DE2722616B2 - Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit eines kieselsäurehaltigen, mit Phosphorsäure imprägnierten Katalysators - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit eines kieselsäurehaltigen, mit Phosphorsäure imprägnierten Katalysators

Info

Publication number
DE2722616B2
DE2722616B2 DE2722616A DE2722616A DE2722616B2 DE 2722616 B2 DE2722616 B2 DE 2722616B2 DE 2722616 A DE2722616 A DE 2722616A DE 2722616 A DE2722616 A DE 2722616A DE 2722616 B2 DE2722616 B2 DE 2722616B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
weight
phosphoric acid
support
temperature
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
Application number
DE2722616A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2722616C3 (de
DE2722616A1 (de
Inventor
Robert Dean Charleston W.Va. Foster
Charles Elwood Seabrook Tex. Moyer Jun.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE2722616A1 publication Critical patent/DE2722616A1/de
Publication of DE2722616B2 publication Critical patent/DE2722616B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2722616C3 publication Critical patent/DE2722616C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/03Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2
    • C07C29/04Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2 by hydration of carbon-to-carbon double bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/16Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr
    • B01J27/18Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr with metals other than Al or Zr
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Verfahren zur Umsetzung von Olefinen mit Wasserdampf bei erhöhten Drucken unter Bildung von Alkoholen in Anwesenheit geeigneter Katalysatoren sind bekannt. Bevorzugte Katalysatoren für die Reaktion umfassen gewöhnlich Phosphorsäure, die auf einem vorherrschend kieselsäurehaltigen Trägermaterial imprägniert ist. Typische Trägermaterialien sind die verschiedenen Formen calcinierter Diatomeenerden, die im wesentlichen aus »diatoms« von Siliciumdioxid in inniger Mischung mit Ton oder tonartigen Materialien, die als Bindemittel für die Kieselsäure dienen, bestehen. So beschreiben z. B. die US-PS 29 60 477 und 37 04 329 solche Olefinhydratisierungsverfahren.
Obgleich derartige Phosphorsäurekatalysatoren allgemein akzeptiert wurden, haben sie dennoch bestimmte Nachteile, die sich hauptsächlich auf ihre relativ kurze Lebensdauer beziehen. Dies beruht teilweise auf der Neigung der Phosphorsäure zum »Sickern« während des normalen Betriebs, d. h. die wäßrige Phosphorsäure neigt dazu, aus dem Katalysatorträger zu sickern und langsam durch das Katalysatorbett zu fließen. Dies beeinträchtigt die physikalische Integrität des Trägers so stark, daß er zu disintegrieren beginnt und während des Betriebes in relativ kurzer Zeit zusammenbackt Dadurch verstopft das Bett des Katalysatorträgers, es erhöht sich der Druckabfall der hindurchfließenden Gase, das wirksame Kontakt- (oder OberflächenJ-gjbiet des Katalysators nimmt ab, und die Katalysatorwirksamkeit wird allgemein verringert
Die US-PS 36 86 334 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung abgeschiedener Katalysatoren durch Mischen eines kieselsäurehaltigen Trägermaterials mit Phosphorsäure, worauf die erhaltene Mischung zur Bildung einer verstärkten Katalysatorstruktur calciniert wird. Die Betriebsdauer eines solchen abgeschiedenen Katalysators wird gewöhnlich durch den Widerstand des Trägers gegen physikalische Zersetzung aufgrund des oben genannten »Sickerns« der Phosphorsäure begrenzt. Dagegen beschreibt die US-PS 24 96 621 ein Verfahren, in welchem das Katalysatorträgermaterial bei einer Temperatur zwischen 800—14000C vor der Imprägnierung mit dem Phosphorsäurekatalysator calciniert wird. Dies führt zu einem unabhängig starken Katalysatorträger, der seine physikalische Integrität relativ lange Zeit aufrechterhalten kann. Leider ist der Katalysator jedoch nicht genügend aktiv, um das für ein großtechnisches Hydratisierungsverfahren geforderte Maß an Olefinumwandlung zu ergeben. Daher besteht nach wie vor das Bedürfnis nach einem Olefinhydratisierungskatalysator, der eine hohe katalytische Aktivität mit ausreichender mechanischer Festigkeit komoiniert, um relativ lange Zeit unter den Verfahrensbedingungen eines normalen Betriebes einer Disintegrierung zu widerstehen.
Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Verfahren und einen Katalysator zum Hydratisieren von Olefinen unter Bildung von Alkoholen. Die Olefine werden mit Wasserdampf in Anwesenheit eines abgeschiedenen Hydratisierungskatalysators in Berührung gebracht, der ein vorherrschend kieselsäurehaltiges Trägermaterial umfaßt, das vor der Imprägnierung mit Phosphorsäure calciniert wurde. Der Verbesserte Katalysator hat eine solche mechanische Festigkeit, daß ein langer Betrieb ohne Beeinträchtigung der katalytischen Aktivität möglich ist; er wird durch Mischen von etwa 50—70 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 15—25 Gew.-% Bentonit und etwa 5—35 Gew.-% eines brennbaren organischen Füllermaterials und anschließendes Calcinieren der erhaltenen Mischung bei einer Temperatur von etwa 650—815°C zur Bildung eines mechanisch starken Katalysatorträgers, dessen Oberflächengebiet mindestens etwa 12 m2/g (BET Stickstoffadsorptionsverfahren) beträgt, etwa 10—30 Minuten lang calciniert. Dann wird der calcinierte Träger mit Phosphorsäure imprägniert.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß die Calcinierung eines kieselsäurehaltigen, einen Katalysatorträger bildenden Materials der oben beschriebenen Art bei einer Temperatur zwischen etwa 650—815°C Diatomeenerde und Bentonit, die Hauptbestandteile des Trägermaterials, binden kann, so daß das
charakteristische Strukturversagen bekannter Katalysatoren, das aufgrund des Sickern der Phosphoräure unter normalem Betrieb relativ schnell auftritt, vermieden wird; dennoch wird gleichzeitig auch ein übermäßiges Sintern des Trägermaterials und der damit verbundene Verlust an aktiver Oberfläche vermieden. Der erfindungsgemäße Katalysator ist daher zu einem langen Betrieb bei relativ hohen Werten der Olefinumwandlung in Alkohol in der Lage.
Es wurde gefunden, daß die Oberfläche des Katalysatorsträgers ein entscheidender, einen nicht-gesinterten Träger definierender Betriebsparameter ist Das heißt, daß durch Kontrollieren der Calcinierungsbedingungen im Ofen zur Bildung eines Katalysatorträgers mit einem Oßerflächengebiet von mindestens etwa 12mVg ein Sintern des Katalysatorträgers vermieden und somit die Lebensdauer und Aktivität des erhaltenen Olefinhydratisierungskatalysators merklich verbessert wird. Die bevorzugte Oberfläche des Trägers beträgt etwa 15 m2/g, wobei ein geeigneter Bereich zwischen etwa 12—25 m2/g liegt. Die entscheidenden Betriebsvariablen zur Regulierung der Oberfläche des Katalysatorträgers sind die Ofenverweilzeit und die Calcinierungstemperatur. In einem Rotationsofen wird z. B. die Verweilzeit des Beschickungsmaterials im Ofen durch die Rotationsgeschwindigkeit desselben und seine Neigung geregelt. So wird mit erhöhter Rotationsgeschwindigkeit und/oder Neigung des Ofens die Verweilzeit in demselben entsprechend verringert. Daher kann für eine gegebene Calcinierungstemperatur innerhalb des obigen Bereiches die Verweilzeit zur Bildung eines Katalysatorträgers mit der gewünschten Oberfläche variiert und dadurch ein Sintern des Trägers vermieden werden.
Je größer der Prozentsatz an Füllermaterial in der den Träger bildenden Mischung umso größer ist gewöhnlich die Oberfläche des calcinierten Trägers. Es ist gewöhnlich zweckmäßig eine möglichst große Oberfläche zu haben, vorausgesetzt, die mechanische Integrität des abgeschiedenen Katalysators und die endgültige Lebensdauer werden nicht beeinträchtigt.
Die Zusammensetzung des bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Olefinhydratisierungskatalysatoren verwendeten Katalysatorträgers beträgt etwa 50—70 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 15—25 Gew.-% Bentonit und etwa 5—35 Gew.-% eines brennbaren organischen Füllermaterials, wobei sich die genannten Prozentsätze auf die Zusammensetzung des Trägers vor der Calcinierungsstufe beziehen. Eine bevorzugte Zusammensetzung, die einen optimalen Ausgleich zwischen katalytischer Aktivität und mechanischer Festigkeit liefert, liegt bei etwa 62 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 21 Gew.-% Betonit und etwa 18 Gew.-% Füllermaterial. Während der Calcinierung wird das organische Füllermaterial verbrannt und liefert eine Struktur von ausreichender Porösität, um während der Imprägnierung ein gleichmäßiges Überziehen des Trägers mit der Phosphorsäure zu gewährleisten und einen guten Kontakt der reagierenden Gase mit den inneren aktiven Stellen des Trägers während des Betriebes zuzulassen.
Der brennbare organische Füller ist vorzugsweise Maismehl bzw. -grieß, es kann jedoch jedes pulverisierte, brennbare Material, wie Holz, Mehl, Stärke, Ruß usw., verwendet werden. Zur Erzielung der gewünschten Porosität sollte die Größe des mit den Teilchen von Diatomeenerde und Bentonit gemischten Füllermaterials zwischen etwa 500—2000 Micron, vorzugsweise bei etwa 1000 Micron, liegen.
Diatomeenerde, die Hauptkomponente des Katalysatorträgers, ist eine natürlich vorkommende Form von Siliciumdioxid, das die aktiven Stellen zur Bildung des reaktionsfähigen Säurefilmes schafft. Eine besonders geeignete Form der Diatomeenerde ist im Handel und hat eine Oberfläche von 20—30 m2/g. Dieses Material hat die folgende, durchschnittliche Zusammensetzung:
Komponente Gew.-%
SiO2 86,7
Al2O3 3,3
Fe2O3 1,2
CaO 0,5
H2O, Spuren Metalloxide 8.3
Bentonit, bei welchen eine solche bevorzugte Teilchengrößenverteilung vorliegt, daß etwa 90% der Teilchen eine Größe unter etwa 74 Micron haben, wird mit der Diatomeenerde zur Schaffung der mechanischen Festigkeit des Katalysatorträgers gemischt. Bentonit ist ein hydratisiertes Silicat mit der folgenden durchschnittlichen Zusammensetzung:
Komponente
Gew.-I
SiO2 49,0
Al2O3 20,4
i() Fe2O3 4,1
CaO 1.8
H2O, Spuren Metalloxide 24,7
Zur Herstellung des Katalysatorträgers werden Diatomeenerde, Bentonit und Maismehl in den oben angegebenen Verhältnissen mit Wasser zur Bildung einer Paste gemischt, die getrocknet und zum Abbrennen des organischen Füllers und Bildung eines gehärteten Trägermaterials, gewöhnlich in Tablettenform von etwa 3—6,5 mm Durchmesser, calciniert wird. Ziel der Trocknungsstufe ist die wesentliche Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes der Tabletten vor der Calcinierung. Dies erfolgt zweckmäßig, indem man die Tabletten bei einer Temperatur zwischen etwa 65—1700C etwa 30 Minuten über einen Bandtrockner leitet. Die Calcinierung kann bei einer Temperatur zwischen etwa 650—8150C erfolgen, was etwas von der Füllermenge im Träger abhängt; je niedriger der Prozentsatz an Füllermaterial, umso niedriger ist die gewünschte Temperatur innerhalb des angegebenen Bereiches. Für einen Träger mit etwa 17 Gew.-% organischem Füller liegt die bevorzugte Calcinierungstemperatur bei etwa 730°C. Die für die Calcinierung, z. B. in einem Rotationsbrennofen erforderliche Zeit, in welchem einheitlich erhitzt wird, kann von etwa 10—30 Minuten variieren, was von der verwendeten Temperatur abhängt.
Die Calcinierungsbedingungen von Temperatur und Verweilzeit werden zweckmäßig so eingestellt, daß der calcinierte Träger bezüglich des organischen Füllermaterials vollständig oxidiert, jedoch nicht gesintert ist. Die optimalen Calcinierungsbedingungen können in Abhängigkeit von der besonderen Form des Kilns oder Ofen variieren und lassen sich durch einfache Versuche leicht bestimmen. Wenn ein Sintern erfolgt, wird die Oberfläche des Katalysatorträgers gewöhnlich auf unter etwa 12m2/g verringert. Wie durch Versuche festgestellt wurde, nimmt die Aktivität eines auf einem
gesinterten Material abgeschiedenen Phosphorsäurekatalysators wesentlich stärker ab als bei Katalysatoren mit einer Oberfläche des Trägers von mehr als etwa 12 m2/g, insbesondere etwa 15 m2/g und darüber.
Nach der Calcinierung und vor der Katalysatorimprägnierung wird das Trägermaterial zweckmäßig zur Entfernung von Verunreinigungen, wie Aluminiumoxid, Eisenoxid und Calciumoxid, die unter normalen Arbeitsbedingungen in Phosphorsäure löslich sind und ein Verstopfen der Poren mit Phosphatsalzen und schließlich zu einem Verlust der Katalysatoraktivität führen können, in einer Säurelösung »gewaschen«. Die Säurewäsche erfolgt zweckmäßig mit jeder starken Mineralsäure, wobei Salzsäure (1 :1) oder 85%ige Phosphorsäure bevorzugt werden. Die Tabletten des Katalysatorträgers werden zweckmäßig mit der Säure etwa 4—20 Stunden zum Rückfluß erhitzt und dann etwa 2 Stunden bei 900C mit Wasser gewaschen, bis das Trägermaterial säurefrei ist
Die Imprägnierung des calcinierten Trägermaterials erfolgt in einer wäßrigen, etwa 40—80 Gew.-% Phosphorsäure enthaltenden Phosphorsäurelösung. Die Imprägnierung kann in jeder Weise durchgeführt werden, die zu einer wesentlichen Sättigung des Trägermaterials mit dem Säurekatalysator führt. Gewöhnlich wird das Trägermaterial etwa 0,5 — 8 Stunden in eine bei etwa 300C gehaltene Säurelösung eingetaucht; gewöhnlich reicht eine Dauer von etwa 2 Stunden aus. Dann wird das gesättigte Trägermaterial von überschüssiger Säure befreit und bei einer Temperatur unter 2800C getrocknet, um ein Sintern des Trägermaterials zu vermeiden. Die Trocknung erfolgt zweckmäßig bei etwa 18O0C Der erhaltene imprägnierte Katalysator enthält etwa 30—60 Gew.-% Orthophosphorsäure, bezogen auf das Gewicht der gesamten Struktur,d. h.Trägermateiral plus Säurekatalysator.
Niedrige Olefine, wie Äthylen, Propylen und die Butene, können direkt in den entsprechenden Alkohol umgesetzt werden, indem man das Olefinausgangsmaterial mit Wasserdampf in Anwesenheit eines erfindungsgemäßen Katalysators bei einer Temperatur zwischen etwa 175—3000C, einem Mol-Verhältnis von Wasserdampf zu Olefin von etwa 0,3—1,0 und einem Arbeitsdruck von etwa 24,5—84 atü umsetzt. Die bevorzugten Arbeitsbedingungen z. B. für die Umwandlung von Äthylen in Äthanol liegen bei etwa 27O0C, einem Mol-Verhältnis von Wasserdampf zu Olefin von etwa 0,6 und einem Reaktionsdruck von etwa 70 atü. Niedrigere Temperaturen und höhere Drucke begünstigen hohe Gleichgewichtsausbeuten. Sind die Temperaturen jedoch zu niedrig, dann nehmen die Reaktionsgeschwindigkeiten ab, während ungewöhnlich hohe Drucke zu relativ großen Mengen an polymerem Material in den Reaktionsprodukten führen. Ein höheres Verhältnis von Wasserdampf zu Oclfin ergibt eine verbesserte Umwandlung, jedoch auf Kosten eines erhöhten Energieverbrauches für die Verdampfung.
Beis ρ iel 1
62 Gew.-Teile Diatomeenerde, 21 Gew.-Teile Bentonit (90% der Teilchen mit einer Größe unter etwa 74 Micron) und 17 Gew.-Teile Maismehl (1000 Micron) wurden mit Wasser zur Bildung von Tabletten mit 4 mm Durchmesser gemischt. Die Tabletten wurden 30 Minuten zur Entfernung von Feuchtigkeit bei 177°C getrocknet und dann in Luft 40 Minuten bei 732°C calciniert. Nach der Calcinierung wurde der Träger durch 4stündiges Erhitzen zum Rückfluß mit 1 : 1 Salzsäure zwecks Entfernung metallischer Verunreinigungen behandelt, dann 2 Stunden mit Wasser von 90° C gewaschen. Der gereinigte Träger wurde 18 Stunden bei 1400C mit einem inerten Gas getrocknet und dann Ö Stunden bei Zimmertempel atur mit 65%iger Phosphorsäure imprägniert. Die überschüssige Säure wurde ablaufen gelassen und die Katalysatortableuen 18 Stunden unter inerten Bedingungen bei 1100C getrocknet Das Überflächengebiet des abgeschiedenen Katalysators betrug 13,3 m2/g, die radiale Stoßfestigkeit 9,1 kg und die Porosität 0,7 ccm/g.
Beispiel 2
Eine gasförmige Mischung aus Äthylen und Wasserdampf in einem molaren Verhältnis von 1,8 : 1 wurde bei einer Geschwindigkeit von 2000 SCFH pro cu. ft. Katalysator durch den abgeschiedenen Katalysator von Beispiel 1 geleitet. Der Reaktordruck betrug 70 atü, und die Temperatur des Katalysatorbettes wurde auf 2700C gehalten. Nach 1200 Stunden betrug die Äthanolproduktion praktisch unverändert 147 g/std/dm3 Katalysator.
B e i s ρ i e i 3
Die Wirkung einer Calcinierung Dei hoher Temperatur, d.h. über 650—815°C, wurde gezeigt, indem man Katalysatorträgertabletten ähnlicher Größe und Zusammensetzung wie in Beispiel 1 herstellte; diese wurden wie in Beispiel 1 getrocknet, jedoch bei 982r'C calciniert. Reinigung, Trocknung. Imprägnierung und die abschließende Trocknung erfolgten wie in Beispiel 1. Die erhaltenen Katalysatortabletten waren merklich härter als das in Beispiel 1 hergestellte Material, hatten jedoch eine Stoßfestigkeit über 32,7 kg Wasserdampf und Äthylen wurden durch ein Bett dieses Katalysators unter den in Beispiel 2 genannten Bedingungen hindurchgeleitet. Nach etwa 700stündigem Betrieb betrug die Äthanolproduktion 69 g pro Λά pro dm3 Katalysator, d. h. weniger als 50% des in Beispiel 2 festgestellten Wertes.
Beispiel 4
62 Gew.-Teile Diatomeenerde. 21 Gew.-Teile Bentonit (90% der Teilchen mit einer Größe unter etwa 75 Micron) und 17 Gew.-Teile Maismehl (1000 Micron) wurden mit Wasser zur Bildung von Teilchen mit den in Beispiel 1 genannten Durchmesser gemischt. Die Tabletten wurden 30 Minuten zur Entfernung von Feuchtigkeit bei 177°C getrocknet und dann in Luft 40 Minuten bei 7320C calciniert. Das Oberflächengebiet des Trägers (gemessen durch BET Stickstoff) betrug 13,2 m2/g. Nach der Calcinierung wurde der Träger mit 80%iger H3PO4 10 Minuten bei 16O0C zur Entfernung metallischer Verunreinigungen behandelt, dann 2 Stunden mit Wasser bei 90°C gewaschen. Der gereinigte Träger wurde in einem inerten Gas 18 Stunden bei 140°C getrocknet und dann 8 Stunden bei ■ Zimmertemperatur mit ^2%iger Phosphorsäure imprägniert. Die überschüssige Säure wurde ablaufen gelassen und die Katalysatortabletten unter inerten Bedingungen 18 Stunden bei 110°C getrocknet.
Beispiel 5
Eine gasförmige Mischung aus Äthylen und WasserdamDf im molaren Verhältnis von IRI wurde hei piner
Geschwindigkeit von 2000 dm' pro std pro dm' Katalysator über den Katalysator von Beispiel 4 geleitet. Der Druck im Reaktor betrug 70 atü, und die Temperatur des Katalysators wurde auf 2700C gehalten. Nach 900 Stunden blieb die Äthanolproduklion praktisch unverändert bei 144 g pro std pro dm' Katalysator.
Beispiel 6
Um die Wirkung eines gesinterten Katalysatorträgers auf die Katalysatorbetriebsdauer zu zeigen, wurden Katalysatorträgertabletten ähnlicher Zusammensetzung und mesh Größe wie in Beispiel 4 hergestellt; diese wurden wie in Beispiel 1 getrocknet, jedoch bei solchen Arbeitsbedingungen calciniert, daß ein Sintern im calcinierten Träger eintrat. Die gemessene Oberfläche des Trägers betrug 8,2 m2/g Reinigung, Trocknung, Imprägnierung und abschließende Trocknung erfolgten wie in Beispiel 1. Dann wurden Wasserdampf und Äthylen unter den Bedingungen von Beispiel 5 durch ein Bett dieses Katalysators geleitet. Nach etwa 900stündigem Betrieb betrug die Äthanolproduktion 112 g/ std/dm1 Katalysator, d.h. etwa 20% weniger als in Beispiel5.
Beispiel 7
Eine gasförmige Mischung aus Propylen und Wasserdampf in einem molaren Verhältnis von 2 : I wurde in
■> einem Rückmischreaktor bei einer Geschwindigkeit von 2000dm' pro std pro dm' Katalysator über den Katalysator von Beispiel I geleitet. Diese Art von gradientenlosem Reaktor wird als ideal zur Vergleichsanalyse über die Wirkung der Arbeitsvariablen oder
ίο Herstellungsbedingungen auf den Katalysator angesehen. Obgleich die Produktionsverhältnisse aufgrund des Rückmischens gewöhnlich niedriger sind, kann man meßbare Wirkungen der Reaktion auf die Katalysatoreigenschaften in sehr kurzer Zeit erreichen. Bei Arbeitsbedingungen von 42 atü und 220"C betrug die Isopropanolproduktion nach 8 Stunden 115 g pro std pro dm' Katalysator.
Es wurden kein Isopropyläther oder irgendwelche Verunreinigungen festgestellt. Die analoge Dampfphasenhydratisierung von Äthylen zu Äthanol unter Verwendung desselben molaren Verhältnisses in dieser Anlage bei 70 atü und 2700C führte zu einer Äthanolproduktion von 109 g pro std pro dm' Katalysator.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit eines kieselsäurehaltigen, mit Phosphorsäure imprägnierten Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daii man eine Mischung aus etwa 50—70 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 15—25 Gew.-% Bentonit und etwa 5—35 Gew.-% eines brennbaren organischen Füllerrnaterials bildet, diese iü Mischung bei einer Temperatur von etwa 650—815°C zur Bildung eines mechanisch starken Katalysatorträgers, dessen Oberfläche mindestens etwa 12mVg beträgt, etwa 10-30 Minuten lang calciniert, worauf der Träger mit Phosphorsäure imprägniert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Michung aus etwa 62 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 21 Gew.-% Bentonit und etwa 17 Gew.-% brennbarem organischem Füllmaterial eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Calcinierungstemperatur etwa 732°C beträgt.
4. Katalysatorpräparat vorherrschend aus einem mit Phosphorsäure imprägnierten, kieselsäurehaltigen Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Calcinieren des kieselsäurehaltigen Trägermaterials vor der Phosphorsäurezugabe bei einer Temperatur von etwa 650—815°C unter solchen J« Arbeitsbedingungen, daß die Oberfläche des erhaltenen Katalysatorträgers mindestens etwa 12m2/g beträgt, und anschließende Imprägnierung des Trägers mit Phosphorsäure hergestellt worden ist, wobei die Zusammensetzung des kieselsäurehaltigen r> Trägermaterials vor der Calcinierung bei etwa 50—70 Gew.-°/o Diatomeenerde, etwa 15 — 25 Gew.-% Bentonit und etwa 5—35 Gew.-% eines brennbaren organischen Füllermaterials liegt.
5. Präparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des kieselsäurehaltigen Trägermaterials vor der Calcinierung bei etwa 62 Gew.-% Diatomeenerde, etwa 21 Gew.-% Bentonit und etwa 17 Gew.-% eines brennbaren organischen Füllermaterials liegt. -is
6. Präparat nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur von etwa 732°C calciniert worden ist.
7. Präparat nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Katalyse- ίο torträgers 12—25, vorzugsweise 15, mVg beträgt.
DE2722616A 1976-09-28 1977-05-18 Kieselsäurehaltiger, mit Phosphorsäure imprägnierter Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE2722616C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72760076A 1976-09-28 1976-09-28
US72758076A 1976-09-28 1976-09-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2722616A1 DE2722616A1 (de) 1978-03-30
DE2722616B2 true DE2722616B2 (de) 1979-01-18
DE2722616C3 DE2722616C3 (de) 1981-09-24

Family

ID=27111534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2722616A Expired DE2722616C3 (de) 1976-09-28 1977-05-18 Kieselsäurehaltiger, mit Phosphorsäure imprägnierter Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS5344504A (de)
CA (1) CA1076095A (de)
DE (1) DE2722616C3 (de)
ES (1) ES458919A1 (de)
FR (1) FR2365543A1 (de)
GB (1) GB1576037A (de)
NL (1) NL7705510A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2809309A1 (de) * 1977-03-04 1978-09-07 Union Carbide Corp Verfahren zum hydratisieren von olefinen

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297241A (en) * 1980-03-21 1981-10-27 Union Carbide Corporation Method of preparing an olefin hydration catalyst
DE3602822A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-14 Manville Corp Verfahren zur herstellung von katalysatortraegern sowie der dadurch erhaltene stoff

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2809309A1 (de) * 1977-03-04 1978-09-07 Union Carbide Corp Verfahren zum hydratisieren von olefinen

Also Published As

Publication number Publication date
GB1576037A (en) 1980-10-01
FR2365543A1 (fr) 1978-04-21
CA1076095A (en) 1980-04-22
DE2722616C3 (de) 1981-09-24
JPS5721250B2 (de) 1982-05-06
ES458919A1 (es) 1978-02-16
DE2722616A1 (de) 1978-03-30
NL7705510A (nl) 1978-03-30
JPS5344504A (en) 1978-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0669163B1 (de) Geformter Kupfer-Katalysator für die selektive Hydrierung von Furfural zu Furfurylalkohol
EP0300346A2 (de) Verfahren zur Hydrierung von Fettsäuremethlyestern im Druckbereich von 20 bis 100 bar
DE69030001T2 (de) Fester kristalliner Phosphorsäure-Katalysator für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen
DE112020006052T5 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrstufigen porösen ZSM-5-Molekularsiebs und Verfahren zur Herstellung von Bis-(5-formylfurfuryl)ether
DE102011105760A1 (de) Mischoxidkatalysator, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE2505844A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mischoxid-oxydationskatalysators auf basis von vanadin und fuenfwertigem phosphor
DE2935903C2 (de) Oxidationskatalysator und seine Verwendung bei der Herstellung von Methacrolein
EP0271919B1 (de) Trägerkatalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Reduktion von Stickoxiden
DE2752492B2 (de) Oxidationskatalysator und seine Verwendung zur Dampfphasenoxidation von Olefinen
EP2349968A2 (de) Katalysator zur oxidation von methanol zu formaldehyd
DE1816739C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Isopren
DE2722616B2 (de) Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit eines kieselsäurehaltigen, mit Phosphorsäure imprägnierten Katalysators
EP0009068B1 (de) Fliessbettkatalysatoren zur Herstellung von synthetischem Erdgas durch CO-Methanisierung
WO2003078058A1 (de) Katalysator-precursor für die herstellung von maleinsäureanhydrid und verfahren zu dessen herstellung
DE102007043447B4 (de) Katalysatorträger mit erhöhter thermischer Leitfähigkeit
EP0180858B1 (de) Formkörper aus silikatischem Material, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE2341854C3 (de) Katalysator und dessen Verwendung
EP0494898B1 (de) Verfahren zur herstellung von säurefesten katalysatoren für die direkte hydrierung von carbonsäuren zu alkoholen
DE2809309B2 (de) Katalysator und dessen Verwendung zum Hydratisieren von Olefinen
DE60024760T2 (de) Interkalationsverbindung
DE1926039C3 (de)
DD243647A1 (de) Katalysator aus einem gesintertem formgegenstand auf calciumaluminatbasis und verfahren zur herstellung
DE2654028A1 (de) Kobaltkatalysator
DE10033951B4 (de) Verwendung eines heterogenen Katalysators für die Veresterung
DE102009053992B4 (de) Verfahren zur Herstellung kupfer- und chromhaltiger Mischoxide mit großer spezifischer Oberfläche

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: UNION CARBIDE CORP., 06817 DANBURY, CONN., US

8339 Ceased/non-payment of the annual fee