DE2122952C3 - Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents

Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Info

Publication number
DE2122952C3
DE2122952C3 DE2122952A DE2122952A DE2122952C3 DE 2122952 C3 DE2122952 C3 DE 2122952C3 DE 2122952 A DE2122952 A DE 2122952A DE 2122952 A DE2122952 A DE 2122952A DE 2122952 C3 DE2122952 C3 DE 2122952C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
percent
oxide
catalyst
zinc oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2122952A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2122952A1 (en
DE2122952B2 (de
Inventor
Attilio Dr. Tivoli Passariello (Italien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ammonia Casale Sa Lugano-Massagno (schweiz)
Original Assignee
Ammonia Casale Sa Lugano-Massagno (schweiz)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ammonia Casale Sa Lugano-Massagno (schweiz) filed Critical Ammonia Casale Sa Lugano-Massagno (schweiz)
Publication of DE2122952A1 publication Critical patent/DE2122952A1/de
Publication of DE2122952B2 publication Critical patent/DE2122952B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2122952C3 publication Critical patent/DE2122952C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1512—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by reaction conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/86—Chromium
    • B01J23/868—Chromium copper and chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/153—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
    • C07C29/154—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used containing copper, silver, gold, or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00—Fermentation processes for beer
    • C12C11/02—Pitching yeast
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Cu-Zn-Cr-Oxid-Kataly- ■-,-, sator, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung bei der Herstellung von Methanol.
Bekanntlich wird Methanol üblicherweise durch Synthese bei der Reaktion von Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart wi von Zinkoxid und Chromoxid enthaltenden Katalysatoren erhalten. Aufgrund der hohen Aktivierungskraft dieser Katalysatoren erfordern diese jedoch die Verwendung hoher Reaktionsdrücke und -temperaturen. Darüber hinaus enthält das erzeugte Rohmethanol b-, einen hohen Prozentsatz an Nebenprodukten.
Ferner ist aus der DE-AS 12 29 990 bekannt, daß Kupferoxid enthaltende Katalysatoren mit einem Zusatz von Zinkoxid und Chromoxid eine wesentlich niedrigere Aktivierungskraft aufweisen als die lediglich Zinkoxid und Chromoxid enthaltenden Katalysatoren. Ihre hohe Anfangsaktivität behalten sie jedoch nur über einen kurzen Zeitraum bei.
Dementsprechend ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Katalysators auf Zinkoxidbasis sowie mit zwei weiteren Oxiden, nämlich Chrom- und Kupferoxiden, zu sehen, der gegenüber den bisherigen Kupfer enthaltenden Katalysatoren über längere Zeiträume aktiv bleibt, wenn er in bekannter Weise bei der Methanol-Synthese eingesetzt wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator mit einem Gehalt von 10 bis 20 Gewichtsprozent Kupferoxid, 60 bis 80 Gewichtsprozent Zinkoxid und 10 bis 20 Gewichtsprozent Chromoxid sowie 1 Gewichtsprozent Graphit, wobei das Verhältnis von Cu : Zn : Cr zwischen 10 : 79 :11 und 20 : 59 : 21, ausgedrückt in Grammatom, liegt, erhältlich durch Vermischen von Zinkoxid, einer Lösung von Chromsäureanhydrid und einer Kupferverbindung, Trocknen und Formen des erhaltenen Produkts sowie Reduzieren bei erhöhten Temperaturen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß man Kupferacetat in vollentsalztem Wasser löst, die Lösung auf 70 bis 8O0C erwärmt und darin Zinkoxid und Graphit suspendiert, die Suspension unter ständigem Rühren mit einer Lösung von Chromsäureanhydrid in vollentsalztem Wasser versetzt, den gebildeten Niederschlag abfiltriert, wäscht und bei 100 bis HO0C trocknet, das erhaltene Produkt vorverdichtet, dann in Gegenwart von Stickstoff bei Temperaturen um 300°C behandelt, granuliert und zu Formkörpern einer Dichte zwischen 1,2 und 2,0 Kg/Liter verpreßt.
Des weiteren bildet einen Gegenstand vorliegender Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysators mit einem Gehalt von 10 bis 20 Gewichtsprozent Kupferoxid, 60 bis 80 Gewichtsprcreent Zinkoxid und 10 bis 20 Gewichtsprozent Chromoxid sowie 1 Gewichtsprozent Graphit, wobei das Verhältnis von Cu : Zn : Cr zwischen 10 : 79 :11 und 20:59:21, ausgedrückt in Grammatom, liegt, durch Vermischen von Zinkoxid, einer Lösung von Chromsäureanhydrid und einer Kupferverbindung, Trocknen und Formen des erhaltenen Produkts, sowie Reduzieren bei erhöhten Temperaturen. Dieses Verfahren weist nun das kennzeichnende Merkmal auf, daß man Kupferacetat in vollentsalztem Wasser löst, die Lösung auf 70 bis 8O0C erwärmt und darin Zinkoxid und Graphit suspendiert, die Suspension unter ständigem Rühren mit einer Lösung von Chromsäureanhydrid in vollentsalztem Wasser versetzt, den gebildeten Niederschlag abfiltriert, wäscht und bei 100 bis 110°C trocknet, das erhiiltene Produkt vorverdichtet, dann in Gegenwart von Stickstoff bei Temperaturen um 3000C behandelt, granuliert und zu Formkörpern einer Dichte zwischen 1,2 und 2,0 kg/Liter verpreßt.
Der nach der Erfindung hergestellte Katalysator zeigt den Vorteil, daß er eine verlängerte Aktivitätszeit aufweist als die bisher bekannten Katalysatoren auf CuZn-Cr-Oxid-Basis. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß auf den Katalysator während des Einsatzes keim Kohleniederschlag erfolgt, so daß es zu keinen hohen Leistungsverlusten im Reaktionsgefäß kommt, wie dies bei den bereits bekannten Kupfer enthaltenden Katalysatoren während der Methanol-Synthese der Fall ist.
Der erfindungsgemäße Katalysator hat darüber hinaus den Vorteil, daß er mit guten Ergebnissen auch bei der Konvertierung von Kohlenmonoxid und Wasserdampf zu Wasserstoff und Kohlendioxid bei niedrigen Temperaturen verwendet werden kann.
Wegen der besonderen Vorzüge des erfindungsgemäßen Katalysators ist ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung die Verwendung des Katalysators bei der Methanol-Synthese.
Diese Verwendung des Katalysators läßt Drücke von 40 bis 200 kf/cm2, insbesondere von 50 bis 150 kg/cm2, sowie Temperaturen von 220 bis 300° C zu. Unter diesen Bedingungen werden folgende Vorteile erzielt:
Verminderter Kraftverbrauch für die Kompressoren des Synthesegemisches;
zur Kompression des Synthesegemisches Verwendung von Kompressoren, die nach dem Zentrifugalprinzip arbeiten, selbst für verminderte Tagesproduktionen an Methanol, für die bti höheren Drücken der Einsäte von Kolbenverdichtern unerläßlich wäre;
wesentlich geringere Bildung von Nebenprodukten und somit Erzielung eines reineren Rohmethanols; Verwendung eines Synthese-Gases mit erheblichen Mengen Kohlendioxid, beispielsweise zwischen 1% und 20%, insbesondere jedoch zwischen 8% und 12%, wodurch sich eine Vereinfachung sowie eine Kostenminderung bei der Herstellung des Synthese-Gases ergibt.
Der Kupferoxidgehalt in dem Katalysator liegt zwischen 10 und 20Gew.-%, der Gehalt an Zinkoxid beträgt 60 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise jedoch 65 Gew.-°/o, und der Chromoxidgehalt bewegt sich zwischen 10 und 20Gew.-%. Daraus folgt, daß die betreffenden Katalysatoren bei der Berechnung ein veränderbares Cu/Zn/Cr-Verhältnis von 10 : 79 :11 bis zu 20 :59 :21, ausgedrückt in Grammatom, aufweisen. Des weiteren enthält der Katalysator 1 Gew.-% Graphit als Schmiermiltel für die Tablettierung.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Folgende Rohstoffe werden verwendet:
- Zinkoxid (ZnO)
_ Kupferacetat ((CH3COO)2Cu)
_ Chromsäureanhydrid (CrO3)
_ Graphit (C)
(Es sollte beachtet werden, daß diese Substanzen frei von Schwefel, Phosphor, Halogenen, Arsen und Eisen sind, die die Aktivität und/oder die i„ Lebensdauer des Katalysators verringern könnten.)
_ vollentsalztes Wasser mit einem spezifischen Widerstand von etwa 120 000 Ohm χ cm/cm2.
Beispiel 1
65 kg Zinkoxid und 1 kg Graphit werden in 800 Litern vollentsalztem Wasser (spezifischer Widerstand 120 000 Ohm χ cm/cm2), das 39 kg Kupferacetat enthält und bei einer Temperatur von 70 bis 80° C gehalten wird,
2i) suspendiert und mit einer Chromsäurelösung behandelt. Diese aus 20 kg Chromsäureanhydrid in 50 Liter Wasser bestehende Lösung wird nach und nach der Suspension von Zinkoxid und Kupferacetat unter ständigem Rühren zugesetzt.
Der gebildete Niederschlag wird abfiltriert, gewaschen und bei 100 bis 110° C getrocknet. Das so erhaltene Produkt wird vorverdichtet und anschließend mit einem Stickstoffstrom von 3000C behandelt, granuliert und tablettiert. Der Katalysator hat die
in Abmessungen 8 χ 6,25 mm.
Zur Durchführung von Vergleichsversuchen sind entsprechend den Angaben in der DE-AS 12 29 990 die dort genannten Katalysatoren C und D nachgearbeitet worden. Diesen Katalysatoren C und D wird der
υ vorstehend genannte, als E bezeichnete, erfindungsgemäße Katalysator gegenübergestellt.
Die Katalysatoren werden bei der Methanol-Synthese eingesetzt. Es wird eine Gaszusammensetzung verwendet, die 17,7% CO, 7,9% CO2,45,5% H2 und 29%
w N2 enthält und ein Verhältnis H2O/Gas =1 besitzt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
Tabelle 1
Kataly Durchsatzgeschwin Temp. Prozent CO im Ausgangs Umwand
sator digkeit gas lung in %
ecm Gas/ccm Kata Eingangs
lysator/h "C gas
C
D
3900
4100
4100
250
250
250
35,0
35,0
17,7
21,2
17,4
6,2
40
50
64
Die Umwandlung wird wie folgt berechnet (als Beispiel ist der Katalysator C gewählt worden):
[(35-21,2): 35] χ 100 = 39,4 = 40
Aus den übermittelten Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß die Aktivität des nach vorliegender Erfindung hergestellten Katalysators E bedeutend höher liegt als die der bekannten Katalysatoren C und D nach der DE-AS 12 29 990.
Beispiel 2
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sowie der Verwendung des erhaltenen Katalysators bei der Methanol-Synthese wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Hauptstufen des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators und
Fig. 2 ein Diagramm, bei dem die Entwicklung der Methanol-Erzeugung gegen die Raum-Geschwindigkeit für zwei verschiedene Katalysatoren aufgetragen ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 dsr Zeichnungen sei hier darauf hingewiesen, daß das Verfahren zur Herstellung des Katalysators die weiter unten beschriebenen Verfahrensschritte umfaßt, wobei sich alle Mengen der zum Einsatz kommenden Substanzen auf
100 kg des Endproduktes beziehen. Im einzelnen umfaßt das Verfahren folgende Schritte in der aufgeführten Reihenfolge:
a) Herstellung der Chromsäurelösung
20 kg CrO3 werden in einen Behälter V-I eingebracht und dort in 50 I vollentsalztem Wasser gelöst, das unter der Wirkung einer Pumpe P-I aus dem Tank Tk-X in den Behälter V-I gelangt. Die so erhaltene Mischung läßt man für die Dauer von 24 Stunden ruhen.
b) Herstellung der Suspension aus Zinkoxyd,
Kupferacetat und Graphit
65 kg ZnO, 39 kg (CH3COO)2Cu sowie 1 kg Graphit werden in einem Behälter V-2 mit 800 1 vollentsalztem Wasser, das aus dem Tank Tk-i zugeführt wird, versetzt. Während die so erhaltene Suspension ständig gerührt wird, wobei über den oberen Teil des Behälters V-2 Luft in diesen eingeführt wird, wird — ebenfalls über den oberen Teil des Behälters V-2 — Dampf direkt eingebracht, bis eine Temperatur von 70—80°C erreicht ist. Das Produkt ruht für einen Zeitraum von 24 Stunden, wobei die Masse mindestens für 3 Stunden auf diesen Temperaturen gehalten wird.
c) Ausscheidung des Zinkchromats und des Kupferchromats
Die Reaktion erfolgt in einem Behälter V-3, in den die aus dem Behälter V-2 kommende Suspension aus ZnO, Kupferacetat und Graphit eingebracht wird; anschließend wird die Chromsäurelösung aus dem Behälter V-I, nachdem sie mit direktem Dampf auf 800C erhitzt wurde, in den Behälter V-3 eingebracht. Die Ausscheidung, die unter Rühren bei einer Temperatur von 80° C erfolgt, dauert 3 Stunden.
d) Filtrieren und Waschen
Die in dem Behälter V-3 erhaltene Suspension wird unter der Wirkung einer Pumpe P-2 in einen Filter ME-X geleitet. Die Übertragung der Suspension erfolgt unter Rühren derselben, so daß die Herstellung eines homogenen Produktes gewährleistet ist. Das in dem Filter ME-X abgesonderte Produkt wird dann direkt auf dem Filter bei einer Temperatur von 800C mit vollentsalztem Wasser gewaschen, und das Filtrat wird dann in die sich anschließende Trockenstufe in den Ofen F-I weitergeleitet.
e)Trocknen und Pyrolyse
Die vom Filter ME-X zurückgehaltene Substanz wird in einem Luftstrom bei einer Temperatur von 100—1100C (Ofen F-I) getrocknet, anschließend in ME-2 vorverdichtet und dann in eine Reihe öfen F-2A, F-2B und F-2C weitergeleitet, wo eine Pyrolyse des in dem Katalysator vorhandenen Kupferacetats bei einer Temperatur von 3000C vor sich geht, umspült von sauerstofffreien Stickstoff.
f) Verdichtung
Nach vollständiger Abkühlung wird die Substanz aus den öfen F-2A, F-2B und F-2C ausgeschieden und anschließend in ME-3 granuliert, daraufhin in den Zerhacker MEA weitergeleitet, von wo sie in die Verdichter ME-5 eingebracht wird, wo eine Komprimierung in ringförmige Gebilde der Abmaße 10 mm χ 10 mm χ 3 mm stattfindet (siehe insbesondere Fig. 1).
Herstellungsmäßig wird ein Katalysator mit folgen den Merkmalen erzielt:
Form: Ringe: h= 10 mm, 0 1Ox 3 mm. Chemische Analyse, bezogen auf Trockensubstanz:
CuO 14%
ZnO 65%
CrO3 20%
C (Graphit) 1%
Die zur Verwendung gelangte Materialmenge für kg des Endproduktes (nicht reduziert) ist folgende:
A — Ausscheidung des Zinkchromats und des Kupferchromats
a) Bedarf:
— Kupferacelat 39 kg
— Zinkoxid 65 kg
— Chromsäureanhydrid 20 kg
— Graphit 1 kg
— Wasser 850 kg 975 kg
b) Produkt: 975 kg
B — Filtration
a) Bedarf: wie oben
b) Produkte = fest
— Kupferacetat 39 kg
— Zinkoxid 65 kg
— Chromsäureanhydrid 20 kg
— Graphit 1 kg 125 kg
C — Pyrolyse des Kupferacetats a) Bedarf: wie oben
r, b) Produkt
— Kupferoxid 14 kg
— Zinkoxid 65 kg
— Chromsäureanhydrid 20 kg
— Graphit 1 kg 100 kg
D - Reduktion
Die Reduktion findet direkt in dem Syntheserohi statt, während der Katalysator pyrophoretisch ist. Nad der Reduktion weist der Katalysator folgende (berech a -, nete) Zusammensetzung auf:
CuO 14,70/0
ZnO 68,5%
Cr2O3 15,8%
Graphit 1,0%
Zur Erläuterung der mit der Verwendung de; erfindungsgemäßen Katalysators bei der Methanol Synthese zusammenhängenden Vorteile dient folgende! Beispiel.
Beispiel 3
Verwendung des hergestellten Katalysators bei der Methanol-Synthese
bo Eine Probe des Katalysators mit einer Größe vor 0,75—1 mm wurde unter Atmosphärendruck bei 2200C reduziert. Als der Reduktionsgrad des Katalysators als fortgeschritten angesehen werden konnte, wurde dessen Temperatur bis auf 290°C erhöht, während der Gasdruck auf 100 kg/cm2 angehoben wurde.
Während der Reduktion wurde das Reaktionsgefäß mit einer Gasmischung gespeist, die aus 60% H2, 7,6% CO, 5,8% CO2,25% CH4 und 1,5% N2 bestand.
Die Aktivität des Katalysators, gemessen nach einem Stabilisierungszeitrsiim von 120 Stunden — d.h., wenn zwei aufeinanderfolgende, unter denselben Bedingungen durchgeführte Messungen dieselbe spezifische Produktion ergaben, ausgedrückt als Kilogramm reines Methanol je Stunde und Liter Katalysator — ist in der
Tabelle 2
folgenden Tabelle 2 aufgezeigt, sowie auch in dem Diagramm der Fig.2, und zwar im Vergleich zu den Ergebnissen, die mit einem herkömmlichen, nur Chrom und Zink als Oxide enthaltenden und in industriellen Anlagen verwendeten Katalysator erzielt wurden.
Kataly Größe Kata Kataly Druck, ( Durchsalzge Produktion Menge
sator-Art lysator sator eff. schwindigkeit kg CH3OH CH3OH
je Std. rein/H/ Produkt
Liter Ka
cm3 Gramm kg/cm2 0C talysator Gewichts-%
Cu, Zn, Cr 0,75-1 6 9,29 50 275 16 000 0,4 87
Cu, Zn, Cr 0,75-1 6 9,29 100 275 16 000 1,0 90
Cr1Zn 0,75-1 6 8,82 330 375 16 000 1,0 72
— Zusammensetzung des Speisegases:
H2 60%, CO 7,6%, CO2 5,8%, CH4 25%, N2 1,5.
Die Zusammensetzungen der getesteten Katalysatoren sind wie folgt:
Katalysator Cu-Zn—Cr
Katalysator Cr/Zn
ZnO 68,5% ZnO 78,8%
Cr2O3 15,8% Cr2O3 21,2%
CuO 14,7%
C 1,0%
Die vorstehende Tabelle gibt guten Aufschluß über die Vorteile aufgrund der Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators bei der Methanol-Synthese. Das produzierte Rohmethanol ergibt sich als wäßrige Lösung mit einem Gehalt von 87 —90 Gewichtsprozent Methanol und einem sehr geringen Prozentsatz an Nebenprodukten, während das mit dem zuvor erwähnten Chrom-Zink-Kaialysator produzierte Rohmethanol nur 72% Methanol enthält. Die beiden getesteten Katalysatoren sind mit einem Gasgemisch derselben Zusammensetzung gespeist worden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator mit einem Gehalt von 10 bis 20 Gewichtsprozent Kupferoxid, 60 bis 80 Gewichtsprozent Zinkoxid und 10 bis 20 Gewichtsprozent Chromoxid sowie 1 Gewichtsprozent Graphit, wobei das Verhältnis von Cu:Zn:Cr zwischen 10 :79 :11 und 20 :59 :21, ausgedrückt in Grammatom, liegt, erhältlich durch Vermischen von Zinkoxid, einer Lösung von Chromsäureanhydrid und einer Kupferverbindung, Trocknen und Formen des erhaltenen Produkts sowie Reduzieren bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man Kupferacetat in vollentsalztem Wasser löst, die Lösung auf 70 bis 800C erwärmt und darin Zinkoxid und Graphit suspendiert, die Suspension unter ständigem Rühren mit einer Lösung von Chromsäureanhydrid in vollentsalztem Wasser versetzt, den gebildeten Niederschlag abfiltriert, wäscht und bei !00 bis 1100C trocknet, das erhaltene Produkt vorverdichtet, dann in Gegenwart von Stickstoff bei Temperaturen um 300°C behandelt, granuliert und zu Formkörpern einer Dichte zwischen 1,2 und 2,0 kg/Liter verpreßt.
2. Verfahren zur Herstellung des Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysators mit einem Gehalt von 10 bis 20 Gewichtsprozent Kupferoxid, 60 bis 80 Gewichtsprozent Zinkoxid und 10 bis 20 Gewichtsprozent Chromoxid sowie 1 Gewichtsprozent Graphit, wobei das Verhältnis von Cu: Zn: Cr zwischen 10 : 79 : 11 und 20 : 59 : 21, ausgedrückt in Grammatom, liegt, nach Anspruch 1 durch Vermischen von Zinkoxid, einer Lösung von Chromsäureanhydrid und einer Kupferverbindung, Trocknen und Formen des erhaltenen Produkts, sowie Reduzieren bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man Kupferacetat in vollentsalztem Wasser löst, die Lösung auf 70 bis 800C erwärmt und darin Zinkoxid und Graphit suspendiert, die Suspension unter ständigem Rühren mit einer Lösung von Chromsäureanhydrid in vollentsalztem Wasser versetzt, den gebildeten Niederschlag abfiltriert, wäscht und bei 100 bis 1100C trocknet, das erhaltene Produkt vorverdichtet, dann in Gegenwart von Stickstoff bei Temperaturen um 3000C behandelt, granuliert und zu Formkörpern einer Dichte zwischen 1,2 und 2,0 kg/Liter verpreßt.
3. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 bei der Synthese von Methanol.
2ü
DE2122952A 1970-06-09 1971-05-10 Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung Expired DE2122952C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT5128870 1970-06-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2122952A1 DE2122952A1 (en) 1971-12-16
DE2122952B2 DE2122952B2 (de) 1978-12-14
DE2122952C3 true DE2122952C3 (de) 1979-11-08

Family

ID=11274782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2122952A Expired DE2122952C3 (de) 1970-06-09 1971-05-10 Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2122952C3 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3005550A1 (de) * 1980-02-14 1981-08-20 Süd-Chemie AG, 8000 München Verfahren zur herstellung von olefinen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2122952A1 (en) 1971-12-16
DE2122952B2 (de) 1978-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2302658C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kupfer-Trägerkatalysators
DE2455617B2 (de) Verfahren zur herstellung von butandiol und/oder tetrahydrofuran ueber die zwischenstufe des gamma-butyrolactons
DD157669A5 (de) Katalysator und verfahren zur herstellung desselben
DE2757788C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Dimethyläther
DE3724254A1 (de) Verfahren zur hydrierung von fettsaeuremethylestern im druckbereich von 20 bis 100 bar
DE2449493C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Methanol und Katalysator zu seiner Durchführung
DE3042686C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kupferoxid, Zinkoxid und Aluminiumoxid sowie gegebenenfalls Boroxid enthaltenden Katalysators
DE102011105760A1 (de) Mischoxidkatalysator, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE3008988C2 (de)
DE102012200086A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Furanverbindungen aus nachwachsenden Rohstoffen
EP0001425B1 (de) Ruthenium-Trägerkatalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Hydrierkatalysator
DE1241429B (de) Verfahren zur Herstellung von Methanol
EP0218153A2 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus Gasströmen
EP0482445B1 (de) Verfahren zur Hydrierung von Acetylenalkoholen
DE2525174C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd
DE2145851A1 (de) Verfahren zur herstellung eines katalysators zur oxydation von methanol zu formaldehyd
DE2122952C3 (de) Cu-Zn-Cr-Oxid-Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE2520219B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd
DE2345160C2 (de) Verfahren zur Herstellung von 1,4- Diacetoxybutan
DE2016596C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren und deren Anwendung
DE1542044C3 (de) Katalysator, der nach Reduktion als aktive Bestandteile Zinkoxid und Kupfer enthält
EP0009768A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Methylpentandiol-(2,4)
DE4234091A1 (de) Hydrierungskatalysator und verfahren zur herstellung desselben
DE3238845A1 (de) Katalysator und seine verwendung zur synthese von methanol
DE3835345A1 (de) Katalysator fuer die konvertierung von kohlenmonoxid

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee