DE2905292A1 - Katalysatorzusammensetzung - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
OR-INQ
2305292 S-1SiT*1
P. H. JAKOB
DlPL-ING
G. BEZOLD
8 MÜNCHEN 22
12. Feb. 1979
P 13
ENGELHARD MINERALS & CHEMICALS CORPORATION"
Wood Avenue South, Metro Park Plaza
Iselin, New Jersey 08830, USA
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Iselin, New Jersey 08830, USA
Katalysatorzusammensetzung
909834/0720
-■/- 2BÖ5292
Die Erfindung betrifft Katalysatorzusammensetzungen und insbesondere
Katalysatorzusammensetzungen, die durch eine hohe Stabilität
charakterisiert sind, wodurch sie eine gute katalytische Aktivität aufrechterhalten, wenn sie bei Reaktionen bei
Temperaturen oberhalb 1000°C verwendet werden. Katalysatorzusammensetzungen mit relativ hoher spezifischer Oberfläche pro
Gewichtseinheit sind deswegen anzustreben, weil sie es gestatten, daß die größte Menge von Reaktanten den Katalysator kontaktiert-.-
Die hohe spezifische Oberfläche ist weiterhin von Wichtigkeit, wenn die Katalysatorzusammensetzung ein Edelmetall,
wie Platin, enthält, wegen der Metallkosten und wegen der Dispersion, die erforderlich ist, um ein nichtzulässiges
Wachstum von Metallkristalliten zu verhindern. Es ist anzustreben,
diese hohe spezifische Oberfläche über lange Betriebsperioden bei scharfen Bedingungen, die Reaktionstemperatüren in
der Gegend von 1000 - 14000C einschließen können, aufrechtzuerhalten.
Somit werden Verbrennungsreaktionen vorteilhaft in Gegenwart
eines solchen Katalysators bei Temperaturen von 12000C
oder mehr und über ausgedehnte Zeiträume durchgeführt.
Aluminiumoxid ist ein ausgezeichneter und relativ wirtschaftlicher
Träger für viele Katalysatoren. Viele kristalline Formen von Aluminium, beispielsweise die chi-, kappa-, gamma-, delta-,
eta- und theta-Form, zeigen eine sehr hohe spezifische Oberfläche, bezogen auf ihr Gewicht. Ein schwerwiegender Nachteil von
Aluminiumoxid als Katalysatorträger ist jedoch seine Übergangstemperatur von etwa 1000 - 1200 C in die alpha-Form, was zu einer
erheblichen Verminderung der spezifischen Oberfläche führt. Es ist daher sehr anzustreben, Aluminiumoxid enthaltende Katalysatorzusammensetzungen
auf der Grundlage von Aluminiumoxidsorten mit hoher spezifischer Oberfläche zu stabilisieren, um
den übergang der alpha-Form mit niedriger Oberfläche und den
damit verbundenen Aktivitätsverlust im wesentlichen zu verhindern. Es ist schon eine Vielzahl von zusammengesetzten Kataly-
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satorprodukten entwickelt worden, die Chrom in Oxidform, beispielsweise
als Chromoxid (Cr2O3), oder möglicherweise als
Salz oder in fester Lösung mit anderen Metalloxiden je nach dem Mechanismus, durch den das oxidische zusammengesetzte Pro
dukt aus seinen Vorläufern in Form von Salzen ,Gemischen von Oxiden und dgl. erzeugt wird, enthalten. Solche Produkte aus
Aluminiumoxid, das mit oxidischen Materialien mit Einschluß vom Chromoxid kalziniert worden ist, werden in den US-PSen
3 966 790 und 4 056 489 beschrieben. Auf diese Patentschriften wird hierin ausdrücklich Bezug genommen. Diese Patentschriften-
umfassen unter anderem katalytisch aktive Materialien von Aluminiumoxid, die Erdalkalien und ein Oxid von
Chrom oder Wolfram enthalten. Umfaßt werden auch zusammengesetzte Aluminiumoxidprodukte, die Erdalkalien, Chromdioxid
und Zirkondioxid, Erdalkalien, Chromoxid und Silizi- . umdioxid, Erdalkalien, Chromoxid und SnO, Oxide der seltenen
Erden, Chromoxid und Siliziumdioxid und Oxide von Metallen der seltenen Erden, Chromoxid und SnO, enthalten.
Es wurde nun gefunden, daß zusammengesetzte Katalysatorprodukte mit guter thermischer Stabilität und in manchen Fällen
sogar mit überlegener Stabilität aus einem kalzinierten, zusammengesetzten Produkt gebildet werden können, welches bestimmte
Erdalkalien und Molybdäntrioxid (MoO3) enthält. Die
letztere Verbindung ersetzt Chromoxid oder Wolframoxid.Solche zusammengesetzten Katalysatorprodukte können auch aus
verschiedenen anderen, oben genannten, zusammengesetzten Produkten, jedoch unter Weglassung des Chromoxidbestandteils,
aus dem zusammengesetzten Produkt, erhalten werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher. Katalysatorzusammensetzungen
mit einer thermischen Stabilität mit Einschluß von geeigneten Herstellungsverfahren und vorteilhaften Anwendungszwecken zur Verfügung zu stellen.
9 09834/0720
ι-
Durch die Erfindung werden daher Katalysatoren mit hoher Tempera
tür Stabilität zur Verfügung gestellt, die besonders gut
geeignet sind, um Hochtemperaturreaktionen, beispielsweise Verbrennungsreaktionen,
bei Temperaturen in der Gegend von 1000 14000C durchzuführen. Die katalytisch aktiven Materialien enthalten
Edelmetalle, Grundmetalle oder ihre Oxide oder Edelmetalle in Kombination mit Grundmetallen, welche auf einem zusammengesetzten
Katalysatorprodukt abgeschieden sind, das Aluminiumoxid im Gemisch mit einer Metalloxidkomponente enthält.
Die Metalloxidkomponente besteht aus einem Gemisch aus Strontiumoxid oder Bariumoxid entweder mit Molybdäntrioxid, Zirkondioxid,
Siliziumdioxid.oder Zinn(II)oxid oder einem Gemisch
aus Lanthanoxid mit entweder Siliziumdioxid oder Zinn(II)oxid.
Die Trägerzusammensetzungen werden bei einer Temperatur von mindestens 500 C vor der Abscheidung des Edelmetalls oder des
Grundmetallmaterials kalziniert und sie sind durch eine spezifische Oberfläche von mindestens 20 m /g nach 4-stündiger Kalzinierung
bei einer Temperatur von 1200 C charakterisiert.
Die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung besteht im wesentlichen
aus folgendem: (a) einem katalytisch aktiven,kalzinierten,
zusammengesetzten Produkt aus Aluminiumoxid und einer Metalloxidkomponente, wobei diese Komponente aus der Gruppe,
bestehend aus Gemischen von: einem höheren Erdalkali und Molybdäntrioxid, einem höheren Erdalkali und Zirkondioxid, einem höheren
Erdalkali und Siliziumdioxid, einem höheren Erdalkali und Zinnoxid, Lanthanoxid und Siliziumdioxid und Lanthan und Zinnoxid;
ausgewählt ist, wobei das zusammengesetzte Produkt durch Kalzinierung von Aluminiumoxid im Gemisch mit der Metalloxidkomponente
bei einer Temperatur von mindestens 5000C gebildet worden ist und durch eine spezifische Oberfläche von mindestens
20 m/g nach 4-stünd. Erhitzen auf 12000C charakterisiert ist,
und (b) einem Material, das in das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt in einer katalytisch wirksamen Menge eingearbeitet
ist und das aus der Gruppe, bestehend aus: Edelmetallen, Grundmetallen oder ihren Oxiden und Edelmetallen in Kombination
mit Grundmetallen oder ihren Oxideny ausgewählt ist.
90983A/0720
■ί·
Die Erdalkalien sind die Oxide der Erdalkalimetalle, die sich in der Natur nicht ungebunden finden. Die hierin verwendete
Bezeichnung "höhere Erdalkalien" soll Strontiumoxid(SrO) und Bariumoxid (BaO) umschließen, jedoch Calciumoxid ausschließen,
das das Oxid eines Erdalkalimetalls mit niedrigerem Atomgewicht ist. Diese Bezeichnung soll natürlich auch
die Oxide von Beryllium und Magnesium, die manchmal ebenfalls den Erdalkalimetallen zugeordnet werden, ausschließen. Für
praktische Zwecke sollte naturgemäß auch Radium nicht für die Zwecke der Erfindung unter die höheren Erdalkalimetalle fallen,
so daß die hierin verwendete Bezeichnung "höheres Erdalkali" auf SrO, BaO oder Gemische davon begrenzt ist.
Gemische von bestimmten Erdalkalimetalloxiden entweder, mit
Zinn,(II)oxid (SnO) oder Siliziumdioxid haben sich als geeignet erwiesen, um mit Aluminiumoxid (Al-O.,) ein kalziniertes,
zusammengesetztes Produkt zu ergeben, das eine verbesserte HochtemperatürStabilität hat. Für diesen Zweck hervorragend
geeignet sind Gemische aus Lanthanoxid (La3O3) und Zinnoxid
und Gemische aus Lanthanoxid und Siliziumdioxid. Ein kleinerer Teil des Lanthanoxids kann durch eines oder mehrere der
niederen Seltenerdenmetalloxide Neodymoxid (Nd^O-.) , Praseodymoxid
(Pr6O....) und Samariumoxid (Sm2O3) ersetzt werden, welche
zu dem Stabilisierungseffekt des Lanthanoxids beitragen, so daß solche Gemische aus Zinnoxid oder Siliziumdioxid mit einem
Hauptteil von Lanthanoxid und mit einem geringeren Teil von einem oder mehreren der Oxide Neodymoxid, Praseodymoxid
und Samariumoxid, Gemischen von Zinnoxid oder Siliziumdioxid mit Lanthanoxid für die Stabilisierung von Aluminiumoxid äquivalent
sind. Oxide, wie beispielsweise diejenigen der Metalle Ce, Gd, Dy, Er, Yb und Y, sind, obgleich sie den stabilisierenden
Effekt von Lanthanoxid, wenn sie in geringeren Mengen solchen Gemischen zugesetzt werden, nicht beeinträchtigen,
im allgemeinen zum Beitragen der hohen Temperaturstabilität der erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen nicht wirksam.
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-γ. 290S292
• X-
Das zusammengesetzte Produkt wird durch Kalzinierung einer Aluminiumverbindung in innigem Gemisch mit einer Verbindung
oder, mit Verbindungen, die die Metalloxidkomponente enthält,
gebildet, wobei die Metall- oder Metalloxidkomponente Strontium oder Barium mit Molybdän, Zirkon, Silizium oder Zinn
oder alternativ Lanthan mit Silizium oder Zinn ist. Die Aluminiumverbindung kann geeigneterweise Aluminiumoxid selbst
sein. Die Verbindung oder die Verbindungen, die Vorläufer der Metalloxidkomponente sind, wenn diese nicht bereits in
der Oxidform vorliegt, müssen dazu im Stande sein, ihre jeweiligen- Oxide bei der Kalzinierung in Luft (Sauerstoff)
bei einer Temperatur von mindestens 5000C zu bilden oder
freizugeben. Die Kombination aus Strontium- oder Bariumoxid und einem anderen Metall- (oder Metalloid-)oxid oder
die Kombination von Lanthanoxid mit Siliziumdioxid oder Zinnoxid kann als die Hochtemperaturstäbilisierungskomponente
für das Aluminiumoxid angesehen werden.
Die relativen Mengen von Aluminiumoxid und dieser stabilisierenden
Komponente und die Verhältnismengen der Oxide in der Sbabilisierungskomponente bestimmen sich hauptsächlich
durch empirische Kriterien. Obgleich keine Bindung an die folgende Theorie erfolgen soll, kann doch die folgende Bemerkung
zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen. Man nimmt an, daß die Zugabe der Stabilisierungskomponente zu ■
dem Aluminiumoxid oder dem Aluminiumoxidvorläufer und die Kalzinierung des Gemisches bei einer Temperatur von mindestens
500 C irgendwelche Nichtoxidkomponente in Oxide umwandelt und es gestattet, daß die Oxide der Stabilisierungskomponente in das Aluminiumoxidgitter eintreten und eine
nachfolgende Umwandlung in alpha-Aluminiumoxid verhindern
oder wesentlich vermindern.
Alle spezifischen Oberflächen, die hierin genannt sind, werden nach der Brunauer-, Emmett-, Teller- (B-E.T.) oder einer
äquivalenten Methode gemessen.
9 0 9 8 3 A / 0 7 2 0
29Q5292
Das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt kann in jeder beliebigen
gewünschten Form gebildet werden, beispielsweise als Pulver, Perlen, Ringe, Zylinder oder Pellets. Die Formgebung
wird vor der Kalzinierung durchgeführt, um die Haftung der Teilchen zu fördern. Es kann jedoch ein nicht-stabilisiertes,
vorgeformtes Aluminiumoxid vor der Zumischung der Stabilisatoren vorkalziniert werden, solange die Endkalzinierung
anschließend durchgeführt wird. Nach der Endkalzinierung wird ein katalytisch wirksames Metall, beispielsweise
ein Metall der Platingruppe, zu dem zusammengesetzten Produkt gegeben. Weiterhin kann das zusammengesetzte
Produkt auf einem relativ inerten Träger oder Substrat abgeschieden werden und das Metall der Platingruppe kann sodann
zugesetzt werden oder man kann so vorgehen, daß man die Katalysatorzusammensetzung auf den inerten Träger aufbringt
oder darauf abscheidet.
Bei erfindungsgemäß hergestellten, zusammengesetzten Produkten
enthält das zusammengesetzte Produkt im allgemeinen etwa 80 bis 98 Mol-% Aluminiumoxid und zwischen etwa 1 und etwa
10 Mol-% jedes der Metalloxide in der stabilisierenden Komponente.
Diese Metalloxide werden als Mol der Metalle,nicht des Oxids, berechnet, so daß jedes Mol von Lanthanoxid, La3O^,
beispielsweise als 2 Mol von Lanthanmetall, eingeschlossen ist, wenn die Anzahl der Mole jeder Art in der stabilisierenden
Komponente bezüglich der Anzahl der Mole Aluminiumoxid, berechnet als Oxid Al2O^, bestimmt wird.
Im allgemeinen ist es, um die Vorteile der Erfindung zu erhalten, notwendig, daß die Stabilisierungskomponente in inniger
Assoziierung mit dem Aluminiumoxid während der Vorkalzinierung vorliegt. Ein inniges Gemisch kann beispielsweise
dadurch erhalten werden, daß man eine Aufschlämmung von Aluminiumoxid mit wasserlöslichen Verbindungen der Stabilisierungskomponenten
bildet. Gewünschtenfalls wird nicht-hydratisiertes Aluminiumoxid, beispielsweise Aluminiumoxid in der
gamma-Phase, mit wässrigen Lösungen eines Gemisches der ande-
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_ ' _ 2905232
ren verwendeten Metallsalze vermischt, um eine Absorption der Stabilisierungskomponenten durch das Aluminiumoxid zu gestatten.
Die Feststoffe werden sodann beispielsweise durch Sprühtrocknen aus der Aufschlämmung gewonnen und kalziniert,wodurch
das gemischte, zusammengesetzte Oxidprodukt erhalten wird. Das teilchenförmige Aluminiumoxid liegt vorzugsweise in feinverteilter
oder kolloidaler Form vor, um eine maximale Absorptionsflache
zu erhalten. So ist beispielsweise feinverteiltes, frisch ausgefälltes Aluminiumoxidmonohydrat oder nichthydratisiertes
gamma-Aluminiumoxid oder eta-Aluminiumoxid mit einer
Teilchengröße von 70 bis 90% kleiner als 45 μπι (325 mesh) gegeeignet.
Wenn Aluminiumoxid mit großer Teilchengröße verwendet wird, dann ergibt die Absorption der Stabilisierungskomponenten aus der Lösung und die nachfolgende Kalzinierung
mindestens einen stabilisierten äußeren Teil des Aluminiumoxids. Wenn weiterhin eine optimale Menge der Lösung verwendet
wird, dann wird eine Absorption durch eine Osmose eine
mehr oder weniger gleichförmige Stabilisierung in allen Teilen des Aluminiumoxids gewährleisten.
Das innige Gemisch aus Aluminiumoxid und Stabilisierungskomponenten
wird bei einer Temperatur von mindestens etwa 500 > vorzugsweise etwa 700 bis 1200 C, kalziniert. Es wird jedoch
nicht bei einer derart hohen Temperatur oder über eine derart lange Zeitspanne kalziniert, daß das zusammengesetzte Produkt
in unerwünschter Weise sintert. Die Bedingungen der Kalzinierung sind so, daß ein katalytisch aktives, zusammengesetztes
Produkt mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens et-
2 0
wa 20 m /g und vorzugsweise mindestens etwa 30 var/q erhalten
wird. Die Kalzinierung wird vorzugsweise vorgenommen,während sich (a) das Gemisch in einem nicht-getragenen und frei-fließenden
Zustand befindet oder (b) sich das Gemisch in der geometrischen Endgestalt, beispielsweise in Form eines Extrudats
oder eines Ringes, befindet. Dies wird aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt und auch deswegen, um eine unerwünschte Sinterung
zu verhindern.
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ι -
Die Kalzinierung in Luft zur Bildung des zusammengesetzten Produkts
und vor der Zugabe des Metalls der Platingruppe ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung. Es wird festgestellt, daß
ein inniges Gemisch der Stabilisierungskpmponenten mit dem Aluminiumoxid stabil ist, wenn es bei solchen Temperaturen kalziniert
wird, bevor irgendwelche weiteren Herstellungsstufen durchgeführt werden. Da sowohl das Aluminiumoxid als auch die
Stabilisierungskomponenten innig gemischt sind, vermindert das Gegenstromerhitzen in enger Assoziierung wesentlich irgendwelche
unerwünschten Umwandlungen von Aluminiumoxid. Weiterhin fördert die Kalzinierung vor der Abscheidung auf einem iner-^
ten Substrat die Haftung des kalzinierten, zusammengesetzten Produkts aus dem Substrat, wodurch die Anwendung von höheren
Raumgeschwindigkeiten mit einer geringeren Erosionswahrscheinlichkeit gestattet wird. Die Kalzinierung vermindert weiterhin
die Möglichkeit einer unerwünschten Reaktion der Stabilisierungskomponente
und der Aluminiumoxidkomponente mit dem Substrat. Alle beliebigen derartigen Reaktionen zwischen dem Aluminiumoxid
und dem Substrat fördern die Bildung von inaktiven Aluminiumoxidformen, wodurch die spezifische Oberfläche und
die Aktivität vermindert wird. Wenn die Stabilisierungskom— ponente mit dem Substrat reagieren würde, dann 'würde hierdurch
die effektive Menge dieser Komponente, die für die Stabilisierung verfügbar ist, vermindert werden. Ein weiterer
Vorteil einer solchen Kalzinierung ist wirtschaftlicher Natur, da eine geringere Wärmemenge in kleineren öfen erforderlich
ist, um das resultierende, pulverförmige, zusammengesetzte Produkt zu kalzinieren, bevor es auf einen inerten
Träger gegeben wird. Es ist weiterhin wesentlich, daß die Kalzinierung vor der Zugabe einer Metallkomponente der Platingruppe
durchgeführt wird, um einen Verlust dieser Komponente durch Einschluß zu verhindern. Im Fall von Grundmetal-,len
ist die Kalzinierung besonders erforderlich, um eine Endaktivierung
des Grundmetalls durch Reaktion mit dem aktivierten Aluminiumoxid oder mit den Stabilisatorvorläufern zu verhindern.
909834/0720
. fa.
Geeignete Aluminium enthaltende Verbindungen sind Aluminiumoxid, die gamma-, eta-, kappa-, delta- und theta-Formen von Aluminiumoxid
und Boehmit (Aluminiumoxidmonohydrat). Es kann zweckmäßig
sein, alle Komponenten mit Einschluß des Aluminiumoxids aus wässrigen Lösungen gemeinsam auszufällen. Für diesen Zweck können die
wasserlöslichen Aluminiumverbindungen, beispielsweise die Salze, wie die Aluminiumhalogenide, Aluminiumnitrat, Aluminiumacetat,
Aluminiumsulfat, verwendet werden. Wasserlösliche Vorläufer der Metalloxide in der Stabilisierungskomponente können die Acetate,
Halogenide, Nitrate, Sulfate und dgl., wie 2.B. Strontiumnitrat
und. Bariumnitrat oder -acetat, sein. Die Halogenide und Sulfate von Zinn sind geeignet. Besonders gut geeignet sind bestimmte
Dispersionen von kolloidalem Siliziumdioxid mit hoher spezifischer Oberfläche und niedrigem Natriumgehalt mit sehr kleiner
Teilchengröße, beispielsweise ein Produkt von Du Pont de Nemours & Co. mit dem Warenzeichen Ludox LS. Dieses Siliziumdioxidsol
enthält etwa 30 Gew.% SiO „ in Wasser. Es hat eine Teilchengröße
von etwa 15 μΐη bei einem Si09:Na„0-Verhältnis von 285 und es
hat eine spezifische Oberfläche von etwa 200 m /g.
Nach Kdlzinierung des zusammengesetzten Produkts aus Aluminiumoxid
und der stabilisierten Metalloxidkomponente wird ein Edelmetall oder Grundmetallmaterial oder ein Material, das beide
enthält, zu dem kalzinierten, zusammengesetzten Produkt gegeben, um die erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen zu
bilden, die zur Katalysierung von Hochtemperaturreaktionen über
lange Zeiträume geeignet sind. Von den Edelmetallen sind die Metalle der Platingruppe bemerkenswert geeignet. Beispielsweise
können Platin, Palladium, Platin-Palladiumlegierungen und Gemische
davon, Ruthenium, Iridium und Rhodium verwendet werden. Gold und Silber sind bekanntlich für bestimmte Reaktionen geeignet.
Grundmetalle, gewöhnlich als Oxid oder Sulfid, können gleichfalls ihrerseits oder als Aktivatoren in Kombination mit
einem Edelmetall verwendet werden. Solche Grundmetallbestandteile können z.B. Mangan, Vanadin, Kupfer, Eisen, Kobalt und
Nickel sein. Die Auswahl des Edelmetalls oder der Edelmetalle und/oder des Grundmetalls oder der Oxide bestimmt sich durch
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die Aktivität oder Selektivität für eine gegebene Reaktion, die
Flüchtigkeit, die Endaktivierung durch spezifische Komponenten, die in dem Reaktionsgemisch vorhanden sind, und durch wirtschaftliche
Erwägungen. Im allgemeinen kann bei Metallen der Platingruppe die Menge von 0,05 bis 20 Gew.% des kalzinierten, zusammengesetzten
Produkts gewöhnlich zwischen etwa 0,2 und 10% variieren, während die Grundmetalle oder ihre Oxide zweckmäßigerweise
in größeren Prozentmengen verwendet werden. Der Anteil der letzteren Komponenten kann so hoch wie 60% des Gesamtgewichts
des Katalysators betragen.
des Katalysators betragen.
Es wird oftmals festgestellt, daß es für die erf indungs gemäß en
Katalysatorzusammensetzungen zweckmäßig ist, einen relativ katalytisch inerten Träger zu haben, der in Teilchenform, beispielsweise
als Pellets oder Kügelchen, mit verschiedenen Größen mit beispielsweise nur 0,4 mm oder so viel wie 25,4 mm
(1/64 inch bis 1 inch) haben. Vorzugsweise sind jedoch die
Träger gleichförmige Skelettstruktureii mit einer relativ großen Größe, z.B. Honigwaben. Die Materialien, Gestalten und Dimensionen von solchen inerten Trägern werden in den US-PSen
3 966 790 und 4 056 489 beschrieben. Das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt aus Aluminiumoxid und der Stabilisierungskomponente kann auf den Träger aus einer wässrigen
Aufschlämmung aufgebracht und getrocknet werden. Danach wird
das katalytisch wirksame Material zu dem beschichteten Träger
gegeben oder ein solches Material kann zu der Aufschlämmung
vor dem Beschichtungsvorgang zugesetzt werden. Alternativ können das Aluminiumoxid und' die Metalloxidkomponente als ihre
Vorläufer aus einer wässrigen Lösung auf einem inerten Träger
abgeschieden oder ausgefällt werden, woran sich eine Kalzinierung und sodann die Zugabe eines Edelmetalls oder eines Grundmetalls in einer katalytisch wirksamen Menge anschließt.
(1/64 inch bis 1 inch) haben. Vorzugsweise sind jedoch die
Träger gleichförmige Skelettstruktureii mit einer relativ großen Größe, z.B. Honigwaben. Die Materialien, Gestalten und Dimensionen von solchen inerten Trägern werden in den US-PSen
3 966 790 und 4 056 489 beschrieben. Das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt aus Aluminiumoxid und der Stabilisierungskomponente kann auf den Träger aus einer wässrigen
Aufschlämmung aufgebracht und getrocknet werden. Danach wird
das katalytisch wirksame Material zu dem beschichteten Träger
gegeben oder ein solches Material kann zu der Aufschlämmung
vor dem Beschichtungsvorgang zugesetzt werden. Alternativ können das Aluminiumoxid und' die Metalloxidkomponente als ihre
Vorläufer aus einer wässrigen Lösung auf einem inerten Träger
abgeschieden oder ausgefällt werden, woran sich eine Kalzinierung und sodann die Zugabe eines Edelmetalls oder eines Grundmetalls in einer katalytisch wirksamen Menge anschließt.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
a U383A/0720
Beispiel 1 * AO ·
Ein zusammengesetztes Produkt aus ungefähr 5 Mol-% Ba, 5 Mol-%
Mo, 90 Mol-% Al3O3 wird hergestellt. 38,34 g Ba/NOO2 werden in
Wasser unter Erwärmen auf 55°C aufgelöst und auf 401 ml verdünnt. Zu dieser Lösung werden 255 g handelsübliches, pulverförmiges
gamma-Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche
2
von etwa 300 m /g gegeben. Die Aufschlämmung wird mit einer Heizlampe teilweise getrocknet und das Trocknen wird über Nacht bei 1100C vervollständigt, wodurch 302 g eines Materials erhalten werden, das zu einem Pulver vermählen wird, welches 0r546 Mol Al3O3 und 0,0321 Mol Ba (Molverhältnis 17,0) enthält. Zu 60,6 g dieses Pulvers werden 4,0 g (0,0278 Mol) MoO., in Form von 100 ml einer wässrigen Aufschlämmung mit 95°C, der das MoO., zum größten Teil aufgelöst ist, gegeben. Diese Aufschlämmung wird gerührt, 2 Std. lang mit einer Heiζlampe teilweise getrocknet und über Nacht getrocknet. Der resultierende Feststoff wird zu einem Pulver vermählen und sodann 4 Std. lang bei 12000C kalziniert. Die exakter für das kalzinierte,zusammengesetzte Produkt errechnete Zusammensetzung, die nominal 5-5-90 beträgt, ist 4,6 Mol-% Mo, 5,3 Mol-% Ba und 90,1 Mol-% Al9O... Die spezifische Oberfläche
von etwa 300 m /g gegeben. Die Aufschlämmung wird mit einer Heizlampe teilweise getrocknet und das Trocknen wird über Nacht bei 1100C vervollständigt, wodurch 302 g eines Materials erhalten werden, das zu einem Pulver vermählen wird, welches 0r546 Mol Al3O3 und 0,0321 Mol Ba (Molverhältnis 17,0) enthält. Zu 60,6 g dieses Pulvers werden 4,0 g (0,0278 Mol) MoO., in Form von 100 ml einer wässrigen Aufschlämmung mit 95°C, der das MoO., zum größten Teil aufgelöst ist, gegeben. Diese Aufschlämmung wird gerührt, 2 Std. lang mit einer Heiζlampe teilweise getrocknet und über Nacht getrocknet. Der resultierende Feststoff wird zu einem Pulver vermählen und sodann 4 Std. lang bei 12000C kalziniert. Die exakter für das kalzinierte,zusammengesetzte Produkt errechnete Zusammensetzung, die nominal 5-5-90 beträgt, ist 4,6 Mol-% Mo, 5,3 Mol-% Ba und 90,1 Mol-% Al9O... Die spezifische Oberfläche
nach der Kalzinierung wird zu 37,5 m /g bestimmt.
Bei einer Alternativzubereitung eines zusammengesetzten Produkts mit den gleichen Mengen von Oxiden in den gleichen Verhältnismengen
wie im Beispiel 1 werden 4,91 g Ammoniummolybdat, (NH4)βΜο-0?.·
4H?0, die handelsübliche Molybdänsäure, was 4,0 g MoO~ entspricht,
verwendet. Das Molybdat wird unter Erhitzen in 50-ml H2O aufgelöst,
wozu erneut 60,6 g des in Beispiel 1 hergestellten Pulvers
gegeben werden, welches Al3O3 und BaO in einem Molverhältnis von
17,0 enthält. Weitere 25 ml H3O werden zugegeben und das Material
wird gut gemischt und sodann unter der Lampe 1 Std. lang erhitzt, über Nacht getrocknet und zu einem Pulver vermählen·. Bei der
B.E.T.-Messung nach der 4-stündig. Kalzinierung dieses Pulvers
bei 12000C wird eine spezifische Oberfläche von 23,6 m /g er-
909834/0720
• ή Gehalten, die niedriger ist als diejenige in Beispiel 1, jedoch
hoch genug ist, um eine gute Aktivität zu ergeben, wenn das Material als Katalysatorträger verwendet wird.
Ein zusammengesetztes Strontiumoxid-Molybdänoxid-Aluminiumoxid wird hergestellt. SrO und Al9O., werden im Gewichtsverhältnis
von 5,48:94,52 vermischt. 31,0 g Sr(NO3)2 .werden auf 400 ml
verdünnt und mit 225 g pulverförmig em gamma-Aluminiumoxid
-0,420 mm· vermischt. Das Gemisch wird mit der Heizlampe getrocknet
und sein Gewicht beträgt nach 16-stünd. Trocknen bei 1100C 293 g. Zu 58,3 g des getrockneten Gemisches werden 4,21 g
(0,0293 Mol) MoO3, aufgelöst in 150 ml H3O, von 8O0C gegeben.
Danach wird auf einer Drehscheibe unter Erhitzen gerührt, bis das H3O in einem nennenswerten Ausmaß entfernt ist. Hierauf
wird über Nacht bei 1100C in einem Ofen getrocknet. Das getrocknete
Material wird gemahlen und 4 Std. bei 12000C kalziniert.
Das resultierende,zusammengesetzte Produkt aus 5,2 Mol-%
Sr, 5,2 Mol-% Mo und 89,6 Mol-% Al0C3 hat eine spezifische Ober-
2
fläche von 24,0 m /g.
fläche von 24,0 m /g.
Ein zusammengesetztes BaO-Zr02-Al203-Produkt wird hergestellt.
Eine Lösung von 700 g (0,030 Mol) Zirkontetrachlorid ZrCl4 in
20 ml H3O wird zu 56,70 g des BaO-Al3O3-Pulvers (Molverhältnis
17,0) des Beispiels 1 gegeben. Nach dem Spülen mit weiteren 20 ml HpO und gründlichem Mischen wird das Gemisch teilweise unter
einer Heizlampe getrocknet, in einen Ofen überführt und 4 Std. lang bei 1100C erhitzt. Die Kalzinierung eines Teils bei 12000C
über einen Zeitraum von 4 Std. liefert ein zusammengesetztes ,Produkt aus 5,3 Mol-% Ba, 5,3 Mol-% Zr und 89,4 Mol-% Al3O3.
Die spezifische Oberfläche nach dieser Kalzinierung wird als 59,2 m /g bestimmt.
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• Al·.
Weitere zusammengesetzte BaO-Zr03-Al30-.-Produkte werden nach
ähnlichen Verfahrensweisen wie in Beispiel 4 hergestellt.Ein
zusammengesetztes Produkt aus 2,3 Mol-% Ba, 4,7 Mol-% Zr und
93,0 Mol-% Al3O3 hat eine spezifische Oberfläche von 50,4 m /g,
während ein zusammengesetztes Produkt aus 2,4 Mol-% Ba, 2,4 Mol-%
Zr und 95,2 Mol-% Al3O3 eine spezifische Oberfläche von 35,8 m /g
Ein Strontiumoxid-Zirkondioxid-Aluminiumoxid-Gemisch wird hergestellt,
indem 4,23 g Sr(NO-Jp in 20 ml H3O eingegeben werden
und indem 8,59 g Zr(NO3)3 in 50 ml H3O und 7,5 g Al (NO3)2 in
20 ml H3O zugesetzt werden. Diese kombinierte Lösung wird zu
84,0 g gamma-Al2O3 in einem Drehverdampfer gegeben, wobei 10
ml Spülwasser gleichfalls zugesetzt werden. Das Trocknen wird 1 Std. lang bei 1100C und dann 16 Std. lang bei 3000C durchgeführt.
Ein Teil wird sodann 4 Std. bei 12000C gebrannt und ergibt
ein zusammengesetztes Produkt aus 2,4 Mol-% Sr, 2,4 Mol-% Zr und 95,2 Mol-% Al9O-.. Die spezifische Oberfläche des kalzi-
nierten,zusammengesetzten Produkts ist 49,3 m /g.
Ein zusammengesetztes Strontiumoxid-Siliziumdioxid-Aluminiumoxid-Produkt
wird hergestellt, das ein Molverhältnis von 3,1 %
Sr, 3,1 % Si und 93,8 % Al3O3 hat. 537 g 94,96%iges Al3O3
(5,0 Mol) werden abgewogen. Dieses Material hat ein Porenvolumen von 1,28 ccm/g. 35,27 g (0,167 Mol) Sr(NO3J3 werden.in H3O
aufgelöst, auf 687 ml verdünnt und die Lösung wird zu dem Al3O3
unter gründlichem Mischen gegeben. Nach der Zugabe von 83 ml H-O
und nach gründlichem Mischen wird das Material unter einer Heizlampe getrocknet und über Nacht bei 1100C getrocknet. 33,38 g
Ludox Siliziumdioxid (30% SiO3, 0,167 Mol) in 700 ml H3O werden
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2905232 - γι -
hierauf zugesetzt und das Gemisch wird über Nacht getrocknet. Ein Teil dieser Probe wird 4 Std. lang bei 10000C kalziniert.
Die spezifische Oberfläche wird zu 71,2 m /g bestimmt.Eine andere
Probe, die 4 Std. lang auf 12000C erhitzt worden ist ,hat
2 eine spezifische Oberfläche von 26,0 m /g.
Ein Strontiumoxid-Zinnoxid-Aluminiumoxid-Material wird hergestellt,
indem 58,6 g SrO-Al3O3-Pulver (5,48 Gew.% SrO),hergestellt
gemäß Beispiel 3, abgewogen werden und 6,61 g SnCl-*4H-0
zugesetzt werden, wobei das Zinnsalz in 70 ml H-O aufgelöst ist,
das 10 Tropfen konzentrierte HCl enthält. Das resultierende Gemisch
wird mit einer Heizlampe schnellgetrocknet und über Nacht bei 1100C getrocknet. Sodann wird es gemahlen und 4 Std. auf
12000C erhitzt. Das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt enthält
5 Mol-% Sr, 5 Mol-% Sn und 90 Mol-% Al-O... Die spezifi-
sehe Oberfläche wird als 56,7 m /g festgestellt.
Ein weiteres zusammengesetztes Strontiumoxid-Zinnoxid-Aluminiumoxid-Produkt
wird nach ähnlichen Arbeitsweisen wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei jedoch die Materialien in Verhältnismengen
verwendet werden, die ziemlich genau 3 Mol-% Sr, 3 Mol-% Sn und 94 Mol-% Al3O3 liefern. Wenn das Produkt 4 Std. bei 12000C kalziniert
wird, dann ergeben die Messungen eine spezifische Oberfläche von 43 + 2 m2/g.
Ein zusammengesetztes Bariumoxid-Zinnoxid-Aluminiumoxid-Produkt wird hergestellt. Unter Verwendung des BaO-Al-Q3-Materials (Molverhältnis
17,0), das in Beispiel 1 hergestellt worden ist,werden 56,76 g abgewogen, die 0,0300 mol Ba und 0,51 Mol Al-O3 enthalten.
Hierzu werden 6,77 g (0,0300 Mol) SnCl- -2H-O, 10 ml konzentrierte
HCl und 50 ml H-O gegeben. Nach gründlichem Mischen wird
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• /CJ.
die Aufschlämmung teilweise unter einer Heizlampe getrocknet,
worauf 3 Std. lang bei 1100C weitergetrocknet wird. Die Probe
wird in einem Mörser mit einem Pistill zu einem Pulver vermählen und sodann 4 Std. lang bei iiZOO°C kalziniert, wodurch ein
zusammengesetztes Produkt aus 5,3 Mol-% Ba, 5,3 Mol-% Sn und
89,4 Mol-% Al9O., erhalten wird. Die spezifische Oberfläche wird
2
als 48,7 m /g festgestellt.
als 48,7 m /g festgestellt.
Ein zusammengesetztes Produkt wird hergestellt, das La9O,, SiO9
und Al3O3 enthält. 81 ml konzentrierte Salpetersäure werden in
ein Becherglas abgemessen, wozu langsam 54,3 g La2(CO3J3 unter
Rühren und Freisetzung von CO2 gegeben werden. Nach dem Verdünnen
auf 500 ml mit entionisiertem Wasser wird die Lanthanlösung
beiseite genommen. Getrennt wird eine 42 g-Menge einer wässrigen kolloidalen Siliziumdioxidlösung (30 Gew.% SiO2)(Ludox LS) auf
100 ml verdünnt, um eine geeignete kolloidale Lösung von Silizi— umdioxid zu ergeben. Diese wird zu der Lanthanlösung unter Rühren
gegeben und auf 1000 ml mit H3O verdünnt. Ein Kollergang wird
mit 976 g vorkalziniertem gamma-Aluminiumoxid (-0,420 mm) beladen
und die Lösung von Lanthan und kolloidalem Siliziumdioxid wird in
den Kollergang eingegeben. Nach 1-stund. Vermischen werden weitere
70 ml H9O zugegeben und das befeuchtete Gemisch wird in Pyrex-Schalen
übertragen und 12 Std. lang bei 82,2°C getrocknet. Ein
Teil des Produkts wird 4 Std. lang bei 120Q0C kalziniert. Es wird
ein zusammengesetztes Produkt erhalten, das 2,4 Mol-% La, 2,4 Mol-% Si und 95,2 Mol-% Al9O, enthält. Die spezifische Oberflä-
ehe beträgt 42,8 m /g. Erheblich höhere Oberflächeneigenschaften
können erhalten werden, wenn man andere Teile bei geeigneten niedrigeren Temperaturen kalziniert, wodurch zusammengesetzte
Produkte erhalten werden, die zur Herstellung von Katalysatoren geeignet sind, welche bei der Durchführung von Reaktionen bei etwas
weniger erhöhten Temperaturen.verwendet werden können.
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• 30-
Ein zusammengesetztes Lanthanoxid-Zinnoxid-Aluminiumoxid-Produkt
wird hergestellt. Zu 85 g gamma-Al-O., wird eine Lösung,
die 12,87 g La (NO3)_-6H2O enthält, zusammen mit 6,85 g SnCl2*
2H2O und 20 ml konzentrierte HCl gegeben. Hierauf werden 60 ml
H2O zugesetzt. Das Produkt wird am Anfang auf einer Drehscheibe
mit einer Heizlampe getrocknet und über Nacht auf 1100C erhitzt.
Ein 4-stünd. Erhitzen auf 12000C bildet ein zusammengesetztes
Produkt aus 3,3 Mol-% La, 3,3 Mol-% Sn und 93,4 Mol-%
Al3O3. Die spezifische Oberfläche des zusammengesetzten Produkts
beträgt 37,7 m2/g.
Wie in Beispiel 11 wird ein weiteres zusammengesetztes Produkt
gebildet, wobei eine andere Lanthanlösung verwendet wird,um ein zusammengesetztes Produkt herzustellen, das wiederum die ungefähre
Zusammensetzung von 2,4 Mol-% La, 2,4 Mol-% Si und 95,2 Mol-% Al-O- hat. Die Messung der spezifischen Oberfläche nach
4-stünd. Erhitzen auf 1200 C ergibt 51,7 m /g, was etwas höher ist, wie in Beispiel 11 gefunden. Unter Verwendung von ähnlichen
Arbeitsweisen wird ein weiteres zusammengesetztes Produkt mit der ungefähren Zusammensetzung 4,7 Mo-% La, 2,3 Mol-% Si
und 93,0 Mol-% Al2O3 hergestellt und 4 Std. bei 12000C gebrannt.
Es wird festgestellt, daß die spezifische Oberfläche dieses zusammengesetzten Produkts ausnehmend hoch, nämlich
2
61,8 m /g.ist.
61,8 m /g.ist.
Röntgenstrahlenuntersuchungen weisen darauf hin, daß zusammengesetzte
Produkte, die oxidisches Zinn enthalten, wenn sie in Luft bei Temperaturen so hoch wie 12000C kalziniert werden,
Zinn in Form von Zinn(IV) oxid SnO3 anstelle von Zinn(II)oxid
SnO enthalten. Hinsichtlich der Funktionier Eigenschaften und der spezifischen Oberfläche der zusammengesetzten Produkte
nimmt man an, daß es nicht von Bedeutung ist, ob ein Teil oder
-StA-
das gesamte Zinn als 4-wertiges Zinn in dem kalzinierten Material vorhanden ist. Ähnliche Zusammensetzungen/ die bei ähnlichen
Bedingungen kalziniert worden sind, werden für die Zwecke der Erfindung,ungeachtet, ob das .Zinn in einem höher oxidierten
Zustand vorhanden ist oder nicht, als äquivalent angesehen.
Das nicht-kalzinierte La2O3-SiO_-Al2O3-Material des Beispiels
wird 4 Std. bei 100C0C kalziniert. Nach einer solchen Kalzinierung
werden 1001 g Pulver gewonnen und es wird festgestellt,daß
2 das Material eine spezifische Oberfläche von 88,6 m /g hat.
250 g dieses Pulvers werden in einer Kugelmühle mit genügend zugesetztem H2O aufgeschlämmt, daß eine Aufschlämmungsdichte
von ungefähr 1,5 g/ml erhalten wird. Die Aufschlämmung wird
Std. lang vermählen, bis die Viskosität weniger als 20 cp beträgt.
In diese Aufschlämmung wird eine Zirkonmullit-Wabe mit
einem quadratischen Querschnitt in der Gestalt eines Würfels mit einer Kantenlänge von 7,62 cm gegeben, um einen Waschüberzug
des stabilisierten, zusammengesetzten Produkts zu ergeben. Der Block wird abgeblasen, getrocknet und bei 500°C kalziniert.
Die beschichtete Wabe hat ein Gewicht von 332,3 g und sie enthält 13,0 Gew.% oder 1,59 g/16,4 ecm La2O3
Eine Katalysatorzusammensetzung, die als Träger dieses stabilisierte,
zusammengesetzte Produkt, aufgeschichtet auf die Wabe, enthält, wird hergestellt, welche Edelmetalle in Kombination
mit einem Grundmetall enthalten. Eine Lösung von PaIIadiumnitrat, Kaliumchlorplatinat und Zirkonylniträt (Gewichtsverhältnis 8Pd/lPt/lZr), die 156,2 g Metall/l der Lösung enthält,
wird hergestellt. Der beschichtete Block wird mit dieser Lösung 15 min. bei Raumtemperatur imprägniert. Überschüssige
Lösung wird ablaufen gelassen und mit Luft abgeblasen. Das resultierende Gewicht von 437,1 g weist auf eine Nettozunahme
von 23,9% naß hin. Der Block wird in Kunststoff ein-
gewickelt und 2 Std. lang gealtert und hierauf in 1100 ml 2%igem NaHCO3 in Ä'thylenglykol 5 min. lang bei 1500C bis 1800C
hydrolysiert. Er wird herausgenommen und 5 min. lang in Wasser eingetaucht, um abzukühlen. Sodann wird er in entionisiertem
Wasser gespült, bis der Katalysator chloridfrei ist und bei 120 C getrocknet. Ein Katalysatorzylinder wird sodann herausgekernt,
um die Aktivität als Verbrennungskatalysator zu bestimmen.
Dieses Beispiel dient zur Veranschaulichung der Herstellung eines Grundmetallkatalysators auf einen stabilen Träger. Materialien
(1) 4590 g pulverisiertes gamma-Al3O3 (-0,297 mm),
(2) 558 g Sr(NO3J3, (3) 502 g SnCl3 (Molverhältnis Al3O3:
Sr:Sn = 17:1:1).
Verfahrensweise: 558 g Sr(NO3J3 werden in 4 1 entionisiertem
Wasser aufgelöst. 1 1 Wasser wird zugesetzt (insgesamt 5 1) . Die 4590 g gamma-Al3O3-Pulver werden in einen Ross-Mischer gegeben
und die Sr (NO3)„-Lösung wird zugesetzt. Während des Vermischens
werden weitere 325 ml H3O zugesetzt. Die Masse wird in einem Dampfbad 2,5 Std. lang getrocknet und das zerkleinerte
Material wird durch ein Sieb Nr. 4 geleitet. Das Material wird über Nacht bei 1200C getrocknet. Ausbeute 5166 g.
Zur Hälfte dieses Ansatzes,2583 g, wird eine Lösung von 251 g
SnCl3, gelöst in 50 g konzentrierter HCl, die auf 2500 ml verdünnt
ist, gegeben. Es wird 30 min. lang in einem Ross-Mischer gemischt und 3 Std. lang auf eineia Dampfkessel getrocknet. Dieses
Vorgehen wird mit der zweiten Hälfte des Ansatzes wiederholt. Die Gesamtausbeute ,(5723 g) wird auf -0,420 mm pulverisiert.2000
g des Pulvers werden genommen, befeuchtet und in einem Extruder mit 0,32 cm extrudiert, bis etwa 1500 g eines
spaghettiartigen Produkts gebildet werden. 1 Std. lang wird bei 1100°C getrocknet und kalziniert (Endausbeute 822 g). Das Poren-
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volumen beträgt 0,5ccm/g und die spezifische Oberfläche beträgt 98 m /g. Zur Herstellung des aktiven Katalysators wird ein 15 %
NiO-Produkt auf diesem Sr/Sn/A^O^-Träger wie folgt hergestellt:
(1) 367 g des obigen Extrudats werden abgewogen; (2) 253 g Ni(NO3)2-6H2O werden gleichfalls abgewogen; 253 g Ni(NO-J2 werden
in entionisiertem Wasser von 50 C aufgelöst und es wird auf 200 ecm verdünnt. 367 g des Sr/Sn/Al2O3-Extrudats werden in einen
mit Leitblechen versehenen Drehrührkolben gegeben und es wird unter konstantem Drehen allmählich die Ni-Salzlösung zugesetzt.
Schließlich wird evakuiert, um die letzten Spuren von freier Feuchtigkeit zu entfernen. Es wird über Nacht bei 121,1 C
getrocknet. Der Katalysator wird sodann in Luft bei 2400C kalziniert und anschließend 2 Std. auf 4800C erhitzt. Die End-B.E.T.Fläche
entspricht 40,4 m /g. Dieser Katalysator kann beispielsweise für Hydrierungsreaktionen nach vorheriger Reduktion
verwendet werden. In diesem Beispiel ist das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt selbst katalytisch aktiv und es
kann direkt in jede beliebige geeignete Gestalt verformt werden und in dieser Form angewendet werden, ohne daß eine Notwendigkeit
für ein inertes Substrat besteht.
Die erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen sind gut
geeignet, um die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen bei Temperaturen von etwa 11000C und mehr in Gegenwart
eines Katalysators durchzuführen, wobei die katalytisch getragene thermische Verbrennung gemäß der US-PS 3 928 961
durchgeführt wird. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Katalysators auf eine solche Verbrennung können die Bedingungen
verwendet werden, die bezüglich anderer wärmestabilisierter Katalysatorzusammensetzungen in den üS-PSen
3 966 970 und 4 056 489 beschrieben worden sind. Für einen solchen Anwendungszweck ist ein bevorzugtes Edelmetall zur
Einarbeitung in das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt ein Metall der Platingruppe, beispielsweise ein Gemisch aus Platin
und Palladium.
■_ ,J S 3 U 1 0 7 2 0
2S05292
Andere Anwendungszwecke der erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen
können beispielsweise die katalytische Oxidation,wie die Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen,
und von CO, die als Verschmutzungen im Abgas von Verbrennungsmaschinen enthalten sind, sein. Zu diesem
Zweck.kann ein Grundmetallmaterial, beispielsweise Kupferchromit, mit Vorteil in das wärmestabxlisierte, zusammengesetzte
Produkt eingearbeitet werden, um den Katalysator zu bilden.
Ende der Beschreibung.
9 ü 98-3 4/07 20
Claims (11)
1. Katalysatorzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie
im wesentlichen aus folgendem besteht:
(a) einem katalytisch aktiven, kalzinierten, zusammengesetzten Produkt aus Aluminiumoxid und einer Metalloxidkomponente,
ausgewählt aus der Gruppe von Gemischen von
- (1) einem höheren Erdalkali und Molybdäntrioxid,
(2) einem höheren Erdalkali und Zirkondioxid,
(3) einem höheren Erdalkali und Siliziumdioxid,
(4) einem höheren Erdalkali und Zinnoxid,
(5) Lanthanoxid und Siliziumdioxid,
(6) Lanthanoxid und Zinnoxid,
wobei das zusammengesetzte Produkt durch Kalzinierung von Aluminiumoxid
im Gemisch mit der Metalloxidkomponente bei einer Temperatur von mindestens 5000C gebildet worden ist,und durch eine
2 spezifische Oberfläche von mindestens 20 m /g, wenn es 4 Std. auf
12000C erhitzt wird, charakterisiert ist, und
(b) einem Material aus der Gruppe Edelmetalle, Grundmetalle und
Grundmetalloxide und Edelmetalle in Kombination mit Grundmetallen oder ihren Oxiden, das in einer katalytisch wirksamen
Menge in das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt eingearbeitet ist.
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2. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Material (b) , das in. das zusammengesetzte Produkt nach Kalzinierung bei einer Temperatur von mindestens
5000C eingearbeitet wird, ein Platingruppenmetall.ist.
3. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt eingearbeitete Material aus der Gruppe Platin, Palladium,
Platin-Palladiumlegierungen und Gemische davon ausgewählt ist.
4. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminiumoxid, Bariumoxid oder Strontiumoxid
oder einem Gemisch davon und Molybdäntrioxid besteht.
5. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminiumoxid, Bariumoxid oder Strontiumoxid
oder einem Gemisch davon und Zirkondioxid besteht.
6. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminiumoxid, Bariumoxid oder Strontiumoxid
oder einem Gemisch davon und Siliziumdioxid besteht.
7. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminiumoxid, Bariumoxid oder Strontiumoxid
oder einem Gemisch davon und Zinnoxid besteht.
8. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminiumoxid, Lanthanoxid und Siliziumdioxid
besteht.
«?4 /0720
3 _ 2905232
9. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt im wesentlichen aus Aluminium-oxid, Lanthanoxid und Zinnoxid
besteht.
10. Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in das kalzinierte, zusammengesetzte Produkt eingearbeitete Material im wesentlichen eines der
Übergangsmetalle Eisen, Nickel und Kobalt ist.
11. Kataiysatorzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß
sie im wesentlichen aus folgendem besteht:
(a) einem katalytisch aktiven, kalzinierten, zusammengesetzten
Produkt aus Aluminiumoxid, einer ersten Metalloxidkomponente, ausgewählt aus der Gruppe Oxide eines Metalls,
ausgewählt aus der Gruppe Strontium, Barium und Lanthan, und Gemische davon, und einer zweiten Metalloxidkomponente,
ausgewählt aus der Gruppe
(1) Oxide eines Metalls aus der Gruppe Silizium, Zinn und Zirkon und Gemische davon,
und
(2) einem Oxid von Molybdän, wobei das zusammengesetzte
Produkt durch Kalzinierung von Aluminiumoxid im Gemisch mit den Metalloxidkomponenten bei einer Temperatur
von mindestens 500 C gebildet worden ist und durch eine spezifische Oberfläche von mindestens 20
2
m /g, wenn es 4 Std.
m /g, wenn es 4 Std.
charakterisiert ist,
m /g, wenn es 4 Std. auf 12000C erhitzt worden ist.
und
(b) einem Material, ausgewählt aus der Gruppe Edelmetalle, Grundmetalle oder Grundmetalloxide und Edelmetalle in
Kombination mit Grundmetallen oder ihren Oxiden, welches in katalytisch wirksamer Menge in das kalzinierte,
zusammengesetzte Produkt eingearbeitet ist.
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