DE1936233B2 - Silbertraegerkatalysator - Google Patents

Silbertraegerkatalysator

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Silberträgerkatalysator, bei dem ein inerter poröser Träger mit einer Silberlösung gegebenenfalls unter Zusatz von 0,1 bis 3 Gew.-% eines Promotormetalls, bezogen auf den Silbergehalt des fertigen Katalysators, imprägniert, getrocknet, reduziert oder hoch erhitzt wird.
Die technische Herstellung von Äthylenoxid erfolgt im allgemeinen durch Umsetzung von Äthylen mit molekularem Sauerstoff in Gegenwart eines Süberkatalysators in der Dampfphase. Das Silber ist gewöhnlich in feinteiliger metallischer Form auf oder in einem inerten Träger verteilt. Als Träger für diesen Zweck sind bereits Stoffe wie Ton, Bauxit, Bentonit, Kieselgur, Aktivkohle, Bimsstein, Siliciumdioxid und geschmolzenes Aluminiumoxid bekannt. Die Art und Weise, in der das Silber auf den Träger aufgebracht wird, und ihre Wirkung auf die Äthylenoxidproduktivität war bereits Gegenstand zahlreicher Untersuchungen.
Aus der US-PS 3172 893 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Äthylenoxid durch Oxidation von Äthylen mit Sauerstoff in Gegenwart eines Silberträgerkatalysators bekannt, das darin besteht, daß man die Oxidation mit silberbeschichteten Pellets als Katalysator durchführt, wobei diese Pellets durch Binden einer Reihe von «-Aluminiumoxidteilchen mit Durchmessern von etwa 400 bis 600 Mikron, Porendurchmesser von 80 bis 200 Mikron und einer Porosität von 40 bis 50% gebildet werden. Vorzugsweise werden hierzu solche Trägerteilchen verwendet, die über Durchmesser von etwa 450 bis 550, Porendurchmesser von 100 bis 150 und eine Porosität von 40 bis 50% verfügen. Zur Beschichtung der Trägerteilchen mit Silber stellt man zunächst durch Füllung einer wäßrigen Silbersalzlösung eine Silberoxidaufschlämmung her, die man nach entsprechendem Waschen in Form einer Aufschlämmung mit einem Silberoxidgehalt von etwa 14 bis 26%, vorzugsweise 18 bis 22%, dann auf den Träger aufzieht, indem man diesen am besten in einer Drehtrommel mit der Silberoxidaufschlämmung besprüht. Anschließend werden die behandelten «-Aluminiumoxidträgerteilchen bei etwa 13O0C, vorzugsweise 90 bis 100°C, getrocknet und dann zur Zersetzung des Silberoxids zu elementarem Silber auf etwa 300 bis 4000C erhitzt.
,ο In der GB-PS 7 54 593 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Silberträgerkatalysators beschrieben, indem man einen entsprechenden Träger einer Reihe alternierender Imprägnier- und Reduktionsbehandlungen unterzieht, wobei man zur Imprägnierung solche
Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen silberhaltiger Verbindungen verwendet, daß sich bei der letzten Imprägnierbehandlung ein Träger ergibt, der metallisches Silber zusammen mit einer silberhaltigen Verbindung enthält und bei der letzten Reduktionsbehandlung
,ο einen Silberträgerkatalysator mit der erforderlichen Menge an metallischem Silber ergibt. Es werden zweckmäßigerweise wenigstens zwei Imprägnier- und Produktionsbehandlungen durchgeführt. Als Träger kommen allgemein Ton, Bauxit, Bentonit, Kieselgur, Aktivkohle, Bimsstein, geschmolzenes Aluminiumoxid oder Stoffe aus geschmolzenem 86 bis 99%igem Aluminiumoxid (Alundum) in Frage, wobei Aluminiumoxid bevorzugt wird. Vorzugsweise werden wäßrige Imprägnierlösungen eingesetzt, die Silberformat, Silberacetat oder vorzugsweise Silbernitrat enthalten. Die imprägnierten Träger werden dann bei 110 bis 3000C, vorzugsweise 130 bis 170°C, getrocknet und hierauf zur Reduktion bei 150 bis 400° C, vorzugsweise 200 bis 325°C, mit molekularem Wasserstoff behandelt. Besondere Kenndaten bezüglich Größe der Trägerteilchen, Porositätsgrad und Porendurchmesser werden darin nicht angeführt und auch nicht als eventuell kritisch herausgestellt.
Die praktische Anwendung der beschriebenen Silberkatalysatoren war von unterschiedlichem Erfolg begleitet, trotz der genauen Steuerung der Reaktionsbedingungen, die das Äthylenoxidverfahren wegen seiner empfindlichen Natur erfordert. Untersuchungen haben gezeigt, daß die Ergebnisse häufig von der Art des Silberauftrags sowie von den Eigenschaften der verwendeten Träger abhängen, ohne daß sich daraus ein klarer Hinweis auf den Katalysatormechanismus ergab. Zu der offensichtlichen Komplexität des Mechanismus kommt noch hinzu, daß es generell erforderlich ist, die Katalysatoraktivität mit einem halogenierten Inhibitor, z. B. Äthylendichlorid, abzuschwächen. Dieses bildet im allgemeinen einen Teil der gasförmigen Mischung, mit der die Reaktionszone beschickt wird. Es stellt zwar im Verhältnis zu den Mengen an Äthylen und Sauerstoff,
die während der Bildung von Äthylenoxid verbraucht werden, nur einen geringen Anteil aber nichtsdestoweniger einen Kostenfaktor dar.
Der Nachteil, den die Verwendung eines halogenierten Inhibitors bei der Herstellung von Äthylenoxid darstellt, wird jedoch nicht nur durch diesen Kostenfaktor bedingt. Die Dosierung solcher Inhibitoren erfordert sehr genaue Überwachungs- und Regeleinrichtungen in Verbindung mit dem Aufwand, der notwendigerweise durch den Bedarf eines vermehrten technischen
(15 Personals bedingt ist, woraus sich Nachteile ergeben, die den reinen Kostenaufwand für den Inhibitor erheblich übertreffen. Durch die Anwesenheit eines halogenierten Inhibitors in dem Äthvlenoxidverfahren wird ferner
notwendigerweise die Produktreinheit beeinträchtigt, so daß weitere Stufen zur Entfernung oder Abtrennung erforderlich sind. Auch die Verfahrenssteuerung wird im gewissen Ausmaß erschwert, da ein weiterer variabler Faktor in das System eingeführt wird. Von besonderer s Bedeutung ist jedoch die Tatsache, daß bei Anwesenheit eines halogenierten Inhibitors aufwendigere Werkstoffe erforderlich sind, die gegen die korrodierenden Eigenschaften des Inhibitors beständig sind. Auf die Verwendung von halogenierten Inhibitoren können ,0 weitere Nachteile zurückgeführt werden, z.B. die Notwendigkeit, Neutralisationsmaßnahmen anzuwenden, wenn hochreiner Sauerstoff zur Durchführung der Partialoxidation von Äthylen angewandt wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Silberträgerkatalysators, der sich zur gesteuerten partiellen Oxidation von Äthylen zu Äthylenoxid verwenden läßt, ohne daß man hierzu einen halogenierten Inhibitor braucht, und der eine bessere Produktivität und/oder niedrigere Betriebstemperaturen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemäßen Katalysator dadurch gelöst, daß Trägerpellets mit einer minimalen scheinbaren Porosität von etwa 30%, in denen wenigstens 90% der Porendurchmesser einen Bereich von 1 bis 30 Mikron aufweisen, wobei der mittlere Porendurchmesser im Bereich von 4 bis 10 Mikron liegt, verwendet werden, die dadurch hergestellt werden, daß man Teilchen des Trägers mit thermisch zersetzbaren organischen Verbindungen mit Molekulargewichten über 250 und mit anorganischen tonartigen Stoffen mit Schmelztemperaturen unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminiumoxid miteinander trocken vermischt, mit Wasser verpastet, verformt, trocknet und bei 1200 bis 1500° C brennt.
Zur Herstellung der obigen Silberträgerkatalysatoren werden vorzugsweise poröse Träger aus Siliciumdioxid - Aluminiumoxid verwendet, die insbesondere über einen Siliciumdioxidgehalt von 1 bis 6 Gew.-% verfügen.
Wesentlich für die Bildung des gewünschten Silberträgerkatalysators ist die Verwendung eines Trägers mit der angegebenen Porosität und einem in einen engen Bereich fallenden mittleren Porendurchmesser. Erst hierdurch entfällt der bisher universelle Zwang, halogenierte Inhibitoren zu verwenden, um die Aktivität silberhaltiger Katalysatoren für die gesteuerte partielle Oxidation von Äthylen zu Äthylenoxid abzuschwächen oder in anderer Weise zu steuern.
Die scheinbare Porosität entsprechender Träger kann nach der in »The Analytical Edition of Industrial Engineering Chemistry«, Band 17, Seite 787 (1945) beschriebenen Methode bestimmt werden. Die Porendurchmesser geeigneter Träger lassen sich nach der in »The Journal of the American Chemical Society«, Band 60, Seite 309 (1938) beschriebenen Stickstoffadsorptionsmethode und der in »The Journal of the Russian Physical Chemical Society«, Band 47, Seite 805 (1915) angegebenen Gurvicha-Gieichung bestimmen.
Der Einsatz des erfindungsgemäß erhaltenen Silberträgerkatalysators bei Äthylenoxidverfahren ermöglicht eine sehr flexible Verfahrensführung. Ein derarti- (10 ges Verfahren kann mit den üblichen Produktivitätswerten bei erheblich verminderten Reaktionstemperaturen betrieben werden, was insbesondere dann notwendig ist, wenn man eine maximale Betriebsdauer braucht. Andereiseits läßt sich auch eine beträchtlich höhere < >s Produktivität erreichen, ohne daß übliche Betriebstemperaturen überschritten werden.
Beim erfindungsgemäßen Katalysator kann
im allgemeinen jeder poröse inerte Träger mit den genannten Eigenschaften verwendet werden, der keinen nachteiligen Einfluß auf die mit dem Katalysator durchzuführende Reaktion ausübt. Geeignete Träger sind daher beispielsweise «-Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, geschmolzenes Aluminiumoxid oder Mischungen aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid. Der Träger enthält zweckmäßig 90 Gew.-% «-Aluminiumoxid oder mehr und 1 bis 6 Gew.-% Siliciumdioxid. Bevorzugte Träger enthalten 90 Gew.-% «-Aluminiumoxid oder mehr, 1 bis 6 Gew.-% Siliciumdioxid und 0,1 bis 0,4 Gew.-% Bariumoxid.
Die zu verwendenden Trägerpellets können lineare Abmessungen und Durchmesser von 3,18 bis 7,94 mm sowie fast jede geometrische Gestalt haben. Sie sind im wesentlichen zylindrisch, spheroidal oder sphärisch. Sie können für bestimmte Anwendungszwecke auch komplizierte Konfigurationen aufweisen und beispielsweise Sattel- oder Ringform haben.
Die benötigten Katalysatorträger werden wie folgt hergestellt:
Der Träger, zum Beispiel Teilchen aus hochreinem Aluminiumoxid, das vorzugsweise in der «-Aluminiumoxidphase vorliegt, wird gründlich mit zeitweiligen und dauerhaften Bindemitteln gemischt. Die zeitweiligen Bindemittel sind thermisch zersetzbare organische Verbindungen mit mäßigem bis hohem Molekulargewicht (d.h. Molekulargewichten über etwa 250) und ergeben bei der Zersetzung die Porenstruktur des Trägers. Die permanenten oder dauerhaften Bindemittel sind anorganische tonartige Stoffe mit Schmelztemperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiumoxids und haben die Aufgabe, dem fertigen Träger mechanische Festigkeit zu verleihen. Siliciumdioxid und Bariumoxid können ebenfalls in Mengen zugesetzt werden, die zur Erzeugung eines fertigen Trägers mit der gewünschten Zusammensetzung ausreichen. Nach gründlichem trockenen Vermischen wird die Mischung mit so viel Wasser versetzt, daß eine pastenartige Masse entsteht. Hierauf werden aus der Paste durch übliche Maßnahmen, z. B. durch Extrudieren mit hohem Druck, Granulieren oder andere keramische Formverfahren, die Katalysatorträgerteilchen geformt. Die Teilchen werden getrocknet und anschließend bei höheren Temperaturen im Bereich von 1200 bis 15000C gebrannt.
Während des Brennens werden die zeitweiligen Bindemittel thermisch zu Kohlendioxid und Wasser zersetzt und verflüchtigt, und sie hinterlassen dadurch Hohlräume in der Trägermasse. Diese Hohlräume bilden die Porenstruktur des fertigen Trägers. Zu geeigneten zeitweiligen Bindemitteln gehören Stoffe wie die Cellulosen und substituierten Cellulosen, zum Beispiel Cellulose selbst, Methylcellulose, Äthylcellulose und Carboxyäthylcellulose, Stearate, wie die organischen Stearinsäureester, zum Beispiel Methyl- oder Äthylstearat, Wachse und ähnliche Stoffe. Mit fortschreitender Brenndauer erreicht die Temperatur den Punkt, bei dem das permanente Bindemittel (anorganischer Ton, z. B. die Kaoline oder die sogenannten Ball-Clays-Tone, die gute Plastizität und starke Bindekraft aufweisen, hoch feuerfest sind und weiß oder cremefarben gebrannte Produkte ergeben) schmilzt. Den Katalysatorträger läßt man dann abkühlen. Während des Abkühlens wird der permanente Binder hart und wirkt als Zement, de- die Katalysatorträgerteilchen verbindet und dadurch dem Träger mechanische Festigkeit verleiht und die Erhaltung der Porenstruktur
gewährleistet.
Nach der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise lassen sich leicht Katalysatorträger mit den gewünschten Eigenschaften herstellen. Die Steuerung de Porengröße, Porengrößenverteilung und Porosität läßt sich ohne weiteres in bekannter Weise durch geeignete Einstellung der Größe der eingesetzten Aluminiumoxidteilchen und der Teilchengröße und Konzentration des zeitweiligen und des permanenten Bindemittels in der Ausgangsmischung erreichen. Je höher die Teilchengröße der eingesetzten Aluminiumoxidteiichen ist, desto höher ist die Porosität des Fertigen Katalysators. Je einheitlicher die Größe der Aluminiumoxidteiichen ist, desto gleichmäßiger wird die Porenstruktur. In ähnlicher Weise wird durch Erhöhung der Konzentration des zeitweiligen Bindemittels auch die Gesamtporosität des fertigen Katalysatorträgers erhöht.
Die Imprägnierung der Träger erfolgt zweckmäßigerweise durch Einlegen des Trägers in eine Silberlösung, wie eine wäßrige Lösung von Silbernitrat oder Silberlactat. Iin wesentlichen wird die Lösung mit dem darin eingetauchten Träger erhitzt, zweckmäßig zum Sieden, damit der Träger entgast und vollständig sowie gleichmäßig imprägniert wird. Der imprägnierte Träger wird dann aus der überschüssigen Lösung entfernt und sorgfältig sowie langsam getrocknet.
Im Anschluß daran überführt man das auf dem Träger abgeschiedene Silbersalz in eine katalytisch aktive Form, z. B. durch Reduktion mit Wasserstoff bei Verwendung von beispielsweise Silbernitrat oder durch thermische Zersetzung bei Verwendung von beispielsweise Silberlactat.
Die auf dem Träger abgeschiedene Silbermenge wird durch die Konzentration des Silbersalzes in der Imprägnierlösung und durch die Porosität des Katalysatorträgers gesteuert. Die tatsächliche Silbermetii&e auf dem Träger nach Reduktion oder thermischer Zersetzung kann etwa 5 bis 30%, bezogen auf das Gewicht des einer Reduktion oder thermischen Zersetzung unterworfenen imprägnierten Katalysators betragen, wobei der unterste Wert durch die Forderung nach ausreichender Aktivität bestimmt wird, während der höchste Wert den Punkt darstellt, bei dem der Katalysator einem überzogenen Katalysator in den physikalischen Eigenschaften ähnlich wird.
In Äthylenor.idkatalysatoren werden häufig Promotoren in Verbindung mit katalytisch wirksamen Silber mit dem Hauptziel verwendet, die Lebensdauer des Katalysators zu verlängern. Dabei werden aber auch bestimmte Aspekte der Äthylenoxidreaktion beeinflußt. Stoffe, die Barium, Kupfer, Quecksilber oder Zinn enthalten, sind Beispiele für Promotoren, die gewöhnlich bei der katalytischen Oxidation von Äthylen zu Äthylenoxid verwendet werden und auch für die erfindungsgemäßen Zwecke in Betracht kommen. Solche Stoffe werden im allgemeinen den silberhaltigen Medien zugesetzt, die zum Imprägnieren des Trägers verwendet werden, und werden also im allgemeinen zusammen mit dem Silber abgeschieden.
In der Praxis wird der Silbersalzlösung ein wasserlösliches Salz des Promotormetalls in solchen Verhältnissen zugesetzt, daß die Konzentration an Promotormetall (berechnet aus dem äquivalenten Metallgehalt des Oxids) etwa 0,1 bis etwa 3,0 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt des reduzierten Katalysators an metallischem Silber beträgt. Bei Mengen an Promotormetall unter etwa 0,1%, bezogen auf das Silber, ist die Wirkung auf die Lebensdauer des Katalysators im allgemeinen vernachlässigbar während Mengen über etwa 3% zu Reaktionen führen die schwer zu steuern sind. Die bevorzugte Konzentration an Promotormetall beträgt 0,1 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das metallische Silber.
Das wasserlösliche Salz des Promotormetalls soll selbstverständlich mit Rücksicht auf das Verfahren, das zur Nachbehandlung des abgeschiedenen Silbersalzes angewandt wird, gewählt werden. So soll im FaIi des Reduktionsverfahrens das Salz bei den angewandten
ίο Katalysatorreduktionstemperaturen zum Oxid reduzierbar sein. Für diesen Zweck sind die Nitrit- und Nitratsalze geeignet. Im Fall der thermischen Zersetzung soll das Salz bei den für die thermische Zersetzung angewandten Temperaturen thermisch zersetzbar sein.
Für diesen Zweck sind die Milchsäure- und Oxalsäuresalze geeignet.
Nach der oben beschriebenen Arbeitsweise für die Trägerherstellung wurden 4,76 mm sterische Katalysatorträgerteilchen mit folgenden chemischen und physikaiischen Eigenschaften hergestellt:
Tabelle I
Chemische A B C D
Zusammensetzung
AbO
SiO2 86,96 88,12 86,20 93,50
Fe2Ü3 11,65 9,79 12,40 5,30
3° T1O2 0,30 0,20 0,24 0,18
CaO 0,42 0,16 0,46 0,11
MgO 0,05 0,55 0,06 0,30
0,11 0,43 0,03 0,25
35 NazO
K2O 0,32 0,19 0,34 0,07
ZrO2 -I- HfO2 0,17 0,07 0,20 0,04
RaO 0,02 0,04
40 MnO 0,49 0,27
Physikalische 0,01
Eigenschaften
Scheinbare
45 Porosität, % 51 56 40 53
Porendurchmesser,
Bereich, μ 4-70 1-40 1-2 1-30
Mittlerer Poren
durchmesser, μ 19 7 1,8 5
50
Die Pellets wurden dann mit Silber durch Eintauchen in eine silberhaltige Lösung, die folgendermaßen hergestellt wurde, imprägniert: 1000 Gewichtsteile Silberoxid werden langsam unter Rühren zu 1224 Gew.-Teilen einer 85%igen Lösung von Milchsäure in Wasser innerhalb von 30 bis 45 Minuten zugegeben. Dabei wird die Mischung ständig gekühlt, um Temperaturen über 950C zu vermeiden. Hierauf werden langsam
do 100 Gew.-Teile einer 15%igen Lösung von Wasserstoffperoxid in Wasser zugesetzt, wodurch eine klare gelbe Lösung entsteht. Dann werden 39 Gewichtsteile einer 44,4%igen Lösung von Bariumlactat in Wasser zugesetzt. Diese silberhaltige Lösung wird während des
''S Eintauchens der Pellets, die 5 bis 15 Minuten unter gelegentlichem Rühren ziehengelassen werden, bei einer Temperatur von 90 bis 95°C gehalten. Dann werden die Pellets von der Lösung getrennt, indem man
7 b *"'
diese abtropfen läßt. Nach etwa 15 Minuten langem Abtropfen werden die Pellets in einer Luftatmosphäre wenigstens 10 Stunden bei einer Temperatur von 60-700C getrocknet. Die getrockneten Pellets werden anschließend in einer Luftatmosphäre allmählich während einer Zeit von etwa 4 Stunden auf eine Temperatur von etwa 2500C erwärmt und zur Aktivierung weitere 4 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.
Die Prüfung der in der beschriebenen Weise hergestellten Katalysatorpellets wurde unter Primärreaktorbedingungen in einem Druckreaktorsystem für die gesteuerte Oxidation von Äthylen zu Äthylenoxid durchgeführt. Das Beschickungsgas, das 5,0% Äthylen, 6,0% Sauerstoff, 0,1% Äthan und als Rest im wesentlichen Stickstoff enthielt, strömte mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 24,3 kg/Std./Rohr und einem Druck von 22,1 kg/cm2 durch ein Bett aus den in der oben beschriebenen Weise hergestellten Katalysazoo
toren mit einer Höhe von 7,33 m. Die Ergebnisse ir bezug auf Selektivität zu Äthylenoxid und Produktivität die bei den angegebenen Reaktortemperaturen unc Gehalten an halogeniertem Inhibitor erzielt wurden sind in Tabelle II aufgeführt. An dieser Stelle sei darau hingewiesen, daß der Begriff »Selektivität« üblicherwei se zur Angabe des umgesetzten Äthylens in % dient, da; Äthylenoxid bildet. Dieser Wert ist für den Begriff eine! Primärreaktors oder Hauptreaktors von maßgebliche: Bedeutung. Der Begriff »Produktivität« hat eint allgemeinere Bedeutung, kann jedoch einfach al; Unterschied zwischen den Produktmengen, die den" Reaktor zugeführt und daraus abgeführt werden angesehen werden. Gewöhnlich wird die Äthylenoxidproduktivität indirekt gemessen, nämlich als Unterschied zwischen den Äthylenoxidkonzentrationen in den Gasen, die in den Reaktor eintreten und dieser verlassen, und mit EO bezeichnet.
Tabelle II
Reaktortemperatur, °C Äthylendichlorid, ppm
Selektivität
EO
245 235 245 220 230
0,03 0,04 0 0 0
70,5 68,3 70,8 74,9 70,4
1,16 0,03 0,96 1,32
Aus den Werten der Tabelle II ist zu ersehen, daß Katalysatoren, die aus dem Träger D, d. h. dem erfindungsgemäßen Träger hergestellt sind, den Betrieb des Äthylenoxidverfahrens bei erheblich tieferen Reaktionstemperaturen, z. B. von 220 bis 23O0C ermöglichen, ohne daß ein halogenierter Inhibitor verwendet werden muß. Ein Vergleich des erfindungsgemäßen Trägers D mit dem Träger C, dem einzigen Vergleichsträger, der keine Verwendung eines halogenierten Inhibitors erfordert, zeigt deutliche Verbesserungen in bezug auf Reaktionstemperatur und Produktivität. Tabelle II zeigt, daß der erfindungsgemäße Träger D mit nur geringer Abnahme der Produktivität bei einer Reaktortemperatur, die 25°C unter der Temperatur liegt, bei der der Träger C eingesetzt wird, und bei einer 15°C tieferen Temperatur mit erheblicher Zunahme der Produktivität verwendet werden kann.
Nach Ermittlung der Ergebnisse und Vorteile, die erfindungsgemäß unter Primärreaktorbedingungen ei;- },o zielt werden, wurden Vergleichswerte unter Reini gungsreaktorbedingungen bestimmt. Dazu wurde eir Beschickungsgas, das 1,4% Äthylen, 6,0% Sauerstoff 7,0% Kohlendioxid, 0,001% Äthan und als Rest irr wesentlichen Stickstoff enthielt, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von I7,0kg/Std./Rohr und einem Druck von 22,1 kg/cm2 durch Füllungen aus Katalysatoren, die mit den Trägerpellets A, B und D hergestellt wurder geleitet. Es wurde kein halogenierter Inhibitor verwendet. Die Ergebnisse, angegeben in Äthylenumsatz unc
Äthylenoxidproduktivität sind für verschiedene Reaktortemperaturen in Tabelle III aufgeführt. Der Begrifl »Umsatz« wird zur Bezeichnung des umgesetzter Äthylenanteils in % verwendet, d. h. ohne Rücksicht aul die bei dieser Umsetzung entstehenden Produkte. Da eine Reinigungs- oder Aufarbeitungsreaktion im allgemeinen die letzte Möglichkeit darstellt, aus den Rohstofl noch Produkt zu gewinnen, ist dabei ein hoher Umsatz von größter Bedeutung.
Tabelle III
Temperatur 0C
A EO
Umsatz
B EO
Umsatz
D
EO
Umsatz
235 0,34 29,6 0,56 57,2 0,80 80,3
240 0,84 86,0
245 0,48 45,0 66,1
250 0,56 55,7 0,64 0,82 88,0
255
265 73,5
Aus Tabelle III ist zu ersehen, daß mit dem Trägerteilchen D hergestellten Katalysator, der für die erfindungsgemäßen Katalysatoren beispielhaft ist, die höchsten Umsatz- und Produktivitätswerte bei den tiefsten Reaktorternperaturen erzielt werden können.
Es leuchtet ein, daß erfindungsgemäß erhebliche Vorteile erzielt werden können, da die Ergebnisse vor Tabelle III eine minimale Rückführung von Äthylen ir den Reinigungsreaktor sowie eine maximale Lebensdauer des darin verwendeten Katalysators einschließen.
709 536/!
(SSW

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Silberträgerkatalysalor, bei dem ein inerter poröser Träger mit einer Silberlösung gegebenenfalls unter Zusatz von 0,1 bis 3 Gew.-% eines Promotormetalls, bezogen auf den Silbergehalt des fertigen Katalysators, imprägniert, getrocknet, reduziert oder hoch erhitzt wird, erhalten dadurch, daß Trägerpellets mit einer minimalen scheinbaren Porosität von etwa 30%, in denen wenigstens 90% der Porendurchmesser einen Bereich von 1 bis 30 Mikron aufweisen, wobei der mittlere Porendurchmesser im Bereich von 4 bis 10 Mikron liegt, verwendet werden, die dadurch hergestellt werden, daß man Teilchen des Trägers mit thermisch zersetzbaren organischen Verbindungen mit Molekulargewichten über 250 und mit anorganischen tonartigen Stoffen mit Schmelztemperaturen unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminiumoxid miteinander trocken vermischt, mit Wasser verpastet, verformt, trocknet und bei 1200 bis 1500° C brennt.
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als porösen Träger Siliciumdioxid—Aluminiumoxid verwendet.
3. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen porösen Träger mit 1 bis 6 Gew.-% Siliciumdioxid verwendet.
DE1936233A 1968-04-24 1969-04-24 Silberträgerkatalysator Expired DE1936233C3 (de)

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