DE2629635B2 - Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von KohlenwasserstoffenInfo
- Publication number
- DE2629635B2 DE2629635B2 DE2629635A DE2629635A DE2629635B2 DE 2629635 B2 DE2629635 B2 DE 2629635B2 DE 2629635 A DE2629635 A DE 2629635A DE 2629635 A DE2629635 A DE 2629635A DE 2629635 B2 DE2629635 B2 DE 2629635B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- percent
- oxide
- weight
- catalyst
- expressed
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/321—Catalytic processes
-
- 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
- B01J23/864—Cobalt and chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
- C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Katalysatoren mit
verbesserten Eigenschaften, insbesondere für Dehydrierungsreaktionen, beispielsweise für die Erzeugung von
vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen aus alkylsubstituierten promatischen· Kohlenwasserstoffen und zur
Erzeugung von Monoolefinen und! Diolefinen aus den entsprechenden stärker gesättigten; aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
Vinylbenzole und Butadiene spielen eine bedeutsame
Rolle bezüglich der Erzeugung von synthetischem Kautschuk, von Kunststoffen und von Harzen. Beispielsweise
ist es in der Technik wohlbekannt, Styrol mit verschiedenen anderen monomeren Verbindungen, wie
Butadien, zu copolymerisieren, um: auf diese Weise synthetische Kautschuke zu erzeugen, und außerdem ist
auch die Homopolymerisation von Styrol zwecks Erzeugung von Polystyrolharzen in der Industrie weit
verbreitet
Styrol und Butadien werden typischerweise durch
Dehydrierung von Äthylbenzol bzw. Bütylen über festen Katalysatoren in Anwesenheit von überhitztem Dampf,
vorzugsweise im Temperaturbereich von 500 bis 700" C,
hergestellt Für solche Dehydrierungsreaktionen besonders wirksame Katalysatoren bestehen aus mit Chromoxid
stabilisiertem Eisenoxid und enthalten Kaliumoxid (Carbonat) als Promotor. Man hat sehr viel Forschungsarbeit
in den Versuch investiert die Aktivität und Selektivität dieser Katalysatoren zu verbessern. Jede
Verbesserung, welche entweder eine Erhöhung der Selektivität, ausgedrückt in Molen des gewünschten
erzeugten Produktes je Mol der umgesetzten Reaktionsteilnehmer bzw. der Umwandlungsrate, ausgedrückt
in MbI zur Umsetzung gebrachter Reaktionsteilnehmer je Mol Ausgangsmaterial bewirkt ist wirtschaftlich
von Bedeutung, falls dabei weder die Selektivität bzw. der Umwandlungsgrad beeinträchtigt
wird, weil auf diese Weise die Gesamtausbeute des Produktes, ausgedrückt als Mole des gewünschten
Produktes, welche je Mol an Reaktionsteilnehmern erzeugt werden, erhöht werden kann. Jede Erhöhung
des zahlenmäßigen Wertes der Ausbeute führt demgemäß
zu einem wirksameren Betrieb einer entsprechenden
Anlage, da größere Mengen der Reaktionspartner
M das gewünschte Endprodukt übergeführt werden,
können. Bei technischen GroßanJagen in denen oft
Millionen kg des Produktes im Jahr erzeugt werden,
kann schon eine Erhöhung der Selektivität um nur 0,1
oder 0>2 Prozent zu einer beträchtlichen Nettoerhöhung
in der Anlageproduktion führen oder es können dadurch
beträchtliche Ersparnisse bezüglich der Menge an Ausgangsmaterialien realisiert werden.
Es ist an sieb bekannt, Vanadiumpentcxid zu den
vorstehend! beschriebenen Katalysatoren: des. Eisenoxid-Chromoxid-Kaliumoxidtyps
zuzusetzen, um auf diese Weise die Selektivität zn erhöben. Solche Vanadiumpentoxid
enthakenden Katalysatoren: werden unter anderem in den US-Patentschriften 3351683 und
30 84 125 beschrieben.
Auch der Zusatz von Kobalt zu einem typischen Eisenoxid-Chromoxid- Kaliumoxidkatalysator ist bereits
Stand der Technik (vgL US-Patentschrift 32 91; 756). Aus
der zuletzt genannten Literaturstelle ist aber auch bekannt daß der Ersatz von der Gesamtmenge oder
einem wesentlichen Anteil des Eisenoxids in solchen Katalysatoren durch Kobalt(II!)ferrit eine signifikante
Erhöhung der Katalysatoraktivität ermöglicht während bei Verwendung nur geringer Mengen eines Zusatzes
von K.obalt(II)ferrk die Katalysatoraktivität wieder auf
den üblichen Wert von Eisenoxidkatalysatoren absinkt
Überraschenderweise wurde nuvimehr gefunden, daß ein geringfügiger Zusatz von Kobaltverbindungen für
Dehydrierungskatalysatoren, welche Eisenoxid-Chromoxid-Kaliumoxid
und Vanadiumpentoxid enthalten, die Ausbeute an ungesättigten Kohlenwasserstoffen
aus den entsprechenden stärker gesättigten Ausgangsmaterialien verbessett
Insbesondere läßt sich so die Ausbeute bei der Gewinnung von Styrol aus Äthylbenzol und die
Ausbeute bei der Gewinnung von Butadien aus Butylen erhöhen. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen
Katalysatoren auch für die Herstellung von Olefinen aus den entsprechend stärker gesättigten aliphatischen
Kohlenwasserstoffen und vor allem für die Erzeugung von Butadien aus Butylen bzw. von Isopren aus Amylen
sehr geeignet. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können weiterhin für die Erzeugung von aJkenylaromatischen
Kohlenwasserstoffen aus alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, insbesondere
zur Erzeugung von niedrig-alkenylaromatischen Kohlenwasserstoffen aus den entsprechenden niedrig-alkylaromatischen
Kohlenwasserstoffen, wobei die Niedrigalkylgruppen 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten. Ganz
speziell eignen sich die erfindungsgemäßen Katalysatoren für die Erzeugung von Styrol aus Äthylbenzol.
Der erfindungsgemäße Eisen, Kalium, Chrom und Kobalt enthaltende Katalysator, insbesondere für
Dehydrierungsreaktionen, hergestellt durch Mischen der Oxide und/oder Verbindungen, die sich durch
Calcinierung thermisch in Oxide zerlegen lassen, Erzeugung einer Paste unter Zusatz von Wasser,
Verpressen zu Körnern sowie Trocknen und Calcinieren bei einer Temperatur von 600 und 1000° C, ist
dadurch gekennzeichnet, daß er
(a) 50 bis 95 Gewichtsprozent einer Eisenverbindung, ausgedrückt als Ferrioxid,
(b) 5 bis 30 Gewichtsprozent einer Kaliumverbindung, ausgedrückt als Kaliumoxid,
(K)! II his. 6 Gewichtsprozent einer Chromverbindung,
ausgedrückt als Chromoxid;
(d) Il bis. & Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung;
ausgedrückt als Vanadiumpentoxidl und
(ie); 0;l! bis, I® Gewichtsprozent einer Koballverbmdung;
ausgedrückt als. Kobalt(lir)roxid,
enthält
Gemäß'· einer bevorzugten! Ausführungsform sind! die
erfindungsgemäßeni Katalysatoren gekennzeichnet durch einen;Gehalt! an
a)l 55> bis 90) Gewichtsprozent einer Eisenverbindung,
ausgedruckt als Ferrioxid;
b)i 6 bis 25 Gewichtsprozent einer Kalium Verbindung, π
ausgedrückt als Kaliumoxid;
c)i 1,5 bis 5 Gewichtsprozent einer Chrom verbindung,
ausgedrückt als Chromoxid.
d): 2,0' bis 5 Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung,
ausgedrückt als Vanadiumpentoxid, und _>o
e)i Oj i! bis 5 Gewichtsprozent einer KobaJtverbindüng,
ausgedrückt als KobaJl(I l:)-oxid
Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Katalysatoren
bei einer Zusammensetzung gemäß der >■->
vorstehend; gekennzeichneten bevorzugten Ausführungsform
0·3 bis 4 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 0j5>
bis. 3 Gewichtsprozent einer Kobaltverbindung, ausgedrückt als Kobalt(ll)-oxid.
Solche Katalysatoren können, mit besonderem Vorteil «>
für die !Herstellung von vinylaromatischen Verbindungen
verwendet werdem eignen: sich' aber auch für die Herstellung von: Dienen: aus Monoolefinen.
Für die Herstellung von: Diene«' aus Monoolefinen
geeignete erfindungsgemäße Katalysatoren, beispiels- r> weise für die· Erzeugung vom !isopren aus Ämylen oder
von Butadien aus Bütylen, enthalten typischerweise 50
bis 75 Gewichtsprozent und! vorzugsweise 55 bis 70 Gewichtsprozent einer Eiser.verbiivdung, ausgedrückt
als Ferrioxid, 15 bis 30 Gewichtsprozent und Vorzugs- -to
weise 20' bis 30 Gewichtsprozent einer Kaliumverbindung,
ausgedrückt als Kaliumoxid, 1 bis 6 Gewichtsprozent
und vorzugsweise 1,5 bis 5 Gewichtsprozent einer Chromverbindung, ausgedrückt als Chromoxid, 1 bis 6
Gewichtsprozent und vorzugsweise 2 bis 5 Gewichts- 4>
prozent einer Vanadiumverbindung, ausgedrückt als Vanadiumpentoxid; und1 Q;1 bis 10' Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, noch bevorzugter
0,3 bis 5 Gewichtsprozent und besser 0,3 bis 4,0
Gewichtsprozent sowie optimal 0(5 bis 3 Gewichtspro- -,n
zent einer Kobaltverbindung, ausgedrückt als Kobalt(H)-oxid. Mit derart zusammengesetzten Katalysatoren
können aber auch vinylaromatische Verbindungen aus alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen
hergestellt werden. r>
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren können ganz unterschiedliche Arten von
Eisenoxid verwendet werden. Typischerweise verwendet man für die Katalysato-herstellung die bekannten,
auf synthetischem Wege erzeugten roten, rotbraunen, mi
gelben oder schwarzen Pigmentpulver. Die roten oder rotbraunen Pigmente bestehen aus hochreinem Ferrioxid,
während es sich bei dem schwarzen Pigment um die magnetische Form handelt, nämlich um Ferrosoferrioxid
(FeIO4), die unter den verschiedenen Reaktions- h r>
bedingungen üblicherweise im Katalysator enthalten ist. Die gelben Eisenoxidpigmente bestehen dagegen aus
einer Monohydratform von Ferrioxid. Diese Oxide lassen sich nach: den verschiedensten: Arbeitsweisen
herstellen, beispielsweise durch Oxidation; vom Eisenverbindungen;,
durefr Abrösten; Ausfällen oder Calzinierem
Besonders, geeignet ist als. Katalvsaiorkomponente das
Monohydrat vom gelbem. Eisenoxid! Ganz besonders
bevorzugt sind! jedoch Pigmente aus. roten Eisenoxidesmit
einem ReinÜeitsgrad! von' über 98 Gewiehtspporjent-Deraitige
rote Eisenoxide haben eine Oberflächenausdiennung:
im Bereich von 2 bis 5OmVg und die
Teilchengröße variiert zwischen.OJi und 2 Mikron.
Es ist an sieb bekannt, daß: Katalysatoren mit
besonderer Selektivität dann erhalten werden, wenn
diese Oberflächenausdehnungen unterhalb. 10 m-Vg und
in vielen Fällen sogar unterhalb 5m2/g aufweisen. Falls
Eisenoxide zur Anwendung kommen; die eine Oberflächenausdehnung
oberhalb dieser Werte aufweisen, kann
die Oberfläche durch ein Vorcalzinieren der Eisenoxide
bei: Temperaturen! oberhalb 700° C herabgesetzt werden,
wobei diese Vorcalzinierung während einer halben Stunde' bis zu mehreren Stunden lang durchgeführt
werden: kann.
Die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen
Katalysatoren kann durch, einen. Bindemittelzusatz erhöht werden, beispielsweise durch einen Zusatz vom
Calciumaluminat und/oder Portlandzement Die Katalysatorfestigkeit kann jedoch auch dadurch: verbessert
werden; daß" man die extrudierten Pellets bei Temperaturen
im Bestich von etwa 700 bis 1000° C calzinieirt.
Durch eiue Calzinierung bei diesen Temperaturen kann
der Bindemittelgehalt herabgesetzt werden, oder man kann sogar ganz auf Bindemittel verzichten.
Obwohl die vorstehend erläuterten Arbeitsweisen, im
allgemeinen: zu Katalysatoren mit der gewünschten Oberflächenausdehnung führen, können dabei auch
Katalysatoren mit einer relativ hohen Dichte entstehen.
Es wurde jedoch gefunden, daß Katalysatoren mit sehr
poröser Struktur und niedriger Oberflächenausdehnung eine besonders hohe Aktivität in bezug auf die
katalytische Dehydrierung aufweisen. Es sind die verschiedensten Arbeitsweisen bekannt und können
auch im vorliegenden Fall angewendet werden, um solche Katalysatoren hoher Porosität herzustellen.
Beispielsweise kann verbrennbares Material wie Sägemehl, Kohlenstoff oder Holzmehl, während der
Katalysatorbildung zu der Katalysatormasse zugesetzt werden, und diese verbrennbaren Materialien werden
ausgebrannt, nachdem die entsprechenden Pellets
gebildet worden sind. Viele solcher die Porosität fördernden Zusatzstoffe erleichtern auch das Extrudieren von Pellets, beispielsweise wenn man Graphit oder
wäßrige Lösungen von Methylcellulose für diesen Zweck einsetzt
Die als Promotor wirkende Kaliumverbindung kann, in dem Katalysator in verschiedener Form zugesetzt
werden. Beispielsweise kann man direkt Kaliumoxid zusetzen oder andere Kaliumverbindungen, die unter
den Dehydrierungsbedingungen mindestens zum Teil in die Oxide umwandelbar sind* beispielsweise das
Hydroxid, Carbonat, Dicarbonat, Phosphate, Borate und das Acetat Eine besonders bevorzugte Form der
Kai ium verbindung ist Kaliumcarbonat
A.uch die Chromverbindung kann dem Katalysator als fertiges Chromoxid oder in Form einer Chromverbindung
einverleibt werden, welche beim Calzinieren in Chromoxid umgewandelt wird. Beispielsweise eignen
sich hierzu Chromnitrat, -hydroxid und -acetat.
Vanadium wird dem Katalysator als fertiges Vanadiumpentoxid oder in Form eines Salzes oder anderer
thermisch zu den Oxiden zersetzbarer Verbindungen zugesetzt, beispielsweise in Form von Vanadiumsulfat,
Vanadiumoxisulfat Vanadiumsulfit oder Vanadiumvaxiadat
Kobalt wird dem Katalysator alu Oxid oder in Form ·-,
einer Verbindung zugesetzt, welche zu dem Oxid des zweiwertigen Kobalts zersetzbar ist beispielsweise als
Kobatthydroxidnitrat -acetat oder -oxalat
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine ι ο
Aifcjjtsweise besteht darin, daß man eine Mischung der
betreffenden Oxide in einer Kugelmühle zusammenmischt,
dann eine geringe Menge Wasser zusetzt und die so gebildete Paste zu kleinen Pellets extrudiert welche
anschließend getrocknet und bei Temperaturen oberhalb 600° C calziniert werden. Eine andere Arbeitsweise
besteht darin, die Komponenten gemeinsam zu lösen, diese Lösung zu einem Pulver sprühzutroclcnen, dann
dieses Pulver zu dem entsprechenden Mischoxid zu calzinieren und schließlich ausreichend Wasser zuzusetzen,
so daß sich eine Paste bildet, welche dann zu Pellets extrudiert wird. Diese Pellets trocknet und calziniert
man. Auch ist es möglich, zunächst die ausfällbaren Ausgangsmaterialien, wie Eisen oder Chrom, in Form
der entsprechenden Hydroxide auszufällen, diesen Niederschlag teilzuentwässern, lösliche Salze von
Kalium und Vanadium zuzusetzen und anschließend die gebildete Masse zu extrudieren, die Pellets zu trocknen
und zu calzinieren. Eine bevorzugte Herstellungsweise für den Katalysator besteht darin, daß Eisenoxid,
Chromoxid, Kobaltcarbonat, Vanadiumpemoxid und Kaliumcarbonat jeweils in Pulverform miteinander
trocken vermischt werden. Dann setzt man Wasser hinzu, welches gewünschtenfalls auch noch etwas
Kaliumcarbonat in Lösung enthalten kann, vermahlt das
Ganze, pelletisiert diese Mischung, trocknet die so hergestellten Pellets und calziniert sie schließlich bei
einer Temperatur von 600 bis 10000C zu dem Katalysatorendprodukt. Alternativ kann das Vanadiumpentoxid
auch in der Kaliumcarbonatlösung aufgelöst werden, anstatt es mit dem Eisenoxid, Chromoxid und
Kobaltcarbonat trocken zu vermischen.
Die optimale Größe der bei der Katalysatorherstellung erzeugten Pellets variiert je nach den Erfordernissen
der durchzuführenden Verfahren. Typischerweise haben Katalysatorpellets einen Durchmesser von 0,3 bis
IiO cm, und ihre Längenausdehnung beträgt 03 bis 1,6 cm. Katalysatoren mit einem geringeren Durchmesser
weisen im allgemeinen eine höhere Aktivität auf, doch stellt sich dann auch ein größerer Druckabfall ein.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung dieser Katalysatoren zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen
in Gegenwart von Wasserdampf. Die Dehydrierungsreaktion wird üblicherweise bei Reaktionstemperaturen
im Bereich von etwa 500 bis 7000C durchgeführt. Die Dehydrierung kann absatzweise, halbkontinuierlich
oder kontinuierlich durchgeführt werden. Der Katalysator kann dabei in Form eines festen Bettes oder
in fluidisierter Form oder als Suspension verwendet werden.
Der zum Ausgangsmaterial zugesetzte Wasserdampf hat die Aufgabe, das Entfernen von kohlenstoffhaltigen
Rückständen vom Katalysator zu erleichtern. Das Ausgangsmaterial für die Reaktion enthält im allgemeinen
2 bis 30 Mol Dampf je Mol umzuwandelnder (,5
Kohlenwasserstoff. Katalysatoren, die einen höheren Gehalt an Kalium enthalten, werden üblicherweise bei
geringeren Molverhä'tnissen von Ausgangsmaterial zu Dampf angewendet
Die gasförmige stündliche Raumgeschwindigkeit bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Katalysatoren
kann im Bereich von etwa UO ibis 3000 variieren. Die
nachstehenden Beispiele e;-läutern die Erfindung.
Beiispa«] 1
A) Durch Trockenvermischen von Kobaltcarbonat
Vanadiumpentoxid, Chromoxid, Kaliumcarbonat und rotem Eisenoxid mit einer Ofoerflächenausdehnung von
5 m2/g und einer mittleren !Teilchengröße ven 1 Mikron
werden die Ausgangsmaterialien zu der gewünschten Katalysatorzusammensetzung vereinigt. Anschließend
wird Wasser zugesetzt und diese Mischung wird vermählen und dann pelletisäert Die Pellets werden 20
Minuten lang bei 2000C getrocknet und dann etwa 50 Minuten bei 10000C calziniert Dieser Katalysator ist
nachstehend in Tabelle 1 als »1-A« gekennzeichnet. Dieser Katalysator wird bezüglich seiner Aktivität und
Selektivität bei der Dehydrierung von Äthylbenzol zu Styrol getestet. Die Katalysatorpellets werden in einen
Reaktor mit einem Volumen von 100 cm3 eingebracht, und dann leitet man durch den Reaktor eine vorgeheizte
Mischung aus Dampf und Äthylbenzöl mit einem Mol verhältnis von 12:1 durch das Katalysatorbett,
welches auf einer Temperatur gehalten wird, die erforderlich ist um den gewünschten Umsetzungsgrad
von Äthylbenzol zu erzielen. Diese Temperatur ist von der Katalysatoraktivität abhängig. Es wird ein Druck
von etwa 0 bis 4 cm Wassersäule angewendet, und die flüssige stündliche Raumgeschwindigkeit von Äthylbenzol
betrug 0,65 h"1 bis etwa 1,13 h-1. Die aus dem
Reaktor abströmenden Dämpfe wurden bezüglich des Gehalts an Styrol, Äthylbenzol, Benzol und Toluol
analysiert. Diese Meßwerte wurden auf Aktivität und Selektivität umgerechnet, und die dabei erhaltenen
Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I zusammengefaßt
B) Gemäß der Arbeitsweise von Abschnitt A) wird ein Katalysator »1-B« hergestellt, dessen Zusammensetzung
nicht der Lehre der Erfindung entspricht. Dieser Katalysator enthält nur Eisenoxid, Kaliumoxid und
Chromoxid. Die Zusammensetzung des Katalysators und die bei der Dehydrierung von Äthylbenzol zu Styrol
erhaltenen Aktivitäten und Selektivitäten sind gleichfalls
in Tabelle .1 angegeben.
C) Gemäß der Arbeitsweise von Abschnitt A) wird ein nicht erfindungsgemüßer Katalysator »1 -C« hergestellt
und geprüft, der Eisenoxid, Chromoxid und Kaliumoxid sowie Vanadiumoxid als Promotor enthält. Die Ergebnisse
sind gleichfalls in Tabelle I zusammengestellt.
D) Gemäß der Arbeitsweise von Abschnitt A) wird ein nicht der Erfindung entsprechender Katalysator
»1-D« hergestellt und bezüglich der Dehydrierungsreaktion getestet. Dieser Katalysator enthält Eisenoxid,
Chromoxid und Kaliumoxid sowie Kobalt als Promotorsubstanz. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß der Zusatz von CoO zu einem Vanadium enthaltenden Katalysator einen
synergistischen Effekt hervorruft, während der gleiche Zusatz von Kobaltoxid zu einem Eisenoxid, Chromoxid
und Kaliumoxid enthaltenden Katalysator keine Wirkung bezüglich einer Aktivitätsverbesserung ergibt
In Tabe'.le 1 und weiter in der Beschreibung wird die
Abkürzung Τμο) für diejenige Temperatur in 0C
verwendet, bei der eine 70prozentige Umwandlung stattfindet, und die Abkürzung S(7o) zeigt die Selektivität
bei einer 70prozentigen Umwandlung an.
Tabelle I | 26 | Cr2O3 | 29 635 | 3,0 1,6 | 1,6 | Fe2O3 | 8 | £(70) | |
7 | - | ||||||||
2,8 | Rest | % | |||||||
Rest | ^70) | 91,4 | |||||||
Dehydrierungskatalysatoren | Zusammensetzung | Rest | 87,6 | ||||||
Katalysator | K2O | V2O5 CoO | Rest | C | 90,8 | ||||
(jeweils | in Gewichtsprozent) | 616 | 86,3 | ||||||
9,6 | 2,5 | 599 | |||||||
1-A (Erfindung) | 9,6 | 2,5 | 630 | ||||||
1-B (Vergleich) | 9,6 | 2,5 | 600 | ||||||
1-C (Vergleich) | 9,6 | 2,5 | |||||||
1-D (Vergleich) | |||||||||
Es wird gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1, Absatz A) ein erfindungsgemäßer Katalysator hergestellt,
der 1,6 Gewichtsprozent CoO, 3,0 Gewichtsprozent V2Os, 2,5 Gewichtsprozent O2O3 und wechselnde
Mengen an Kaliumoxid enthält, wobei der restliche Anteil der Katalysatorzusammensetzung aus Ferrioxid
besteht. Die Ergebnisse der entsprechenden Versuche sind in Tabelle II zusammengestellt. Daraus ergibt sich,
daß der optimale Gehalt an Kaliumoxid etwa 12,5 Gewichtsprozent beträgt, obwohl auch kleinere und
größere Mengen an Kaliumoxid noch zu befriedigenden Ergebnissen führen.
Optimierung des Kaliumgehalts der Dehydrierungskatalysatoren
Katalysator | K2O | Beispiel | 7(7O) | SO0) |
Gew.-% | C | % | ||
2-A | 7,5 | 615 | 90,2 | |
2-B | 9,6 | 611 | 91,5 | |
2-C | 11,0 | 606 | 91,2 | |
2-D | 12,5 | 602 | 91,8 | |
2-E | 14,0 | 612 | 91,9 | |
2-F | 16,0 | 617 | 91,8 | |
3 |
Es werden gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1, Absatz A) verschiedene erfindungsgemäße Katalysatoren
und Vergleichskatalysatoren hergestellt und geprüft, bei denen die Konzentration an Kobalt und
se sind nachstehend in Tabelle III zusammengefaßt. Aus dieser Tabelle ergibt sich, daß bei hohem Kobalt- und
Vanadiumgehait die Katalysatorselektivität signifikant abfällt. Bei den Katalysatoren 3E und 3F handelt es sich
Vanadium variiert wird. Die dabei erhaltenen Ergebnis- 4>
um Vergleichskatalysatoren.
Dehydrierungskatalysatoren mit wechselnden Konzentrationen an Kobalt und Vanadium
Kataly | Zusammensetzung | 2,5 | 1,5 | CoO | Fe2O3 | 7(701 | 5Wo) | 90,4 |
sator | 2,5 | 3,0 | 0,8 | Rest | C | % | 90.5 | |
3-A | K2O Cr2O3 V2O5 (jeweils in Gewichtsprozent) |
2,5 | 3,0 | 1,6 | Rest | 613 | 90,0 | |
3-B | 9,6 | 2,5 | 3,0 | 5,0 | Rest | 611 | 91,4 | |
3-C | 9,6 | 2,5 | 3,0 | 10,0 | Rest | 611 | 90,1 | |
3-D | 9,6 | 2,5 | 12,0 | 15,0 | Rest | 603 | 89,1 | |
3-E | 9,6 | 6,4 | Rest | 606 | 88,8 | |||
3-F | 9,6 | 2,5 | 1,6 | |||||
9,6 | 2,5 | 1,6 | 1,6 | Rest | fast inaktiv, ergibt nur eine 26prozentige Um wandlung bei 597 C |
|||
3-G | 3,2 | Rest | 613 | |||||
3-H | 9,6 | 612 | ||||||
9,6 |
Claims (1)
1. Eisen, Kalium, Chrom und! Kobalt enthaltender
Katalysator, insbesondere iür Dehydrieningsreaktionen,
hergestellt durch Mischen der Oxide und/oder Verbindungen, die sich durch Calrinierung
thermisch: in Oxide1 zerlegen lassen, Erzeugung einer
Paste unter Zusatz vom Wasser,. Verpressen zu
Körnern, sowie Trocknen und Calcinieren bei einer
Temperatur von 600 bis ÜOOOPC, dadurch
ge ke iünzeiichiHe t„ daß er
a)i 50! bis 95 Gewichtsprozent einer Eiseaverbio-
dung, ausgedrückt als, Ferrioxid,
b); 5 bis 30 Gewichtsprozent einer Kaliumverbindung, ausgedrückt als Kaliumoxid,
b); 5 bis 30 Gewichtsprozent einer Kaliumverbindung, ausgedrückt als Kaliumoxid,
c) 1 bis 6 Gewichtsprozent einer Chromverbin.-dung,
ausgedrückt als Chromoxid,
d) 1 bis & Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung,
ausgedrückt als Vanadiumpentoxidynnd
e) 0,1 bis 10 Gewichtsprozent einer Kobaltverbindung,
ausgedrückt als K.obait(i l)K>xid,
enthält
Z Verwendung eines Katalysators gemäß Anspruch
1 zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen
in Gegenwart von: Wasserdampf
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US59333575A | 1975-07-03 | 1975-07-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2629635A1 DE2629635A1 (de) | 1977-01-27 |
DE2629635B2 true DE2629635B2 (de) | 1980-05-14 |
DE2629635C3 DE2629635C3 (de) | 1981-06-25 |
Family
ID=24374325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2629635A Expired DE2629635C3 (de) | 1975-07-03 | 1976-07-01 | Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS527889A (de) |
AU (1) | AU500742B2 (de) |
BE (1) | BE843682A (de) |
BR (1) | BR7604302A (de) |
CA (1) | CA1074773A (de) |
DE (1) | DE2629635C3 (de) |
FR (1) | FR2315995A1 (de) |
GB (1) | GB1539551A (de) |
IN (1) | IN143710B (de) |
IT (1) | IT1064096B (de) |
NL (1) | NL186898B (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IN148558B (de) * | 1977-04-14 | 1981-04-04 | Shell Int Research | |
FR2411169A1 (fr) * | 1977-12-12 | 1979-07-06 | Shell France | Procede de deshydrogenation sans oxydation et composition catalytique pour la mise en oeuvre de ce procede |
JPS5594647A (en) * | 1979-01-04 | 1980-07-18 | Dow Chemical Co | Improved dehydrogenation reaction catalyst tablet and its preparation |
EP1919614A1 (de) * | 2005-07-22 | 2008-05-14 | Basf Se | Katalysator zur dehydrierung oder hydrierung von kohlenwasserstoffen enthaltend sekundäres katalysatormaterial |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3291756A (en) * | 1964-01-09 | 1966-12-13 | Baugh Chemical Company | Catalytic dehydrogenation |
-
1976
- 1976-06-11 CA CA254,619A patent/CA1074773A/en not_active Expired
- 1976-06-14 IN IN1031/CAL/1976A patent/IN143710B/en unknown
- 1976-06-30 NL NLAANVRAGE7607155,A patent/NL186898B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-01 DE DE2629635A patent/DE2629635C3/de not_active Expired
- 1976-07-01 BE BE168553A patent/BE843682A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-01 FR FR7620087A patent/FR2315995A1/fr active Granted
- 1976-07-01 JP JP51077104A patent/JPS527889A/ja active Granted
- 1976-07-01 BR BR7604302A patent/BR7604302A/pt unknown
- 1976-07-01 GB GB27462/76A patent/GB1539551A/en not_active Expired
- 1976-07-01 IT IT24942/76A patent/IT1064096B/it active
- 1976-07-01 AU AU15487/76A patent/AU500742B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE843682A (fr) | 1977-01-03 |
CA1074773A (en) | 1980-04-01 |
JPS527889A (en) | 1977-01-21 |
JPS5713335B2 (de) | 1982-03-16 |
DE2629635C3 (de) | 1981-06-25 |
BR7604302A (pt) | 1977-07-26 |
FR2315995B1 (de) | 1981-08-21 |
FR2315995A1 (fr) | 1977-01-28 |
AU1548776A (en) | 1978-01-05 |
AU500742B2 (en) | 1979-05-31 |
GB1539551A (en) | 1979-01-31 |
DE2629635A1 (de) | 1977-01-27 |
IN143710B (de) | 1978-01-21 |
IT1064096B (it) | 1985-02-18 |
NL7607155A (nl) | 1977-01-05 |
NL186898B (nl) | 1990-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2815874C3 (de) | Katalysator zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen in ungesättigtere Kohlenwasserstoffe sowie die Verwendung des Katalysators in Kohlenwasserstoffdehydrierungsverfahren in Gegenwart von Dampf | |
DE2815812C2 (de) | Katalysator für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen zu ungesättigten Kohlenwasserstoffen und seine Verwendung für die Dehydrierung in Gegenwart von Dampf | |
DE2302658C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kupfer-Trägerkatalysators | |
DE1963012C3 (de) | Verfahren zur Stabilisierung von kristallinen Natrium-alumosilikat-Zeolithen | |
DE2459931A1 (de) | Dehydrationskatalysator | |
DE2253215C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Dehydrierung von Alkylaromaten zu Vinylaromaten | |
DE2406280A1 (de) | Katalysator | |
DE3009495C2 (de) | ||
EP1027928A1 (de) | Katalysator zur Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol | |
DE3442636C2 (de) | ||
DE2043995A1 (de) | Ox>dationskatalysator | |
DE3643382C2 (de) | Katalysator für ein Verfahren zur Herstellung von Alkenylbenzolen durch nicht-oxidatives Dehydrieren der entsprechenden Alkylbenzole | |
DE3027358A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines aromatischen kohlenwasserstoffgemisches | |
DE2112144B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxidation von Methanol zu Formaldehyd | |
DE2803175A1 (de) | Chromfreie katalysatoren und ihre verwendung bei der kontinuierlichen dehydrierung von kohlenwasserstoffen | |
DE3112855C2 (de) | ||
DE2947931C2 (de) | ||
EP0009068B1 (de) | Fliessbettkatalysatoren zur Herstellung von synthetischem Erdgas durch CO-Methanisierung | |
DE2629635C3 (de) | Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen | |
DE1593370B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Styrol oder Divinylbenzol durch katalytische Dehydrierung der entsprechenden Äthylbenzole in Gegenwart eines Katalysators | |
DE1542074A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren | |
EP0866731B1 (de) | Verfahren zur herstellung von katalysatoren für selektive dehydrierungen sowie dadurch hergestellte katalysatoren | |
DE2653797C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von mit 0,01 bis 25 % Chromoxid und/oder Eisenoxid dotiertem Aluminiumoxid | |
DE2648443C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von olefinisch ungesättigter Verbindungen durch nicht-oxidative Dehydrierung in Gegenwart eines Spinell-Katalysators | |
DE1542074C (de) | Verfahren zur Herstellung von Dehydrierungskatalysatoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: JUNG, E., DIPL.-CHEM. DR.PHIL. SCHIRDEWAHN, J., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |