Tonerteilchen

in einer sauerstoffhaltig^ Atmosphäre aktiviert.

5« Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung in Luftatmosphäre durchführt»

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