DE2846254A1 - METHOD FOR PRODUCING AROMATIC HYDROCARBONS BY CATALYTICALLY CONVERTING CARBON MONOXIDE AND HYDROGEN - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING AROMATIC HYDROCARBONS BY CATALYTICALLY CONVERTING CARBON MONOXIDE AND HYDROGENInfo
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Description
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, NiederlandeSHELL INTERNATIONAL RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. The Hague, Netherlands
Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen durch katalytische Umsetzung von Kohlenmonoxid und WasserstoffProcess for the production of aromatic hydrocarbons through the catalytic conversion of carbon monoxide and hydrogen
beanspruchte Priorität:claimed priority:
26. Oktober 1977 - Niederlande - Nr. 7711719Oct. 26, 1977 - Netherlands - No. 7711719
Im Benzinbereich siedende Kohlenwasserstoffgeraische lassen sich beispielsweise durch direkte Destillation von Rohmineralöl, durch Umwandlung schwerer Mineralölfraktionen, wie durch katalytisches Cracken, thermisches Cracken oder Hydrocracken, ausserdem durch Umwandlung leichter Mineralölfraktionen, z.B. aurch, Alkylierung, herstellen. Zur Verbesserung der Octanzahl werden aiese Kohlenwasserstoffgemische häufig einem katalytischan Reformieren unterworfen, v,'cäurch uer Gehalt εη aromatischen Verbindungen steigt.Hydrocarbon units boiling in the gasoline sector can be for example by direct distillation of crude mineral oil, by converting heavy mineral oil fractions, such as by catalytic cracking, thermal cracking or hydrocracking, also by converting light mineral oil fractions, e.g. through alkylation. These hydrocarbon mixtures are often used to improve the octane number catalytically subjected to reforming, v, 'cäurch uer content εη aromatic compounds increases.
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Angesichts des steigenden Benzinbedarfs una der sich stetig verringernden Mineralolreserven besteht heute grosses Interesse an Verfahren, mit denen man nicht auf Mineralölen aufgebaute kohlenstoffhaltige Stoffe, beispielsweise Kohle, auf wirtschaftlich annehmbare Weise in Kohlenwasserstoffgemische um-. wandeln kann, die im Benzinbereich sieaen. Diese Kohlenwasserstoffgemische sollten eine genügend hohe Octanzahl haben, um ohne weitere Raffination als Benzin verwendbar zu sein.In view of the increasing demand for petrol and the steadily decreasing mineral oil reserves, there is great interest today of processes with which carbon-containing substances that are not based on mineral oils, for example coal, can be economically processed in an acceptable manner in hydrocarbon mixtures. that you can convert in the gasoline sector. These hydrocarbon mixtures should have a sufficiently high octane number to be usable as gasoline without further refining.
Es ist bekannt, aass man kohlenstoffhaltige Stoffe, wie Kohle, in relativ einfacher Weise durch Gasen mit Wasserdampf in Gemische von Kohlenmonoxid und Wasserstoff umwandeln kann. Ausserdem ist bekannt, aass man Gemische von Kohlenmonoxid una Wasserstoff mit einem molaren Verhältnis von H2:CO über 1,0 mit guter Ausbeute in Kohlenwasserstoffgemische aurch Kontaktieren aes Gasgemisches mit geeigneten Katalysatoren überführen kann. Versuche, ein wirtschaftlich interessantes Verfahren zur herstellung von Benzin aus kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Kohle, durch Vereinigen, dieser beiaen Verfahren zu erreichen, stossan auf beträchtliche Schwierigkeiten. Das Hauptproblem ist uie Zusammensetzung des beim Vergasen mit Wasseraampf entstehenaen Gemisches von Kohlenmonoxid und Wasserstoff, ausseraem die Zusammensetzung des bei der Umwandlung des Gasgemisches entstehenden Kohlenwasserstoffgemisches.It is known that carbon-containing substances, such as coal, can be converted into mixtures of carbon monoxide and hydrogen in a relatively simple manner by means of gases with water vapor. It is also known that mixtures of carbon monoxide and hydrogen with a molar ratio of H 2 : CO above 1.0 can be converted into hydrocarbon mixtures with good yield by contacting a gas mixture with suitable catalysts. Attempts to achieve an economically viable process for making gasoline from carbonaceous materials such as coal by combining these two processes have encountered considerable difficulty. The main problem is the composition of the mixture of carbon monoxide and hydrogen produced when gasifying with water vapor, as well as the composition of the hydrocarbon mixture produced during the conversion of the gas mixture.
Es wurde festgestellt, dass man bei der Vergasung mit Wasserdampf zur Herstellung von Gemischen von Kohlemuonoxiu unu Wasserstoff in hoher Ausbeute und zur Unterdrückung der Bildung von Methan, teerigen Produkten und Phenolen beiIt was found that gasification with steam for the production of mixtures of Kohlemuonoxiu unu Hydrogen in high yield and to suppress the formation of methane, tarry products and phenols
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Temperaturen über 1OOO°C arbeiten sollte. Ausserdem ist das molare Verhältnis von H2:CO in dem bei der Vergasung mit Wasserdampf erhaltenen Produkt sehr von der verwendeten Temperatur abhängig. Bei Temperaturen über 1OOO°C erhält man Gasgemische mit einem molaren Verhältnis von H2:CO unterhalb 1,0. Diese Gasgemische sind für Umwandlungen in der zweiten Stufe des oben erwähnten Kombinationsverfahrens, in aem Gasgemische mit einem Verhältnis von H~:CO über 1,0 erwünscht sind, weniger geeignet. Eine Anwendung der Wassergasbilaungsreaktion bei diesen Gasgemischen mit niederem Verhältnis von H2:CO zur Erhöhung dieses Verhältnisses auf über 1,0 ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht geeignet, da man danach aie auf diese Weise erhaltenen Gasgemische mit erhöhtem H2:CO-Verhältnis einer teueren Gastrennbehandlung zur Entfernung aes gebildeten Kohlendioxids unterwerfen muss, bevor man aas Gas in aer zweiten Stufe des KombinationsVerfahrens umwandeln kann.Temperatures above 100 ° C should work. In addition, the molar ratio of H 2 : CO in the product obtained in the gasification with steam is very dependent on the temperature used. At temperatures above 100 ° C., gas mixtures with a molar ratio of H 2 : CO below 1.0 are obtained. These gas mixtures are less suitable for conversions in the second stage of the above-mentioned combination process, in which gas mixtures with a ratio of H ~: CO above 1.0 are desired. An application of the water gas balancing reaction with these gas mixtures with a low ratio of H 2 : CO to increase this ratio to above 1.0 is not suitable for economic reasons, since then the gas mixtures obtained in this way with an increased H 2 : CO ratio are expensive Gas separation treatment to remove any carbon dioxide formed must be subjected to before the gas can be converted in the second stage of the combination process.
Das bei der Umwandlung von Gemischen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff gebildete Kohlenwasserstoffgemisch hat eine sehr breite Molekulargewichtsverteilung und enthält fast keine aromatischen Verbindungen. D.h., dass nur ein Teil dieses Gemisches aus im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffen besteht und dass dieser Teil zur Erhöhung des Gehalts an aromatischen Verbindungen katalytisch reformiert werden muss, bevor er als Benzin verwendet werden kann.The hydrocarbon mixture formed in the conversion of mixtures of carbon monoxide and hydrogen has a very high broad molecular weight distribution and contains almost no aromatic compounds. This means that only part of this mixture consists of hydrocarbons boiling in the gasoline range and that this part increases the aromatic content Compounds must be catalytically reformed before it can be used as gasoline.
Die Anmelderin hat nun Untersuchungen durchgeführt, um festzustellen, ob die Herstellung von aromatischen Kohlenwasser-Stoffgemischen mit hoher Octanzahl, die für die Verwendung alsThe notifying party has now carried out investigations to determine whether the manufacture of high octane aromatic hydrocarbon mixtures intended for use as a
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Benzin ohne weiter Raffination geeignet sind, aus Gemischen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff, wie sie bei der Vergasung mit Wasserdampf bei hohen Temperaturen aus kohlehaltigen Stoffen, wie Kohle, erhalten werden, möglich ist. Der Schwerpunkt dieser Untersuchungen lag auf einer einstufigen Umwandlung.Gasoline without further refining are suitable from mixtures of Carbon monoxide and hydrogen, as they are produced from carbonaceous substances during gasification with water vapor at high temperatures, like coal to be preserved is possible. The focus of these investigations was on a one-step conversion.
Es wurde dabei festgestellt, dass man aromatische Kohlenwasserstoffgemische mit einer hohen Octanzahl sehr wohl aurch Kontaktieren aes Gasgemisches mit einem Katalysator, eier drei Funktionen vereinigt, herstellen kann.It was found that aromatic hydrocarbon mixtures with a high octane number by contacting a gas mixture with a catalyst, eggs combines three functions, can produce.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen durch katalytische Umsetzung von Kohlenmonoxid mit Wasserstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Gemisch von Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit einem molaren Verhältnis von H2:CO unterhalb 1,0 in einer Stufe in ein Gemisch von aromatischen Kohlenwasserstoffen umwandelt durch Kontaktieren des Gasgemisches mit einem trifunktionellen Katalysator, der mindestens eine Metallkomponente mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung von H2/CO-Gemischen in Kohlenwasserstoffe una/oüer Sauerstoff enthaltende Kohlenwasserstoffe, mindestens eine Metallkomponente mit katalytischer Aktivität für die Wassergasbildungsreaktion und ein kristallines Silikat enthält, dasThe invention thus provides a process for the production of aromatic hydrocarbons by catalytic conversion of carbon monoxide with hydrogen, which is characterized in that a mixture of carbon monoxide and hydrogen with a molar ratio of H 2 : CO below 1.0 is used in one stage in converts a mixture of aromatic hydrocarbons by contacting the gas mixture with a trifunctional catalyst, the at least one metal component with catalytic activity for the conversion of H 2 / CO mixtures into hydrocarbons and / or oxygen-containing hydrocarbons, at least one metal component with catalytic activity for the water gas formation reaction and a crystalline silicate containing
a) bei Temperaturen über 6000C thermisch stabil ist,a) is thermally stable at temperatures above 600 0 C,
b) nach dem Wasserentzug bei 400°C unter vermindertem Druck über 3 Gewichtsprozent Wasser bei 25'C und gesättigtem Wasserdampfdruck adsorbieren kann undb) after dehydration at 400 ° C. under reduced pressure, over 3 percent by weight of water at 25 ° C. and saturated Can adsorb water vapor pressure and
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c) in entwässerter Form folgenae Zusanunensetzung hat, angegeben in MoI tier Oxiae:c) has the following composition in dehydrated form in MoI tier Oxiae:
(1,0+0,3) (R)2/nO· /"a Fe2O3' b Al2O3* c Qa 2°3^' y(d SiO^. e GeO^), wobei(1.0 + 0.3) (R) 2 / n O · / "a Fe 2 O 3 ' b Al 2 O 3 * c Qa 2 ° 3 ^' y (d SiO ^. E GeO ^), where
R ein oder mehrere ein- oder zweiwertige Kationen, a)/ 0,1,R one or more mono- or divalent cations, a) / 0.1,
a + b + c = 1 ,
7)10a + b + c = 1,
7) 10
d + e = 1 undd + e = 1 and
η die Wertigkeit von R ist.η is the valence of R.
Das im erfindungsgemassen Verfahren verwendete Gemisch von Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit einem molaren Vernältnis von H2JCO unterhalb 1,0 kann leicht durch Vergasen mit Wasserdampf eines kohlenstoffhaltigen Materials bei hoher Temperatur hergestellt werden. Geeignetes Ausgangsmaterial ist Braunkohle, Anthrazit, Koks, Rohmineralöl una dessen Fraktionen sowie aus Teersana unu bitumösem Teerschiefer extrahierte öle. Das in feinverteilter Form vorliegende Ausgangsmaterial· wird mitThe mixture of carbon monoxide and hydrogen used in the process according to the invention with a molar ratio of H 2 JCO below 1.0 can easily be produced by gasifying a carbon-containing material with water vapor at high temperature. Suitable starting material is lignite, anthracite, coke, crude mineral oil and its fractions as well as oils extracted from Teersana and bituminous tar slate. The starting material present in finely divided form becomes with
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Wasserdampf, Sauerstoff oder Luft, die gegebenenfalls mit Sauerstoff angereichert ist, in ein Gasgemisch umgewandelt, das unter anderem Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff und Wasser enthält. Diese Vergasung mit Wasserdampf erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 1000 bis 2000 C und einem Druck von 10 bis 50 bar. Um Verunreinigungen, wie Asche, kohlenstoffhaltige Stoffe und Schwefelwasserstoff, aus dem erhaltenen Gas zu entfernen, wird das Gas, das eine Temperatur hat,Water vapor, oxygen or air, which is optionally enriched with oxygen, is converted into a gas mixture which contains hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen and water, among others. This gasification takes place with steam preferably at a temperature of 1000 to 2000 C and a pressure of 10 to 50 bar. To remove impurities such as ashes, carbonaceous substances and hydrogen sulfide, obtained from the Removing gas becomes the gas that has a temperature
über 1000°c7 zuerst auf eine Temperatur von 100 bis 2üO°C abgekühlt. Dieses Abkühlen erfolgt zweckmässigerweise in einem Kessel, in dem mit Hilfe der Abwärme Dampf erzeugt wird. Das abgekühlte Gas kann dann von fast allen Feststoffen durch Waschen mit Wasser befreit werden. Nach dieser Wäsche, während der die Temperatur des Gases auf 20 bis öO°C fällt, wird das Gas durch Entfernen des Schwefelwasserstoffs und des Kohlendioxids weitergereinigt. Das erfolgt zweckmässigerweise mit Hilfe des ADIP- oder SuIfinol-Verfahrens.first cooled above 1000 ° C to a temperature of 100 to 20 ° C. This cooling is expediently carried out in a boiler in which steam is generated with the aid of the waste heat. That Cooled gas can then be freed from almost all solids by washing with water. After this wash while If the temperature of the gas falls to 20 to ÖO ° C, it will Gas by removing the hydrogen sulfide and carbon dioxide further cleaned. This is best done using the ADIP or SuIfinol process.
Der im erfindungsgemässen Verfahren verwendete trifunktionelle Katalysator enthält zusätzlich zu den Metallkomponenten ein kristallines Silikat besonderer Art. Diese Silikate bewirken eine hohe· Umwandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen in aromatische Kohlenwasserstoffe in wirtschaftlich interessanten Ausbeuten und erweisen sich im allgemeinen bei Umwanulungsreaktioneiv, ah denen aromatische Kohlenwasserstoffe beteiligt sind, als sehr aktiv.The trifunctional used in the process according to the invention In addition to the metal components, the catalyst contains a special kind of crystalline silicate. These silicates have an effect a high conversion of aliphatic hydrocarbons into aromatic hydrocarbons in economically interesting yields and generally prove to be effective in Umwanulungsreaktioneiv, ah which aromatic hydrocarbons are involved, as very active.
Im erfindungsgemässen Verfahren werden Silikate bevorzugt, dieIn the process according to the invention, silicates are preferred which
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kein Gallium oder Germanium enthalten, d.h./ Silikate, in denen ο und e in der oben angegebenen Gesamtzusammensetzung den Viert 0 haben. Diese Silikate sind in der NL-Patentanmelaung 7613957 beschrieben. Ausserdem sina im erfindungsgemässen Verfahren Silikate bevorzugt, in denen in der obengenannten Gesamtzusammensetzung a grosser als 0,3, insbesondere grosser als 0,5, ist. Besonders bevorzugt sina Silikate, die kein Aluminium enthalten, d.h., bei üenen in der Gesamtzusammensetzung b den Wert 0 hat. Dabei hat y bei aen bevorzugten Silikaten im erfinaungsgemässen Verfahren vorzugsweise aen Wert < 600 una insbesonaere kleiner als 3OO. Schliesslich werden im erfindungsgemässen Verfahren solche Silikate bevorzugt, deren Röntgenbeugungsdiagranun unter anderem die in Tabelle A der dL-Patentanmelaung 7613957 angegebenen Reflexionswerte aufweist.do not contain gallium or germanium, i.e. / silicates in which ο and e have fourth 0 in the overall composition given above. These silicates are in NL patent application 7613957 described. In addition, it is in the method according to the invention Silicates are preferred in which, in the overall composition mentioned above, a is greater than 0.3, in particular greater than 0.5. Particularly preferred are silicates that do not contain aluminum, i.e., for uenen in the overall composition b has the value 0. In the case of aen preferred silicates in the process according to the invention, y preferably has aen value < 600 and especially less than 3OO. Finally, in the method according to the invention those silicates are preferred whose X-ray diffraction diagrams include those in Table A of dL patent application 7613957 has specified reflection values.
Das Verhältnis, in aem die drei Katalysatorfunktionen in aem im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten trifunktionellen Katalysator auftreten, kann innerhalb weiter Grenzen schwanken und ist hauptsächlich durch die Aktivität jeaer einzelnen dieser Katalysatorfunktionen bestimmt. Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens ist, die unter der Wirkung der ersten Katalysatorfunktion gebildeten acyclischen Kohlenwasserstoffe und/oder sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe möglichst vollstänaig mit der zweiten Katalysatorfunktion in ein Gemisch von aromatischen Kohlenwasserstoffen umzuwandeln, das im Bereich von Benzin siedet. Mit aer dritten Katalysatorfunktion soll aas bei dieser Umwandlung freigesetzte 'Wasser möglichst voilstänuig mit aem im C0/H2~Gemisch überschüssigen Kohlenmonoxid zu einem" Wasser-The relationship in aem the three catalytic functions in aem trifunctional used in the process according to the invention Catalyst occur can fluctuate within wide limits and is mainly due to the activity of each individual this catalyst functions determined. The aim of the invention Process is the acyclic hydrocarbons formed under the action of the first catalyst function and / or Oxygenated hydrocarbons as completely as possible with The second catalytic converter function is to convert it into a mixture of aromatic hydrocarbons that is in the range of gasoline boils. With the third catalyst function, the water released during this conversion should as completely as possible with aem excess carbon monoxide in the C0 / H2 mixture to form a "water
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stoff/Kohlendioxid-Gemisch reagieren. In einem optimalen trifunktionellen Katalysator für das erfindungsgemässe Verfahren, der eine bestimmte Menge der ersten Katalysatorfunktion mit einer bestimmten Aktivität enthält, ist es möglich, umso weniger der anderen Katalysatorfunktionen zu verwenden, je aktiver diese sind.substance / carbon dioxide mixture react. In an optimal trifunctional Catalyst for the process according to the invention, which has a certain amount of the first catalyst function contains a certain activity, it is possible to use the less of the other catalyst functions, the more active these are.
Wenngleich die im erfindungsgemässem Verfahren verwendbaren trifunktionellen Katalysatoren als Katalysatoren beschrieben sind, aie eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemischs in Kohlenwasserstoffe und eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Wassergasbildungsreaktion enthalten, so bedeutet dies keinesfalls, dass Metallkomponenten, die jeweils eine der beiden katalytischen Funktionen aufweisen, in den Katalysatoren immer getrennt vorhanden sein sollten. Es ist nämlich festgestellt worden, dass Metallkomponenten und Kombinationen von Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemischs in sauer-Although the trifunctional catalysts which can be used in the process according to the invention are described as catalysts that contain one or more metal components with catalytic activity for converting an H 2 / CO mixture into hydrocarbons and one or more metal components with catalytic activity for the water gas formation reaction, this does not mean at all that metal components, which each have one of the two catalytic functions, should always be present separately in the catalysts. It has been found that metal components and combinations of metal components with catalytic activity for the conversion of an H 2 / CO mixture into acidic
stoffhaltige Kohlenwasserstoffe in der Regel auch eine genügendSubstantial hydrocarbons are usually sufficient
/aufgrosse katalytische Aktivität für die Wassergasbildungsreaktion weisen, so dass in einem solchen Fall die Einverleibung von nur einer Metallkomponente oder einer Kombination von Metallkomponenten in die Katalysatoren genügt. Beispiele solcher Metallkomponenten sind Zink, Kupfer und Chrom. Werden trifunktionelle, diese Metalle enthaltende Katalysatoren im erfinuungsgemässen Verfahren verwendet, so wird der Vorzug solchen i^.r.aly gegeben, die Kombinationen von mindestens zwei uieser Me- / have high catalytic activity for the water gas formation reaction, so that in such a case it is sufficient to incorporate only one metal component or a combination of metal components into the catalysts. Examples of such metal components are zinc, copper and chromium. If trifunctional catalysts containing these metals are used in the process according to the invention, preference is given to those which contain combinations of at least two of these
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talle enthalten, beispielsweise die Kombination Zink-Kupfer, Zink-Chrom oder Zink-Kupfer-Chrom. Besonderer Vorzug wird einem trifunktionellen Katalysator gegeben, der ausser dem kristallinen Silikat die Metallkombination Zink-Chrom enthält. Metallkomponenten und Kombinationen von Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H^/CO-Gemischs in Kohlenwasserstoffe weisen im allgemeinen keine oaer nur wenigcontain metals, for example the combination of zinc and copper, Zinc-chromium or zinc-copper-chromium. Particular preference is given to a trifunctional catalyst, which apart from the crystalline Silicate contains the metal combination zinc-chromium. Metal components and combinations of metal components with catalytic activity for the conversion of an H ^ / CO mixture into Hydrocarbons generally have no or only a few
DeshalbThat's why
Aktivität für die Wassergasreaktionsbilauna auf ,/sollten bei Verwendung solcher Metallkomponenten oder Kombinationen von Metallkomponenten in dem Katalysator auch eine oder mehrere getrennte Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Wassergasbildungsreaktion vorhanden sein.Activity for the water gas reaction biluna on, / should be used when using such metal components or combinations of metal components in the catalyst also include one or more separate ones Metal components with catalytic activity for the water gas formation reaction to be available.
Die im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten trfunktionellen Katalysatoren setzen sich vorzugsweise aus zwei oaer drei getrennten Katalysatoren zusammen, die der Einfachheit halber als Katalysatoren X, Y und Z bezeichnet werden. Der Katalysator X enthält die Metallkomponenten mit der katalytischen Aktivität für die Umwandlung eines H^/CO-Gemischs in Kohlenwasserstoffe und/oder sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe. Der Katalysator Y ist das kristalline Silikat. Katalysator Z enthält aie Metallkomponente mit der katalytischen Aktivität für die Wassergasbildung. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann die Verwendung eines Z-Katalysators gelegentlich ^ entfallen.The trfunctional used in the process according to the invention Catalysts are preferably composed of two or three separate catalysts, which for the sake of simplicity as Catalysts X, Y and Z are designated. The catalyst X contains the metal components having the catalytic activity for the conversion of a H ^ / CO mixture into hydrocarbons and / or oxygen-containing hydrocarbons. The catalyst Y is the crystalline silicate. Catalyst Z contains aie metal component with the catalytic activity for water gas formation. As already mentioned above, the use a Z-catalyst occasionally ^ omitted.
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Wird als X-Katalysator ein Katalysator verwendet, der in der der Lage ist, ein H2/CO-Gemisch in ' sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, so wird der Vorzug einem Katalysator gegeben, der in der Lage ist, das H2/CO-Gemisch in - Methanol und/oder Dimethyl-If the X catalyst used is a catalyst which is able to convert an H 2 / CO mixture into oxygen-containing hydrocarbons, preference is given to a catalyst which is able to convert the H 2 / CO mixture in - methanol and / or dimethyl
äther umzuwandeln. Für die Umwandlung eines H2/CO-Gemischs in =-_- Methanol sind Katalysatoren mit den vorstehend beschriebenen Metal!kombinationen besonders geeignet. Gegebenenfalls können die genannten Metallkcmbinationen auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Durch Einführung einer sauren Funktion in diese Katalysatoren, beispielsweise dadurch, daß man die Metallkombination einem sauren Träger einverleibt, kann bewirkt werden, daß nicht nur die Umwandlung des H^/GO-Gemischs in Methanol stattfindet, sondern auch ein beträchtlicher Anteil des Gemischs in Dimethylather umgewandelt wird.to convert ether. Catalysts with the metal combinations described above are particularly suitable for converting an H 2 / CO mixture into = -_- methanol. The metal combinations mentioned can optionally be applied to a carrier material. By introducing an acidic function into these catalysts, for example by incorporating the metal combination into an acidic carrier, it can be effected that not only the conversion of the H ^ / GO mixture to methanol takes place, but also a considerable proportion of the mixture to dimethyl ether is converted.
Die X-Katalysatoren, die in der Lage sind, ein Hj/CO-Gemisch in - Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, The X catalysts, which are able to convert a Hj / CO mixture into - hydrocarbons,
werden in der einschlägigen Literatur als Fischer-Tropsch-Katalysatoren bezeichnet. Solche Katalysatoren enthalten häufig ein oder mehrere Metalle der Eisengruppe ader Ruthenium, zusammen mit einem oder mehreren Promotoren zur Erhöhung der.Aktivität und/oder Selektivität sowie gelegentlich, ein Trägermaterial, wie Kieselgur. Die Katalysatoren können durch Ausfällen, Schmelzen und Imprägnie-• ren. hergestellt werden. Die Herstellung von Katalysatoren are referred to in the relevant literature as Fischer-Tropsch catalysts. Such catalysts often contain one or more metals of the iron group or ruthenium, together with one or more promoters to increase the activity and / or selectivity and occasionally, a support material such as kieselguhr. The catalysts can ren by precipitation, melting and impregnation •. Are produced. The manufacture of catalysts
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mit einem oder-mehreren" Metall (en) der-" Eisengruppe durch
Imprägnieren erfolgt durch Imprägnieren eines porösen Trägers mit einer oder mehreren wässrigen Lösungen von Salzen
von Metallen der Eisengruppe sowie gegebenenfalls Promotoren und anschließendes Trocknen und Kalzinieren der Zusammensetzung.
Wird im erfindungsgemässenwith one or more "metal (s) of the" iron group
Impregnation is carried out by impregnating a porous carrier with one or more aqueous solutions of salts of metals of the iron group and optionally promoters and then drying and calcining the composition. Is in the inventive
Verfahren eine Katalysatorkorabination verwendet, bei der der X-Katalysator ein Fischer-Tropsch-Katalysator ist, so
wählt man für diesen Zweck vorzugsweise einen Eisen- oder Kobaltkatalysator, insbesondere aber einen Katalysator,
der durch Imprägnieren hergestellt worden ist. Für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Katalysatorkombinationen
sehr geeignete Fischer-Tropsch-Katalysatoren sind solche, die durch Imprägnieren gemäß der Do-OS 27 50 007If the process uses a catalyst combination in which the X catalyst is a Fischer-Tropsch catalyst, an iron or cobalt catalyst is preferably chosen for this purpose, but in particular a catalyst
which has been produced by impregnation. Fischer-Tropsch catalysts which are very suitable for use in the catalyst combinations according to the invention are those which have been obtained by impregnation in accordance with Do-OS 27 50 007
hergestellt worden sind. Diese Katalysatoren enthalten je 100 Gewichtsteile Trägermaterial
10 bis 75 Gewichtsteile eines oder mehrerer Metalle der
Eisengruppe, zusammen mit einem oder mehreren Promotoren
in einer Mer.ga von 1 bis 50 Prozent, bezogen auf die in dem
Katalysator vorhandene Menge an Metallen der Eisengruppe, wobei der spezifische durchschnittliche Porendurchmesser (p)
dieser Katalysatoren mit höchstens 10 000 nm und der spezifische durchschnittliche Teilchendurchmesser"(d) dieser
Katalysatoren mit höchsten 5 mm so bemessen sind, daß der Quotient p/d mehr.als 2 Cp in nm und d in rsm) beträgt.have been manufactured. These catalysts each contain 100 parts by weight of support material
10 to 75 parts by weight of one or more metals
Iron group, together with one or more promoters
in a mer.ga of 1 to 50 percent, based on the amount of metals of the iron group present in the catalyst, the specific average pore diameter (p) of these catalysts being at most 10,000 nm and the specific average particle diameter "(d) of these catalysts with a maximum of 5 mm are dimensioned so that the quotient p / d is more than 2 Cp in nm and d in rsm).
Ist es im erfindungsgcnuissen VerfahrenIt is in the process according to the invention
das Ziel, eine Katalysatorkombination zu verwenden, beithe goal of using a catalyst combination
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der X ein Fischer-Tropsch-Eisen-Katalysator ist, so wählt man vorzugsweise einen Eisenkatalysator, der eine Promotorkombination aus einem Alkalimetall, einem leicht reduzierbaren Metall, wie Kupfer oder Silber, sowie gegebenenfalls einem Metall, das sich schwer reduzieren läßt, wie Aluminium oder Zink, enthält. Ein für den vorliegenden Zweck sehr geeigneter Eisenkatalysator ist ein durch Imprägnieren hergestellter Katalysator, der Eisen, Kalium und Kupfer auf Siliciumdioxid als Trägermaterial enthält. Soll imthe X is a Fischer-Tropsch iron catalyst, so choose one preferably uses an iron catalyst that has a promoter combination from an alkali metal, an easily reducible metal such as copper or silver, and optionally a metal that is difficult to reduce, such as aluminum or zinc. One for the present purpose A very suitable iron catalyst is a catalyst made by impregnation which contains iron, potassium and copper contains on silicon dioxide as a carrier material. Should in
erfindungsgemäßen Verfahren eine Katalysatorkombination verwendet werden, bei der X ein Fischer-Tropsch-Kobalt-Katalysator ist, so verwendet man vorzugsweise einen Kobalt-Katalysator mit einer Promotorkombination aus einem Erdalkalimetall und Thorium, Uran oder Cerium. Ein für den vorliegenden Zweck sehr geeigneter Fischer-Tropsch-Kobalt-Katalysator ist ein durch Imprägnieren hergestellter Katalysator, der Kobalt, Magnesium und Thorium auf Siliciumdioxid als Trägermaterial enthält« Andere sehr geeignete, durch Imprägnieren hergestellte Fischer-Tropsch-Kobalt-Katalysatoren sind solche, die außer Kobalt noch eines der Elemente Chrom, Titan, Zirconium und Zink auf Siliciumdioxid als Trägermaterial enthalten. Gegebenenfalls können im erfindungsgemäßen Verfahren auch Katalysatorkombinationen verwendet werden, die einen-X-Katalysator enthalten, der in der Lage-ist, ein H2ZCO-GeHIiSCh in ein Gemisch umzuwandeln, das sowohl Kohlenwasserstoffs als auch sauerstoffhaltig Kohlenwasserstoffe in vergleichbaren MengenIf a catalyst combination is used according to the invention in which X is a Fischer-Tropsch cobalt catalyst, a cobalt catalyst with a promoter combination of an alkaline earth metal and thorium, uranium or cerium is preferably used. A Fischer-Tropsch cobalt catalyst which is very suitable for the present purpose is a catalyst produced by impregnation which contains cobalt, magnesium and thorium on silicon dioxide as support material. «Other very suitable Fischer-Tropsch cobalt catalysts produced by impregnation are those which which, in addition to cobalt, contain one of the elements chromium, titanium, zirconium and zinc on silicon dioxide as a carrier material. If necessary, catalyst combinations can also be used in the process according to the invention which contain an -X catalyst which is able to convert an H 2 ZCO-GeHIiSCh into a mixture which contains both hydrocarbons and oxygen-containing hydrocarbons in comparable amounts
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enthält.111 der Regel hat ein solcher Katalysator genügend katalytische Aktivität für die Wassergasreaktion, so daß die Verwendung eines Z-Katalysators in der Kombination entfallen kann. Ein Beispiel für einen X-Katalysator dieser Art ist ein Eisen-Chromoxid-Katalysator. Gegebenenfalls können im erfindungsgemäßen Verfahrencontains. 111 usually has such a catalyst, sufficient catalytic activity for the water gas reaction so that the use may be a Z-catalyst in combination omitted. An example of an X catalyst of this type is an iron-chromium oxide catalyst. Optionally, in the process according to the invention
auch Katalysatorkombinationen verwendet werden, die zwei oder mehr X-Katalysatoren-enthalten, beispielsweise außer einem Katalysator des Typs X, der in der Lage ist, ein H2/C0-Gemisch in Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, einen zweiten Katalysator des Typs X, der in der Lage ist, ein H2/CO-Gemisch in ' sauerstoff-Catalyst combinations can also be used which contain two or more X-catalysts, for example in addition to a catalyst of type X, which is able to convert an H2 / C0 mixture into hydrocarbons, a second catalyst of type X, which is able is, an H 2 / CO mixture in 'oxygen-
haltige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln.to convert containing hydrocarbons.
Z-Katalysatoren, die in der Lage sind, ein H-O/CO-Gemisch in ein H-/CO--Gemisch umzuwandeln, werden in der einschlägigen Literatur als Katalysatoren für die Wassergasbildung bezeichnet. Solche Katalysatoren enthalten häufig eines oder mehrere der Metalle Eisen, Chrcm, Kupfer, Sink, Kobalt, Nickel und Molybdän als katalytisch aktive Komponente und zwar entweder als solche oder aber in Form ihrer Oxide oder Sulfide. Beispiele geeigneter Katalysatoren für die Wassergasbildung sine die gemischten sulfidischen Katalysatoren gemäß den niederländischen Patentanmeldungen Nr. 7 305 340 und Nr. 7 304 79 3 und die Spinell-Katalysatoren gemäß der DE-OS 27 50 006.Z-catalysts that are able to produce an H-O / CO mixture to convert into an H / CO mixture, are described in the relevant Literature referred to as catalysts for the formation of water gas. Such catalysts often contain one or more of the metals iron, chrome, copper, sink, cobalt, nickel and molybdenum as catalytically active Component, either as such or in form their oxides or sulfides. Examples of suitable catalysts for the formation of water gas are the mixed sulfidic ones Catalysts according to Dutch patent applications No. 7 305 340 and No. 7 304 79 3 and the spinel catalysts according to DE-OS 27 50 006.
Wird im er rinäur.gs gemäßen Verfahren eine KatalysatorkomSination verwendet, in derIs used in accordance with the rinäur.gs Process uses a catalyst combination in which
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ein Z-Katalysator vorliegt, so wählt" man vorzugsweise einen Katalysator,aer sowohl Kupfer als auch Zink enthält., insbesondere, aber einen Katalysator, bei dem das Atomverhältnis von Cu/Zn zwischen 0,25 und 4,0 beträgt.if a Z-catalyst is present, one preferably chooses one Catalyst containing both copper and zinc., In particular, but a catalyst in which the atomic ratio of Cu / Zn is between 0.25 and 4.0.
Bei den trifunktioneIlen Katalysatoren können die Katalysatoren X, Y sowie gegebenenfalls Z als Gemisch vorliegen, in dem jedes Teilchen des Katalysators X im Prinzip von einer Vielzahl von Teilchen des Katalysators Y sowie gegebenenfalls des Katalysators Z umgeben ist, und umgekehrt. Viird das Verfahren unter Verwendung eines Katalysatorfestbetts durchgeführt, so kann dieses aus im Wechsel angeordneten Schichten von Teilchen der Katalysatoren X, Y sowie gegebenenfalls Z bestehen. Werden die zwei oder drei Katalysatoren als Gemisch verwendet, so kann dieses ein Makro- oder Mikrogemisch sein. Im ersteren Falle besteht der trifunktionelle Katalysator aus zwei oder drei Arten von Makroteilchen, von denen die eine ausschließlich aus dem Katalysator X, die zweite ausschließlich aus dem Katalysator Y und die dritte ausschließlich aus dem Katalysator Z gebildet ist. Im zweiten Falle besteht der trifunktioneile Katalysator aus einer Art Makroteilchen, wobei jedes Makroteilchen aus einer Vielzahl von Mikroteilchen eines jeden der Katalysatoren X, Y and· gegebenenfalls 2 gebildet "ist. Trifunktionelle Katalysatoren in Form von" Mikrogemisehen lassen sich beispielsweise dadurch herstellen, daß man ein fein verteiltes Pulver des Katalysators X innig nit einera fein verteilten Pulver des Katalysators Y sowie gegebenenfalls mit einemIn the case of the trifunctional catalysts, the catalysts X, Y and optionally Z can be present as a mixture in which each particle of the catalyst X is in principle surrounded by a large number of particles of the catalyst Y and optionally the catalyst Z, and vice versa. If the process is carried out using a fixed catalyst bed, this can consist of layers of particles of the catalysts X, Y and optionally Z arranged alternately. If the two or three catalysts are used as a mixture, this can be a macro or micro mixture. In the former case, the trifunctional catalyst consists of two or three kinds of macroparticles, one of which is formed exclusively from the catalyst X, the second exclusively from the catalyst Y and the third exclusively from the catalyst Z. In the second case, the trifunctional catalyst consists of a type of macroparticle, each macroparticle being formed from a multiplicity of microparticles of each of the catalysts X, Y and optionally 2. "Trifunctional catalysts in the form of" micro mixtures can be prepared, for example, by a finely divided powder of the catalyst X intimately nit a finely divided powder of the catalyst Y and optionally with a
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fein verteilten* Pulver des-Katalysators-Z vermischt und das Gemisch zu größeren Teilchen verformt, beispielsweise durch finely divided * powder des-catalyst-Z mixed and the mixture shaped into larger particles, for example by
Extrudieren oder miteinander Verpressen. Iltl erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man vorzugsweise trifunktionelle Katalysatoren in Form von Mikrogemisehen. Diese trifunktioneIlen Katalysatoren können auch dadurch hergestellt worden sein, daß man die Metallkomponenten mit der katalytischen Aktivität für die-Umwandlung eines H„/CO-Gemischs in Kohlenwasserstoffe und/oder sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe sowie gegebenenfalls die Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Wassergasbildung dem kristallinen Silikat einverleibt, beispielsweise durch Imprägnieren oder durch Ionenaustausch.Extrude or press together. In the process according to the invention, preference is given to using trifunctional catalysts in the form of micro mixtures. These trifunctional catalysts can also have been produced by adding the metal components with the catalytic activity for converting an H / CO mixture into hydrocarbons and / or oxygen-containing hydrocarbons and optionally the metal components with catalytic activity for water gas formation to the crystalline silicate incorporated, for example by impregnation or by ion exchange.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten kristallinen Silikate werden im allgemeinen aus einem wässrigen Gemisch als Ausgangsnaterial hergestellt, das die folgenden Verbindungen in einem bestimmten Verhältnis enthält: eine oder mehrere Verbindungen eines Alkali- oder Erdalkalimetalls, eine oder mehrere Verbindungen mit einem iein- oder zweiwertigen· organischen Kation, oder aus der (denen) solch ein Kation während der Herstellung des Silikats gebildet wird", eine oder mehrere Siliciumverbindungen, eine cder mehrere Eisenverbindungen" sowie gegebenenfalls eine oder ßehrere Aluminium-, Gallium- und/öder Germaniumverbindungen. The crystalline silicates used in the process according to the invention are generally prepared from an aqueous mixture as the starting material which contains the following compounds in a certain ratio: one or more compounds of an alkali or alkaline earth metal, one or more compounds with a monovalent or divalent organic Cation, or from which such a cation is formed during the production of the silicate, "one or more silicon compounds, one or more iron compounds" and optionally one or more aluminum, gallium and / or germanium compounds.
Die Herstellung erfolgt dadurch, daß man das Gemisch bis zurThe preparation is carried out by the fact that the mixture up to
Bildung/Education/
/ "des Silikats auf einer erhöhten Temperatur hält und/ "of the silicate keeps at an elevated temperature and
dann die Silikatkristalle von der Mutterlauge abtrennt then separates the silicate crystals from the mother liquor
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Die auf diese Weise gebildet en Silikate enthalten Alkali- und/ oder Erdalkaliinetallionen sowie ein- und/oder zweiwertige organische Kationen. Vor der Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren wird zumindest ein Teil der dem Kristallinen Silikat während der Herstellung einverleibten ein- und/oder zweiwertigen organischen Kationen in Wasserstoffionen umgewandelt, beispielsweise durch Kalzinieren, und mindestens ein Teil der dem kristallinen Silikat während der Herstellung einverleibten austauschbaren ein- oder zweiwertigen Kationen wird vorzugsweise durch andere Ionen, insbesondere Wasserstoffionen, Ammoniumionen und/oder Ionen der Seltenen Erden ersetzt. Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten kristallinen Silikate weisen vorzugsweise einen Alkalimetallgehalt von'unter 1 Gewichtsprozent und insbesondere von unter 0,05 Gewichtsprozent auf. Gegebenenfalls kann den im erfindungsge-The silicates formed in this way contain alkali and / or alkaline earth metal ions and mono- and / or divalent organic cations. Before use in the invention The process will incorporate at least a portion of that incorporated into the crystalline silicate during manufacture mono- and / or divalent organic cations in hydrogen ions converted, for example by calcination, and at least part of the crystalline silicate during the Production of incorporated exchangeable mono- or divalent cations is preferably carried out by other ions, in particular Hydrogen ions, ammonium ions and / or ions of the Rare earth replaced. The crystalline silicates used in the process according to the invention have preferably an alkali metal content of less than 1 percent by weight and in particular below 0.05 percent by weight. If necessary, the in the invention
mäßen Verfahren verwendeten Katalysatoren ein Bindemittel, beispielsweise Bentonit oder Kaolin, einverleibt werden.Catalysts used in processes a binder, for example bentonite or kaolin, are incorporated.
Das erfindungsgemäße. Verfahren wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 200 und 500°C und insbesondere bei Temperaturen zwischen 300 und 45O°C, Drücken zwischen 1 und '150 bar, insbesondere zwischen.5 und 100 bar, und Raumgeschwindigkeiten zwischen 50 und· 5000, insbesondere zwischen 300 uiid 3000 Nl Gas/l Katalysator/Std.,durchgeführt.The inventive. Process is preferably carried out at temperatures between 200 and 500 ° C and in particular at Temperatures between 300 and 450 ° C, pressures between 1 and 150 bar, in particular between 5 and 100 bar, and space velocities between 50 and 5000, especially between 300 uiid 3000 Nl gas / l catalyst / hour.
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- vr- - vr-
Das erfinuungsgemässe Verfahren kann in sehr geeigneter Weise dadurch durchgeführt werden/ dass man die Einspeisung von unten nach oben oder von oben nach unter durch einen vertikal angeordneten Reaktor leitet, in dem sich ein festes oder bewegliches Bett des betreffenden trifunktionellen Katalysators befindet. Das erfindungsgemässe Verfahren kann beispielsweise im sogenannten Festbettverfahren, im Bunkerfliessbetrieb oaer unter Verwendung einer sich ausdehnenden Katalysatorschicht durchgeführt weruen. Vorzugsweise werden hierbei Katalysatorteilchen mit einem Durchmesser zwischen 1 und 5 mm verwendet. Gegebenenfalls kann das Verfahren auch mit einer Katalysatorwirbelschicht oder mittels einer Aufschlämmung des Katalysators in einem Kohlenwasserstofföl durchgeführt werden. In diesem Falle werden vorzugsweise Katalysatorteilchen mit einem Durchmesser zwischen und 150yum verwendet.The process according to the invention can be carried out in a very suitable manner by feeding in from below upwards or from top to bottom through a vertically arranged reactor, in which there is a fixed or movable Bed of the trifunctional catalyst in question is located. The inventive method can, for example, in the so-called Fixed bed process, in bunker flow operation or using an expanding catalyst layer. Preferably here are catalyst particles with a Diameter between 1 and 5 mm used. If necessary, can the process also with a fluidized catalyst bed or by means of a slurry of the catalyst in a hydrocarbon oil be performed. In this case, catalyst particles with a diameter between and 150yum used.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.
Ein kristallines Eisensilikat (Silikat A) wird aus einem Gemisch von Eisen(Ill)-nitrat, Siliciumdioxid, Natriumnitrat unü einer Verbindung der Formel /Tc3H7J4NjOH in einem molaren Verhältnis νΰμ Na2O.1,5/Tc3H7J4NJ2OvO,125 Fe2O3.25 SiO2.468 H3O in Wasser 'durch 48stünctiges Erhitzen in einem Autoklaven bei 150 C unter'autogenem Druck hergestellt. Nach -aera Abkühlen wira das gebildete Silikat abfiltriert, mit Wasser gewaschen, bisA crystalline iron silicate (silicate A) is made from a mixture of iron (III) nitrate, silicon dioxide, sodium nitrate and a compound of the formula / Tc 3 H 7 J 4 NjOH in a molar ratio νΰμ Na 2 O.1.5 / Tc 3 H 7 J 4 NJ 2 OvO, 125 Fe 2 O 3 .25 SiO 2 .468 H 3 O in water 'by heating for 48 hours in an autoclave at 150 ° C. under autogenous pressure. After cooling, the silicate formed is filtered off and washed with water until
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der pH-Wert des Waschwassers etwa 8 beträgt(.una 2 Stunaen 120°C getrocknet. Das auf diese Weise hergestellte Silikat A hat die Zusammensetzung O,0/(C3H-).tf/^O.O,3 Ja.0.Fe0O-.200 55 H2O.the pH value of the washing water is about 8 ( .una 2 hours dried at 120 ° C. The silicate A produced in this way has the composition 0.0 / (C 3 H -). tf / ^ OO.3 Yes.0. Fe 0 O-.200 55 H 2 O.
Das Röntgenbeugungsdiagramm entspricht uem in Tabelle B aer NL-PS 7613957 angegebenen. Dieses Silikat ist bis zu Temperaturen über 9000C thermisch stabil una aasorbiert nacn aer Entwässerung bei 400 C unter verminuertem Druck 7 Gewichtsprozent Wasser bei 25 C una gesättigtem Wasserdampfaraok.The X-ray diffraction diagram corresponds to that given in Table B of NL-PS 7613957. This silicate at temperatures up to about 900 0 C thermally stable una aasorbiert NaCN aer dehydration at 400 C under pressure verminuertem 7 weight percent water at 25 C una saturated Wasserdampfaraok.
Aus diesem Silikat A wird durch Calcinieren bei 500°C, Sieuen mit 1,0 m Ammoniumnitratlösung, Waschen mit Wasser, wieaerum Sieden mit 1,0 m Ammoniumnitr atLüsung, Wascnen, 2stünaigem Trocknen bei 120C una 4stündigem Calcinieren bei 500 C aas Silikat B hergestellt. From this silicate A, silicate B is produced by calcining at 500 ° C, sieving with 1.0 M ammonium nitrate solution, washing with water, again boiling with 1.0 M ammonium nitrate solution, washing, drying for 2 hours at 120 ° C and calcining for 4 hours at 500 ° C .
Gemäss der Arbeitsweise des Beispiels 1 wird ein kristallines Silikat (Silikat C) hergestellt, mit dem Unterschiea, aass aas wässrige Gemisch zusätzlich zum Lisen (Ill)-nitrat nocn Aluminiuni- nitrat enthält unu folgenae molare Zusammensetzung hat: Na20.4,5/Tc3H7) ^Jp' 0,35 Al2O3. 0,15 Fe3O3. 29,1 SiO2. Abu h^O. Das auf diese Weise hergestellte Silikat C hat uie Zusammensetzung 0,35/Tc3U7) 4oJ/20.0,2 Ja2O. 0,15 Fe 0 , U, 35 Ai ,U .According to the procedure of Example 1, a crystalline silicate (silicate C) is produced, with the difference between what the aqueous mixture contains in addition to the iron (III) nitrate but also contains aluminum nitrate and has the following molar composition: Na 2 0.4.5 / Tc 3 H 7 ) ^ Jp ' 0.35 Al 2 O 3 . 0.15 Fe 3 O 3 . 29.1 SiO 2 . Abu h ^ O. The silicate C produced in this way has the composition 0.35 / Tc 3 U 7 ) 4 oJ / 2 0.0.2 Yes 2 O. 0.15 Fe 0, U, 35 Ai, U.
31 SiO2. 9 H2O.31 SiO 2 . 9 H 2 O.
909818/0841 ßAD 909818/0841 ßAD
Das Röntgenbeugungsdiagramm entspricht dem in Tabelle B aer i>IL-PS 7613957. Dieses Silikat ist bis zu Temperaturen über 1000°C thermisch stabil unci adsorbiert nach dem Lntwüssern bei 400 C unter vermindertem Druck ö Gewicntsprozent wasser bei 2d°C unu gesättigtem Wasserdampfdruck.The X-ray diffraction diagram corresponds to that in Table B aer i> IL-PS 7613957. This silicate is up to temperatures above 1000 ° C thermally stable and adsorbed after draining at 400 ° C under reduced pressure ö weight percent water at 2d ° C unu saturated water vapor pressure.
Aus dem Silikat C wira wie für Silikat B angegeben Silikat D hergestellt.Silicate D is produced from silicate C as indicated for silicate B.
Durch Vermischen eines Gemisches von Zinkoxid und Chromoxid mit dem kristallinen Kisensilikat B in einem Gewichtsverhältnis von 3:1 wird ein Katalysator zur Reduktion von Kohlenmonoxid zu Methanol und für die Wassergasbildung hergestellt. Beide Materialien liegen im Katalysator in Form von Teilchen mit einem Durchmesser von 0,15 bis 0,3 mm vor.By mixing a mixture of zinc oxide and chromium oxide with the crystalline rock silicate B in a weight ratio of 3: 1, a catalyst for the reduction of carbon monoxide to methanol and for the formation of water gas is produced. Both materials are present in the catalyst in the form of particles with a diameter of 0.15 to 0.3 mm.
Der auf diese Weise durch Vermischen ernaicene Katalysator wird in einem einstufigen Verfahren zur herstellung eines Gemisches von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus einem Gemiscn von Kohlenmonoxid und Wasserstoff verwendet. Die Reaktion erfolgt in einem 50 ml fassenden Reaktor, in dem sich ein Katalysator-Fixbett mit einem Volumen von 7,5 ml befindet. Das h-VCO-Gemisch mit einem molaren Verhältnis von 0,5 v/ird bei einer Temperatur von 375 C, einem Druck von 60 bar una einer Raumgeschwindigkeit von 1000 Nl Gas/Liter Katalysator/Stunde über den Katalysator geleitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefasst.The catalyst thus obtained by mixing is used in a one-step process for producing a mixture of aromatic hydrocarbons from a mixture of carbon monoxide and hydrogen. The reaction takes place in a 50 ml reactor in which there is a fixed catalyst bed with a volume of 7.5 ml. The h-VCO mixture with a molar ratio of 0.5 v / ird is passed over the catalyst at a temperature of 375 ° C., a pressure of 60 bar and a space velocity of 1000 standard l of gas / liter of catalyst / hour. The results are summarized in Table I.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
CO-Umwandlung, % 5OCO conversion,% 50
H,-Umwandlung, % 53H, conversion,% 53
Produktzusammensetzung,
Gewichtsprozent, bezogen auf C. -ProauktProduct composition,
Percentage by weight, based on C. Proaukt
C4 toC 4 to
Produktzusammensetzung,
Gewichtsprozent, bezogen auf C5 -ProduktProduct composition,
Percentage by weight, based on C 5 product
Paraffine + Olefine 20Paraffins + olefins 20
Naphthene 27Naphthenes 27
Aromaten 53Aromatics 53
Beispiel 4Example 4
Gemäss der Arbeitsweise des Beispiels 3 wird durch Vermischen von Zinkoxid und Chromoxid mit dem kristallinen Eisen-Aluminiumsilikat P in einem Gewichtsverhältnis von 5:1 ein Katalysator in Form von Teilchen mit einem Durchmesser von 0,15 bis 0,3 mm hergestellt. Dieser Katalysator wird in einem'einstufigen Verfahren zur herstellung eines Gemisches von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus einem Gemisch von Kohlenmonoxid una Wasser-Following the procedure of Example 3, by mixing zinc oxide and chromium oxide with the crystalline iron-aluminum silicate P in a weight ratio of 5: 1 a catalyst in the form of particles with a diameter of 0.15 to 0.3 mm manufactured. This catalyst is used in a single-stage process for the production of a mixture of aromatic hydrocarbons from a mixture of carbon monoxide and water
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stoff mit einem molaren Verhältnis von H~:CO von 0/5 verwendet. Die Reaktion wird gemäss Beispiel 3 durchgeführt, mit üem Unterschied/ dass sie bei einer Temperatur von 35O°C und einem Druck von 80 bar erfolgt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefasst. substance with a molar ratio of H ~: CO of 0/5 is used. The reaction is carried out according to Example 3, with the difference / that they are at a temperature of 35O ° C and a pressure of 80 bar. The results are summarized in Table II.
CO-Umwandlung/ % 54CO Conversion /% 54
!^-Umwandlung/ % 59! ^ - conversion /% 59
Proauktzusammensetzung,
Gewichtsprozent, bezogen auf C1 -ProduktPrice composition,
Percentage by weight, based on C 1 product
C1 2C 1 2
C2 .2C 2 .2
C3 10C 3 10
C4 13C 4 13
C5"C12 69 C 5 " C 12 69
C+ 4C + 4
Produktzusammensetzung,
Gewichtsprozent/ bezogen auf C5 -ProduktProduct composition,
Percent by weight / based on C 5 product
Paraffine + Olefine ' 18Paraffins + Olefins' 18
Naphthene1 2ONaphthenes 1 2O
Aromaten 62Aromatics 62
909818/0841909818/0841
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: JUNG, E., DIPL.-CHEM. DR.PHIL. SCHIRDEWAHN, J., DI |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |