DE2041317A1 - Dehydrierkatalysator - Google Patents
DehydrierkatalysatorInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist «in verbessertes Verfahren zur
Dehydrierung «tines dehydrierbaren KohJLerams sere toffee asu m±nBm
Produkt, das dieselbe Zahl von Kuliieneteffatomen» jedoeh weniger
Wanaerstoffatome enthält. Weiter umfaßt die Erfindung
ein Yerifitlirtin sur Dehydrierung von Normalparaffinen mit Z bis
30 Kohlenstoff atomen je Molekül su <ä«n «nt φ rechenden normalen
HonoolVfineii bei geringster Erzeugung' von Nebenprodukten«
Weiter g«liifrt zu d.sr Erfindung eine neue Xatmlyeait®rinaffiset
di· In Xoiuiiination einen Platingruppenbeatandfeilj minen Ger«
maniuiai2iiiBtantI.titii und einen llkall- @dex Brdalk« libe α tandteil
auf ain«i4 portfeen Trii«r enthftlt*. Diene M«sa· hat •ehrlich
Tortellhaft· lBig*n«eheft*n. hlnalcht AktlvitKt. Selektivität
109811/20SI
BAD ORlQiNAL
und Stabilität, wenn sie zur Dehydrierung -von Kohlenwasserstoffen, vie aliphatischen! naphtbenisehen und alkylaromatischen Kehlenvasaerstoffen verwendet wird.
Die Kohlenwasserstoffdehydrierung ist ein viohtiger gewerblioher Prozeß wegen des immer mehr steigenden Bedarfs für
Olefine sum Gebrauch bei der Herstellung verschiedener ohemlsoher Produkte, wie Detergentien, Kunststoffen, Kunstkautsohuken, pharmazeutischen Produkten, Benzin hoher Oktanzahl,
Parfüms, trockenen ölen, Ionenaustausohharzen und verschiedener anderer Produkte« Hne Verwendung der Olefine besteht
in der Erzeugung von Benzin hoher Oktanzahl durch Verwendung von C-- und C.-Monoolefinen zur Alkylierung von Isobutan·
Normale Monoolefine sind von erheblioher Bedeutung für die Detergeneindustrie, wo sie zur Alkylierung eines aromatischen
Kohlenwasserstoffes, wie Benzol, gebraucht werden· Das Arylalkanprodukt wird dann in versohiedener-iLeJ logisch;abbaubare
Detergentien, wie Alkylarylaulfonat-Detergentien umgewandelt, die
In weitem Umfang für den Haushalt, die Industrie und das Ge-ψ werbe verwendet werden« Eine andere große Klasse von Detergentien, die aus normalen Monoolefinen hergestellt werden,
sind die oxyalkylierten Phenolderivate, deren Alkylphenole-"
Grundlage duroh Alkylierung von Phenol mit normalen Monoolefinen hergestellt wird· Sine andere Art von aus normalen
Monoolefinen erzeugten Detergentien ist ein biologisch abbaubares Alkylaulfat, das duroh unmittelbare Sulfatierung des
normalen Monoolefine gebildet wird« Auoli kann das Olefin
einer direkten Sulfonierung mit Natriumbiaulfit unterzogen
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BAD ORIGHNAL
"* 3 *■*
werden, um biologisch, abbaubare Alkylsulfonate zu gewin-ηβηβ
Als weiteres Beispiel können Monoolefine zu Alkoholei,
hydratisiert werden, die zur Gewinnung von Weichmachern und/oder künstlichen Schmieröler! gebraucht werde
no
Die Hydrierprodukte von alkylaromatisehen Kohlenwasserstoffen
finden weitgehend Verwendung in der Erdöl-, Petrol- 9
Pharma-Detergens-Kunststoffindustrie uswo Beispielsweise
wird Äthylberizol zu Styrol dehydriert, das bei der Herstellung
von Polystyrolkunststoffen Styrol-But adienkautsch.uk
und ähnlichen Prod.ukten verwendet wirdo Isopropy!benzol
wird zu (X-Methylstyrol dehydriert, das wiederum in ausgedehntem
Maße bei der Polymerherstellung und Herstellung von trocknenden Ölen und Ionenaus tausch harze η benutzt
wird,
Entsprechend dem Bedarf für Dehydrierungsprodukte ist in
der Technik eine Anzahl von gewerblichen De hydrierverfahren
entwickelt worden,, Eine in weitem Umfang benutzte Methode
besteht in der selektiven Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen
mit einem Katalysator Das Hauptmaß für die "Wirksamkeit
dieser Methode besteht in der Fähigkeit, bei geringsten Nebenreaktionen über ausreichende Zeiträume leistungsfähig
zu bleiben« Die in der Technik benutzten analytischen Bezeichnungen
zur Angabe des Leistungsgrades eines bestimmten Katalysators für seine vorgesehenen Funktionen bestehen in
der Aktivität, Selektivität und Stabilität» Aktivität ist ein· Mafli4er Fähigkeit des Katalysators t den Kohlenwasserstoff-
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BAD ORI6HMAL
partner in Produkte bei einer bestimmten Schärfe umzuwandeln* Schärfe bedeutet die angewandten Temperaturen bezüglich Tempo rat ux^Iruok t Kontaktzeit und Gegenwart von
Verdünnungsmitteln, wie Wasserstoff· Selektivität bedeutet die Menge des gewünsohten Produktes, die man im Verhältnis zum umgewandelten Reaktionspartner erhält* Stabilität ist die Änderungsrate der Aktivität und Selektivität t
Je kleiner die Rate ist, desto stabiler ist der Katalysator.
fe Menge umgewandelten Kohlenwasserstoffes bei einer definierten Sohärfe und wird üblicherweise auf der Grundlage des
Vereohwindens des dehydrierbareη Kohlenwasserstoffes gemessen· Selektivität wird durch die folgende Gleiohung
definiert ι
Mol erzeugtes Olefin ^-Selektivität » χ 100 ^
Mol umgesetzter Kohlenwasserstoff
Das Hauptproblem bei der Kohlenwasserstoffdehydrierung bew steht in der Entwicklung eines aktiveren und selektiveren
Katalysators mit guten Haltbarkeitseigensohaften.
Es wurde nun eine katalytische Masse gefunden, die verbesserte Aktivität, Selektivität und Stabilität besitzt,
wenn man sie in einem Verfahren zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen verwendet. Eine Kombination eines Platingruppenbestandteiles, eines Germaniumbestandteiles und eines
Alkali- oder Erdalkalibestandteil mit einem porösen feuer-
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festen Trälger ft«stattet, die Leistung eines
f ahrens we sentIiah sa verbessern« Besonders gute Ergebnisse erhalt man* wenn diese Hass· mr Dehydrierung von
langkettigen Normalparaffinen gebrauoht wird und die entsprechenden normalen Monoolefine bei geringsten Jxtftreten
■won Neheiireakt ionen t wie Skeletti»onierisierungt Aromatisierung mad Krackungt au erzeugen» Mittels der Erfindung
wird die Leistungsfähigkeit eines platinitaltigen Dehydrierkatalyeators a££fe Benutzung eines relativ billigen Bestandteiles* näjnliceh Germanium,, sur günstigen Wechselwirkung mit dem Platinmetall -verbessert·
Demgemitil sieht die Erfindung eine katalytieohe Masse vort
die eineu Fiatinftruppenbeefendtell,, einen SerumiiluBibestaiidteilt einen Alkali- oder Irdalkalibestandteil und «in peruses TrKeermateri al enthllt«
*rfindung betrifft ferner ein Verfahren «ur ENthydrift -rang eines Kohlenwasserstoff·«, bei dem man d»rt Koblenw««-
seretoff unter Dehydrlerbedingun&en »it einer kateJLytischen
Ms«*· in Kontakt bringt» die »Im· Kombinatieix «ines Platinerupp«nbestandt«il«sr «ines a«r««niuntb*«tandteill«e und ein.·«
Alkell- «der Krdailkallb««tKndteiies nebert einem porösen
Trltier enthÄlt. Di· kstslytieoh· Μ«ββ· ent halt dl··« Bestandteile in Mengen, berechnet als Elemente τοπ etwa ~Q>§®1
bi« % 0«w.-% Plat ing rupperuae tall, etw· 0,01 bis 5 Gew.-^
0·na·nium und «tire Ο,ί bis 5 Oew.-^ Alkali- odsi- IrdnlksIimetall.
1/2051 -«-
BAD ORIGINAL
Weitere Merkmale und Ausftthrungsformen der Erfindung betreffen besonder« Binse Hielten hinsieht lioh wesentlicher
und bevorzugter Katalysatorbestandteile, bvor ugte Konzentrationen τβη Beatandteilen in der Masse, Verfahren iur
Katalysatorherstellung, geeignete Beschickungen und Arbeitsbedingungen für die Verwendung im DehydrlerproBeB· UtLese
In
finden aloh der folgenden nftheren Beschreibung | Jedes dor
eeaiohtapunkte der Srfindung·
Die Kohlenwassersteffbesehiokung kann eine organische Verbindung alt Β bie 30 Kohlenstoffatomen je MolekOl und «indoatona ein paar benaehbarter Kehlenstoff at one nit daran
angelagerten Vaaaeratoff sein· Ie Hab»on der Erfindung
kann Jede organische Verbindung dehydriert werden» die sieh
xu Produkten dehydriereη IKBt1 welche dieaelbe Anxahl Kohlenat of fat ewe, aber weniger YasserstoffatoMO enthalten· Vor-■ugawelae iat diese Besohiokung In dor Laeoe sich bei den
angewandten DehydrlerteMperaturen -vordaapfon η lassen«
Geeignete Kohlenwaaaerstoffe aindt Aliphatisohe Verbindungen
alt 2 bis 30 Kohlenetoff atomen Jo Molekül, al*ylare«atische
Kohlonwaaaoratoffe, in denen die Alkylgrngn»· 2 bie 6 Kohlenstoff ateme onthttXt, und Naphthene, oder alkylaubstltolerte
Napbtbeno· Beaondere Belapiele alndl 1· Alkane, wie Jithan,
Propan, n~Bu.tana leobutan, n-Pentant Isopentan, Neopentan,
n~Hexan, 2-Methyl-pentan, 2,2—Birnethylbutan, n—Heptan, 2—
Methylho»an, 2,2,3-Trimethylbutan und Ibnllohe Verbindungen,
1* Mapthene, wie Cyolopentane, Mothyloyolopentan, Ätbyl-
_^ wm wm
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BAD ORIGINAL
cyolopentaii, n-Propylcyclopentan, Cyolhexan, Isopropylcyclopentan,
1,3-Dimethyloyolohextn, usw. und 3^ Alkylaromaten»
wie Äthylbenzol, n-Propylbenzol, n-Butylbenzol,
1»3,5-Triäflylbenzol, Isopropy!benzol, Isobutylbenzol,
Äthylnaphthalin und ähnliche Verbindungen·
Vorzugsweise besteht der Kohlenwasserstoff aus einem n-Paraffinkohlenwasserstoff
mit etwa 2 bis 30 Kohlenstoffatomen je Molekül· Beispielsweise werden n-Parafflne mit
10 bis 15 Kohlenstoffatomen je Molekül durch das betreffende
Verfahren zu dem entsprechenden n-Monoolefin dehydriert
, das mit Benzol alkyllert und zu Alkylbenzolsulfonatdetergentien
Ton überlegener biologischer Abbaubarke it sulfoniert werden kann« n-Alkane mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
je Molekül können zu den entsprechenden Monoolefinen
dehydriert werden, die zu wertvollen Alkoholen hydratisiert werden können. Bevorzugte Beschickungen für
die Herstellung von Detergenszwisohenprodukten enthalten
eine Mischung von 4 bis 3 benachbarten n-Paraffinhomologen,
wie C10 bis G , C1 bis C^, C11 bis C1- und ähnliohe Gemische·
Der bevorzugte Träger für den Katalysator besteht aus einem porösen, adsorptiven Träger von isoher Oberfläche von etwa
25 bis 500 m^· I>«r poröse Träger soll relativ feuerfest
unter den bei der Dehydrierung angewandten Bedingungen sein, und im Rahmen der Erfindung liegen Trägerstoffe, die üblicherweise in Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysatoren
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BAD OBlQHNAL
gebrauoht worden sind, wies 1* Aktivkohle, Koks oder
Tier- oder Pflaneenkohle, 2. Kieselsäure oder Kieselsäuregel, Silioiumkarbid, Tone und Silikate einschließlioh solohen, die künstlich hergestellt oder natürIioh
vorkommen und ggf. mit Säure behandelt wurden, z.B. Attapulguston, Chinaton, Diatomenerde, Fullererde, Kaolin
und Kieselgur« 3.) Keramisohe Stoffe, Porzellan, zermahlenes Sohamott und Bauxit, k,) Feuerfeste anorganische Oxyde, wie Tonerde, Titandioxyd, Zirkondioxyd,
ψ Chromoxyd, Zinkoxyd, Magnesia, Toriumoxyd, Boroxyd, Kieselsäure-Tonerdekle selsäure-Magnesia, Chromoxyd-Tonerde,
Tonerde-Boroxyd und Kieselsäure-Zlrkonoxyd, 5) Kristalline Aluminosilikate, wie natürlioh vorkommender oder
künstlich hergestellter Mordenit und/oder Faujasit entweder in der Wasserstofform oder in einer Form, die mit
mehrwertigen Kationen behandelt worden 1st und 6·) Kombinationen dieser Gruppen· Die bevorzugten porösen Träger zur Verwendung nach der Erfindung sind feuerfeste anorganisch · Oxyde« Die besten Ergebnisse erhält man mit
einem Tonerdeträger. Geeignete Tonerdematerialien sind die als 2t*-»"?- und "v-Tonerde bekannten kristallinen Formen, wobei 2j£ oder ^-Tonerde die besten Ergebnisse gibt·
Außerdem kann bei einigen Ausführungβformen der Tonerdeträger geringfügige Anteile anderer bekannter feuerfester
anorganischer Oxyde, wie Kieselsäure, Zirkonoxyd und Magnesia enthalten* Bevorzugte Träger haben ein scheinbares
Sohüttgewioht von etwa 0,3 bis 0,7 g/om , einen mittleren Porendurchmesser von etwa 20 bis 3000 A, ein Porenvolumen
1 ' ■ ι) C Λ Λ ! ") J) I, -j
2041117
Ton etwa 0,1 bis 1ml/g und eine Oberfläohengröße von etwa
100 bis 500 m /g. Die besten Ergebnisse erhält man mit Gammatonerdeträger in Form von kugeligen Te Hohe η hrA eines
Durchmessers von etwa 1,6 nun, einem scheinbaren Sohüttgewicht von etwa 0,5 g/cm » einem Porenvolumen von etwa 0,4
ml/g und einer Oberfläohengröße von etwa 175 m /g·
Der bevorzugte Tonerdeträger kann in geeigneter Weise zubereitet werden und künstlich, hergestellt oder natürlioh vorkommend sein« Unabhängig von der verwendeten Tonerdeart kann
sie vor Verwendung durch einen oder mehrere Behandlungen, wie Trocknung, Kalainie rung und Dampf aktiviert werden, und sie
kann in der als aktivierte Tonerde, aktivierte Tonerde
poröse Tonerde «der Tonerdegel vorliegen« Beispielsweise
kann der Tonerdeträger hergestellt werden, indem man ein geeignetes alkalisches MIttel, wie Ammoniumhydroxyd, einem Aluminium« al a , wie Aluminiumohlorid oder Aluminiumnitrat ausetat
und ein Aluminiumhydroxydgel bildet, naohTrocknung und KaI-xinierung in Tonerde umgewandelt wird· Der Ton·r*iträger kann
ι die gewünschte Form, wie Kugeln» Pillen, StrangpreDünge,
Pulver oder Granalien hak·» und in jeder gewünsohten Größe
beuutat werden« IUr dl· Zweoke der Erfindung ist Tonerde in
Kugelf«rm besondere bevorsugt· Ton«rdekugeln lassen sich
kontinuierlich naoh der bekannten tJltropfmethede wie folgt
herstellen» Han bildet ein Τ·η·rdehydrosol in bekannter
Veise und verauesweise duroh Umseteunf von Aluminiummeteil
mit Salasiure, verse tat das entstehende Hydrosöl mit einem
(••line ten Geliermittel und tropft Ai* erhaltene Mischung in
•in ulbad, Aae auf erhöhter Temperatur gehalten wir*t Öle
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- 10 -
BAD 0RI@4NÄL
Mieohungsträpfohen be'leiben in dem ölbad, bis sie geronnen sind und Hydrogelkugeln bilden· Dann werden
die Kugeln kontinuierlich aus dem ölbad abgezogen und üblicherweise baao nderen Alterungsbehandlungen in öl
und einer ammoniakalisohen Lösung zur weiteren Verbesserung ihrer physikalischen Eigenschaften unterzogen*
Die gealterten und gelierten Teilohen werden dann gewä so hen und bei relativ niedriger Temperatur von etwa
1^9 bia 2O4°C getrocknet und anschließend bei einer
) Temperatur von etwa k$h bis 7O4°C 1 bia 20 Std.
kalziniert* Es 1st auch sehr vorteilhaft, die kalzinierten Teilohen bei hoher Temperatur mit Dampf zu behandeln und so weit wie möglioh unerwünschte saure Bestandteile zu entfernen* Bei diesem Herateilungsverfahren wird das Tonerdehydrogel in die entsprechende
kristalline ^-Tonerde umgewandelt*
Bin wesentlicher Beatandteil des Katalysators naoh der
^ Erfindung iat Germanium« Dieses kann in der Masse als
Element oder als Oxyd, Sulfid, Oxyohlerid oder Halogenid
vorliegen· Vorzugsweise verwendet man ea in einem Oxydati ona zustand oberhalb dea Elemente· Auoh iat der Germaniumbeat aia^t eil vorzugsweise gleiohfVrmig duroh den
Träger verteilt· Zweokmälig wird er in einer Menge verwendet, die dem fertigen Katalysator O9OI bia etwa $
J Gew.-$ Germanium. bereohnet «la Element erteilt, und die
' beaten Ergebnisae erhält man mit etwa O9OJ bia 8 Gew·-*!
Germanium.
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- 11 « BADORiaiNAL
Die Einarbeitung dieses Bestandteiles kann ζ·Β· duroh gemeinsame
Ausfällung oder gemeinsame Gelierung mit dem porösen Trägern, durch Ionenaustausch mit dem Trägermateri al
oder dessen Tränkung in Irgendeiner Herstellungsstufe erfolgen«
Das jeweils verwendete Einbringungsverfahren ist
kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Eine brauchbare Methode zur Einbringung des Germaniumbestand.teils in den
Katalysator besteht darin, daß man ihn während der Zubereitung des bevorzt^ten Trägermaterials Tonerde gemeinsamit
mit ausfällt«· Dabei setzt man eine lösliche zersetzbare Germaniumverbindung, wie Germaniumtetrachlorid ,
dem Aluminiumhydrosol zu« Dann wird die «faaltene Mischung
mit einem geeigneten Geliermittel vereinigt und in ein Ölbad, wie sohon erwähnt, eingetropft· Nach Trocknung und
Kalzinierung des erhaltenen gelierten Trägermaterl als gewinnt
man eine innige Kombination von Tonerde und Germaniumoxyd· Vorzugsweise verwendet man für die Hinzufügung -eine
lösliche zersetzbare Germaniumverbindung zur Tränkung des porösen Trägers· Das hierbei verwendete Lösungsmittel ist
nach der Fähigkeit zur Auflösung des betreffenden Germaniumbestandteiles
auszuwählen0 Zweckmäßig besteht es aus einer
wässrigen sauren Lösung· Der Germaniumbestandteil kann also dem Trägermaterial zugesetzt werden, indem man letzteres
mit einer wässrigen sauren Lösung eines geeigneten Germaniumsalzes oder einer Germaiumverbindung, wie Germaniumtetrachlorid,
Germaniumdifluorid, Germaniumtetrafluorid, Germaniumdiiodid,
Germaniummonoiodid. oder einer ähnlichen Verbindung
vermengt. Eine besonders bevorzugte Tränklösuiig
^ Q p ■ ;■' 1 1 / '- or ι - 1 2 -■
enthält Germaniunimet all ι aufgelöst in Chlorwasser« Im
allgemeinen kann der Germaniumbestandteil entweder vor, gleichzeitig mit oder nach der Zugabe des Platingruppenbestandteiles
zum Trägermaterial eingebracht werden» Ausgezeichnete Ergebnisse wurden erhalten, wenn der Ge»-
rnaniumbestandteil gleichzeitig mit dem Platingruppenbestandteil
durch Tränkung eingebracht wird» Eine bevorzugte Tränklösung enthält Chlorplatinsäure, Salpetersäure
und Germaniummetall, aufgelöst in Chlorwasser· Anschließend an die Einbringung des Germaniumbestandteils
wird die Masse zweokmäßig getrocknet und kalziniert, wie
solion erwähnt wurde»
Ein zweiter wesentlicher Bestandteil der Katalysatormasse
nach der Erfindung ist ein Platingruppenbestandteil· Obgleioh
das Verfahren der Erfindung besonders auf die Verwendung eines Katalysators gerlohtet ist, der Platin enthält,
versteht,es sich, daß auoh andere Platingruppenmetalle,
wie Palladium, Rhodium, Ruthenium, Osmium und Iridium in Betracht kommen. Dieser Bestandteil, z.B» Platin,
kann im fertigen Katalysator als Verbindung, wie als Oxyd, Sulfid oder Halogenid oder als elementares Metall vorliegen«
Im allgemeinen beträgt er etwa 0,01 bis 2 Gew.-% des
fertigen Katalysators, bereohnet als Element* Ausgezeichnete
Ergebnisse wurden erhalten, wenn der Katalysator etwa 0,05 bis 1 Gew«-$>
Platingruppenmetall enthält. Bevorzugt wird Platin oder eine Platinverbindung,
- 13 -
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BAD ORIGINAL
Der Platingruppenbestandteil kann In die Katalysatormasse,
z.B. duroh gemeinsame Ausfällung oder gomeinsame Gelierung
mit dem Trägermaterial, duroh Ionenaustausch, mit diesem und/
oder mit dem Hydrogel oder duroh Tränkung entweder nach oder
vor der Kalzinierung des Trägermaterials eingebracht werden«
Vorzugsweise verwendet man eine lösliche zersetzbare Platingruppe nverbindung zur Tränkung· Beispielsweise kann das
Piatingruppeiimetall dem Träger zugesetzt werden» indem man
letzteren mit einer wässrigen Chlorplatinsäurelösung vermischt. Auch können Lösungen anderer wasserlöslicher Verbindungen verwendet werden, wie Amraoniumohlorplatinat, Bromplatinaäure, Platinohlororld, Dinitrodiaminoplatin, Palladiumohio rid, Palladiumnitrat, Palladiumsulfat, Diaminpalla™
dlumhydroxyd und Tetraminpalladiumohiorid. Vorzugsweise
verwendet man eine Platinohloridverbindung, wie Chlorplatinaäure« Es ist zweckmäßig, den Träger zu tränken, nachdem
er oalciniert worden ist, um die Gefahr einer Auswaschung
wortvollen Platinmetalle herabzusetzen. In einigen Fällen
kann es jedoch vorteilhaft sein, den Träger au tränken, wenn
•r «loh im gelierten Zustand befindet. Nach Einbringung des
Platingruppenbeatandteilea wird, dl· Haas· getrooknet und
bei hoher Temperatur oaloiniert«
Hn anderer wesentlicher Beatandteil de a mob der Erfindung
benutzten Katalyaaters ist Alkali · oder Erdalkall, wie Caesium, Rubidium, Kalium, Natrium oder Litium bsw· Caloium,
Strontium, Barium oder Magneaiura. Dieser Beetandteil kann
in der Masse ate relativ beständige Verbindung, wie ala Oxyd
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BAD ORIGINAL
oder Sulfid oder in Kombination mit einem oder mehreren der anderen Bestandteile bzw· in Kombination mit dem Träger, z.B.
in Form eines Metallaluminats, vorliegen· Die Alkali· oder
Erdalkali enthaltende Masse wird immer an Luft caloiniert, bevor sie bei der Kohlenwasserstoffumwandlung eingesetzt
wird, so daß dieser Bestandteil vermutlich als Metalloxyd
während der Dehydrierung vorliegt* Die benutzte Menge dieses Bestandteiles beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 5 Gew«-#
Alkali oder Erdalkali, insbesondere etwa 0,25 bis 3,5 G*w»-#.
^ Die besten Ergebnisse erhält man bei Verwendung von Lithium oder Kalium·
Das Alkali oder Erdalkali kann mit dem porösen Träger, ss.B.
duroh Tränkung, gemeinsame Ausfällung, physikalische Vermisohung, Ionenaustausch oder in ähnlioher Weise vereinigt
werden« Vorzugsweise tränkt man jedooh das Trägermaterial
entweder vor, währejnd oder naoh seiner CaI ο ini β rung oder vor,
während oder naoh Zugabe der Pl at ing nippen- und Germaniumbestandteile Bum Trägermaterial. Die besten Ergebnisse erhält
P man gewöhnlioh, wenn die Zugabe sum Trägermaterial naoh den
Platingruppen- und Germaniumbestandteilen erfolgt, weil Alkali oder Irdalkali die bei der be vor äugt en Tränkung sraa abnähme für dl··· Metallbestandteile verwendete Säure etwas
neutralisi*»n· Vorzugsweise setat man also die Platingruppen- und Gerraaniumbestandteile dem Trägermaterial au, oxydiert 41« anfallende Mae·· bei hoher Temperatur von 427
538°O, behandelt die oxydiert· Masse mit einem Gemisoh aus
Luft und Dampf iur Entfernung von Restsäure und setat darauf
und ##tat darauf daa Alkali «der Erdalkali au«
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Zweckmäßig erfolgt die Tränkung des Trägermaterials mit
diesem Bestandteil mittels einer Lösung einer zersetzbaren Verbindung oder eines Salzes des betreffenden Alkalis oder
Brdalkalis· Zu geeigneten "Verbindungen gehören Halogenide,
Sulfate, Nitrate, Aoetate, Carbonate, Phosphate Uedgl«, eines
Alkalis oder Erdalkalis· Beispielsweise werden ausgaLohnete
Ergebnisse erhalten, wenn man den Träger naoh dessen Vereinigung mit den Platingruppen- und, Germaniumbestandteilen
mit einer wässrigen Lösung von Lithiumnitrat oderKaliumnitrat
tränkte Naoh Zugabe dieses Bestandteils wird dia Masse getrocknet und in einem Luftstrom calciniert, wie
nachstehend erörtert wird.·
Bisweilen ist es zweckmäßig, die Mengen an Gem aniumbestandteil
und Alkali oder Erdalkali als Funktion der Menge des Platingruppenbestandteils zu spezifizieren„ Auf dieser
Grundlage wird die Menge Germaniumbestandteil vorzugsweise so gewählt, daß das Atomverhältnis von Germanium zu Platingruppenmetall
etwa 0,1 zu 1 bis 10 zu 1 beträgt, wobei, der
Bereich von etwa 0,2 zu 1 bis 5 zu 1 bevorzugt ist. In
ähnlicher Weise kann die Alkali- oder Erdalkalimenge so gewählt
werden, daß die Masse ein Atomverhältnis von Alkali
oder Erdalkali zu Platingruppenmetall von etwa 5 zu 1 bis
50 zu 1 oder mehr erhält, wobei der Bereioh von etwa 10 zu
1 bis 25 zu 1 bevorzugt ist.
Ein anderer bezeichnender Paraneter für den vorliegenden
Katalysator ist der Gesamtmetallgehalt, deh· die Summe von
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Platingruppenbestandteil, Germaniumbestandteil und Alkali oder Erdalkali,berechnet als Elemente, Gewöhnlich erhält
man gute Ergebnisse mit dem Katalysator, wenn dieser Parameter auf einem Wert von etwa 0,12 bis etwa 12 Gew.-$ festgelegt
ist und gewöhnlich erzielt man die besten Ergebnisse bei Metallbeladungen von etwa 0,5 bis 5»5 Gew.-%.
Es ist ersichtlich, daß eine besonders bevorzugte Katalysatormasse
eine Kombination aus Platinbestandteil, Germanium fct bestandteil und Alkali oder Erdalkali auf einem Tonerdeträgermaterial
in Mengen umfaßt, die der Masse etwa 0,05 bis 1 Gew.~>, etwa 0,05 bis 2 Gew.-% Germanium und etwa 0,25
bis 3,5 Gew.-^ Alkali oder Erdalkali erteilen. Demgemäß
sind besondere Beispiele für bevorzugte Katalysatormassen folgende, wobei der Träger stets aus Tonerde besteht!
1. Ein Katalysator mit 0,75 Gew.-% Platin, 0,5 Gew.-^
Germanium und 0,5 Gew.-% Lithium.
2. Ein Katalysator mit 0,65 Gew.-^ Platin, 0,1 Gew.-$>
* Germanium und 2,8 Gew.-$ Kalium.
3. Ein Katalysator mit 0,375 Gew.-^ Platin, 0,375 G*w,-%
Germanium und 0,5 Gew.-% Lithium,
k. Ein Katalysator mit 0,5 Gew.-# Platin, 1 Gew.-^ Germanium
und 2,8 Gew.-^ Kalium.
5. Ein Katalysator mit 0,375 Gew.-# Platin, 0,25 #
Germanium und 0,5 Gew.-% Lithium und
6. Ein Katalysator mit 0,375 Gew.-% Platin, 0,5
Germanium und 2,8 Gew.-% Kalium.
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Unabhängig davon, wie im einzelnen die Katalysatorbestandteile mit dem porösen Träger vereinigt werden,
wird die erhaltene Masse im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 93 bis 3160C1 etwa 2 bis 2k Std, oder
länger getrocknet und schließlich bei einer Temperatur von etwa 316 bis etwa 593°C an Luft etwa 0,5 bis 10 Std·
lang1vorzugsweise etwa 1 bis 5 Std· lang caloiniert, um
praktisch die Metallbestandteile in die Oxydform überzuführen. Wenn saure Bestandteil· in dem zur Einbringung
der Bestandteile der Masse benutzten Reagentien vorliegen, ist es zweckmäßig, die Masse bei einer hohen Temperatur mit Dampf oder einem Dampf-Luftgemisch entweder
nach oder vor der vorstehend beschriebenen CaIoinierstufe
zu behandeln, um unerwünschte saure Bestandteile so weit wie möglich zu entfernen. Wenn beispielsweise der Träger
mit Chlorplatinsäure getränkt wird, ist es zweckmäßig, die erhaltene Masse bei hoher Temperatur mit Dampf zu
behandeln, um das unerwünschte Chlorid so weit wie möglich zu entfernen·
Vorzugsweise unterzieht man die oaloinierte Katalysatortnaaae einer praktisch wasserfreien Reduktion vor ihrer
Verwendung aur Kohlenwaaaeratoffumwandlung· Diese Stuf·
dient sur gleichförmigen und feinteiligen Dlaperaion der
M«tallb*atandt«ile inn«halb dea garnen Trägere, Vorzugaweiae verwendet man praktie oh rein·η und trookenen Vaaa«zv
atoff (weniger alβ 20 VoI«-ppm HgO) al· Reduktionsmittel·
■· wird nit dor oaloinierten Ma··· boi einer Temperatur
109811/2051 . l8 m
von etwa k27 bis 649°<? während etwa 0,5 bis 10 Stunden oder
länger in Berührung gebracht, um mindestens den Platingruppenbestandteil im wesentlichen zu reduzieren* Der Gemanlumbeβtandteil verbleibt vennutlioh in einein positiven Oxyda—
tionssustand während dieser Reduktion« Letztere kann an Ort und Stelle als Teil einer Anlauffolge vorgenommen wanden, wenn dafür gesorgt wird, daß die Anlage auf einen praktisoh wasserfreien Zustand vorgetrocknet und praktisch wasserfreier Wasserstoff benutzt wird·
Obgleich es nioht wesentlich ist, kann die reduzierte Katalysatormasse zweckmäßig einer Vorsulfidierung unterzogen werden, um in die Masse etwa 0,05 bis 0,50 Gew.-^o Schwefel, bereohnet als Element, einzubringen· Diese Yorsulfidiei>-Beharidlung erfolgt vorzugsweise in Gegenwart von Wasserstoff und
einer geeigneten sohwefelhaltigen Verbindung, We Schwefelwasserstoff, niedermolekulare Mercaptane oder organische Sulfide·
Zweokmäßig umfaßt diese Maßnahme die Behandlung des reduzierenden Katalysators mit einem sulfidierendeii Gas, wie einem
Gemisch, das ein Molverhältnis von H. au HS von etwa 10 ι 1
enthält, bei ausreichenden Bedingungen, um den Schwefel einzubringen. Im allgemeinen geschieht dies bei einer Temperatur
ο
im Bereioh von etwa 10 bis 593 C oder hither. Di· Yereulfi
dierung kann an Ort und Stelle oder außeralb erfolgen*
Gemäfl der Brandung wird der Kohlenwasserstoff aa Kentakt mit
einem Katalysator nach der Erfindung in einer Denydrieraone
unter Dehydrierbedingungen behandelt« Hierbei kann man den
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BAD ORiQHNAL
Katalysator in festliegender. Schicht in bewegter Sohichfcl
als Wirbelschicht oder im Betrieb mit verwenden ο Im Hinblick auf die Abriebgefahr bei dem wertrollen
Katalysator und bekanntenBet riebsvorteil© verwendet .
man Ttrzugsweise ein System mit festliegender Sohiohto Hierbei wird, der Kohlenwasserzulauf strom auf die gewünschte
Re aktions tempera tür vorerhitzt und dann in eine Dehydrierzone
mit einer festliegenden Sohicht des verstehend gekennzeichneten
Katalysators geleitete Diese Zone kann ein oder mehrere getrennte Reakt/Toren mit zwisehengeschal teten
Heizeinrichtungen aufweisen, damit die gewünschte Umwandlungstemperatur am Eintritt jedem Reaktors aufrechterhalten wird«
Die Reaktionspartner können mit dem Katalysator entweder im Auf strom im Abwärtsstrom oder vorzugsweise im Radialfluß
in Kontakt treten· Außerdem können sie als Flüssigkeit in gemischter Phase oder als Dampfphase vorliegen« Die besten
Ergebnisse erhält man am Kontakt in der Dampfphase mit dem Katalysator·
Obgleich Wasserstoff das bevorzugte Verdünnungsmittel für
diese Dehydriermethode ist, kann man in einigen Fällen vorteilhafterweise
andere Verdünnungsmittel9 wie Wasserdampf,
Methan, Kohlendioxyd u«dgl« verwenden« Der bevorzugte Wasserstoff
erfüllt eine Doppelfunktion, nämlloh Erniedrigung des Teildruokes des Kohlenwasserstoffes und auoh Unterdrük-v
kung der Bildung von Wasserst off armen kohlenstoffhaltigen
Ablagerungen auf den Katalysator* Gewöhnlich wird Wasserstoff
in ausreichenden Mengen versetzt, um ein Wasserstoff- ·
~ 20 -
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Kohlenwas aera toff-Molverhältnis von etwa 1 t 1 bis 20 t 1
einzuatelin und die besten Ergebnisse erhält man im Bereioh
von etwa 1,5 zu 1 bis 10 zu 1» Zweokmäßig wird der Wasserstoff zur Dehydrierzone recyoliert.
Geeignete Umwandlungstempeltureη liegen im Bereioh von etwa
371 bis 6770C1 wobei niedrigere Temperaturen für leiohter
zu dehydrierende Kohlenwasserstoffe, z.B. langkettige Normalparaffine und höhere Temperaturen für schwerer zu dehydrierende Kohlenwasserstoffe, z.B. Propan, Butar und ähnliche Kohlenwasserstoffe angewandt werden* FUr die Dehydrierung von CL-- bis C-_-Normalparaffinen erhält man beispielsweise die besten Ergebnisse gewöhnliolvbei einer Temperatur von etwa ^27 bis 5100C. Der angewandte Druck soll
so niedrig wie für die Erhaltung der Katalysatorstabilität
möglich sein und beträgt gewöhnlich etwa 0,1 bis 10 atm, wobei die besten Ergebnisse im Bereioh von etwa 0,5 bis 3
atm liegen. Außerdem wird eine stündliche Fltissigkeitsraumgeschwind!gkeit bereohnet aufgrund des FlUssigkeitsvolumens
eingebrachen Kohlenwasserstoffs für die Dehydrierzone je
Stunde dividiert duroh das Katalysatorvolumen, im Bereioh von etwa 1 bis kO gewählt, und. die besten Ergebnisse für die
Dehydrierung von langkettigeu Normalparaffinen erhält man
bei relativ hoher Raumgesohwindickeit von etwa 25 bis 35»
Der Reaktioriszonenauslauf enthält nicht umgewandelte Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und Dehydrierprodukte. Er wird
gekühlt und zu einer Tretmzone geleitet, wo eine wasserstoffreiohe Dampfphase von einer kolilenwasserstoffreiohen
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- 21 -BAD ORlWNAL
flüssigen Phase abgetrennt wird. Gewöhnlich ist es
zweckmäßig, den nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff aus
dieser kohlenwasserstoffreichen flüssigen Phase zurückzugewinnen»
um das Dehydrierverfahren wirtschaftlich reizvoll
zu machen* Diese Rückgewinnung kann erfolgen, indem man die kohlenwasserstoffreiohe flüssige Phase duroh eine
Schicht aus geeignetem Absorbens leitet, das die Fähigkeit besitzt, die darin enthaltenen dehydrierten Kohlenwasserstoffe
zurückzuhalten, indem man die Flüssigkeit mit einem hoohselektiven Lösungsmittel für den dehydrierten Kohlenwasserstoff
behandelt oder.faUs durchführbar, ein geeignetes
Fraktloniersohema anwendet. Wenn der dehydrierte Kohlen-
ein Monoolefin
wasserstoff/ist und o.ine Adsorbens sohleht benutzt wird, wird hierfür aktiviertes Kieselsäuregel, Aktivkohle, aktivierte Tonerde, verschiedene Arten besonders behandelter liolekularsiebe usw. benutzt« Eine andere Trennmethode arbeitet mit de-r zwangsläufigen Fähigkeit von Olefinen, leicht in verschiedene bekannte ohemische Reaktionen, wie Alkylierung, Qllgomerisierung, Halogenierung, Sulfonierung, Hydratation, Oxydlorung und ähnllohe Reaktionen einzutreten» Unabhängig von der Art der Rückgewinnung nloht umgesetzten Kohlenwasserstoffs wird der ihn enthaltende Strom vorzugsweise zur Dehydrierzone zurückfiele!tat. Auoh der zurückgewonnene Wasserstoff wird, vorzugsweise duroh geeignete Verdiohtuncsmiütel zur Dehydrierstufβ zurüokgesohiokt, um dort für VerdUrmungawasserstoff zu sorgen, und ein kleiner Teil wird aus dem System abgeblasen, um das Wasserstoffnettöprodukt zu entfernen·
wasserstoff/ist und o.ine Adsorbens sohleht benutzt wird, wird hierfür aktiviertes Kieselsäuregel, Aktivkohle, aktivierte Tonerde, verschiedene Arten besonders behandelter liolekularsiebe usw. benutzt« Eine andere Trennmethode arbeitet mit de-r zwangsläufigen Fähigkeit von Olefinen, leicht in verschiedene bekannte ohemische Reaktionen, wie Alkylierung, Qllgomerisierung, Halogenierung, Sulfonierung, Hydratation, Oxydlorung und ähnllohe Reaktionen einzutreten» Unabhängig von der Art der Rückgewinnung nloht umgesetzten Kohlenwasserstoffs wird der ihn enthaltende Strom vorzugsweise zur Dehydrierzone zurückfiele!tat. Auoh der zurückgewonnene Wasserstoff wird, vorzugsweise duroh geeignete Verdiohtuncsmiütel zur Dehydrierstufβ zurüokgesohiokt, um dort für VerdUrmungawasserstoff zu sorgen, und ein kleiner Teil wird aus dem System abgeblasen, um das Wasserstoffnettöprodukt zu entfernen·
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BAD ORIGINAL
Bei. einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 9
be α der langkettige Paraffine zu den entsprechenden
normalen Monoolefinen reduziert werden, benutzt man für die Kohlenwasserstofftrennung vorzugsweise eine
Alkylierreaktion. Hierbei wird die kohlenwasserstoffreiohe
flüssige Phase aus der Trennzone mit einem Strom vereinigt, der einen aromatischen Kohlenwasserstoff enthälij
und das Gemisoh wird zu einer Alkylieraone geleitet,
die einen geeigneten, stark sauren Katalysator, wie eine wasserfreie Chlorwasserstofflösung enthält«
Xn der Alkylierzone reagieren Monoolefine mit dem Aromat,
während Normalparaffine praktisch unverändert bleibe m. Der Ablaufstrom aus der Alkylierzone kann dann
leioht getrennt werden, beispielsweise mittels eines geeigneten Fraktioniersystems, um Normalparaffine gewinnen
zu lassen. Der Strom nicht umgewandelter Normalparaffine wird dann zur Dehydrierzone nach der Erfindung
zurüokgeleitet.
Die folgenden Beisplß Ie dienen zur weiteren Erläuterung
von Neuheit, Arbeitsweise, Brauchbarkeit und mit der Dehydxiemiethode verbundenen Vorteilen sowie der —
katalytischer! Masse iiaoh der Erfindung,
Diese Beispiele wurden alle in einer LabOratoriumsdeliydrieranlage
durchgeführt, die ein Reaktiousgefäß. eine
Wasserstoffbreunzoue Holz-, Kühl-, Pump- und Verdichfcuig
seinrLoh tunken und dergleIohen aufwies. Darin wird
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der kohlenwasserstoffhaltige Beschickungsstrom mit einem
Wasserstoff strom vereinigt und auf: die gewünschte TJmwandlungs
tempera tür erhitzt, die sich auf die am Einleß
des Reaktors eingehaltene Temperatur bezieht. Das erhitzte Gemisch wird dann an einer festliegenden Katalysator schicht
im Reaktor behandelt. Die hier angegebenen Drücke wenden
am Reaktorauslaß aufgezeichnet. Der Reaktorausfluß wird
gekühlt und in die Trennzone geleitet, wo eine Wasserstoffgasphase
sich Von einer kohlenwasserst of frei ölen flüssigen
Phase trennt, die dehydrierte Kohlenwasserstoffe, nicht umgewandelte Kohlenwasserstoffe und eine geringe Mengeη
Nebenprodukte enthält. Bin Teil der Wasserstoffgasphase
wird, als Überschußrücklaufgas mit dem restlichen Teil
durch Kompressionsmittel zur Heizzone zurückgeschickt.
Die flüssige Phase wird analysiert, um die Umwandlung
und. Selektivität zu bestimmen. Die Umwandlung bedeutet
das Verschwinden von Beschickungskohlenwasserstoff und
wird im Mol-$ ausgedrückt. In ähnlicher Weise bedeutet
die Selektivität die Mole erzeugter erwünschter Kohlenwasserstoffe je Mol umgesetzter Kohlenwasserstoff in liol-fo»
Alle in den Beispielen benutzten Katalysatoren sind, nach
folgender Allgemeinmethode hergestellt. Zunächst wird
ein Tonerde träger von 1,6 inm Kugeln zubereitet ι Man bildet
ein AluminiumhydroxylcliJcridsol durch Auflösung praktisch
reiner Aluminiumpille ία in einer Salzsäure lösung,
setzt dem ool Hexamethylentetramin zu, geliert die Lösung
durch Eintropfen in ein Ölbad unter Bildung von Kügelclien
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BAD ORIGINAL
-Zk-
aus einem TonerdegeL altert und wäscht die erhaltenen
Teilchen mit einer ainmoniakalisohen Lösung, und sohließ-Iioh
trocknet man, caloiniert und dämpft die gealterte ι und gewaschenen Teilohen unter Bildung von Gammatonerde
mit praktisch weniger als 0,1 Gew.-$>
gebundenen Chlorida.
Zweitens wird eine abgemessene Menge Germaniumdioxydpulver mit praktisch reinem Wasserstoff bei etwa 65O0C ungefähr
zwei Std. lang reduziert. Das erhaltene grauschwarze feste Material wird in Chlorwasser aufgelöst.
Eine wässrige Lösung von Chlorplatinsäure und Salpetersäure
wird zubereitet. Die beiden Lösungen werden dann vermischt und zur Tränkung der Tonerdeteilohen benutzt..
Die Menge der verschiedenen Reagentien wird so gewählt,
daß die fertigen Katalysatormassen die erforderliohen
Mengen an Plaitin und Germanium enthalten. Zweoks gleichförmiger
Verteilung der Metallbestandteile in dem ganzen Träger erfolgt diese Tränkung duroh Zugabe der Tonerdeteilohen
air Tränkungsmisohung unter ständigem Rühren.
Die Lösung wird mit dej Tonerdeteilchen etwa eine halbe
Stunde bei einer Temperatur von 21 C in Berührung gehalten. Darauf wird ihre Temperatur auf1 etwa 107 C angehoben
und der Lösungsmittelübersohuß innerhalb etwa einer Std.
abgedampft. Die erhaltenen trookenen Teiloheii werden
in Luft bei einer Temperatur von etwa Z60 bis 538°C etwa
zwei bis zehn Std, lang caloiniert. Darauf werden die oaloinierten Teilohen mit einem Luftstrom, der etwa 10
bis 30 % Wasserdampf enthält, bei einer Temperatur von
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etwa 427 bis 538°C während einer weiteren Periode von
etwa 1 bis 5 Std« behandelt, tun dan gebundener* Chloridrest
in der Masse weiter zu reduzieren,.
Schließlich wird den kalzinierten Teilohen in einer
zweiten Tränkun£S3tufβ Alkali oder Erdalkali zugesetzt",
indem man sie mit einer wässrigen Lösung eines zersetzbaren Alkali- oder Erdalkalisalzes behandelt» Xn den
vorliegenden Beispielen wird hierfür entweder Lithiumoder Kaliumnitrat verwendet»
In allen Beispielen ist der Katalysator vor seiner Verwendung mit Wasserstoff bei erhöhter temperatur reduziert
und. darauf mit einer Mischung von H_ und H^S reduzierte
3-
Das Reaktionsgefäß wird mit 100 oin Katalysator beschickt,
der als Element berechnet 0,375 Gew»-$ Platin,
0,25 % Germanium, 0,5 % Lithium und weniger als O915 ^
Chlorid enthält, Der benutzte Beaohlokungastrom ist Isobutan von Handelsreinheit mit 99,7 % Isobutan und O93 %
Nornsalbutan» Br wird mit dem Katalysier bei 5?^ C -unter
einem Druok Ton 1 r7 a,*tt mlnrnr Raumgeaolnrindigkeit τοπ. ktQ
und einem Vaaaeratoff-KohlenwaaaAratoffinolverhilltnia von
2t 1 behandelt·- Die Dehydrierenlag· iat lei dieaen Bedingungen .auageaohaltet« -und ·■ b«einn-t eine 80-etttjridiee
Der Kehl9nwaaa«ra1af/produktatrom aua der.
109811/2051 _„
BAD OHISINAU
Anlage wird kontinuierlich durch Gasf lüsslgkeitsohromatografie
analysiert, und man beobaohtet eine hohe Umwandlung
von Isobutan mit einer Selektivität für Isobutylen von
mindestens 80 %,
Der Katalysator enthält als Element berechnet 0,375 Gtmv,-%
Platin, 0,5 $ Germanium, 0,5 % Lithium und weniger als
°i15 % gebundenes Chlorid* Der Besohickungsstrom besteht
aus Normaldodeoan von Handelsreinheit· Das Dehydriergefäß
wird, bei einer Temperatur v-on 466 0 unter einem
Druok von 1,7 atü^ einer Rauingesohwindigkeit von 32 und
einem Wasserstoff-Kohlenwasserstoffmolverhältnis von
betrieben. Nach einer Auasohaltpariode folgt eine 20-stUndige
Prüfperiode, während, der die mittlere Umwandlung von Normaldodekan auf einem hohen Wert mit einer
Selektivität für Normaldodeoen von etwa 90 % aufrechterhalten
wird.
Der Katalysator ist derselbe wie in Beispiel II. Die Bebesteht
aua Tetradekan· Die angewandten Bedingungen sind eine Temperatur von kk9 0, ein Druck von
2,5 atü, eine Raunigesohwindigkei t von 32 und ein Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Molverhältnia
von 8 t 1. Naoh einer Aussoheltperiode neigt «Ine 20-stUnAige Prüfung
•ine Durohaohnltteumwandlung von etwa 12 % und eine Selektivität
für NorrualtfttrnAtQeu. von etwa 90 1^·
10 9 81 1 / 2 0 5 1
1317
Der Katalysator enthält als Elemente berechnet 0,30 Gew.-^
Platin, 0,75 # Germanium und 0,6 $ Lithium mit weniger als
0,2 $ gebundenem Chlorid«, Der Beschickungsstrom besteht
aus prakt±ch reinem Normalbutane Die angewandten Bedingungen
sind eine Temperatur von 510°C, ein Druck von 2,0 atü, eine
Raumgeschwindigkeit von k und ein Wasserstoff-Kohlenwasserst
offmolverhältnis von h : 1. Nach einer Ausschaltperiode
erfolgt eine 20-stündigo Prüfung mit deajÜurchschnittlichen "
Umwandlung des Normalbutans von etwa 30 fa und einer Selektivität
für Normalbuten von etwa 80 foe
Der Katalysator enthält, berechnet als Elemente 0,75 Cfew,-^
Platin, 0,5 $'Germanium, 2,8 ^ Kalium und weniger als 0,2 $
gebundenes Chloride Die Beschickung besteht aus handelsüblichem Äthylbenzol. Die angewandten Bedingungen sind ein
Druck von 2,O atü, eine Raumgeschwindigkeit von 32, eine
Temperatur von 566 C und ein Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-—.
molverhältnis von 8:1. Während einer 20-stündigen Prüfperiode wird mindestens 85 ^- Öleichgewichtsumwandlung des
Äthylbenzols beobachtet. Die Selektivität für Styrol beträgt
etwa 98 £.
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BAD ORlQSMAL
Claims (12)
1.) Hydrierkatalysator, enthaltend einen Platingruppenbestandteil,
ein Germaniumbestandteil, ein Alkali oder Erdalkali und einen porösen Träger.
2.) Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er, berechnet als Elemente, etwa 0,01 bis 2 Gew.-$
Platingruppenmetall, etwa 0,01 bis 5 # Germanium und etwa 0,1 bis 5 $ Alkali oder Erdalkali enthält.
3.) Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Atomverhältnis von Germanium zu Platingrup'penmetall etwa 0,2 t 1 bis 5 ' 1 und das Atomverhältnis von
Alkali oder Erdalkali zu Platingruppenmetall etwa 10 l 1 bis 25 ι 1 beträgt.
ko) Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3t gekennzeichnet
durch einen Gehalt an Platin oder einer Platinverbindung .
5.) Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis k, gekennzeichnet
durch einen Gehalt an Lithium oder einer Lithiumverbindung.
6.) Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis kf gekennzeichnet
durch einen Gehalt an Kalium oder einer Kaliumverbindung .
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BAD ORIGINAL
7·) Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der poröse Träger aus einem feuerfesten anorganischen Oxyd, vorzugsweise Tonerde, besteht,
8.) Verfahren zur Dehydrierung eines Kohlenwasserstoffes, gekennzeichnet
durch die Ver\iendung eines Katalysators nach
einem der Ansprüche 1 bis 7 unter Dehydrierbedingungen in einer Dehydrierzone.
9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kohleniiasserstoff vor Eintritt in die Dehydrierzone mit
Wasserstoff vermischt wird.
Wasserstoff vermischt wird.
10.) Vorfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet,
daß der Kohlenwasserstoff aus einer aliphatischen Verbindung
mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen im Molekül besteht.
11.) Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch
den Einsatz von Normalparaffin, das vorzugsweise etwa 10 bis 15 Kohlenstoffatome im Molekül enthält.
den Einsatz von Normalparaffin, das vorzugsweise etwa 10 bis 15 Kohlenstoffatome im Molekül enthält.
12.) Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet,
daß der Kohlenwasserstoff aus einem Alkfclaromat mit einer
Alkylgruppe von etwa 2 bis 6 Kohlenstoffatomen besteht«
13·) Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» gekennzeichnet durch
den Eineatz eines Naphthene.
den Eineatz eines Naphthene.
- 30 109811/2051
ORIGINAL
~\Η,) Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dehydrierung tei einer Temperatur von etwa 371 bis 649 C trter einem Druck von etwa 0,1
bis 10 at bei einer stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von etwa 1 bis hO und einem Wasserstoff-Kohlenwasserstoffmolverhältnis
von etwa 1 s 1 bis 20 : 1 erfolgt.
15* Vorfahren zur Herstellung einer Katalysatormasse nach
Anspruch 1t dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerdeteilchen
mit einer wässrigen Lösung, enthaltend Germaniummetall, gelöst in Chlorwasser, und einer wässrigen Lösung, enthaltend
eine lösliche Plntingruppenmotallverbindung und
Salpetersäure, tränkt, wobei man die Mengen der Bestandteile so wählt, daß dio Masse eine Germaniumkonzentration
■von etwa 0,01 bis 5 Gew,-"' und eine Konzentration des
Platingruppenbostandtoils von etwa 0,01 bis 2 Gew.-'» erhöht calciniort und anschließend mit einer wässrigen Lösung eines
!!ersetzbaren Lithium- odor Kä-iumsalzes unter Anwendung
solcher Mengen tränkt, daß die Masse eine Alkalikonzentration von etwa 0,1 bis 5 Gow,-7u erhält, worauf man dio
Hasse trocknot und calciniort.
10981 1 /2051
BAD ORIGINAL
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DE2041317C3 DE2041317C3 (de) | 1975-04-17 |
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