DE2149897C3 - Spherical catalyst support - Google Patents
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Description
In der DE-AS 1200271 wird ein Verfahren zur Herstellung von mechanisch widerstandsfähigen Aluminiumoxidteilchen beschrieben. Die dabei erhaltenen Aluminiumoxidteilchen besitzen eine Oberfläche von 360m2/g, ein Porenvolumen von 0,57 ccm/g und eine hohe Bruchfestigkeit Wird dieses Aluminiumoxid jedoch zur Herstellung von Katalysatoren als Träger verwendet und beispielsweise bei Hydrobehandlungsverfahren eingesetzt, so ist die Aktivität des erhaltenen Katalysators ungenügend.DE-AS 1200271 describes a process for the production of mechanically resistant aluminum oxide particles. The aluminum oxide particles obtained in this way have a surface area of 360 m 2 / g, a pore volume of 0.57 ccm / g and a high breaking strength insufficient.
In der DE*AS 12 78412 wird ein Verfahren zur Herstellung von Tonerdekatalysatorträgern mit hoher mechanischer Festigkeit und kleinen spezifischen Oberflächen beschrieben. Die nach dem Verfahren der DE-AS 12 78412 hergestellten Granulate oder Agglomerate besitzen eine wirksame Oberfläche von weniger als 80m2/g. Diese Oberfläche ist für die wirksame Verwendung des Agglomerate zur Herstellung von hochaktiven Katalysatoren zu gering. Katalysatoren, die aus dem Agglomerat der DE-AS 12 78412 hergestellt werden, besitzen bei Hydrobehandlungsverfahren ebenfalls eine ungenügende AktivitätDE * AS 12 78412 describes a process for the production of alumina catalyst carriers with high mechanical strength and small specific surface areas. The granules or agglomerates produced by the process of DE-AS 12 78412 have an effective surface area of less than 80 m 2 / g. This surface area is too small for the agglomerate to be used effectively for the production of highly active catalysts. Catalysts which are produced from the agglomerate of DE-AS 12 78412 also have insufficient activity in hydrotreatment processes
Aus der DE-AS 1044 776 ist es bereits bekannt, so Aluminiumoxidkatalysatorträger dadurch herzustellen, daß man wasserhaltiges Aluminiumoxid aus einem Gemisch ausfällt, welches eine wäßrige alkalische Aluminatlösung, ein Aluminiumsalz einer Mineralsäure und eine Verbindung aus der Gruppe Aldonsäure und Aldonate enthält, um eine Aufschlämmung von wasserhaltigem Aluminiumoxid zu erzeugen, die Aufschlämmung filtriert und sie dann zur Bildung von Aluminiumoxid-Kügelchen mit einem Durchmesser von 20 bis 100 Mikron sprühtrocknet. Nach diesem Verfahren können siliciiiffihältige Aluminiumoxidkatalysatortrager hergestellt werden. Auf diese Träger können in geeigneter Weise zahlreiche katalytisch aktive Metalle oder Metallverbindungen aufgebracht werden.From DE-AS 1044 776 it is already known so Produce aluminum oxide catalyst carrier by the fact that hydrous aluminum oxide from a Mixture precipitates, which is an aqueous alkaline aluminate solution, an aluminum salt of a mineral acid and a compound selected from the group selected from aldonic acid and aldonate to form a slurry of hydrous alumina, the slurry is filtered and then used to form alumina spheres 20 to 100 in diameter Micron spray dried. According to this process, silicon-containing alumina catalyst supports can be prepared. These carriers can be used in suitable Way numerous catalytically active metals or metal compounds are applied.
Verwendet man die bei diesem bekannten Verfahren erhaltenen Aluminiumoxidteilchen zur Herstellung von Katalysatoren für Hydrobehandlungen, so zeigt sich, daß die Aktivität der erhaltenen Katalysatoren ungenügend ist und daß insbesondere der Schwefelgehalt nicht ausreichend vermindert wird, wie aus den späteren Vergleichsbeispielen erkennbar ist.If the alumina particles obtained in this known process are used to produce Catalysts for hydrotreatment, it is found that the activity of the catalysts obtained is insufficient and, in particular, that the sulfur content is not is sufficiently reduced, as can be seen from the later comparative examples.
In der US-PS 32 64 069 wird ein Verfahren zur Herstellung von aktivem Aluminiumoxid in Anwesenheit von Wasser beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Aluminiumoxid durch Bewegung in Trommeln in harte Kugeln verdichtet und anschließend werden diese Kugeln calciniert Verwendet man diese Kugeln zur Herstellung von Katalysatoren, so zeigt sich, daß die Aktivität der Katalysatoren ungenügend istIn US-PS 32 64 069 a process for the production of active aluminum oxide is described in the presence of water. With this well-known In the process, the aluminum oxide is compacted into hard balls by movement in drums and then if these spheres are calcined If these spheres are used for the production of catalysts, it can be seen that that the activity of the catalysts is insufficient
Alle bekannten Katalysatorträger sind somit nicht zufriedenstellend. Entweder ist ihre Festigkeit ungenügend oder sie ergeben Katalysatoren, deren Aktivität bei Hydrobehandlungsverfahren nicht ausreichtAll known catalyst supports are therefore unsatisfactory. Either their strength is insufficient or they result in catalysts and their activity not sufficient for hydrotreatment processes
Katalysatorträger sind insbesondere für die Herstellung von Katalysatoren erforderlich, die beim katalytischen Cracken, bei der Dehydrierung, bei «Jt Hydrierung, der Hydroformierung, der Entschwefelung, der Aromatisierung und Reformierung von Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Verwendet man die bekannten Träger zur Herstellung derartiger Katalysatoren, so sind die Katalysatoren, wie bereits angegeben, für viele großtechnische Verfahren nicht zufriedenstellend.Catalyst supports are required in particular for the production of catalysts which are used in catalytic cracking, in dehydrogenation, in hydrogenation, hydroforming, desulphurisation, the Aromatization and reforming of hydrocarbons can be used. If the known supports are used for the production of such catalysts, so the catalysts, as already indicated, are unsatisfactory for many large-scale industrial processes.
Obgleich die Herstellung von Katalysatoren in Form von extrudierten Körpern und/oder von Pellets in den letzten Jahren weit fortgeschritten ist, besteht ein Bedarf für Hydrobehandlungskatalysatoren mit erhöhter Aktivität so daß es möglich wird, bei einer gegebenen Katalysatormenge eine größere Produktmenge zu erhalten. Dadurch könnte die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Hydrobehandlungsverfahren erhöht werden.Although the manufacture of catalysts in the form of extruded bodies and / or of pellets has progressed well in recent years There is a need for hydrotreating catalysts with increased activity so that it becomes possible at a given amount of catalyst to obtain a larger amount of product. This could increase productivity and the economy of the various hydrotreatment processes can be increased.
Hydrobehandlungsverfahren sind beispielsweise das Hydrocracken, die Entschwefelung, die Hydrostickstoffabspaltung, Hydrierungen usw. und, wie bereits angegeben, werden für solche Verfahren im allgemeinen Katalysatoren, die Aluminiumoxidträger enthalten, eingesetztHydrotreatment processes are, for example, hydrocracking, desulphurisation, hydro-nitrogen elimination, hydrogenations, etc. and, as before indicated, catalysts which contain aluminum oxide supports are generally used for such processes, used
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Katalysatorträger zur Verfugung zu stellen, der die Nachteile der bekannten Katalysatorträger nicht besitzt.The object of the invention is to provide a catalyst support available that the disadvantages of known catalyst carrier does not have.
Auf den erfindungsgemäßen Katalysatorträger kann man in an sich bekannter Weise die in der Tabelle I angegebenen Elemente durch Imprägnieren auftragen, wobei die Imprägnierung vor oder nach der Verdichtung in bekannter Weise erfolgt.On the catalyst support according to the invention, in a manner known per se, the in Table I Apply the specified elements by impregnation, the impregnation taking place before or after the compaction in a known manner.
Der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers erhaltene Katalysator hat die folgenden Eigenschaften:The catalyst obtained using the catalyst support according to the invention has the following properties:
(1) eine Oberfläche von 200 bis 500 m2/g, vorzugsweise von 300 bis 60OmVg,(1) a surface area of 200 to 500 m 2 / g, preferably from 300 to 60OmVg,
(2) ein Porenvolumen von 0,50 bis 1,2 ccm/g, vorzugsweise von 0,75 bis 1,0 ccm/g, und(2) a pore volume of from 0.50 to 1.2 ccm / g, preferably from 0.75 to 1.0 ccm / g, and
(3) eine Bruchfestigkeit von 0,45 kg bis 9,07 kg.(3) a breaking strength of 0.45 kg to 9.07 kg.
■ Der erfindungsgemäße Katalysatorträger hat eine hohe Festigkeit und kann nach der Imprägnierung mit aktiven Elementen für katalytische Festbettverfahren verwendet werden, ohne daß die Dichte der Katalysatoren zunimmt und dementsprechend die Oberfläche des Porenvolumens abnehmen.■ The catalyst support according to the invention has a high strength and can after impregnation with active elements are used for catalytic fixed bed processes without increasing the density of the catalysts and, accordingly, the surface area of the Decrease pore volume.
Verwendet man im Gegensatz dazu bekannte Katalysatorträger, die durch Extrudieren oder Verpressung verdichtet werden, zur Herstellung von Katalysatoren, so nimmt bei derartigen Katalysatoren, wenn sie bei Festbettkatalyseverfahren eingesetzt werden, die Dichte zu und die Oberfläche und das PorenvolumenIn contrast, if known catalyst supports, which are compressed by extrusion or compression, are used for the production of catalysts, then in the case of such catalysts, if they in the case of fixed bed catalysis processes, the density and the surface area and the pore volume
nehmen ab und die Aktivität der Katalysatoren verschlechtert sich mit der Zeit,decrease and the activity of the catalysts deteriorates over time,
Die erfindungsgemäßen Katalysatorträger ergeben Katalysatoren, die im Vergleich zu bekannten Festbettkatalysatoren eine extrem hohe relative Aktivität besitzen, bezogen auf ihr Gewicht.The catalyst supports according to the invention produce catalysts which, in comparison with known fixed-bed catalysts have extremely high relative activity based on their weight.
Die erfindungsgemäßen Katalysatorträger wurden mit den aus der DE-AS 1044 776 bekannten Katalysatorträgern verglichen. Beide Katalysatorträger wurden zur Herstellung eines Molybdäntrioxid und Kobaltoxid enthaltenden Katalysators verwendet Die Eigenschaften der hergestellten Katalysatoren sind im folgenden angegeben. Beide Katalysatoren wurden dann bei denThe catalyst supports according to the invention were compared with the catalyst supports known from DE-AS 1044 776. Both catalyst supports were used to produce a catalyst containing molybdenum trioxide and cobalt oxide The properties of the catalysts produced are given below. Both catalysts were then used in the
1. Katalysator, hergestellt unter Verwendung des aus der DT-AS 10 44 776 bekannten Trägers:1. Catalyst, produced using the carrier known from DT-AS 10 44 776:
ebenfalls im folgenden aufgeführten Reaktionsbedingungen bei einem Hydroentschwefelungsverfahren verwendetalso the following reaction conditions in a hydrodesulfurization process used
Ein Vergleich der beiden Katalysatoren zeigt, daß der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysatorträger hergestellte Katalysator den Schwefelgehalt stärker vermindert und die Cetanzahl stärker verbessert, wodurch die Zündwilligkeit des erhaltenen Produkts besonders günstig ausfällt, als der unter Verwendung des aus der DT-AS 10 44 776 bekannten Katalysatorträgers hergestellte Katalysator. Dies geht aus den folgenden Vergleichsversuchen hervor:A comparison of the two catalysts shows that using the catalyst support according to the invention produced catalyst reduces the sulfur content more and improves the cetane number more, whereby the ignitability of the product obtained is particularly favorable than the one below Use of the catalyst carrier made known from DT-AS 10 44 776. This is possible from the following comparative tests:
i Chemische Analyse i Chemical analysis
Katalysator 1 Verfahrensbedingungen während des TestsCatalyst 1 process conditions during the test
Katalysator 1
0,31750 cm
PreßlingCatalyst 1
0.31750 cm
Compact
ErgebnisseResults
Katalysator 2
0,31750 cm
KugelnCatalyst 2
0.31750 cm
Bullets
Schwefelgehalt der Beschickung, Gew.-' Schwefelgehalt des Produktes, Gew.-%
Cetanzahl (Beschickung)
Cetanzahl (Endprodukt)Feed sulfur content, weight% sulfur content of product, wt% cetane number (feed)
Cetane number (end product)
3,13.1
0,90.9
21,121.1
27,627.6
Die erfindungsgemäßen Katalysatorträger müssen 2 Hauptbedingungen erfüllen:The catalyst supports according to the invention must meet 2 main conditions:
(1) Der kugelartige Katalysatorträger muß durch Verdichtung von Aluminiumoxid-Mikrokugeln hergestellt werden, die eine Oberfläche von etwa 200 bis etwa 500 mVg und ein Porenvolumen von etwa 0,25 bis etwa 1,5 ccm/g besitzen, und(1) The spherical catalyst carrier must be made by densifying alumina microspheres that have a surface area of about 200 to about 500 mVg and a pore volume of about 0.25 to about 1.5 ccm / g, and
(2) die Aluminiumoxid-Mikrokugeln müssen durch ein Verdichtungsverfahren, wie unter Verwendung einer Wab,- oder Trommelvorrichtung, zu kugelartigen Körpern verformt werden, das eine genügende Verdichtung ergibt, daß die Mikrokugeln mit einer Kraft zusammenhalten, daß kugelartige Körper mit einer Bruchfestigkeit von etwa 0,45 kg bis etwa 9,07 kg erhalten werden und ohne daß die Mikrokugeln zu einem Punkt verdichtet werden, bei welchem die Oberfläche der verdichteten kugelartigen Körper unterhalb 200 mVg oder das Porenvolumen der verdichteten Kugelkörper unterhalb 0,50 ccm/g liegen.(2) The alumina microspheres must be subjected to a densification process such as using a Wab, - or drum device, to be deformed into spherical bodies, that is a sufficient Compaction results in the microspheres having a force hold together that spherical body with a breaking strength of about 0.45 kg to about 9.07 kg and without densifying the microspheres to a point where the Surface of the compacted spherical body below 200 mVg or the pore volume of the compacted spherical bodies are below 0.50 ccm / g.
Es wird so verdichtet, daß die Massendichte des kugelartigen Katalysatorträgers nicht größer Ms 0,50g/ccm ist und bevorzugt im Bereich von 0,15 bis 0,50 g/ccm, am meisten bevorzugt im Bereich von 0,20 bis 0,40 g/ccm, liegt.It is compressed in such a way that the mass density of the spherical catalyst support is not greater than Ms Is 0.50 g / cc, and is preferably in the range of 0.15 to 0.50 g / cc, most preferably in the range of 0.20 to 0.40 g / cc.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt der kugelartige Katalysatorträger eine mittlere Massendichte von 03 bis etwa 0,6 g/ccm.In a further preferred embodiment, the spherical catalyst support has a central one Bulk density from 03 to about 0.6 g / ccm.
Die Aluminiumoxid-Mikrokugeln, die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers geeignet sind, können entweder aus im wesentlichen reinem Aluminiumoxid oder aus Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Mischungen bestehen, weiche einen hohen Aluminiumoxidgehalt besitzen. Alle diese Mischungen werden im allgemeinen als Aluminiumoxidträger bezeichnet. Geeignete Mischungen und Verfahren zur Herstellung der Mikrokugeln werden z.B. in den US-PS 29 96 460, 29 88 520 und 35 20 654 beschrieben.The alumina microspheres suitable for the manufacture of the catalyst support according to the invention can be made from either essentially pure alumina or from silica-alumina mixtures exist, which have a high aluminum oxide content. All of these mixes are in the commonly referred to as alumina support. Suitable mixtures and processes for making the Microspheres are described in U.S. Patents 2,996,460, 2,988,520, and 3,520,654, for example.
In diesen Patentschriften werden geeignete Arbeitsweisen für die Herstellung von Aluminiumoxid- und/oder Kieselsäure-Aluminiumoxid-Mikrokugeln beschrieben, doch ist es für die Erfindung nicht wichtig, daß die Mikrokugeln, die unter Bildung der kugelartigen Katalysatorträger verdichtet werden, nach einem bestimmten Verfahren hergestellt werden. Es ist lediglich wesentlich, daß die Mikrokugeln vor der Verdichtung die oben angegebenen charakteristischen physikalischen Eigenschaften besitzen.In these patents, suitable procedures for the production of aluminum oxide and / or silica-alumina microspheres described, but it is not important to the invention that the microspheres, which are compressed to form the spherical catalyst carrier, after a certain processes are produced. It is only essential that the microspheres before the Compaction have the characteristic physical properties given above.
Katalytisch aktive Metalle, die auf den
Katalysatorträgern abgeschieden werden könnenCatalytically active metals based on the
Catalyst supports can be deposited
Ein oder mehrere der folgenden Elemente:One or more of the following:
1515th
20 Mn 20 mn
MoMon
Rere
IrIr
OsOs
PtPt
PbPb
BiBi
Seltene ErdenRare earth
Herstellungsbeispiel für Aluüiiniumoxid-Mikrokugeln, die bei der Herstellung eines ei findungsgemäßen Katalysatorträgers verwendet werden können:Manufacturing example of aluminum oxide microspheres, which can be used in the production of a catalyst support according to the invention:
II. Zu 60 000 g Leitungswasser werden 42 g 50%iger Gluconsäure, 23 g Natriumsilikat (28,5% SiO2 und 9% Na2G) und 4175 g Natriumaluminat (24,5% AI2Oj und 19% Na2O) gegeben. Über einen Zeitraum von 22 min werden sodann 382 g Schwefelsäure von 66° Be, die mitII. To 60 000 g of tap water 42 g 50% gluconic acid, 23 g sodium silicate (28.5% SiO 2 and 9% Na 2 G) and 4175 g of sodium aluminate (24.5% AI 2 Oj and 19% Na 2 O ) given. Then, over a period of 22 min, 382 g of sulfuric acid of 66 ° Be, which with
JO 8132g Wasser verdünnt worden sind, zu dem obigen Gemisch bei einer Temperatur von 46,7° C zugegeben. Sodann werden über einen Zeitraum von 29 min 4116 g einer Aluminiumsulfatlösung mit 7,5 Gew.-% Al2Os, die mit 7256 g Wasser weiter verdünnt worden ist,JO 8132g of water have been added to the above mixture at a temperature of 46.7 ° C. Then over a period of 29 min 4116 g of an aluminum sulfate solution with 7.5 wt .-% Al 2 Os, which has been further diluted with 7256 g of water,
J5 zugegeben. Der pH-Wert betrügt etwa 9,0. Die erhaltene Aufschlämmung wird sodann filtriert, der erhaltene Filterkuchen wird mit Wasser wieder aufgeschlämmt, wodurch ein pumpbares 'Gemisch erhalten wird. Dieses Gemisch wird zur Bildung von Aluminiumoxid-Kieselsäure-Mikrokugeln sprühgetrocknet. Die getrockneten Mikrokugeln werden mit heißem Wasser (48,9°C) gewaschen, um lösliche Salze zu entfernen, und wieder getrocknet.J5 added. The pH is around 9.0. the The resulting slurry is then filtered, and the resulting filter cake is replenished with water slurried, whereby a pumpable 'mixture is obtained. This mixture is used to form Alumina-silica microspheres spray dried. The dried microspheres are made with washed with hot water (48.9 ° C) to remove soluble salts and dried again.
II. Zu 60 000 g Leitungswasser werden 42 g 50%iger Gluconsäure, 116 g Natriumsilikat (28,5% SiO2, 9% Na2O) und 3500 g Natriumaluminat (24,5% AI2O3 und 19% Na2O) gegeben. Über einen Zeitraum von 22 min werden 568 g Schwefelsäure von 66° Be, die mit 11 920 g Wasser verdünnt worden sind,-zu dem obigen Gemisch bei einer Temperatur von 46,70C zugesetzt Sodann werden über einen Zeitraum von 29 min 2405 g einer Aluminiumnulfatlösung mit 7,5% AI2O3 zugegeben, die mit 4328 g Wasser weiter verdünnt worden ist. Der pH-Wert beträgt etwa 8,5 bis 8,7. Die resultierendeII. 42 g of 50% gluconic acid, 116 g of sodium silicate (28.5% SiO 2 , 9% Na 2 O) and 3500 g of sodium aluminate (24.5% Al 2 O 3 and 19% Na 2 O) given. Over a period of 22 minutes 568 g of sulfuric acid by 66 ° Be, which are diluted with 11,920 grams of water, -to the above mixture at a temperature of 46.7 0 C are then added over a period of 29 min 2405 g an aluminum sulfate solution with 7.5% Al 2 O3 was added, which was further diluted with 4328 g of water. The pH is around 8.5 to 8.7. The resulting
ä'> Aufschlämmung wird sodann filtriert und der erhaltene Filterkuchen wird mit Wasser wieder aufgeschlämmt, um ein pumpöares Gemisch zu ergüben. Dieses Gemisch wird zur Bildung von Aluminiumoxid-Kieselsäure-Mikrokugeln sprühgetrocknet. Die getrockneten Mikrokugeln werden mit heißem Wasser (48,9°C) gewaschen, um lösliche Salze zu entfernen, und wieder getrocknet.The slurry is then filtered and the resulting Filter cake is reslurried with water to give a pumpable mixture. This Mixture is used to form alumina-silica microspheres spray dried. The dried microspheres are washed with hot water (48.9 ° C) washed to remove soluble salts and dried again.
Ni
Co
FeNi
Co
Fe
Sn
W
MgSn
W.
Mg
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines erfindungsgemäßen Katalysatorträgers beschrieben.This example describes the production of a catalyst support according to the invention.
Die Aluminiumoxid-Mikrokugeln aus I haben die Folgenden Eigenschaften: The alumina microspheres from I have the following properties:
Scheinbare Massendichte 0,50g/ccm Oberfläche 365Apparent mass density 0.50g / ccm surface 365
Die Mikrokugeln werden zu kugelartigen Gebilden mit einem Durchmesser von 3.17 mm durch ein Verfahren verdichtet, bei welchem die Mikrokugeln übereinander in Berührung mit Wasser getrommelt «erden. Die resultierenden, kugelarligen Korper haben eine Bruchfestigkeit von ungefähr 1.81 kg. nachdem sie hei einer Temperatur von b49 C getrocknet worden sind. Sie hüben die folgenden Eigenschaften. The microspheres are compacted into spherical structures with a diameter of 3.17 mm by a process in which the microspheres are tumbled on top of one another in contact with water . The resulting spherical bodies have a breaking strength of approximately 1.81 kg. after being dried at a temperature of 49 ° C. They have the following characteristics.
Porenvolumen <).7r> ccm/gPore volume <). 7 r > ccm / g
Scheinbiii e Miissendichte 0.5 5 g'ccm Oberfkuhc 295 m-/gApparent bulk density 0.5 5 g'ccm Oberfkuhc 295 m- / g
H e ι s ρ ι e I 2H e ι s ρ ι e I 2
Die gemäß Il hergestellten Aliiminiumoxid-Mikrokugeln h.iben die folgenden l-jgenschaften:The aluminum oxide microspheres prepared according to II i.e. the following properties are available:
Porenvolumen 0.47 ccm/gPore volume 0.47 ccm / g
Scheinbare Massendichte 0.29 g/ccm Oberflaehe 385 m-'/gApparent mass density 0.29 g / ccm surface area 385 m - '/ g
Die Mikrokugeln werden wie im Beispiel 1 beschrieben, zu kugelartigen Katalysatorträgern verformt. Die resultierenden, kugelartigcn Körper hatten Bruchfestigi-ci'cn von !.3b bis 2.27 kg und die folgenden f.iger.si.haften.The microspheres are as described in Example 1, deformed into spherical catalyst carriers. The resulting, spherical bodies had breaking strengths from! .3b to 2.27 kg and the following f.iger.si.haft.
Porenvolumen 0.9 3 ccm/gPore volume 0.9 3 ccm / g
Scheinbare Miissendichte 0.38 g/ccm Oherflache 37Om-VgApparent density of misses 0.38 g / ccm Oherflache 37Om-Vg
HerMe-HerMe-
DerOf the
\.'.irr..
cr Aal!\. '. irr ..
cr eel!
üungsbeispiel fur einen Katalysator erfindimijsgeniäßen Katalysatorträgerüungsbeispiel f ur a catalyst erfindimijsgeniäßen catalyst support
xiii-Trager gemäß Beispiel 2 wird d Mlbdxiii-carrier according to example 2 is d Mlbd
..-r.ur .. -r.ur
Ά ·.· Tr; Ά ·. · Tr;
.τι s:c ge.τι s: c ge
.deride.deride
ige:. l.->s'ing von Kobalt- und Molybdänragru:. r. IaB ein Endgehalt von 4.05% Co Mo. ,: .'■■_■-.'drückt als Oxide nach einer ng be -.-'-Aa M 9 C. erhalten wird. Nachger m ; der Lösung imprägniert sind. ■rock η:.-· und ν. a leimen. .!Jisc^eP F-.ieenschaften des Katalysatorsige :. l .-> s'ing of cobalt and molybdenum ragru :. r. IaB a final content of 4.05% Co Mo.,:. '■■ _ ■ -.' Pushes as oxides after a ng be -.-'- Aa M 9 C. is obtained. Aftermath m; are impregnated with the solution. ■ rock η: .- · and ν. a glue. .! Jisc ^ eP F-. Properties of the Catalyst
F'orer.volumer:
Scheinbare MüsscF'orer.volumer:
Apparent Must
chteright
0.45 g/ccm0.45 g / cc
Verhalten als F.ntnitn^enisieruneskatalvsatorBehavior as F.ntnitn ^ enisieruneskatalvsator
Oberfläche Bruchfestigkeit Kobaltgehalt Molybdängehaltsurface Breaking strength Cobalt content Molybdenum content
235 mVg 2.27 kg 4.05 Gew.-% l3,8Gew.-%235 mVg 2.27 kg 4.05 wt% l3.8% by weight
Der Katalysator gemäß dem vorhergehenden Bei spiel und ein typischer Katalysator mit 3,17 mm in Form eines extrudierten Körpers aus Kobalt und Molybdän ,Ulf einer Aliiminiumoxid-Orundlagc. der aus Mikrokugeln hergestellt worden war. die den Mikrokugeln der llerstellung Il entsprechen, wurden bei einem (jasölentschwefelungsverfahrcn untersucht. Der c.lrudierte Körper, der untersucht wurde, hatte einen Durchmesser von J.17 mm und die folgenden physikalischen Fügenschaften: The catalyst according to the previous example and a typical catalyst with 3.17 mm in the form of an extruded body made of cobalt and molybdenum , Ulf an Aliiminiumoxid-Orundlagc. made from microspheres. which correspond to the microspheres of production II were examined in a gas oil desulphurisation process. The extruded body which was examined had a diameter of 17 mm and the following physical properties:
PorenvolumenPore volume
Scheinbare MassendichteApparent mass density
Oberflächesurface
BruchfestigkeitBreaking strength
KobaltgehaltCobalt content
MolybdängehaltMolybdenum content
0.51 ccm/g
0.69 g/ccm
270 m-7g
6.35 kg
3,5 Gew.-%
12,5Gew.-%0.51 cc / g
0.69 g / cc
270 m-7g
6.35 kg
3.5 wt%
12.5% by weight
Die auf das Gewicht bezogenen spezifischen Aktivitäten, die erhalten wurden, sind untenstehend aufgeführt. The specific weight related activities that were obtained are listed below.
Katalysator im Träger
gem.iü Beispiel 2Catalyst in the carrier
according to example 2
Katalysator, bestehend aus
dem extrudierten KörperCatalyst consisting of
the extruded body
2.4 l.n2.4 l.n
Vergleichsversuch 2Comparative experiment 2
Es wurden wie im Beispiel 1 beschrieben, kugelartigc Katalysatorträger hergestellt, mit der Ausnahme. daC die Kugeln einen Durchmesser von 1,58 mm hatten Diese Kugeln wurden mit Nickel und Molybdär imprägniert und mit einem extrudierten Katalysator mr 1.58 mm Durchmesser verglichen, der aus den Mikroku geln gemäß Il hergestellt worden war und der einer Durchmesser von 1.58 mm hatte. Bei einem typischer Entnitrogenisierungsverfahren wurden die physikali sehen Eigenschaften und die relative Aktivität de: Katalysatoren, bezogen auf das Gewicht, mit der bekannten Katalysatoren verglichen. Die erhaltener Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. As described in Example 1, spherical catalyst supports were produced, with the exception. that the balls had a diameter of 1.58 mm. These balls were impregnated with nickel and molybdenum and compared with an extruded catalyst with a diameter of 1.58 mm, which had been produced from the microbeads according to II and which had a diameter of 1.58 mm. In a typical denitrogenization process, the physical properties and the relative activity of the catalysts, based on weight, were compared with the known catalysts. The results obtained are shown in Table III.
Relative Aktivität, bezogen auf das GewichtRelative activity based on weight
Scheinbare Massendichte, g/ccm Bruchfestigkeit, kgApparent mass density, g / ccm breaking strength, kg
Oberfläche. mVgSurface. mVg
Porenvolumen, ccm/gPore volume, cc / g
Gew.-% MoWt% Mo
Gew.-^Λ NiWt .- ^ Λ Ni
Die Vergleichsversuche /eigen, daß man mit den erfindungsgemäBen Katalysatorträgern Katalysatoren erhält, die eine sehr hohe Aktivität haben.The comparative experiments / own that one with the inventive catalyst supports catalysts that have a very high level of activity.
Die Katalysatoraktivität kann beispielsweise bei der Entnitrogenisierung durch folgende Formel ausgedrückt werden:The catalyst activity can be expressed, for example, in denitrogenation by the following formula:
A = A =
In (No/N) 0,957In (No / N) 0.957
tv.tv.
Na = Stickstoff in Ausgangsmaterial, ppm. Na = nitrogen in starting material, ppm.
,V = Stickstoff in Produkt, ppm., V = nitrogen in product, ppm.
I = Zeit. I = time.
ν = Durchflußgeschwindigkeit. ν = flow rate.
Die Aktivität bei der Entschwefelung wird durch nachstehende Formel ausgedrückt:The desulphurisation activity is expressed by the following formula:
A = --J1-^t-- ■ t ■ ρ ■ r . A = --J 1 - ^ t-- ■ t ■ ρ ■ r.
So = Gewichtsprozent Schwefel im Ausgangsmaterial, So = weight percent sulfur in the starting material,
S - Gewichtsprozent Schwefel im Produkt, ρ = Druckfaktor. S - weight percent sulfur in the product, ρ = pressure factor.
Wie aus obiger Formel hervorgeht, wird die Aktivität des Katalysators unter bestimmten Durchflußbedingungen als Beziehung zwischen den Elementmengen des Ausgangsmaterials und des Produktes ermittelt. DasAs can be seen from the above formula, the activity of the catalyst under certain flow conditions is expressed as a relationship between the amounts of elements of the The starting material and the product are determined. That
id Verfahren besteht prinzipiell darin, daß man unter bestimmten Betriebsbedingungen (z. B. 316°C, 38,0) atü hei festgelegter Katalysatorschüttung. vorherigem Ausblasen des Katalysators mit Stickstoff ein handelsübliches Öl mit festgelegter DurchflußgeschwindigkeitIn principle, the process consists in that under certain operating conditions (e.g. 316 ° C., 38.0) atü a fixed catalyst bed is used. prior to blowing out the catalyst with nitrogen, a commercial oil with a fixed flow rate
π durch den Katalysator treten läßt. Nun werden zu festgelegten Zeiten Produktproben entnommen und die entsprechenden Elementwcrte durch Elementaranalyse hierin bestimmt. Die bei der Dihydrogcnisierung crhiihener: Meßwens entsnrcchen einer kinriKrhon Gleichung erster Ordnung, wahrend die F.ntschwcfelungsmeßwerte kinetischen Gleichungen /weiter Ordnung entsprechen.lets π pass through the catalyst. Product samples are then taken at set times and the corresponding element values are determined therein by elemental analysis. The crhiihener in Dihydrogcnisierung: Meßwens ents n rcchen kinriKrhon a first order equation, while the kinetic equations F.ntschwcfelungsmeßwerte / recommend corresponding order.
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