DE2629635C3 - Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Katalysator und seine Verwendung für die Dehydrierung von KohlenwasserstoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Katalysatoren mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere für Dehydrie- Jo
rungsreaktionen, beispielsweise für die Erzeugung von vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen aus alkylsubstituterten aromatischen 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 4-, verbreitet
Styrol und Butadien werden typischerweise durch Dehydrierung von Äthylbenzol bzw. Butylen über festen
Katalysatoren in Anwesenheit von überhitztem Dampf, vorzugsweise im Temperaturbereich von 500 bis 7000C, y>
hergestellt. Für solche Dehydrierungsreaktionen besonders wirksame Katalysatoren bestehen aus mit Chromoxid stabilisiertem Eisenoxid und enthalten Kaliumoxid
(Carbonal) als Promotor. Man hat sehr viel Forschungsarbeit in den Versuch investiert, die Aktivität und ,5
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, ausge- w
drückt in Mol zur Umsetzung gebrachter ReaktionsteÜ-nehmer 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 h-,
Produktes, ausgedrückt als Mole des gewünschten Produktes, welche je Mol an Reaktionsteilnehmern
erzeugt werden, erhöhl werden kann. Jede Erhöhung
des zahlenmäßigen Wertes der Ausbeute führt demgemäß zu einem wirksameren Betrieb einer entsprechenden Anlage, da größere Mengen der Reaktionspartner
in das gewünschte Endprodukt übergeführt werden können. Bei technischen Großanlagen 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 Neüoerhöhung
in der Anlageproduktion führen oder es können dadurch beträchtliche Ersparnisse bezüglich der Menge an
Ausgangsmaterialien realisiert werden.
Es ist an sich bekannt, Vanadiumpentoxid zu den
vorstehend beschriebenen Katalysatoren des Eisenoxid-Chromoxid-Kaliumoxidtyps zuzusetzen, um auf diese
Weise die Selektivität zu erhöhen. Solche Vanadiumpentoxid enthaltenden Katalysatoren werden unter
anderem in den US-Patentschriften 33 Sl 683 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 KobaIt(II)ferrii die Katalysatoraktivität wieder auf den üblichen Wert von Eisenoxidkatalysatoren absinkt
Überraschenderweise wurde nunmehr 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 verbessert
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 alkenylaromatischen 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 10000C, 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,
(c) 1 bis 6 Gewichtsprozent einer Chromverbindung, ausgedruckt als Chromoxid,
(d) 1 bis 6 Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung, ausgedrückt als Vanadiumpentoxid, und
(e) 0,1 bis 10 Gewichtsprozent einer Kobaltverbindung,
ausgedrückt als Kobalt(ll)-oxid,
enthält
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Katalysatoren gekennzeichnet
durch einen Gehalt an
a) 55 bis 90 Gewichtsprozent einer Eisenverbindung, ausgedrückt als Ferrioxid,
b) 6 bis 25 Gewichtsprozent einer Kalium verbindung, is
ausgedrückt als Kaliumoxid,
c) 1,5 bis 5 Gewichtsprozent einer Chromverbindung, ausgedrückt als Chromoxid,
d) 2,0 bis 5 Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung,
ausgetinickt als Vanadiumpentoxid, und
e) 0,1 bis 5 Gewichtsprozent einer Kobaltverbindung,
ausgedrückt als Kobalt(II)-oxid.
Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Katalysatoren
bei einer Zusammensetzung gemäß der vorstehend gekennzeichneten bevorzugten Ausführungsform
03 bis 4 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3 Gewichtsprozent einer
Kobaltverbindung, ausgedrückt als KobaIt(U)-oxid. Solche Katalysatoren können mit besonderem Vorteil jo
für die Herstellung von vinylaromatischen Verbindungen verwendet werden, eignen sich aber auch für die
Herstellung von Bienen aus Monoolefinen.
Für die Herstellung von Dienen aus Monoolefinen geeignete erfindungsgemäße Katalysatoren, beispielsweise
für die Erzeugung von Isopren aus Amylen oder von Butadien aus Butylen, enthalten typischerweise 50
bis 75 Gewichtsprozent und vorzugsweise 55 bis 70 Gewichtsprozent einer Eisenverbindung, ausgedrückt
als Ferrioxid, 15 bis 30 Gewichtsprozent und Vorzugsweise 20 bis 30 Gewichteprozent einer Kaliumverbindung,
ausgedrückt als Kaliumoxid, 1 bis 6 Gewichtsprozent und vorzugsweise 1,5 bis 5 Gewichtsprozent einer
Chromverbindung, ausgedrückt als Chromoxid, 1 bis δ Gewichtsprozent und vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsprozent
einer Vanadiumverbindung, ausgedrückt als Vanadiumpentoxid, und 0,1 bis 10 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, noch bevorzugter 03 bis 5 Gewichtsprozent und besser 03 bis 4,0
Gewichtsprozent sowie optimal 0,5 bis 3 Gewichtspro- <-,n
zent einer Kobaltverbindung, ausgedrückt als Kobalt(II)-oxid. Mit derart zusammengesetzten Katalysatoren
können aber auch vinylaromatische Verbindungen aus alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen
hergestellt werden,
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren können ganz unterschiedliche Arten von
Eisenoxid verwendet werden. Typischerweise verwendet man für die Katalysatorherstellung die bekannten,
auf synthetischem Wege erzeugten roten, rotbraunen, ω 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 (Fe)O4), die unter den verschiedenen Reaktions- h-,
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 von Eisenverbindungen, durch Abrösten, Ausfällen oder Calzinieren.
Besonders geeignet ist als Katalysatorkomponente das Monohydrat von gelbem Eisenoxid. Ganz besonders
bevorzugt sind jedoch Pigmente aus roten Eisenoxiden mit einem Reinheitsgrad von über 98 Gewichtsprozent.
Derartige rote Eisenoxide haben eine Oberflächenausdehnung im Bereich ven 2 bis 50 mVg unii die
Teilchengröße variiert zwischen 0,1 und 2 Mikron.
Es ist an sich bekannt, daß Katalysatoren mit
besonderer Selektivität dann erhalten werden, wenn diese Oberflächenausdehnungen unterhalb 10 m2/g und
in vielen Fällen sogar unterhalb 5 m2/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 7000C 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 von Calciumaluminat und/oder Portlandzement Die Katalysatorfestigkeit
kann jedoch auch dadurch verbessert werden, daß man die extrudierten Pellets bei Temperaturen
im Bereich von etwa 700 bis 10000C calziniert Durch eine 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, daS 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
KaliumverbindUrig ist Kaliumcarbonat.
Auch 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 -acetal.
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 Vanadiumvanadat,
Kobalt wird dem Katalysator als Oxid oder in Form einer Verbindung zugesetzt, welche zu dem Oxid des
zweiwertigen Kobalts zersetzbar ist, beispielsweise als Kobalthydroxidnitrat, -acetat oder -oxalat
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine
Arbeitsweise 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 6000C calziniert werden. Eine andere Arbeitsweise
besteht darin, die Komponenten gemeinsam zu lösen, diese Lösung zu einem Pulver sprühzutrocknen, 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, jo
Chromoxid, Kobaltcarbonat Vanadiumpentoxid 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 VanadiumpentoxiJ 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 Kalalysatorpellets einen Durchmesser von 03 bis
1,0 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 i»uch 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 700°C 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. bo
Der zum Ausgangsmatcriai 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 h--,
Kohlenwasserstoff. Katalysatoren, die einen höheren Gehalt an Kalium nthalten, werden üblicherweise bei
geringeren Molverhältnissen von Ausgangsmaterial zu Dampf angewendet
Die gasförmige stündliche Raumgeschwindigkeit bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Katalysatoren
kann im Bereich von etwa 10 bis 3000 variieren. Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
A) Durch Trockenvermischen von Kobaltcarbonat, Vanadiumpentoxid, Chromoxid, Kaliumcarbonat und
rotem Eisenoxid mit einer Oberflächenausdehnung von 5 m2/g und einer mittleren Teilchengröße von 1 Mikron
werden die Ausgangsmaterialien zu der gewünschten Katalysatorzusammensetzung vereinigt. Anschließend
wird Wasser zugesetzt, und diese Mischung wird vermählen und dann pelletisiert. Die Pellets werden 20
Minuten lang bei 2000C getrocknet und dann etwa 50 Minuten bei 10000C calziniert Dieser Katalysator ist
nachstehend in Tabelle I als »1-A« gekennzeichnet Dieser Katalysator wird bezüglich seiner Aktivität und
Selektivität bei der Dehydrieru,:^. von Äthylbenzol zu
Styrol getestet Die Katalysatorpeiie's werden in einen
Reaktor mit einem Volumen von 100 cm3 eingebracht und dann leitet man durch den Reaktor eine vorgeheizte
Mischung aus Dampf und Äthylbenzol mit einem Molverhältnis 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-' bis etwa 1,8h-'. Die aus dem Reaktor abströmenden Dämpfe wurden bezüglich des
Gehalts an Styrol, Äthylbenzol, Benzo! 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 I angegeben.
C) Gemäß der Arbeitsweise von Abschnitt A) wird ein nicht erfindungsgemäßer Katalysator »I-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 Vmadium enthaltenden Katalysator einen
synergistischen Effekt hervorruft, während der gleiche Zusatz von Kobaltoxid zu einem Eisenoxid. Chromoxid
und Kaliumoxid enthaltenden Katalysator keine Wirkung bezüglich einer Aktivitätsverbesscrung ergibt.
In Tabelle I und weiter in der Beschreibung wird die
Abkürzung T( ,-,ι für diejenige Temperatur in 0C
verwendet, bei der eine 70prozentige Umwandlung stattfindet, und die Abkürzung S(?n) zeigt die Selektivität
bei einer 70prozentigen Umwandlung an.
Tabelle I
Dehydrierungskatalysatoren
Dehydrierungskatalysatoren
Katalysator | Zusammensetzung | Cr2O, | V3O4 | 3.0 | CoO | Fe3O1 | 'rni | Vn, |
KjO | Gewichtsprozent) | - | ||||||
(jeweils in | 2.5 | 2.8 | 1.6 | Rest | C | "'» | ||
I-Λ (Erfindung) | 9.6 | 2.5 | - | - | Rest | 616 | 91,4 | |
I-H (Vergleich) | 9.6 | 2.5 | - | Rest | 599 | 87.6 | ||
1-C (Vergleich) | 9.6 | 2.5 | 1.6 | Rest | 630 | 90.8 | ||
1-1) (Vergleich) | 9.6 | 600 | 86,3 |
Beispiel 2
Es wird gemäß der Arbeitsweise von Beispiel I, besteht. Die Ergebnisse der entsprechenden Versuche
Es wird gemäß der Arbeitsweise von Beispiel I, besteht. Die Ergebnisse der entsprechenden Versuche
stellt, der 1,6 Gewichtsprozent CoO. 3.0 Gewichtsprozent
V)O^, 2,5 Gewichtsprozent CnOi und wechselnde
Mengen an Kaliumoxid enthalt, wobei der restliche Anteil der Katalysptorzusammensetzung aus Ferrioxid
Sind in Tabelle ι" ZüSarfiiVicngcSicui. Damns 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 | Ciew..\ | Beispiel | 615 | .70, |
2-Λ | 7.5 | 611 | 90.2 | |
2-B | 9.6 | 606 | 91,5 | |
2-C | 11.0 | 602 | 91.2 | |
2-D | 12.5 | 612 | 91.8 | |
2-E | 14.0 | 617 | 91.9 | |
2-F | 16.0 | 3 | 91.8 | |
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
Vanadium variiert wird. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle III zusammengefaßt. Aus
dieser Tabelle ergibt sich, daß bei hohem Kobalt- und Vanadiumgehalt die Katalysatorselektivität signifikant
abfällt. Bei den Katalysatoren 3E und 3F handelt es sich um Vergleichskatalysatoren.
Dehydrierungskatalysatoren mit wechselnden Konzentrationen an Kobalt und Vanadium
Kataly | Zusammensetzung | Cr2O3 | V2O5 | 1,5 | CoO | Fe2O3 | 7(70) | 5("0l |
sator | K2O | in Gewichtsprozent) | 3,0 | |||||
(jeweils | 2.5 | 3.0 | 0.8 | Rest | C | % | ||
3-A | 9.6 | 2.5 | 3.0 | 1,6 | Rest | 613 | 90,0 | |
3-B | 9.6 | 2.5 | 3,0 | 5,0 | Rest | 611 | 91,4 | |
i-C | 9.6 | 2,5 | 12.0 | 10.0 | Rest | 611 | 90,1 | |
3-D | 9.6 | 2,5 | 15.0 | Rest | 603 | 89,1 | ||
3-E | 9.6 | 2.5 | 6.4 | Rest | 606 | 88,8 | ||
3-F | 9.6 |
3-G | 9.6 | 2.5 | 1.6 | 1,6 | Rest |
3-H | 9.6 | 2.5 | 1.6 | 3.2 | Rest |
fast inaktiv, ergibt nur
eine 26nrozentige Umwandlung bei 597 C
613 90.4
eine 26nrozentige Umwandlung bei 597 C
613 90.4
612 90.5
Claims (2)
1. Eisen, Kalium, Chrom und Kobalt enthaltender 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 bis ICOO0C, dadurch
gekennzeichnet, daß er
a) 50 bis 95 Gewichtsprozent einer Eisenverbindung, ausgedrückt als Ferrioxid,
b) 5 bis 30 Gewichtsprozent einer Kaliumverbindung, ausgedrückt als Kaliumoxid,
c) 1 bis 6 Gewichtsprozent einer Chromverbindung, ausgedrückt als Chromoxid,
d) 1 bis 6 Gewichtsprozent einer Vanadiumverbindung, ausgedrückt als Vanadiumpentoxid, und
e) 0,1 bis 10 Gewichtsprozent einer Kobaltverbindung, ausgedrückt als Kobah(Il)-oxid,
enthält
2. Verwendung eines Katalysators gemäß Anspruch 1 zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Wasserdampf.
20
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