DE2657126A1 - Katalysator zum reformieren von kohlenwasserstoffbrennstoffen - Google Patents
Katalysator zum reformieren von kohlenwasserstoffbrennstoffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Katalysator zum Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen zu einem
wasserstoffreichen reformierten Gas.
Insbesondere betrifft sie einen Katalysator zum Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen, die eine sehr
geringe thermische Zersetzung oder Bildung von Ruß zeigen, selbst wenn die Reaktion des Reformierens kontinuierlich
durchgeführt wird, um einen Kohlenwasserstoffbrennstoff zu einem wasserstoffreichen Gas zu reformieren.
durchgeführt wird, um einen Kohlenwasserstoffbrennstoff zu einem wasserstoffreichen Gas zu reformieren.
Als ein Weg zur Lösung des Problems des Reinigens von Abgasen von Automobilen ist die Verbrennung auf der
"mageren" Seite, d.h. die Verbrennung·in einem schwächeren Zustand als dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis in Betracht gezogen worden. Im Falle des Benzins bzw. Gasolins als ein gegenwärtig benutzter Kohlenwasserstoffbrennstoff, treten jedoch sogar in einem stöchiometrisch innerhalb der
"mageren" Seite, d.h. die Verbrennung·in einem schwächeren Zustand als dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis in Betracht gezogen worden. Im Falle des Benzins bzw. Gasolins als ein gegenwärtig benutzter Kohlenwasserstoffbrennstoff, treten jedoch sogar in einem stöchiometrisch innerhalb der
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Explosionsgrenzen liegenden Zustand verschiedene Probleme auf, wie auf eine ungleichmäßige Brennstoffverteilung in
dem Motor zurückgehende schwache Zündfähigkeit und durch die Erscheinung der Fehlzündung bzw. des Zündausfalls auftretende
Vibrationen. Die vorgenannten Probleme können durch die Verwendung von Wasserstoff als ein Brennstoff mit einer weiteren
Explosionsgrenze und einer geringen Zündenergie gelöst "werden. Hierbei kann ein Teil oder der gesamte Kohlenwasserstoffbrennstoff
zu einem wasserstoffreichen Gas reformiert werden und zusammen mit einer mageren Benzin/Luft-Mischung zur Anwendung
kommen.
Um Kohlenwasserstoffbrennstoffe zu wasserstoffreichem
Gas zu reformieren,sind bisher sehr oft Katalysatoren des Nickels benutzt worden, das auf einen /"-Aluminiumoxid
enthaltenden Träger aufgebracht worden war.
Nickelkatalysatoren haben den Mangel, daß ihre
katalytische Wirksamkeit durch Hitze und Sauerstoff, die bei der Reformierungsreaktion zugeführt werden, verschlechtert
wird. ^-Aluminiumoxid, als ein Bestandteil des Trägers, wird oft thermisch mit Nickel zur Umsetzung gebracht oder das
Nickel kristallisiert langsam aufgrund der Hitze. Um diese unerwünschten Reaktionsabläufe zu verhindern, sind Additive
und Träger erprobt worden; eine zufriedenstellende Lebensdauer ist jedoch noch nicht erreicht worden. Auf der einen Seite sind
Katalysatoren häufig nur in einem Zustand aktiv. Nickel ist auch im metallischen Zustand hochaktiv. Metallisches Nickel wird jedoch in Gegenwart
von Sauerstoff durch einen geringen Anstieg der Temperatur zu Nickeloxid umgesetzt und seine Wirksamkeit geht verloren.
Daher muß metallisches Nickel einer sorgfältigen Behandlung unterzogen werden. Insbesondere tritt eine Oxydation auf, wenn die
Reformingbedingungen stark schwanken. In einem solchen Fall
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muß die Zufuhr von Brennstoff, Wasser und Luft genau geregelt werden. Selbst dann, wenn eine derartig genaue Regelung
erfolgt, wird über eine Nebenreaktion sogar während der Reformingreaktion allmählich Ruß gebildet, bei der Ruß
stöchiometrisch nicht erzeugt wird. Daher wird der Abbau des Katalysators beschleunigt, bis er durch Ruß zersetzt
ist und das Reformieren unmöglich wird.
Daher ist es ein grundsätzliches Ziel der vorliegenden
Erfindung, diese bisher bei dem Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen
zu wasserstoffreichem Gas bei Nickelkatalysatoren nach dem Stande der Technik aufgetretenen
Schwierigkeiten zu beheben.
Des weiteren bezweckt sie die Schaffung eines Katalysators zum Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen
zu einem wasserstoffreichen Gas, der sehr schwache thermische Zersetzung oder Bildung von Ruß zeigt, selbst
wenn die Reformingreaktion kontinuierlich betrieben wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, einen Katalysator zum Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen
zu einem wasserstoffreichen Gas zu schaffen, der sogar Kohlenwasserstoffbrennstoffe eines kleineren
Molekulargewichts als das des Benzins zufriedenstellend reformieren kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Katalysator zum Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen zu einem
wasserstoffreichen reformierten Gas, der gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einem aktiven Träger aus Magnesiumaluminat
der Spinell-Struktur der allgemeinen Formel
MgAl2O4
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. G.
und an Platin und/oder Rhodium als auf den Träger aufgebrachtes Katalysatormetall.
Mit dieser Erfindung werden die vorgenannten Zwecke bzw. Ziele erreicht. Die sich bei ihrer Anwendung
zeigenden Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung und durch die Ansprüche im Zusammenhang mit den nachfolgenden
Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Wiedergabe eines Katalysators gemäß vorliegender Erfindung,
Fig. 1a einen Querschnitt des Katalysators und
Fig. 1b eine vergrößerte Ansicht des Teils A in Fig. 1a,
Fig. 2 eine Beziehung zwischen dem Magnesium/Aluminiumoxid-Verhältnis
in einem Träger und der Druckfestigkeit des Katalysators,
Fig. 3 ein Verhältnis zwischen einem Magnesium/Aluminiumoxid
-Verhältnis in einem Träger und der Menge an gebildetem Wasserstoff,
Fig. 4 eine Beziehung zwischen der aufgetragenen Menge an Platin und der Menge an Wasserstoff, der in
einem Träger aus Magnesiumaluminat der Spinellstruktur
bzw. in einem Träger aus y-Aluminiumoxid
gebildet worden ist,
Fig. 5 eine Beziehung zwischen der Menge an Rhodium und der Menge an Wasserstoff, der in einem Träger aus
Magnesiumaluminat der Spinell-Struktur bzw. in einem Träger aus •* -Aluminiumoxid gebildet worden
ist,
Fig. 6 die Bildung von Ruß im Verlaufe der Zeit in einem Pt/Rh-NiAl-O.-Katalysator, einem Pt/Rh- f-Aluminiumoxidkatalysator
bzw. einem Pt/Rh-MgAl„O.-Katalysator
,
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Fig. 7 eine Beziehung zwischen den Mengen an Platin und Rhodium, die auf einen Magnesiumaluminat
der Spinell^-Struktur aufgebracht sind, und der Menge an gebildetem Wasserstoff,
Fig. 8 eine Beziehung zwischen der Menge Nickel, die auf einen MgAl„0.-Träger aufgebracht ist und
der Menge an gebildetem Wasserstoff,
Fig. 9 eine Beziehung zwischen den Mengen an Platin und Rhodium, die auf einen MgAl„0.-Träger aufgebracht
sind, und der Menge an gebildetem Wasserstoff,
Fig.10 die Ergebnisse des Reformierens während 500 Stunden
unter Verwendung eines Pt/Rh- f-Aluminiumoxidkatalysators
nach Beispiel 4,
Fig.11 eine Beziehung zwischen den Ergebnissen des Reformierens und der Raumgeschwindigkeit
("space velocity") (G-H.S.V.) des in einem Pt/Rh-MgAl~0.-Katalysators
nach Beispiel 4 (nach dessen Benutzung während 5 00 Stunden) reformierten Gases,
Fig.12 den Vergleich zwischen einem Pt-MgAl?0.-Katalysator
, einem Pt/Li-MgAl2O4-Katalysator , einem
Pt/Mg-MgAl204-Katalysator und einem Pt/Mg/Li-MgAl-O.-Katalysator
im Hinblick auf die Mengen an gebildetem H- und CO und die Menge an gebildetem
Ruß,
Fig.13 einen Vergleich zwischen einem Rh-MgAl3O4-Katalysator
, einem RlVK-MgAl2O4-Katalysator , einem
Rh/Ca-MgAl«O4-Katalysator und einem Rh/Ca/K-MgAIpO.-Katalysator
im Hinblick auf die Mengen an gebildetem E- und CO und die Menge an gebildetem
Ruß,
Fig.14 einen Vergleich zwischen einem Pt/Rh-MgAl„O4-Katalysator
, einem Pt/Rh/Li-MgAl 0.-Katalysator,
einem Pt/Rh/Ba-MgAl204-Katalysator und einem
Pt/Rh/Li/Ba-MgAlp04-Katalysator im Hinblick auf
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die Mengen an gebildetem H„ und CO und die Menge an gebildetem Ruß,
Fig.15 eine Beziehung zwischen der zugefügten Menge an
Alkalimetall und/oder Erdalkalimetall und der Menge an gebildetem Ruß in einem Pt/Rh/Alkalimetall/
Erdalkalimetall-MgAl«O4-Katalysator,
Fig.16 das Ergebnis des Reformierens während 500 Stunden
unter Verwendung eines Pt/Rh/Li/Ba-MgAl-O.-Katalysators
nach Beispiel 13,
Fig.17 eine Beziehung zwischen den Ergebnissen des Reformierens
und der Raumgeschwindigkeit (G.H.S.V.)
des reformierten Gases in einem Pt/Rh/Li/Ba-MgAl^O.Katalysator
nach Beispiel 13 (nach dessen Benutzung während 500 Stunden),
Fig.18 die Bildung von Ruß im Verlaufe der Zeit eines
5 00stündigen Reformierens unter Verwendung des Pt/Rh/Li/Ba-MgAl^O.-Katalysators nach Beispiel
Der aus Magnesiumaluminat der Spinell-Struktur bestehende aktive Träger wird durch die Formel
MgAl2O4
wiedergegeben, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und eine hohe Druckfestigkeit und einen großen
Oberflächenbereich aufweist sowie als Katalysatorträger absolut eine Rolle spielt. Der Ausdruck "aktiv", der bei dem
erfindungsgemäß verwendeten Träger gebraucht wird, bedeutet,
daß die Oberfläche des Trägers einen porösen Zustand wiedergibt. Wenn die Oberfläche porös ist, ist auch der Oberflächenbereich
groß. Der aktive Träger gemäß vorliegender Erfindung hat eine geringfügige kataly-tische Aktivität
und behindert die Bildung von Ruß bei der Reformierungsreaktion wirksam.
7Q9826M03&
Da,s den aktiven Träger gemäß der vorliegenden Erfindung
bildende Magnesiumaluminat kann z.B. durch Reagieren und Calcinieren von f -Aluminiumoxid und Magnesiumoxid bei
hoher Temperatur oder durch Reagieren und Calcinieren von X" -Aluminiumoxid und einem Magnesiumsalz erhalten werden.
Jf" -Aluminiumoxid wird im allgemeinen als "aktiviertes Aluminiumoxid" bezeichnet. Auch sind als aktiviertes Aluminiumoxid
Nordstrandit, Gibbsit, Bialit, Bochmit, Diaspor, tn -Aluminiumoxid,
^, -Aluminiumoxid, 0 -Aluminiumoxid, ο -Aluminiumoxid,
j* -Aluminiumoxid, K" -Aluminiumoxid und {& -Aluminiumoxid
bekannt. Selbstverständlich können sie allein oder auch in Mischung verwendet werden.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, sog. inaktives Aluminiumoxid zu verwenden, wie *C -Aluminiumoxid
anstelle von aktiviertem Aluminiumoxid. oC -Aluminiumoxid
kann ebenfalls durch Calcinieren erhalten werden, jedoch ist die Oberfläche des anfallenden calcinierten Produktes
nicht porös. Um die Oberfläche porös zu machen, können zum Beispiel brennbare Substanzen, die beim Calcinieren freigesetzt
werden, oder ein geschäumtes keramisches Material hinzugefügt und gemischt werden.
Platin und Rhodium, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind hochaktiv, ohne daß sie in
Gegenwart von Sauerstoff oxidiert werden, und bilden keine Verbindung (Spinell) mit im Träger enthaltenem Aluminiumoxid.
Auch zeigen Platin, Rhodium und Mischungen davon mit einem Alkalimetall und/oder Erdalkalimetall nahezu keine
Kristallisation infolge thermischer Effekte^ und der Wärmewiderstand
ist verbessert.
Die Struktur eines Beispiels des Katalysators nach der vorliegenden Erfindung wird schematisch in den Figuren
1a und 1b gezeigt. Nach den Figuren 1a und 1b besteht der
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Träger (1) aus Magnesiumaluminat der Spinell-Struktur, das
durch Reaktion des f -Aluminiumoxids mit einem Magnesiumsalz
mittels Calcinierens erhalten worden ist und in Form von Pellets vorliegt. Da sich der Träger (1) aus porösen
Teilchen des Magnesiumaluminats (1a) zusammensetzt, ist die Oberfläche des Trägers (1) - wie in Fig. Ib gezeigt porös.
Auf der Oberfläche wird ein Katalysatormetall (2) aus Platin und/oder Rhodium oder eine Mischung davon zusammen
mit einem Alkalimetall und/oder einem Erdalkalimetall oder einer Mischung davon aufgetragen.
Der Katalysator gemäß vorliegender Erfindung wird im wesentlichen zum Reformieren von Benzin verwendet, er kann
jedoch auch in zufriedenstellender Weise beim Reformieren von Kohlenwasserstoffbrennstoffen mit einem Molekulargewicht
kleiner als das des Benzins zur Anwendung gebracht werden.
Wie oben beschrieben, sind die Katalysatoren nach der vorliegenden Erfindung dadurch ausgezeichnet, daß sie
kaum eine Kristallisation des Katalysatormetalls zeigen, die auf thermische Effekte, die Bildung einer Verbindung des
Katalysatormetalls mit dem Träger, die Verminderung der katalytischen Aktivität in Gegenwart von Sauerstoff, die Bildung
von Ruß und die Zersetzung ("desintegration") des Katalysators
durch Bildung von Ruß zurückgeht, wenn die Reformierungsreaktion durch Zuführung solcher Mengen an Kohlenwasserstoffbrennstoff,
Luft und/oder Wasser erfolgt, daß die Bildung von Ruß nicht stöchiometrisch auftritt.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung noch mehr erläutern.
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AA.
Körniges Jf —Aluminiumoxid (Schüttdichte 0,7,
Wasserabsorption 60 Gew.%) wird in eine wässrige Lösung getaucht, die 1,5 Mol pro Liter Magnesiumnitrat enthält,
getrocknet (200° C)/ bei 600° C calciniert und dann gekühlt»
Diese Verfahrensweise wurde viermal wiederholt. Die erhaltenen Teilchen werden weiter zwei Stunden
lang bei 1200° C calciniert, um einen körnigen Träger der Spinell-Struktur aus Magnesiumaluminat zu erhalten,
das durch die Formel
MgAl2O4
dargestellt wird. Die quantitative Analyse des Trägers der
Spinell-Struktur zeigt, daß der Magnesiumgehalt 3,86 χ 10 Mol pro Gramm Aluminiumoxid beträgt. Der Träger der
Spinell-Struktur wird 200 Stunden in einer Atmosphäre von 1000° C gelagert. Darauf wird die Druckfestigkeit des Trägers
gemessen. In diesem Fall wird das Verhältnis von Magnesium zu Aluminiumoxid als Bestandteile des Trägers variiert. Die
erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 2 gezeigt. Die Messung der Druckfestigkeit wird durch Anwendung eines Drucks auf
ein Teilchen des körnigen Trägers der Spinell-Struktur eines Durchmessers von 3 mm und durch Ablesen des Drucks, bei dem
die Teilchen zerbrechen, durchgeführt. Das Verhältnis von Magnesium zu Aluminiumoxid wird ebenfalls durch Variieren
der Konzentration des Magnesiumnitrats verändert.
Wie es aus Fig. 2 deutlich wird, liegt die Druckfestigkeit bei einem Verhältnis von Magnesium zu Aluminiumoxid von
-3 -3
weniger als 2 χ 10 Mol/g unter 8,kg, bei 2x10 bis
-2 -2
1x10 Mol/g bei 8 bis 12 kg und bei mehr als 1 χ 10
Mol/g bei 12 kg (konstant). Nach den Experimenten der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß der
körnige Träger für die Benutzung an einem Platz tauglich genug ist, der Vibrationen ausgesetzt ist, wenn seine
-VlT-
Druckfestigkeit 8 bis 12 kg beträgt. Daher wird ein Verhältnis
von Magnes
bevorzugt.
-3 -2
von Magnesium zu Aluminiumoxid von 2x10 bis 1x10 Mol/g
Lediglich der körnige Träger der Spinell-Struktur, der bei der Messung der Druckfestigkeit eingesetzt wurde,
wird bei der Reformierung von Benzin, das ein Kohlenwasserstoff brennstoff ist, verwendet. Das Reformieren wird während
3 00 Stunden unter den nachfolgenden Bedingungen (als "Bedingung I" bezeichnet) durchgeführt:
Benzin 32 0 ccm/h
Luft 1.000 l/h
(Verhältnis von Luft zu Brennstoff 5,1)
Raumgeschwindigkeit
(G.H.S.V.) des
reformierten Gases 5 0.000 Temperatur des Trägers 800° C
Die Menge an gebildetem Wasserstoff wird darauf gemessen. In diesem Fall wird das Verhältnis von Magnesium
zu Aluminiumoxid als Bestandteile des Trägers variiert. Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Fig. 3 gezeigt. Gleichfalls
wird aus der Fig. 3 deutlich, daß die Menge an gebildetem Wasserstoff bei einem Verhältnis von Magnesium zu Aluminiumoxid
von weniger als 1,5 χ 10 Mol/g weniger als 8 Vol.%,
bei 1,5 χ 10~3 bis 1 χ 10~2 Mol/g 8 bis 10 Vol.% und bei
mehr als 1 χ 10 Mol/g 10 Vol.% (konstant) beträgt. Auch die Tatsache, daß Wasserstoff nur mit dem Träger der Spinell-Struktur
erhalten werden kann, zeigt, daß der Träger der Spinell-Struktur eine katalytische Wirksamkeit zeigt. Der
körnige Träger der Spinell-Struktur, der entsprechend der oben erläuterten Verfahrensweise als körniger Träger hergestellt
worden ist, wird in eine wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol pro Liter Chloroplatinsäure gelöst enthält, ge-
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-W-
trocknet (120° C) und dann mit Wasserstoff bei 200° C reduziert,
um einen körnigen Katalysator zu erhalten. Der so hergestellte Katalysator enthält 5,43 χ 10~ Mol Platin
pro Gramm Aluminiumoxid.
Dieser Katalysator wird zum Reformieren des
Benzins unter der oben beschriebenen Bedingung I verwendet, Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 1 wiedergegeben.
Gasförmiges | H2 | CO | 9 | CH | 4 | CO | 2 | H2 | ° | 5 | N2 | 9 | Ruß |
Produkt | 22,8 | 25, | — | o, | 2 | o, | 2 | o, | (Gew.%) | ||||
Ausgangs | 1 | 5 | 5 | ||||||||||
zustand | 22,5 | 25, | 1 | o, | 5 | 3 | 1, | ||||||
nach 300 h | 0,02 | ||||||||||||
Benzin wird in Gasbestandteile, wie Wasserstoff,
CO usw. reformiert, jedoch wird die Bildung einer geringen
Menge von Ruß auf dem Katalysator nach 30 0 Stunden festgestellt.
Das Reformieren von Benzin wird unter Verwendung des Katalysators - wie vorstehend hergestellt - während
300 Stunden unter den nachfolgenden Bedingungen ' (als "Bedingung
II" bezeichnet) durchgeführtr.
Benzin Wasser Luft G.H.S.V.
Katalysatortemperatur
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320 ccm/h
83,6 ccm/h 1 .000 l/h 50.ooo
800° C
800° C
-V-
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 2 wiedergegeben.
Gasförmiges | H2 | 3 | CO | 4 | CH | 4 | CO | 2 | H | 2° | N2 | ,2 | Ruß |
Produkt (Vol.%) |
2 | 5 | ,3 | (Gew.%) | |||||||||
Ausgangs- | 29, | 28, | — | o, | 5 | 0 | ,6 | 41 | |||||
zustand | 28, | 27, | o, | 1 | 1, | 0 | 0 | ,9 | 42 | — | |||
nach 300 h | 0,01 | ||||||||||||
Benzin wird in gasförmige Bestandteile, wie H-, CO usw. reformiert. Die Menge an abgesetztem Ruß ist gering.
Damit wird festgestellt, daß Ruß selbst bei Zusatz von Wasser nicht so (stark) gebildet wird.
Des weiteren wird der körnige Träger der Spinell-Struktur und der körnige y -Aluminiumoxidträger (hergestellt
nach ähnlichen Methoden, die vorstehend beschrieben werden) präpariert. Jeder dieser Träger wird in eine wässrige Chloroplatinsäure-Lösung
getaucht, bei 120° C getrocknet und dann mit Wasserstoff bei 2 00° C reduziert, um einen körnigen Katalysator
aus einem Träger der Spinell-Struktur bzw. einen körnigen Katalysator aus einem /" -Aluminiumoxidträger zu
erhalten. Die Menge des aufgebrachten Platins - bezogen auf das Aluminiumoxid in dem jeweiligen Träger - wird unter
Variieren der Menge der Chloroplatinsäure in der wässrigen Lösung verändert. Das Reformieren des Benzins wird während
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3 00 Stunden unter der vorgenannten Bedingung I durchgeführt. Die Ergebnisse des Reformierens nach 300 Stunden werden in
der Fig. 4 gezeigt. Aus dieser Fig. 4 wird deutlich, daß der Träger der Spinell-Struktur eine größere Menge an gebildetem
Wasserstoff zeigt, selbst wenn eine kleinere Menge an Platin aufgebracht wurde. Sie zeigt, daß der Träger
der Spinell-Struktur den Effekt eines Promotors hat.
Der körnige Träger der Spinell-Struktur, der entsprechend einer ähnlichen Methode des Beispiels 1 hergestellt
worden ist, wird in eine wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol pro Liter Rhodiumchlorid gelöst enthält, getrocknet
(120° C) und dann bei 200° C mit Wasserstoff reduziert, um einen körnigen Katalysator zu erhalten. Der derartig hergestellte
Katalysator enthält an Rhodium 5,76 χ 10 Mol pro Gramm Träger. Dieser Katalysator wird zum Reformieren
von Benzin unter der oben genannten Bedingung I verwendet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 wiedergegeben.
Gasförmiges | H | o | CO | 0 | CH | Λ | CO | 2 | H | ηο | N„ | ,8 | Ruß |
Produkt | 4 | 4 | 1 | ,9 | (Gew.%) | ||||||||
(Vol.%) | |||||||||||||
Ausgangs | 22 | ,1 | 26, | — | o, | 0 | ,3 | 50 | |||||
zustand | 21 | ,2 | 24, | o, | 2 | 2, | 1 | ,2 | 50 | — | |||
nach 300 h | 0,03 | ||||||||||||
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Benzin wird zu EL, CO usw. reformiert. Die Mengen der nach
300 Stunden gebildeten Gase liegen etwa so wie diejenigen des Ausgangszustandes. Auch liegt die Menge an abgesetztem
Ruß mit 0,03 Gew.% niedrig.
Der körnige Träger der Spinell-Struktur und der körnige Aluminiumoxidträger, die entsprechend ähnlichen
Methoden wie denen des Beispiels 1 hergestellt worden sind, werden präpariert. Jeder dieser Träger wird in eine wässrige
Rhodiumchlorid-Lösung getaucht, bei 120° C getrocknet und dann mit Wasserstoff bei 200° C reduziert, um einen körnigen
Katalysator aus einem Träger der Spinell-Struktur bzw. einen körnigen Katalysator aus einem Y" -Aluminiumoxidträger zu
erhalten. Die Menge an aufgebrachtem Rhodium - bezogen auf das Aluminiumoxid des jeweiligen Trägers - wird durch Variieren
der Menge des Rhodiumchlorids in der wässrigen Lösung verändert. Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung eines
derartig erhaltenen Katalysators unter der oben genannten Bedingung I während 3 00 Stunden durchgeführt. Die Ergebnisse
des Reformierens nach 3 00 Stunden werden in Fig. 5 wiedergegeben. Wie aus der Fig. 5 deutlich wird, zeigt der Träger
der Spinell-Struktur eine größere Menge an gebildetem Wasserstoff, selbst bei einer kleinen Menge an aufgebrachtem Rhodium.
Sie zeigt, daß der Katalysator der Spinell-Struktur den Effekt eines Promotors hat.
Ein ähnlicher körniger Träger der Spinell-Struktur wie der des Beispiels 1 wird präpariert. Der körnige Träger
der Spinell-Struktur wird in eine gemischte wässrige Lösung, die 0,12 Mol Chloroplatinsäure und 0', 012 Mol Rhodiumchlorid
pro Liter enthält, getaucht, getrocknet (120° C) und dann
mit Wasserstoff bei 200° C reduziert, um einen körnigen Katalysator zu erhalten. In einem derartig hergestellten-
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■A-
Katalysator betragen die Mengen an Platin und Rhodium 5,10 χ
10 Mol/g bzw. 4,81 χ 10 Mol/g - bezogen auf das den
Träger aufbauenden Aluminiumoxid.
Um die Überlegenheit des Magnesiumaluminat-Trägers
zu zeigen, wird der oben erwähnte körnige Träger mit den folgenden Katalysatoren (A) und (B) verglichen.
(A) f -Aluminiumoxid - als ein körniger Träger wird
in eine gemischte wässrige Lösung f die 0,12
Mol Chloroplatinsäure und 0,012 Mol Rhodiumchlorid pro Liter enthält, getaucht, getrocknet (120° C) und dann mit Wasserstoff
bei 200° C reduziert, um einen körnigen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator betrugen
die Mengen an Platin und Rhodium 5,13 χ 10 Mol/g bzw.
4,86 χ 10 Mol/g - bezogen auf ^" -Aluminiumoxid.
(B) f-Aluminiumoxid - als ein körniger Träger wird
in eine wässrige Lösung getaucht, die 1,5 Mol/l Nickelnitrat enthält, getrocknet (200° C), bei 600° C calciniert
und dann gekühlt. Dieser Prozeß wird viermal wiederholt. Die Teilchen werden des weiteren zwei Stunden lang bei 1200° C
calciniert, um einen körnigen Träger der Spinell-Struktur zu erhalten, der aus Nickelaluminat besteht, das durch die
Formel
NiAl2O4
wiedergegeben wird. Die Menge an Nickel in diesem Träger beträgt 3,86 χ 10 Mol/g - bezogen auf Aluminiumoxid.
Der körnige Träger der Spinell-Struktur wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,12 Mol Chloroplatinsäure
und 0,012 Mol Rhodiumchlorid pro Liter enthält, getrocknet (12 0° C) und dann mit Wasserstoff bei 200° C
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-VS-
reduziert, um einen körnigen Katalysator zu erhalten. Bei
einem derartig hergestellten Katalysator betragen die Mengen
an Platin und Rhodium 5,16 χ 10 Mol/g bzw. 4,89 χ 10 Mol/g - bezogen auf das Aluminiumoxid in dem körnigen
Träger der Spinell-Struktur.
Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung der Katalysatoren der vorstehend genannten Beispiele 3, (A)
und (B) während 300 Stunden unter der oben erwähnten Bedingung I durchgeführt. Die Menge an abgeschiedenem Ruß wird
jede Stunde gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig.· 6 gezeigt. Es wird aus Fig. 6 deutlich, daß die Menge
an abgeschiedenem Ruß insbesondere klein wird (0,01 Gew.%
oder weniger), wenn Magnesiumaluminat als Träger verwendet wird. Diese Fig. 6 zeigt die Charakteristik des katalytischen
Trägers gemäß vorliegender Erfindung. Da die Menge an abgeschiedenem Ruß - wie oben erwähnt - klein ist, tritt die
Verschlechterung der katalytischen Wirksamkeit und der Zerfall des Katalysators , was auf den Ruß zurückgeht,
kaum noch auf. Daraus wird die Überlegenheit des Katalysators nach der vorliegenden Erfindung ersichtlich.
Auch in den Beispielen 1, 2 und 3 werden die Mengen an aufgebrachtem Platin und Rhodium - bezogen auf das
f-Aluminiumoxid in dem Träger der Spinell-Struktur durch
Variieren der Mengen an Chloroplatxnsäure und Rhodiumchlorid in der wässrigen Lösung verändert. Das Reformieren
des Benzins wird unter Verwendung des so erhaltenen Katalysators während 30 0 Stunden unter der Bedingung I durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 7 gezeigt. Wie aus der Fig. 7 deutlich wird, liefern größere Mengen
an aufgetragenem Platin und Rhodium beim Reformieren gute Ergebnisse. Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit
beträgt jedoch die optimale Menge im Falle des Platins nur
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- Vf -
-4
1x10 Mol/g oder weniger und im Falle des Rhodiums nur
1x10 Mol/g oder weniger und im Falle des Rhodiums nur
-4
1x10 Mol/g oder weniger. Selbst dann, wenn Platin und Rhodium gleichzeitig aufgetragen werden, ist es unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit und der Eigenschaften vorteilhaft, daß die Mengen an Platin und Rhodium innerhalb der jeweiligen optimalen Bereiche liegen.
1x10 Mol/g oder weniger. Selbst dann, wenn Platin und Rhodium gleichzeitig aufgetragen werden, ist es unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit und der Eigenschaften vorteilhaft, daß die Mengen an Platin und Rhodium innerhalb der jeweiligen optimalen Bereiche liegen.
Des weiteren wurden die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt, um die Überlegenheit des Platin/
Rhodium-Katalysators zu zeigen.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der dem des Beispiels 1 ähnlich ist, wird hergestellt. Der Träger
wird in eine wässrige Nickelnitrat-Lösung getaucht, bei 120° C getrocknet und dann mit Wasserstoff bei 400° C reduziert,
um einen körnigen Katalysator mit einem Träger der Spinell-Struktur zu erhalten. Auf der einen Seite wird der
oben genannte Träger in eine gemischte Lösung, die Chloroplatinsäure und Rhodiumchlorid enthält, getaucht, bei 120° C
getrocknet und dann mit Wasserstoff bei 200° C reduziert, um einen körnigen Katalysator mit einem körnigen Träger -Jur
Spinell-Struktur zu erhalten. Die aufgetragenen Mengen an Nickel, Platin und Rhodium - bezogen auf das Aluminiumoxid
in dem Träger - wurden unter Variieren der Menge an Nickelnitrat in der wässrigen Lösung und den Mengen an Chloroplatinsäure
und Rhodiumchlorid in der wässrigen Lösung verändert. Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung
des so erhaltenen Katalysators während 300 Stunden unter der Bedingung I durchgeführt. Die nach 30 0 Stunden erhaltenen
Ergebnisse sind in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben. Wie mittels eines Vergleichs zwischen den Fig. 8 und 9 deutlich
wird, haben Platin und Rhodium als Katalysatormetall eine höhere katalytische Wirksamkeit als Nickel. Somit wird gefunden,
daß die Katalysatoren, die Platin und/oder Rhodium
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auf einem Träger der Spinell-Struktur aufgetragen enthalten, eine sehr hohe katalytische Wirksamkeit zeigen.
Ein ähnlicher körniger Träger der Spinell-Struktur wie der nach Beispiel 1 wird hergestellt. Dieser Träger wird
in eine gemischte Lösung getaucht, die 0,024 Mol Chloroplatinsäure und 0,006 Mol Rhodiumchlorid pro Liter enthält, bei
120° C getrocknet und dann mit Wasserstoff bei 2 00° C reduziert,
um einen körnigen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator betragen die Mengen an Platin und
Rhodium 1 χ 10~ Mol/g bzw. 2,5 χ 10~ Mol/g - bezogen auf
das den Träger aufbauende Aluminiumoxid. Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung dieses Katalysators während
500 Stunden unter der Bedingung I durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 10 gezeigt. Es wird aus der Fig.
deutlich, daß die stabile Gaszusammensetzung trotz des Reformierens während einer langen Zeitdauer beibehalten wird. Das
bedeutet, daß der Katalysator nach der vorliegenden Erfindung kaum eine Verschlechterung im Hinblick auf die Wirksamkeit
verursacht und einen sehr beständigen aktiven Zustand aufrecht erhält.
Das gilt auch dann, wenn der oben genannte Katalysator nach einem Reformieren während 5 00 Stunden verwendet
wird und die Raumgeschwindigkeit (G.H.S.V.) des reformierten
Gases variiert wird. Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Fig. 11 gezeigt. Die Überlegenheit des Katalysators nach
der vorliegenden Erfindung wird aus der Fig. 11 verständlich.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach
einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung eingetaucht,
die 0,1 Mol Chloroplatinsäure und 0,5 Mol Lithiumnitrat pro
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Liter enthält, getrocknet (120° C) und dann bei 700° C zur Gewinnung eines Katalysators calciniert. In einem so hergestellten
Katalysator sind 5,27 χ 10~ Mol/g Platin und
—4
2,85 χ 10 Mol/g Lithium - bezogen auf Aluminiumoxid aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 12 gezeigt. Das Benzin wird zu H2 und CO reformiert. Nach dem Reformieren während 3 00 Stunden nimmt die Menge an gebildetem Ruß weiter ab und ist, wenn mit dem Fall des Beispiels 1 verglichen wird, wo kein Lithium hinzugefügt worden ist, sehr klein.
2,85 χ 10 Mol/g Lithium - bezogen auf Aluminiumoxid aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 12 gezeigt. Das Benzin wird zu H2 und CO reformiert. Nach dem Reformieren während 3 00 Stunden nimmt die Menge an gebildetem Ruß weiter ab und ist, wenn mit dem Fall des Beispiels 1 verglichen wird, wo kein Lithium hinzugefügt worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt worden
ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht,die 0,1 Mol Rhodiumchlorid und 0,5 Mol Kaliumnitrat pro Liter
enthält, bei 120° C getrocknet und dann bei 700° C calciniert,
um einen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator sind - bezogen auf Aluminiumoxid - 5,66 χ 10
—4
Mol/g Rhodium und 2,85 χ 10 Mol/g Kalium aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der
oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 13 gezeigt. Das Benzin wird zu H- und
CO reformiert. Nach 300 Stunden nimmt die Menge an gebildetem Ruß ab und ist, wenn sie mit der des Falles des Beispiels
2 verglichen wird, wo kein Kalium hinzugefügt worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt
worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,024 Mol Chloroplatinsäure, 0,006 Mol Rhodiumchlorid
und 0,5 Mol Lithiumnitrat pro Liter enthält, bei 1200C ge-
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trocknet und dann bei 700° C calciniert, um einen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator
sind 1,10 χ 10~5 Mol/g Platin, 2,5 χ 10~6 Mol/g Rhodium
und 2,73 Mol/g Lithium - bezogen auf Aluminiumoxid - aufgetragen. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von
Benzin unter der oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 14 gezeigt. Das
Benzin wird zu H2 und CO reformiert. Nach 30 0 Stunden
nimmt die Menge des niedergeschlagenen Rußes ab und ist, verglichen mit dem Fall des Beispiels 3, wo kein Lithium
hinzugefügt worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt
worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol Chloroplatxnsäure und 0,5 Mol Magnesiumnitrat pro Liter enthält, getrocknet und dann bei
7 00° C calciniert, um einen Katalysator zu erhalten. Bei dem so hergestellten Katalysator sind 5,32 χ 10 Mol/g
-4
Platin und 2,89 χ 10 Mol/g Magnesium - bezogen auf Aluminiumoxid
- aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben genannten Bedingung I
verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 12 gezeigt. Das Benzin wird zu H~ und CO reformiert. Die Menge
an nach 300 Stunden gebildetem Ruß nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall des Beispiels 1, wo kein Magnesium
hinzugefügt worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnliehen Verfahren hergestellt
worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol Rhodiumchlorid und 0,5 Mol Calciumnitrat
pro Liter enthält, getrocknet und dann bei 700° C
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- sr -
• Xl*
calciniert, um einen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten
Katalysator sind 5,78 χ 10 Mol/g Rhodium und 2,75 χ 10 Mol/g Calcium - bezogen auf Aluminiumoxid aufgetragen.
Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben genannten Bedingung I verwendet.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 13 gezeigt. Das Benzin wird zu H2 und CO reformiert. Die Menge an nach
300 Stunden gebildetem Ruß nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall des genannten Beispiels 2, wo kein Calcium hinzugefügt
worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt worden
ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,02 4 Mol Chloropiatinsäure, 0,0 06 Mol Rhodiumchlorid und
0,5 Mol Bariumnitrat pro Liter enthält, bei 12 0° C getrocknet und dann bei 700° C calciniert, um einen Katalysator zu erhalten.
In dem so hergestellten Katalysator sind 1,15 χ 10
Mol/g Platin, 2,38 χ 10 Mol/g Rhodium und 2,62 χ 10~4 Mol/g
Barium - bezogen auf Aluminiumoxid - aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben
genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 14 wiedergegeben. Das Benzin wird zu H- und
CO reformiert. Die Menge an Ruß, der sich nach 300 Stunden niedergesetzt hat, nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall
des genannten Beispiels 4, wo kein Barium hinzugefügt worden ist, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt worden
ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol Chloroplatinsäure, 0,25 Mol Magnesiumnitrat und 0,25
Mol Lithiumnitrat pro Liter enthält, bei 120° C getrocknet
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'Vi.
und dann bei 700° C calciniert, um einen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator sind 5,37 χ
10~5 Mol/g Platin, 1,38 χ 1 0~4 Mol/g Magnesium und 1,42 χ
10~ Mol/g Lithium - bezogen auf Aluminiumoxid - aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin
unter der oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 12 gezeigt. Das Benzin wird
zu H2 und CO reformiert. Die Menge an Kohlenstoff, der sich
nach 3 00 Stunden abgelagert hat, nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall des genannten Beispiels 1, wo Magnesium
und Lithium nicht hinzugefügt worden sind, sehr klein.
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt
worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht, die 0,1 Mol Rhodiumchlorid, 0,2 5 Mol Kaliumnitrat und 0,25
Mol Calciumnitrat pro Liter enthält, bei 120° C getrocknet und dann bei 700° C calciniert, um einen Katalysator zu erhalten.
In dem so hergestellten Katalysator sind 5,73 χ 10~5 Mol/g Rhodium, 1,38 χ 10~4 Mol/g Kalium und 1,43 χ
10 Mol/g Calcium - bezogen auf Aluminiumoxid - aufgetragen.
Dieser Katalysator wird zum Reformieren des Benzins uriLer der oben genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen
Ergebnisse werden in der Fig. 13 gezeigt. Das Benzin wird zu H, und CO reformiert. Die Menge an Ruß, der sich nach 300
Stunden niedergeschlagen hat, nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall des genannten Beispiels 2, wo Kalium und Calcium
nicht hinzugefügt worden sind, sehr klein.
fiei Hole! I J
Ein körniger Träger der Spinell-Struktur, der nach einem dem des Beispiels 1 ähnlichen Verfahren hergestellt
worden ist, wird in eine gemischte wässrige Lösung getaucht,
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die 0,024 Mol Chloroplatinsäure, 0,006 Mol Rhodiumchlorid,
0,25 Mol Lithiumnitrat und 0,25 Mol Bariumnitrat pro Liter enthält, getrocknet' (120° C) und dann bei 700° C calciniert,
um einen Katalysator zu erhalten. In dem so hergestellten Katalysator sind 1,10 χ 10~5 Mol/g Platin, 2,18 χ 1 θ"6 Mol/g
Rhodium, 1,40 χ 10~4 Mol/g Lithium und 1,30 χ 10 Mol/g
Barium - bezogen auf Aluminiumoxid - aufgebracht. Dieser Katalysator wird zum Reformieren von Benzin unter der oben
genannten Bedingung I verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 14 gezeigt. Das Benzin wird zu H0 und CO reformiert.
Die Menge an Ruß, der sich nach 300 Stunden abgesetzt hat, nimmt ab und ist, verglichen mit dem Fall des
genannten Beispiels 4, wo Lithium und Barium nicht hinzugefügt worden sind, sehr klein.
Der Katalysator dessen Herstellung oben beschrieben worden ist, wird zum Reformieren von Benzin unter der oben
erwähnten Bedingung II verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 4 gezeigt.
Gasförmiges | H0 | 7 | CO | CH | 4' | CO | 4 | H0 | 0 | N0 | 0 | Ruß |
Produkt | 6 | 4 | 4 | 0 | (Gew.%) | |||||||
(Vol.%) | 29, | 28, | o, | o, | 5 | 41, | ||||||
Ausgangs- zustand |
29, | 28, | o, | 0, | 6 | 41, | - | |||||
nach 300 h | - | |||||||||||
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Somit wird das Benzin zu H2, CO usw. reformiert. Die Menge
an Ruß, der sich nach 30 0 Stunden niedergeschlagen hat, ist sehr klein.
Unter Berücksichtigung der folgenden Punkte wurden Versuche unter Verwendung des Katalysators des oben genannten
Beispiels 13 durchgeführt.
(I) Das Reformieren des Benzins wurde 5 00 Stunden lang unter der oben genannten Bedingung I durchgeführt. Die erhaltenen
Ergebnisse werden in Fig. 16 gezeigt. Es wird aus Fig. 16 deutlich, daß eine beständige Gaszusammensetzung
trotz des Reformierens während einer langen Zeitdauer eingehalten werden kann. Das bedeutet, daß der Katalysator nach der
vorliegenden Erfindung kaum eine Verschlechterung seiner Aktivität zeigt und einen sehr stabilen aktiven Zustand beibehalten
kann.
(II) Die Beziehung zwischen der Raumgeschwindigkeit des.reformierten Gases und der Gaszusammensetzung nach dem
Reformieren wird geprüft, indem der oben genannte Katalysator nach dem Reformieren während 500 Stunden benutzt wird. Die
erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 17 gezeigt. Die Überlegenheit des Katalysators nach der vorliegenden Erfindung
wird aus der Fig. 17 verständlich.
(III) Das Reformieren des Benzins wird während 500 Stunden unter der oben genannten Bedingung I durchgeführt. Eine
Veränderung der Menge des Rußes, der sich im Verlaufe der Reformierungszeit niedergeschlagen hat, wird geprüft. Die
erhaltenen Ergebnisse werden in Fig. 18 gezeigt. Wie aus der Fig. 18 deutlich wird, beträgt die Menge an niedergeschlagenem
Ruß selbst nach einem Reformieren während 5 00 Stunden etwa 0,005 Gew.% und ist nahezu konstant. Wie durch
einen Vergleich zwischen den Fig. 16 und 18 deutlich wird,
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ist die Menge an abgeschiedenem Ruß sehr klein und die Gaszusammensetzung
wird durch die Abscheidung von Ruß nicht überaus beeinflußt, 'im Falle des Katalysators nach der vorliegenden
Erfindung ist daher die Menge an während des Reformierens abgeschiedenem Ruß sehr klein und die Verschlechterung
der Wirksamkeit und der Zerfall des Katalysators, was auf das Abscheiden von Ruß zurückgeht, kann verhindert
werden. Auch-wird aus den Fig. 16 und 18 deutlich, daß
die thermische Zerstörung des Katalysators, was auf die Bildung von Verbindungen des Platins, Rhodiums, eines Alkalimetalls
oder eines Erdalkalimetalls als Katalysatormetall mit einem Träger zurückgeht, und der thermische Zerfall
("deterioration") des Katalysators, der auf die Kristallisation dieser Katalysatormetalle selbst zurückgeht, nicht
auftritt.
Das Reformieren des Benzins wird während 300 Stunden unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt,
indem Lithium und Barium, die als Additive bei dem Katalysator des genannten Beispiels 13 verwendet worden
sind, durch andere Alkalimetalle und Erdalkalimetalle ersetzt werden. Eine Beziehung zwischen der Menge des zugefügten
Metalls und der Menge an niedergeschlagenem Ruß wird in Fig. 15 gezeigt. Hier erfassen die anderen Alkalimetalle und
Erdalkalimetalle Magnesium, Calcium und Kalium. Aus der Fig. 15 wird deutlich, daß die Menge an abgesetztem Kohlenstoff
mit 0,004 bis 0,005 Gew.% konstant wird. Somit ist, selbst wenn mehr als 1x10 Mol/g Alkalimetalle und/oder
Erdalkalimetalle - bezogen auf Aluminiumoxid - zugefügt worden sind, die Wirksamkeit die gleiche. Daher ist es unter
dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit vorzuziehen, 1x10
Mol/g oder weniger von den Metallen zu verwenden.
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-Ue-
Bei der Herstellung des Katalysators nach den Beispielen 1, 2 und 4 wird die wässrige Lösung durch eine
alkoholische Lösung ersetzt. Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung des so erhaltenen Katalysators unter
den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Im Ergebnis sind die Gaszusammensetzung bzw. die Menge an
abgesetztem Ruß nahezu den Werten des Beispiels 1, 2 und gleich. Somit ist gefunden worden, daß eine alkoholische
Lösung ebenfalls ein zufriedenstellendes Ergebnis liefern kann.
Das Aufbringen von Chloroplatinsäure, Rhodiumchlorid, eines Alkalimetalls und eines Erdalkalimetalls mittels
eines Trägers nach den Beispielen 5 bis 13 wird schrittweise durchgeführt, indem z.B. zuerst Platin, dann Rhodium
und schließlich ein Alkalimetall und ein Erdalkalimetall aufgetragen werden. Die Reihenfolge des Auftragens kann frei
bestimmt werden. Das Reformieren des Benzins wird unter Verwendung des so erhaltenen Katalysators unter den gleichen
Bedingungen wie in den jeweiligen Beispielen durchgeführt. Im Ergebnis ist die nach 3 0 0stündigem Reformieren gebildete
Menge an Ruß nahezu die gleiche wie in den genannten Beispielen 5 bis 13.
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Leerseite
Claims (8)
- 2557126Patentansprüche(λj. Katalysator zum Reformieren von Kohlenwas ser stoff brennstoff en zu einem wasserstoffreichen, reformierten Gas, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem aktiven Träger aus Magnesiumaluminat der Spinell-Struktur der allgemeinen FormelMgAl2O4und an Platin und/oder Rhodium als auf den Träger aufgebrachtes Katalysatormetall.
- 2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Alkalimetalle und/oder Erdalkalimetalle als weiteres Katalysatormetall auf dem aktiven Träger aufgebracht sind.
- 3. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Platin als Katalysatormetall und des weiteren Lithium und/oder Magnesium als Katalysatormetall auf den aktiven Träger aufgebracht sind.
- 4. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rhodium als Katalysatormetall und des weiteren Kalium und/oder Calcium als Katalysatormetall auf den aktiven Träger aufgebracht sind.
- 5. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Platin und Rhodium als Katalysatormetall und des weiteren Lithium und/oder Barium als Katalysatormetall auf den aktiven Träger aufgebracht sind.709826/1039ORIGINAL INSPECTED
- 6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ,das Magnesiumaluminat aus Aluminiumoxid und Magnesium besteht und die auf Aluminiumoxid bezogene-3 -2Menge an Magnesium 2x10 bis 1x10 Mol/g beträgt.
- 7. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumaluminat hauptsächlich aus Aluminiumoxid besteht und die auf Aluminiumoxid bezogene Menge an aufgebrachte]
oder weniger beträgt.-4 Menge an aufgebrachtem Platin oder Rhodium 1x10 Mol/g - 8. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des weiteren Katalysatormetalls, das ein oder mehrere Alkalimetalle und/oder Erdalkalimetalle enthält, 1x10 Mol/g oder weniger - bezogen auf den Träger beträgt.709826/1039
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- 1976-12-16 DE DE19762657126 patent/DE2657126A1/de active Pending
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---|---|
JPS5274591A (en) | 1977-06-22 |
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