DE1792245A1 - Katalysator insbesondere fuer Oxychlorierungen,Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung - Google Patents
Katalysator insbesondere fuer Oxychlorierungen,Verfahren zu dessen Herstellung und dessen VerwendungInfo
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Description
* ^ATIHTAMWAtTf 1 7 9 ?!? &
u.2.: ϋ 385 9· Attftt** 19δβ
FMC 2251 Bt/gu Ä
FMC CORPORATION New York, N*Y., V.St.A.
"Katalysator insbesondere für Oxychlorierungen,
Verfahren zu dessen Herstellung vind dessen Verwendung*
Priorität : JO, August 1967 Anmelde-Nr. ι 664 302, V, St. A.
Die Erfindung betrifft einen neuen Katalysator, insbesondere
für Oxychlorierungsverfehren, dessen Herstellung und die Ver
wendung des Katalysators bei der Oxychlorierung von Kohlenwasserstoffen 2ur Herstellung von gesättigten oder ungesättigten
Chlorkohlenwasserstoffen.
Ss ist'bekannt, mittels eüsee Oxyciiloricrungs verfahrene
Kohlenwasserstoffe oder teilweise chlorierte Kohlenwasserstoffe mit Chlor zu Chlorkohlenwasserstoffen mit höherem
Chlorgehalt umzusetzen. Bei einem üblichen Oxychlorierungsverfahren
werden ein Kohlenwasserstoff, Chlor (oder HCl) und Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Katalysator©
umgesetzt, wobei der Kohlenwasserstoff chloriert und der als Nebenprodukt der Chlorierung gebildete Chlorwasserstoff
zu erneut brauchbarem freiem Chlor umgesetzt wird. Die GhIorierungereaktion und die Umsetzung des Chlorwasserstoffe
zu freiem Chlor laufen gleichseitig im gleichen Reaktor am
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gleichen Katalysator ab und das gebildete freie Chlor wird
zur Weiterehlorierung verwendet. Ba der als Nebenprodukt
gebildete Chlorwasserstoff ständig zu freiem Chlor umgesetzt wird, wird eine bessere Ausnutzung des Chlorgehalte
der Einspeisung erzielt. Der Oxychlorierungsreaktion bei einem Kohlenwasserstoff, z.B. Methan, liegen folgende Grundreaktionen
zugrundet
1) CH4 + 4 Cl2 —» CCl4 + 4 HCl
2) 4 HCl + O2 —>
2 Cl2 + 2 H2O
Die Umsetzung von HCl zu freiem Chlor in Gegenwart von Sauerstoff wird auch als Deacon-Prozess bezeichnet.
Bei der Durchführung einer üblichen Oxychlorierungsreaktion
kann das Chlor entweder in Form von Chlorgas, von Chlorwasserstoff oder als Gemisch beider Stoffe eingesetzt werden.
Chlorwasserstoff in der Einspeisung wird gemäss Gleichung Z)
einfach in freies Chlor umgewandelt und das freie Chlor steht wieder für die Chlorierung zur Verfügung. Beispielsweise
läuft die Oxychlorierung von Äthan mit HCl als einziger Chlorquelle gemäss folgender Gesamtgleichung ab:
3) C2H6 + 4 HCl + 2 O2 —¥ C2H2Cl4 + 4 HgO
Wird die Herstellung ungesättigter chlorierter Kohlenwasserstoffe
gewünscht, so tritt eine weitere.Reaktion, eine Dehydroehlorierung.auf, wobei Chlorwasserstoff aus einem
gesättigten chlorierten Kohlenwasserstoff frei wird unter Bildung eines ungesättigten chlorierten Produktes. Diese
Reaktion kann anhand der Dehydr©Chlorierung von Pentachloräthan
zu Perchloräthylen durch folgende Gleichung erläutert werden:
H Cl
Cl-C -C-Cl ~'™>
Cl-C » C-Cl + HCl
ι« · se
Cl Cl Cl Cl
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Auch die Dehydrochlorierungsreaktion tritt gleichzeitig
mit der Chlorierung und HOl-Umwandlung im Reaktor in Gegenwart
dee Katalysators, auf. Der durch die Dehydrochlorierungereaktion
freigesetzte Chlorwasserstoff ka»*in Gegenwart de«
Katalysators zu freiem Chlor umgesetzt werden, das zur Weiterchlorierung
im Reaktor verwendet werden kann.
Damit der Katalysator die bei der Oxychlorierung auftretenden
Reaktionen fördert, muss er bestimmten Anforderungen genügen* Einmal muss der Katalysator alle auftretenden Reaktionen
fördern. Dies ist nicht nur wegen des Wirkungsgrade«, Bondern auch aus Sicherheitsgründen wesentlich. Katalysatoren.,
deren katalytisch^ Wirksamkeit zu gering ist, machen die Verwendung übermassig hoher Sauerstoffmengen im Einspeisungsgemisch
notwendig und führen zu entflammbaren und explosiven Gemischen. .
Weiterhin muss der Katalysator seine Aktivität über eine
lange Gebrauchsdauer beibehalten und darf sich bei.den Reaktionstemperaturen
nicht verflüchtigen oder klebrig werden. Die letzte Forderung ist dann besonders wichtig, wenn der
Katalysator in einem Fliessbettverfahren angewendet wird, bei dem er fIiessfähig und in Teilchenform vorliegen muss.
Von gleicher Wichtigkeit ist die Forderung, dass der Katalysator
selektiv wirksam sein muss und Nebenreaktionen, insbesondere die Oxydation des Kohlenwasserstoffs zu Kohlenmonoxid,
Kohlendioxyd und anderen Kohlenstoff und Sauerstoff enthaltenden Verbindungen nicht fördern darf, die infolgedessen
völlig verloren gehen können.
Eine Kombination von Kupferchlorid und Alkalimetalichiorid
ist als brauchbarer Katalysator bei der Oxychlorierung seit langem bekannt. In neuerer Zeit wurde die Verwendung gemischter Chloride der seltenen Erdmetalle, insbesondere
"Didym"-Chlorid für diese Zwecke vorgeschlagen (USA-Patent-
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BAD
Schriften Nr. 3 210 431 und 3 260 678). Weit bessere Ergebnisse
werden durch Zusatz von Neodymchlorid gemäss der älteren Anmeldung P 17 67 096.1 oder Gerchlorid gemäss der
älteren Anmeldung P 17 67 133*9. zur Kombination aus Kupfer·»
Chlorid und Kaliumchlorid erhalten. Diese beiden Katalysetoren
ergeben äusserst hohe Produktausbeuten bei einem relativ
geringen Verlust von Kohlenwasserstoff in Form von Kohlen»onoxyd
und Kohlendioxyd in der Gross anordnung von 10 j£
oder darunter. .
Die Kostspieligkeit der Verwendung von Chloriden der sei- ·
tenen Erdmetalle als Katalysatoren in diesem Verfahren
stellt ein grosses Problem dar. Es besteht ein Bedarf nach preiswerten Oxychlorierungskatalysatoren mit langer Lebensdauer,
die die Oxychlorierungsreaktion in selektiver Weise fördern und hohe Ausbeuten ohne Aktivitätsverlust bei langer
Anwendungsdauer ergeben.
Es wurde gefunden, dass durch eine Kombination von Zirkon
mit Kupfer und Kalium ein Öxychlorierungskatalysator zu relativ geringen Kosten erhalten werden kann, der den mit den
aufwendigen Oxyden der seltenen Erdmetalle hergestellten Katalysatoren
unmittelbar vergleichbar ist.
Der erfindungsgemässe Kupferchlorid und Kaliumchlorid sowie
ein Trägermaterial enthaltende Katalysator, insbesondere für OxyChlorierungsreaktionen ist dadurch gekennzeichnet, dass
er neben Kupferchlorid und Kaliumchlorid Zirkonchlorid und
eis Trägermaterial ein Kieselgel einer Oberfläche von wenigstens
etwa 150 m /g und einer durchschnittlichen Porengrösse von wenigstens etwa 60 A enthält, wobei die Menge an Kupferchlorid
, Kaliumchlorid und Zirkonchlorid wenigstens insgesamt 1,5 Gew.-ji, bezogen auf das Gewicht der freien Metalle
und des Trägermaterials und berechnet als freie Metalle, das Atomverhältnis Kalium zu Kupfer 0,6 : 1 bis 3 : 1 und das
Atomverhältnis Zirkon zu Kupfer wenigstens 1 : 1 beträgt.
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BAD OfMGiN
Eb wurde gefunden, dass dieser Katalysator und das gleiche
Metallgemisch mit anderen Trägerstoffen besonders bei einem
Oxyehlorierungsverfahren brauchbar ist, bei dem «ine Einspeisung
aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit ein bis vier Kohlenstoffatomen, Säuerstoff, Chlor und/oder Chlorwasserstoff
auf eine Temperatur von etwa 3250O bis etwa 6000G
in Gegenwart des Katalysators erhitzt wird, wobei als Produkt
ein chlorierter Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Trichloräthylen und Perehloräthylen erhalten wird.
Der erfindungsgemässe Katalysator wird dadurch hergestellt",
dass die katalytisch wirksamen Bestandteile, nämlich Kupferchlorid, Kaliumchlorid und Zirkonohlorid oder -oxyehlorid
entweder getrennt oder im Gemisch in Wasaei" gelöst und der
Träger mit der wässrigen Lösung imprägniert wird« Bei der
praktischen Durchführung wird-der in fein verteilter Form
vorliegende Träger einfach zur wässrigen Lösung der katalytisch
wirksamen Bestandteile zugesetzt» Sie Lösung wird vom Träger aufgenommen und der Träger getrocknet. Vorzugsweise
wird beim Trocknen das Wasser langsam verdampft, indem beispielsweise der Katalysator bei Raumtemperatur einige Stunden,
z.B. 24 Stunden langftrocknen gelassen und anschliessend in einem Ofen vollständig getrocknet wird, in dem die
Temperatur während einiger Stunden allmählich auf etwa 4000C
ansteigen gelassen wird. Während des Trocknens kristallisieren die katalytisch wirksamen Bestandteile innerhalb der
Poren des Trägers und auf dessen Oberfläche aus*
Gemäss diesem bevorzugten Herstellungsverfahren werden die
Chloride der katalytisch wirksamen Metalle auf dem Träger auskristallisieren gelassen. Es können jedoch auch bestimmte
andere wasserlösliche Salze, beispielsweise die Acetate,. Nitrate und dergleichen von Kupfer, Kalium und Zirkon in gleicher Weise wie die Chloride aus wässrigen Lösungen auf des
Träger auskristallisiert werden. Anschliessend können die
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kristallisierten Salze in die entsprechenden Chlorideals·
umgewandelt werden, indem Katalysator und Träger mit Chlor oder HCl bei den zur Oxychlorierung gewöhnlich angewendeten
Temperaturen in Berührung gebracht werden.
Die Gesamtmenge der Katalysatormetalle auf dem Träger be»
trägt etwa 1,5 bis 35 Gew.-^5 berechnet als freie Metalle
und bezogen auf des Gesamtgewicht an freiem Metall und Träges
Weniger als 1,5 Gew.-# ergibt keine ausreichende Katalyse
der genannten Reaktionen und mehr als 35 Gew.-j6 ist überflüssig,
da der Katalysator auf der Basis der den Reaktionsteilnehmern
zugänglichen Oberfläche arbeitet, wobei mehr als Gqw.-jC lediglich sum Aufbau dickerer Schichten der katalytisch
wirksamen Salze ohne zusätzliche katalytische Wirkung führt. Jedoch kann man auch mit grösseren Mengen als 35
^JiAt i tea»
Bis bei dem erfindungsgemässen Katalysator verwendeten Mengen
Kalium und Kupfer reichen aus, damit sie dem Atomverhältnis 0,6 ; Ibis 3 : 1 entsprechen. Das Atomverhältnis
Zirkon zu kupfer beträgt ausserdem mindestens 1:1* Der
Ausdruck "AtomverhältnisM bezieht sich auf die Zahl der Atome
des einen anwesenden katalytisch wirksamen Metalls bezüglich der Zahl der Atome des anderen katalytisch wirksamen Metalls.
™ Die bevorzugte Arbeiteweise zur Ablagerung dieses Mengenverhältnisses
der katalytisch wirksamen Bestandteile auf einen Träger besteht in dem Lösen der Chloride dieser Metalle in
einem Gewichteverhältnis, das dem gewünschten Atomverhältnis
entspricht, in einer wässrigen Lösung und im Imprägnieren des Trägers mit der Lösung· Die Gesamtmenge an Katalysator,
die auf dem Träger abgelagert wird, hängt von der Konzentration der katalytisch wirksamen Salze in der Lösung ab;
Bin bevorzugter Katalysator enthält je etwa 2 bis 3 Oew,-^
Kupfer, Kalium und Zirkon, berechnet als freies Metall, wobei die Gewichtsaenge auf das Gesamtgewicht von freiem Metall
und Träger bezogen iet.
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BAD
Der poröse Träger des erfindungsgemäaßen Katalysator« ist
vorzügeweise Kieeelgel, insbesondere in Form mikroskopischer Kugele hen (Silicagel Grade 951 der Firma Grace
Chemical Co.) mit einer Oberfläche von wenigstens etwa 150 m /g und einer durchschnittlichen Pprengrösse von wenigstens
etwa 60 A. -' .
Die Teilchengrösse des Trägers kann je nach der Reaktorart,
in der der Katalysator, verwendet wird, schwanken. Im allge- '
meinen kann die Teilchengröße des Katalysators von 0,59
bis 0,04 mm Siebmasohenweite (entsprechend Siebgrösse 30 bis
400 nach Tyler) schwanken. Wenn jedoch der Katalysator in Fliesebettreaktoren verwendet wird, kann die Teilc.hengröese
10 bis 600 u betragen. Mikrosphäroide Teilchen einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 54 bis 65 u sind für Fliesebett
reaktoren bevorzugt.
Ausser der Oxychlorierung katalysiert der erfindungsgemässe
Katalysator auch die Deacon-Reaktion als solche sowie alle
Dehydrochlorierungsreaktionen, die gleichzeitig mit der Oxychlorierung auftreten. Bei der Durchführung einer Oxychlorierung
unter Verwendung des erfindungsgemässen Katalysators
wird ein Gasstrom aus der Chlorquelle, d.h. Chlorwasserstoff und/oder Chlor, mit einem sauerstoffhaltigen Gas und mit
einem KohlenwasserBtoffgas (oder einem Gas aus teilweise
chlorierten Kohlenwasserstoffen)gemischt und auf eine Temperatur von etwa 3250C bis 60O0C in Gegenwart des Katalysators
erhitzt. Das relative Mengenverhältnis dieser Reaktionsteilnehmer
kann je nach der gewünschten Chlorierung der Kohlenwasserstoffe
und dem gewünschten Produkt eingestellt werden.
Beispielsweise können bei der Oxychlorierung von Methan, Äthan, Äthylen, Propan, Butan oder deren Derivate zwischen
0,6 und-10,O g-Atom Chlor (eingeführt als Chlorwasserstoff
und/oder Chlor) je Mol in den Reaktor eingespeister Kohlenwasserstoffe
zugesetzt werden. Die Säuerstoffmenge kannhierbei
von 0,2 bis 6,0 Mol Sauerstoff je Mol eingespeister
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BAD ORIGINAL
Kohlenwasserstoffe schwanken· Bei dieser Umsetzung kann der
Sauerstoff entweder als Sauerstoffgas, als auch alt einem
Inertgas,Wie Stickstoff, verdünnter Sauerstoff oder als mit
Sauerstoff angereicherte Luft eingeführt werden.
Die Kohlenwasserstoffe und teilweise chlorierten Kohlenwasserstoffe,
die nach dent Oxychlorierungsverfahren gemäss der
Erfindung umgesetzt werden können, sind beispielsweise Methan,'
Äthan, Äthylen, Propylen, Propan, Diehloräthan, Tetrachloräthan,
Vinylchlorid, Dichloräthylen und Butan. Als "Gas" sollen
auch diejenigen Kohlenwasserstoff und chlorierten Kohlenwasserstoffe
bezeichnet werden, die unter Umgebungsbedingun-Ä
gen nicht gasförmig sind, sondern bei der Durchführung der
Oxychlorierung verdampft werden.
Produkte der umsetzungen sind gewöhnlich voll chlorierte
und teilweise chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff,
Perchloräthylen, Trichloräthylen, Dichloräthan,
Vinylchlorid, Dichloräthyleneund Methylenchlorid, zusammen mit den Nebenprodukten, wie Wasser, Kohlendioxyd, und
Kohlenaönoxyd. Die Produkte liegen beim Verlassen
des Reaktors in der Dampfphase vor. Die gewünschten Produkte werden von den Nebenprodukten abgetrennt und in an sich bekannter
Weise gereinigt. Gewöhnlich werden die chlorierten Kohlenwasserstoffe als trennbare Gemische erhalten, die bei-φ
spieisweise durch fraktionierte Destillation, selektive Adsorptions-
und Desorptionsverfahren, selektive Lösungsverfahren und dergleichen getrennt werden.
In einer bevorzugten Arbeitsweise wird die Oxychlorierung im Fliessbettreaktor durchgeführt, wobei sowohl die Deacon-Reaktien
wie die Dehydrochlorierungsreaktionen gleichzeitig ablaufen* Bei diesem Verfahren wird Chlor (als Chlorwasserstoff
und/oder Chlor), Luft und ein Kohlenwasserstoffgas am
Boden eines senkrecht aufgestellten Reaktors eingespeist,
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der den fein verteilten Katalysator enthält. Durch den Druck de? aufwärtsströmenden Gase wird der fein verteilte teilehenförmig
vorliegende Katalysator vom Reaktorbqden angehoben
und bildet eine Masse suspendierter turbulent strömender Katalysatorteilchen,
die nur vom aufwärtsströmenden das gehalten werden. Dies wird als Pliessbett oder Wirbelschicht bezeichnet.
Vorzugsweise wird die Verwirbelung des Katalysators mit Stickstoff eingeleitet^und anschlieesend/aie verschiedenen Reaktionsgase allmählich eingespeist, bis die richtigen
Mengenverhältnisse erreicht sind.und die Reaktion fortschreitet. Danach wird begonnen, die Reaktionsprodukte am entge-'
gengesetsten Reaktorende abzuziehen.
Die lineare Gasgeschwindigkeit durch das Katalysatorbett beträgt
gewöhnlich 0,9 bis 45,7 m/Min.. Höhere Geschwindigkeiten verursachen ein Austragen feinster Katalysatorteilchen,
während geringere Geschwindigkeiten keine richtige Wirbelschichtbildung bewirken. Wenn Wärme dem Reaktionssystem
zugeführt werden muss, so können übliche Mittel wie das Vorerhitzen
der Einspeisegase, elektrische Erhitzer und dergleichen
angewendet werden. Im allgemeinen verlaufen die Reaktionen äedooh exotherm, wobei gewöhnlich das System gekühlt
werden muss. Hierzu können Kühlvorrichtungen wie Kühlelemente mit Kühlflüssigkeit im Fliessbett selbst oder um
das Fliessbett herum angeordnet sein.
Bei Flieesbettreaktoren, die bei Temperaturen von etwa 4000O
und mehr arbeiten, ist die Verwendung eines Katalysators bevorzugt,
der insgesamt 1,5 bis etwa 20 Gew.~$>
der katalytisch wirksamen Metalle, berechnet als freie Metalle und bezogen
auf das Gesamtgewicht der freien Metalle und des Trägers ent-,
hält. Diese Menge an katalytisch wirksamen Metallen erleichtert die -Verwirbelung und verhütet ein Agglomerieren von Katalysatorteilchen
im Fliessbett aufgrund einer Verschmelzung der Katalysatorsalze an·der Oberfläche.
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Die Umsetzung kann auch in einem System durchgeführt «erden,
in dem der Katalysator im Feetbett vorliegt und.die Reaktionsteilnehmer darüber oder hindurch geleitet werden. Es finden
die gleichen Überlegungen wie beim Fliessbettsyetem Anwendung
wonach es notwendig ist, in einigen Stufen Wärme zuzuführen und in anderen Wärme abzuführen, und es müssen geeignete Wärmeaustauscher
vorgesehen sein.
Die erftndungegemässen Katalysatoren sind zur Förderung von
Oxychlorierungereaktionen gemäss Gleichung 3) sowie von Deaoon-Eeaktionen
gemäss Gleichung 2) und der Dehydroehlorierengsreaktion
gemäss Gleichung 4) hochwirksam und trotzdem bezüglich der katalytischen Wirkung äusserst selektiv, ohne dass
sie die Oxydation von Kohlenwasserstoffen fördern. Sie Katalysatoren
ergaben eine umsetzung der Kohlenwasserstoffe
und der Chlorbaeöhickung bei Oxy Chlorierungen bis zu etwa
90 #* Sie behalten ihre Aktivität über lange Zeiträume, wenn
sie bei Temperaturen von 3250O bis 6000C verwendet werden.
Wenn die bei der Dehydrochlorierung benötigten und bevorzugten Temperaturen von 4000O bis 45O0O verwendet werden, können
ungesättigte chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Trichloräthylen
und Perohloräthylen, in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden.
Gegenüber anderen Alkalimetallen hat eich Kalium als überlegen in dem erfindungsgemässen Katalysator erwiesen« Bei
Temperaturen über etwa 43O0C kann Kalium jedoch durch
bestimmte andere Alkalimetalle, nämlich Natrium und Lithium
ersetzt werden, wobei/wirksame Katalysatoren erhalten werden,
obwohl sie dem Kalium etwas unterlegen sind. Andere Alkalimetalle,
wie Rubidium .ergeben keinen brauchbaren Katalysator.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung der erfindungsgeoässen
Katalysatoren und ihre Anwendung in typischen Oxychlorierungjsverfahren erläutert.
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Katalgsatorhersteilung
113 g Kieeelgel (Grace Chemical Co., Grade MS 951» mikrosphäroid,
durchschnittliche Teilchengrösse 54-65 μ) wurden
mit einer Lösung aus 7,2 g Kupfer-II-chlorid, 6,5 g Kaliumchlorid und 11,4 g iSirkonoxychlorid-octahydrat in Wasser
imprägniert. Der imprägnierte Träger wurde bis zur Trockne in einem Muffelofen erwärmt. Der erhaltene Katalysator enthielt
2,5 i» Kupfer, 2,5 f>
Kalium und etwa 2,5 1» Zirkon.
ieispie
Qjcychlorierunjsjvon Äthylen
Eine Katalysatormenge von 200 ecm wurde in einen Glasreaktor
von 2,7 cm Innendurchmesser und 60 cm Länge eingebracht.
Ein Gasgemisch aus Äthylen, Chlor, Sauerstoff und Stickstoff im Molverhältnis 1,0 : 2,0 : 1,7 : 6,4 wurde in
Gegenwart des Katalysators bei 4250C zur Umsetzung gebracht.
Die Einspeisegeschwindigkeit, die einer durchschnittlichen
linearen Strömung von 5,12 m/Min, entsprach, hielt den
Katalysator in einer sehr guten Wirbelschicht.
Ansatz A. Die ausströmenden Gase wurden gesammelt und analysiert.
Etwa 85 $> des Chlors (als elementares Chlor eingesetzt)
und 90 j> des Kohlenstoffs waren umgesetzt, wobei 72 i»
des Gesamtchlors zu Tri- und Perchloräthylen umgesetzt waren.
Die Umsetzung von Kohlenstoff zu Kohlenoxyden betrug 10 ^.
Ansatz B. Vergleichsversuch mit Lanthanchlorid: Der Ansatz
A wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass der verwendete Katalysator Lanthanchlorid anstelle des Zirkonchlorids enthielt.
Der Chlorumsatz betrug 79 #. 51 ^ des Gesamtchlors ·
waren zu Tri- und Perchloräthylen und 20 i» des Kohlenstoffs
zu Kohlenoxyden umgesetzt.
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SAD ORIGINAL
Ansatz 0« Vergleiehsversuch mit Kupferchlorid und Kaliumchioridi
Der Ansatz A wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass der Katalysator kein Zirkonchlorid, sondern nur Kalium-
und Kupferchlorid enthielt. Der Chlorumsatz betrug etwa 75 # und der Kohlenstoffumsatz zu chlorierten Kohlenwasserstoffen
70 #, wobei 37 S"» des Chlors zu Tri- und Perchloräthylen
umgesetzt und 28 # des Kohlenstoffs zu Kohlenoxyden verbrannt waren.
Ansatz A8 Beispiele wurde wiederholt, wobei die Temperatur
auf 450-46O0C erhöht wurde. Der Umsatz von Chlor zu chlorierten
Kohlenwasserstoffen betrug 83 $>, der Umsatz von Kohlenstoff
84 #1 wobei 79 $ des Gesamtchlors zu Tri- und Perchloräthylen
und 16 # des Kohlenstoffs zu Kohlenoxyden umgesetzt waren.
Ansatz B. Vergleichsv3rsuch mit Didym - chlorid: Bei der
Wiederholung des Ansatzes A unter Verwendung eines Katalysators, bei dem ZirkonchXorid durch Didym -· chlorid ersetzt
worden war, betrug der Chlorumsatz 82 #. 76 $ des Gesamtchlors
waren au Tri- und Perchloräthylen umgasetzt und 20 #
des Kohlenstoffs zu iCohlenoxyden verbrannt.
Der Zirkonoxydkatalysator ist nicht nur erheblich preiswerter als der Katalysator mit Didym , sondern ergibt
auch bessere Resultate.
- Patentansprüche -
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Claims (5)
1. Kupferchlorid und Kaliumchlorid sowie ein Trägermaterial
enthaltender Katalysator, insbesondere für Oxychlorierungsreaktionen,
dadurch g e k e η η·ζ e i c h η e t,
dass er neben Kupferchlorid und Kaliumchlorid Zirkonchlorid
und als Trägermaterial ein Kieselgel einer Oberfläche, von
wenigstens etwa 150 m /g und einer durchschnittlichen Porengrösse
von wenigstens etwa 60 A enthält, wobei die Menge an
Kupferchlorid, Kaliumchlorid und Zirkonchlorid wenigstens insgesamt 1,5 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der freien *
Metalle und des Irägermaterials und berechnet;als freies
Metall, das Atomverhältnis Kalium zu Kupfer 0,6 : 1 bis
3:1 und das Atomverhältnis Zirkon zu Kupfer wenigstens
1:1 beträgt.
2. Verfahren zur Herstellung des Katalysators nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei ohne t, dass man
ein Kieeelgel-Trägermaterial einer Oberflächengrösse von
wenigstens etwa 150 m /g und einer Porengr.össe von wenigstens
etwa 60 A mit einer wässrigen Lösung aus Kupferchlorid,
Kaliumchlorid und Zirkonchlorid oder -oxychlorid imprägniert und trocknet, wobei die verwendeten Metallchloridmengen eo
bemessen, daß wenigstens 1,5 Gew.-# Kupfer, Kalium und
Zirkon, bezogen auf das Gesamtgewicht der freien Metalle
und des Trägermaterials und berechnet als freies Metall auf
das Trägermaterial gebracht werden und das Atomverhältnie
Kalium zu Kupfer 0,6 : 1 bis 3:1 und das Atomverhältnis
Zirkon zu Kupfer wenigstens 1:1 beträgt.
3. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 zur Oxychlorierung
eine3 Reaktionsgemisches aus Kohlenwasserstoffen mit ein bis vier Kohlenstoffatomen, Sauerstoff und Chlor
und/oder ChlOrwasserstoff bei einer Temperatur von etwa
3250C bis etwa 600°0. .
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4. Verwendung nach Anspruch 3 zur Oxychlorierung eines teilweise.chlorierte Kohlenwasserstoffe enthaltenden
Reaktionsgemisches.
5. Verwendung nach Anspruch 3 oder 4 zur Oxychlorierung des Reaktionsgemisches in einem Fliessbett, wobei· der Katalysator
insgesamt 1,5 bis 20 Gew.-J& der katalytisch wirk
samen Stoffe, berechnet als freie Metalle und bezogen auf das Gesamtgewicht der freien Metalle und des Trägermaterials,
enthält.
109845/1778
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US66430267A | 1967-08-30 | 1967-08-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1792245A1 true DE1792245A1 (de) | 1971-11-04 |
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ID=24665447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681792245 Pending DE1792245A1 (de) | 1967-08-30 | 1968-08-09 | Katalysator insbesondere fuer Oxychlorierungen,Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
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DE (1) | DE1792245A1 (de) |
FR (1) | FR1579743A (de) |
GB (1) | GB1195950A (de) |
NL (1) | NL6812337A (de) |
-
1968
- 1968-08-05 GB GB3721168A patent/GB1195950A/en not_active Expired
- 1968-08-08 BE BE719241D patent/BE719241A/xx unknown
- 1968-08-09 DE DE19681792245 patent/DE1792245A1/de active Pending
- 1968-08-14 FR FR1579743D patent/FR1579743A/fr not_active Expired
- 1968-08-29 NL NL6812337A patent/NL6812337A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1195950A (en) | 1970-06-24 |
FR1579743A (de) | 1969-08-29 |
NL6812337A (de) | 1969-03-04 |
BE719241A (de) | 1969-02-10 |
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