DE3029547A1 - Verfahren zur herstellung eines kohlenwasserstoffgemisches - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines kohlenwasserstoffgemischesInfo
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Description
Q 420 C 4. August 1980
K 5500 GEW
(J/Kö/sei)
(J/Kö/sei)
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V.
Den Haag, Niederlande
"Verfahren zur Herstellung eines Kohlenwasserstoffgemisches"
ität^6 6" Au<?ust 1979' Niederlande, Nr. 7906003
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kohlenwasserstoffgemisches aus einem Gemisch aus Kohlenmonoxid
und Wasserstoff mit einem molaren Verhältnis von H2
zu CO von unter 1,0 unter Verwendung einer trifunktionellen
Katalysatorkombination mit einer oder mehreren Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines
H„/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe und/oder
acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe, einer oder
mehreren Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung einesH^O/co-Gemisches in ein H2/CO2-Gemisch
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und einem kristallinen Silikat, welches die Fähigkeit besitzt, die Umwandlung acyclischer Kohlenwasserstoffe und acyclischer
sauerstoffhaltiger Kohlenwasserstoffe in aromatische Kohlenwasserstoffe zu katalysieren. Das genannte kristalline Silikat
weist dabei die folgenden Eigenschaften auf:
a) das Röntgen-Pulverdiagramm weist unter anderem die aus der
Tabelle A ersichtlichen Reflexe auf
C"~KdL "Strahlung Wellenlänge 0,15418 na
2 θ relative Intensität
7,3-8,2 · stark
3,7 - 9,1 mittel
11,3-12,1 s chwach
12,4 - 12,7 schwach
14,6 - 14,9 schwach
15,4 - 15,7 schwach
15,3 - 16,1 schwach
17.6 - 17,9 schwach 19,2 - 19,5 schwach
20.2 - 20,6 schwach
20.7 - 21,1 schwach
23.1 - 23,4 sehr stark
23.3 - 24,1 sehr stark
24.2 - 24,3 . 3tark
29,7 - 30,1 mittel
29,7 - 30,1 mittel
β = Winkel nach dem Bragg1sehen Gesetz
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b) in der die Zusammensetzung des Silikats wiedergebenden Formel, ausgedrückt in Mol der Oxide, in welcher zusätzlich
zu Wasser, Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetall- sowie Siliciumoxid ein oder mehrere Oxide eines dreiwertigen
Metalls A, nämlich Aluminium, Eisen, Gallium,Rhodium,
bzw. vorliegen Chrom und Scandium, vorliegy, beträgt das molare Verhältnis
von Al„O.,/SiOp (der Kürze halber im folgenden mit m bezeichnet)
unter 0,1.
Untersuchungen der Anmelderin zu diesem Verfahren haben nunmehr zwei Nachteile aufgezeigt. Einmal hat sich gezeigt, daß
bei Verwendung von Raumgeschwindigkeiten, welche normalerweise akzeptabel sind, die Umwandlung des Ho/CO-Gemisches unbefriedigend
ist. Zum anderen wird in dem Verfahren ein Produkt erhalten, welches im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen mit
höchstens 12 C-Atomen im Molekül und aus nur wenigen Kohlenwasserstoffen
mit über 12 C-Atomen im Molekül besteht.
Weitere Untersuchungen der Anmelderin zu diesem Verfahren haben ergeben, daß den beiden vorstehend genannten Nachteilen
dadurch begegnet werden kann, daß man das Reaktionsprodukt oder zumindest seine C„ -Fraktion einer Nachbehandlung unterwirft,
und zwar dadurch, daß man dieses bzw. diese mit einem Katalysator in Berührung bringt, welcher eine oder mehrere
Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe
enthält. Solche Metallkomponenten sind Nickel, Kobalt oder
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Ruthenium^ mit der Maßgabe, daß, wenn das Einsatzmaterial
für die zweite Stufe ein molares Verhältnis von H31CO von
unter 1,5 aufweist, diesem Einsatzmaterial Wasser zugesetzt wird, und daß in der zweiten Stufe eine bifunktionelle Katalysatorkombination
verwendet wird, welche zusätzlich zu Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines
Hp/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe auch eine
oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H90/C0-Gemisches in ein H^/CCU-Gemisch enthält.
Auf diese Weise wird bewirkt, daß bei Verwendung von normalerweise akzeptablen Raumgeschwindigkeiten nicht nur eine
sehr hohe Umwandlung des H_/CO-Gemisches erzielt wird, sondern
auch, daß das Reaktionsprodukt im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen mit über 12 C-Atomen im Molekül besteht.
Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kohlenwasserstoffgemisches,
in welchem ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit einem molaren Verhältnis von H-JCO von unter 1,0 in einer
ersten Stufe mit einer wie vorstehend definierten trifunktionellen Katalysatorkombination in Berührung gebracht wird, und
in dem zumindest die C- -Fraktion des Reaktionsproduktes aus
der ersten Stufe in einer zweiten Stufe mit einem wie vorstehend definierten monofunktionellen Katalysator in Berührung
gebracht wird, mit der Maßgabe, daß, wenn das Einsatzmaterial für die zweite Stufe ein molares Verhältnis von EyCO von
unter 1,5 aufweist, diesem Einsatzmaterial Wasser zugesetzt wird, und daß in der zweiten Stufe eine wie vorstehend definierte
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bifunktionelle Katalysatorkombination verwendet wird.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Ausgangsmaterial
ein H„/CO-Gemisch mit einem molaren Verhältnis von H~iCO von
unter 1,0. Solche H„/CO-Gemische lassen sich zweckmäßigerweise
durch Dampfvergasung eines kohlenstoffhaltigen Materials herstellen.
Solche Materialien sind beispielsweise Braunkohle, Anthrazit, Koks, Rohmineralöl und Fraktionen von diesem, sowie
aus Teersand und bituminösem Schiefer gewonnene Öle. Die Dampf vergasung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen
900 und 15000C und einem Druck zwischen 10 und 100 bar. Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das bevorzugte Ausgangsmaterial
ein Η-,/CO-Gemisch mit einem molaren Verhältnis von über
0,25.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten trifunktionellen
Katalysatorkombinationen enthalten in der ersten Stufe zusätzlich zu den Metallkomponenten mit katalytischer
Aktivität ein kristallines Metallsilikat, welches die unter a) und b) angegebenen Eigenschaften aufweist. Obwohl diese
Silikatejim Prinzip mehrere der Metalle Aluminium, Eisen, Gallium, Rhodium, Chrom und Scandium enthalten können, so wird
in dem erfindungsgemäßen Verfahren doch solchen Katalysatoren der Vorzug gegeben, in denen das Silikat nur eines dieser Metalle
enthält und insbesondere solchen Silikaten, welc-he als
Metall Aluminium, Eisen oder Gallium enthalten. Bezüglich des Vorliegens von Aluminium in den Silikaten sei folgendes bemerkt:
die Siliciumverbindungen, welche sich aus wirtschaft-
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302954?
lichen Gesichtspunkten für die Herstellung kristalliner Silikate im großtechnischen Maßstab eignen, enthalten im allgemeinen
einen geringen Anteil Aluminium als Verunreinigung. Im allgemeinen findet man dieses Aluminium zumindest zum Teil in
dem hergestellten Silikat. Dies bedeutet, daß, wenn es das Ziel ist, im Hinblick auf die Verwendung in den . trifunktionellen
Katalysatorkombinationen ein kristallines Silikat herzustellen, welches ein oder mehrere der Metalle Eisen, Gallium,
Rhodium, Chrom und Scandium enthält, während das Ausgangsmaterial ein Grundgemisch ist, welchem eine mit Aluminium
verunreinigte Siliciumverbindung einverleibt worden ist, im
allgemeinen ein kristallines Silikat erhalten wird, welches geringe Anteile von Aluminium enthält.
Die in den trifunktionellen KataIysatorkombinationen verwendeten
kristallinen Silikate sollten für m einen Wert von unter 0,1 aufweisen. Vorzugsweise verwendet man kristalline Silikate,
deren Wert m über 0,001 und. insbesondere über 0,002 beträgt,
sowie Silikate, deren Wert m unter 0,05 beträgt. Wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine trifunktionelle Katalysatorkombination
verwendet, in welcher ein kristallines Aluminiumsilikat vorliegt, dessen Wert m über 0,005 beträgt, so wird
der Vorzug einem Aluminiumsilikat gegeben, das 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines der Elemente Mangan, Calcium, Magnesium
und Titan, insbesondere jedoch Mangan enthält.
Das in den trifunktionellen Katalysatorkombinationen verwendete kristalline Silikat ist unter anderem nach seinem Röntgen-
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Pulverdiagramm definiert bzw. bestimmt. Dieses Röntgen-Pulverdiagramm
sollte unter anderem die in Tabelle A enthaltenen Reflexe aufweisen. Das vollständige Röntgen-Pulverdiagramm
eines typischen Beispiels eines für die erfindungsgemäße Verwendung
geeigneten Silikats geht aus der Tabelle B hervor (Strahlung: Cu - K,; Wellenlänge 0,15418 nm) .
Tabel
2 e | relative Intensität | 55 | Beschraicung |
(ICO.I/I ) | 36 | ||
3,00 | 20 | scharf | |
3,90 | 7 | scharf | |
9,10 | 3 | Schulter | |
11,35 | 4 | normal | |
12,55 | 10 | normal | |
13,25 | 9 | normal | |
13,95 | 7 | normal | |
14,75 | 9 | breit | |
15,55 | Q | breit | |
15,95 | 6 | breit | |
17,75 | 9 | breit | |
19,35 | 10 | normal | |
20,40 | 4 | normal | |
20,90 | 8 | normal | |
21 ,30 | 1OOX) | normal | |
22,25 | 45 | normal | |
23,25 | 27 | scharf | |
23,93 | 11 | scharf | |
24,40 | 9 | scharf | |
25,90 | 4 | breit | |
26,70 | 7 | breit | |
27,50 | 11 | normal | |
29,30 | 2 | normal | |
29,90 | breit | ||
31,25 | normal |
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BAD ORIGINAL
2 θ
32,75
3 4,40
36,05
3 4,40
36,05
17,50
Fortsetzung von Tabelle B
relative Intarsität
(100.1/i )
ο
ο
4 4 5 4
Beschreibung
norrtiai ncrxal
breit breit breit
>:£ LQ = Intensität de3- stärksten Einz-elrafiaxes in den
Beugung sdi agranun
^r = Kinkel nach den Br^.gg' sehen Gesetz.
^r = Kinkel nach den Br^.gg' sehen Gesetz.
Die in den trifunktionellen Katalysatorkombinationen verwendeten kristallinen Silikate können aus einem wässrigen Gemisch
als Ausgangsmaterial hergestellt werdenr welches folgende Verbindungen
enthält: eine oder mehrere Verbindungen eines Alkalioder Erdalkalimetalls (M), eine oder mehrere Verbindungen mit
einem organischen Kation (R) oder aus der bzw» denen ein solches Kation während der Herstellung des Silikats gebildet wird,
eine oder mehrere Siliciumverbindungen sowie eine oder mehrere Verbindungen r in denen als dreiwertiges Metall A Aluminium,
» /oder
Gallium, Rhodium, Chrom und Scandium vorliegt. Die Herstellung erfolgt dadurch, daß man das Gemisch so lange höheren Temperaturen
aussetzt, bis sich das Silikat gebildet hat und die Silikatkristalle dann von der Mutterlauge trennt und calciniert.
In dem wässrigen Gemisch,aus dem die Silikate hergestellt werden, sollten die verschiedenen Verbindungen das folgende molare
Verhältnis,ausgedrückt in Mol der Oxide, aufweisen:
1 3 0 0 0 9 / §&>13RIG/NAL
= 071 bis 20
R9O : SiO2 - 0-,01 bis 0,5
-. >1 O j und
= 5 bis 50 (η bedeutet dabei die Wertigkeit von M).
Bei der Herstellung der Silikate wird vorzugsweise von einem Grundgemis-ch ausgegangen, in welchem M in Form einer
Alkalimetallverbindung und Έ. in Form einer Tetraalkylammoniumverbindung
vorliegt, insbesondere aber von einem Grundgemisoh, in welchem M in Form einer Natriumverbindung und R in
Form einer Tetrapropylammoniumverbindung vorliegt. Die wie
vorstehend beschrieben hergestellten kristallinen Silikate enthalten Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen.
Sie können durch Verwendung geeigneter Austauschmethoden durch andere Kationen, beispielsweise Wasserstoff- oder Ammoniumionen,
ersetzt werden. Die in den trifunktionellen Katalysatorkombinationen
verwendeten kristallinen Silikate weisen vorzugsweise einen Alkalimetallgehalt unter 0,1 Gewichtsprozent und
insbesondere von unter 0,05 Gewichtsprozent auf.
Die in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten
trifunktionellen Katalysatorkorabinationen enthalten eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität
für die Umwandlung eines H^/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe
und/oder acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe, eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer
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Aktivität für die Umwandlung eines H^O/CO-Gemisches in ein
H^/CO9-Gemisch sowie ein wie vorstellend definiertes kristallines
Silikat mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung acyclischer Kohlenwasserstoffe und acyclischer sauerstoffhaltiger
Kohlenwasserstoffe in aromatische Kohlenwasserstoffe.
Das Verhältnis, in dem die drei katalytisehen Funktionen in
der Katalysatorkombination vorliegen, kann innerhalb weiter
Grenzen variieren und wird primär durch die Aktivität jeder
einzelnen der Tcatalytischen Funktionen bestimmt, ϊη Tier ersten
Stufe -des erfindungsgemäßen Verfahrens soll ein mögliehst
großer Anteil der unter der Einwirkung einer ersten Jkatalytischen
Funktion gebildeten acyclischen Ifohlenwasserstoffe und/
oder acyclischen sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe unter
dem Einfluß ein^r zweiten katalytischen Funktion in aromatische
Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, während ein möglichst
groLer Anteil des bei der Umwandlung des H^CO-Gemisches in
Kohlenwasserstoffe und/oder bei der Umwandlung sauerstoffhaltiger
Kohlenwasserstoffe in aromatische Kohlenwasserstoffe freigesetzten
Wassers sjowie des Wassers, das dem Einsatzmaterial
/egebenenfalls zugesetzt worden istr unter dem Einfluß einer
dritten katalytischen Funktion unter Bildung eines H2ZCO--Gemisches
mit dem in dem H^/CG—Gemisch vorliegenden Überschuß an
CO reagieren soll.
?7enngleich die in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen
trifunktionellen Katalysatorkombinationen eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung
eines ^/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe
und/oder acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe sowie
130009/0817 BAD
eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines I^O/CO-Gemisches in ein H2/CO~-
Gemisch enthalten, so bedeutet dies durchaus nicht, daö in den Katalysatorkombinationen die Metallkomponenten immer
separat mit jeweils einer der beiden katalytischen Funktionen vorliegen müssen. Es ist beispielsweise festgestellt worden,
daß Metallkomponenten und Kombinationen von Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H-ZCO-Gemisches
in im wesentlichen acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe
oftmals auch eine genügend hohe katalytische Aktivität
für die Umwandlung eines HLO/CO-Gemisches in ein H-/CO„-Gemisch
aufweisen, so daß es im allgemeinen genügt, nur eine Metallkomponente oder nur eine Kombination von Metallkomponenten
den Katalysatorkombinationen einzuverleiben. Im allgemeinen
und
weisen Metallkomponenten/Kombinationen aus Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemisches in im wesentlichen acyclische Kohlenwasserstoffe keine oder nur eine ungenügende Aktivität für die Umwandlung eines H2O/CO-Gemisches in ein H2/CO2-Gemisch auf. Daher sollte bei Verwendung solcher Metallkomponenten oder Kombinationen von Metallkomponenten in den trifunktionellen Katalysatorkombinationen diesen normalerweise eine oder mehrere getrennte Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2O/CO-Gemisches in ein H2/CO„-Gemisch einverleibt werden.
weisen Metallkomponenten/Kombinationen aus Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemisches in im wesentlichen acyclische Kohlenwasserstoffe keine oder nur eine ungenügende Aktivität für die Umwandlung eines H2O/CO-Gemisches in ein H2/CO2-Gemisch auf. Daher sollte bei Verwendung solcher Metallkomponenten oder Kombinationen von Metallkomponenten in den trifunktionellen Katalysatorkombinationen diesen normalerweise eine oder mehrere getrennte Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2O/CO-Gemisches in ein H2/CO„-Gemisch einverleibt werden.
Die in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten
trifunktionellen Katalysatorkombinationen bestehen vorzugsweise aus zwei oder drei getrennten Katalysatoren, die in der
Folge der Einfachheit halber mit X, Y und Z bezeichnet seien.
1 30009/0817
Der Katalysator X enthält die Metal!komponenten mit katalytischer
Aktivität für die Umwandlung eines H^/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe und/oder acyclische sauerstoffhaltige
Kohlenwasserstoffe. Der Katalysator Y ist das erfindungsgemäß hergestellte kristalline Silikat. Der Katalysator Z enthält
die Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die
Umwandlung eines H-Q/CO-Gemisches in ein H-ZCü^-Gemisch-. Wie
bereits vorstehend erwähnt, kann die Verwendung eines Z-Katalysator
gelegentlich entfallen.
Wird als X-Katalysator ein Katalysator verwendet, welcher die Fähigkeit besitzt, ein Hy/CO-Gemisch in im wesentlichen acyclische
sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, so wird
vorzugsweise ein Katalysator verwendet, der die Fähigkeit besitzt, das H2/CO-Gemisch in im wesentlichen Methanol und/oder
Dimethyläther umzuwandeln. Sehr geeignet sind für diesen Zweck Katalysatoren aus ZnO-Cr„(^-Zusammensetzungen, insbesondere
solche Zusammensetzungen, in denen der prozentuale Anteil an Zinkatomen, bezogen auf die enthaltene Gesamtmenge an Zink und
Chrom, mindestens 60 % und vorzugsweise 60 bis 80 % beträgt. Wird als X-Katalysator eine ZnO-Cr^Oo-Zusammensetzung verwendet,
so kann die Verwendung eines Z-Katalysators entfallen.
X-Katalysatoren, welche die Fähigkeit besitzen, ein H2/CO-Gemisch
in im wesentlichen acyclische Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, werden in der einschlägigen Literatur als Fischer-Tropsch-Katalysatoren
bezeichnet. Solche Katalysatoren enthalten ein oder mehrere Metalle aus der Eisengruppe oder Ruthenium
in Verbindung mit einem oder mehreren Promotern zur Erhöhung
130009/0817
der Aktivität und/oder Selektivität sowie gelegentlich ein Trägermaterial, wie Kieseiguhr. Wird in der ersten Stufe des
erfindungsgemäßen Vejfehrens eine trifunktionelle Katalysatorkombination
verwendet, in welcher der X-Katalysator ein Fischer-Tropsch-Katalysator
ist, wird vorzugsweise für diesen Zweck ein Eisen- oder Kobaltkatalysator verwendet, insbesondere aber ein
solcher, der durch Imprägnieren erhalten worden ist. Für diesen Zweck sehr geeignete Katalysatoren -sind;
ia) Katalysatoren, welche 30 bis ?5 Gewichtsteile Eisen sowie
5 bis 40 Gewichtsteile Magnesium je 100 Gewichtsteile Aluminiumoxid enthalten und dadurch hergestellt worden
sind, daß man einen Alumlniurnoxidträger mit einer oder
mehreren wäßrigen Lösungen aus Eisen-oder MagnesiumsaIzen
imprägnierte, die Zusammensetzung anschließend trocknete, bei einer Temperatur von 700 bis 12000C calcinierte und
-dann reduzierte. Der besondere Vorzug wird solchen Katalysatoren gegeben, die zusätzlich zu 40 bis 6ϋ Gewichtsteilen
Eisen und 7,5 bis 30 Gewichtsteilen Magnesium 0,5 bis 5 Gewichtsteile Kupfer als Reduktionspromotor sowie 1 bis "5
Gewichtsteile Kalium als Selektivitätspromotor je 100 Gewichtsteile Aluminiumoxid enthalten und die bei Temperaturen
von 750 bis 8500C calciniert und bei Temperaturen
von 250 bis 3500C reduziert worden sind.
(b) Katalysatoren, welche je 100 Gewichtsteile Siliciumdioxid 10 bis 4Ό Gewichtsteile Eisen und 0,25 bis 10 Gewichtsteile Chrom enthalten und dadurch hergestellt worden sind,
daß man einen Siliciumdioxidträger mit einer oder mehreren wäßrigen Lösungen aus Eisen-oder Chromsalzen imprägnierte,
die Zusammensetzung anschließend trocknete-, calcinierte
13000973817
und bei einer Temperatur von 350 bis 7500C reduzierte.
Der besondere Vorzug wird Katalysatoren gegeben, die
zusätzlich zu 20 bis 35 Gewichtsteilen Eisen und 0,5 bis 5 -Gewichtsteilen Chrom 1 bis 5 Gewichtsteile Kalium als
Selektivitätspromotor enthalten und bei Temperaturen von 35Ό iii-s 7Sfl°C calcinXert und bei Temperaturen von 35Ό
Tais 500"0C reduziert worden sind.
1cJ -Katalysatoren, welehe 10 bis 4Θ Gewichtsteile Kobalt
-sowie ΰ,25 bis 5 Gewichtsteile Zirkonium, Titan oder
Chrom je IOD Gewichtsteile Siliciumdioxid enthalten und
welche dadurch hergestellt worden^sind, 3aß man «inen
iSiliciuindioxidtrager mit einer oder mehreren wäßrigen
Lösungen aus Kobalt- und Zirkon-., Titan- oder Chromsalzen
imprägnierte-, die ^Zusammensetzung anschließend trocknete,
bei 35jQ bis 70Q0C cal-cinierte und bei 2 QO bis
350°C reduzierte.
Bei Verwendung der unter _(a) und {h) genannten Eisenkatalysatoren
als X-Katalysator kann die Verwendung eines Z-Katalysators
entfallen. Bei Verwendung -der unter ic) genannten Kobalt—
katalysatoren als X-Katalysator sollte den trifunk-tionellen
Katalysatoren auch ein Z-Katalysator einverleibt werden. Wird in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine trifunktionelle
Katalysatorkombination verwendet, in welcher der
Katalysator X ein Fischer-Tropsch-Katalysator ist,- so wird
der Verwendung eines Ei-sen-Katalysators-gemäß (a) und (h) der
Vorzug gegeben.
13Q3Ö3/0817
Z-Katalysatoren, welche die Fähigkeit besitzen, ein H2O/CO-Gemisch
in ein H^/CO^-Gemisch umzuwandeln, werden in der einschlägigen
Literatur als Katalysatoren für die Wassergasbildungsreaktion bezeichnet. Wird in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine trifunktionelle Katalysatorkombination
verwendet, in der ein Z-Katalysator vorliegt, so wird als
Z-Katalysator vorzugsweise eine CuO-ZnO-Zusammensetzung verwendet, insbesondere aber eine Zusammensetzung, in der das atomare Verhältnis von. Cu : Zn 0,25 bis 4,0 beträgt.
verwendet, in der ein Z-Katalysator vorliegt, so wird als
Z-Katalysator vorzugsweise eine CuO-ZnO-Zusammensetzung verwendet, insbesondere aber eine Zusammensetzung, in der das atomare Verhältnis von. Cu : Zn 0,25 bis 4,0 beträgt.
Die Katalysatoren X, Y sowie gegebenenfalls Z liegen in den
trifunktionellen Katalysatorkombinationen vorzugsweise als
physikalisches Gemisch vor. Wird in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Katalysatorfestbett verwendet, kann dieses Bett auch aus im Wechsel übereinander angeordneten Teilchenschichten der Katalysatoren X, Y sowie gegebenenfalls Z
bestehen.
trifunktionellen Katalysatorkombinationen vorzugsweise als
physikalisches Gemisch vor. Wird in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Katalysatorfestbett verwendet, kann dieses Bett auch aus im Wechsel übereinander angeordneten Teilchenschichten der Katalysatoren X, Y sowie gegebenenfalls Z
bestehen.
Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmässigerweise
so durchgeführt, daß man das Einsatzmaterial entweder aufwärts oder abwärts durch einen vertikal angeordneten
Reaktor leitet, in dem sich ein festes oder sich fortbewegendes Bett der trifunktionellen Katalysatorkombination befindet.
Diese erste Stufe kann beispielsweise im sogenannten Festbettbetrieb, im Bunkerfließbetrieb unter Verwendung einer sich ausdehnenden Katalysatorschicht oder unter Verwendung einer Katalysatorwirbelschicht erfolgen. Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise unter den folgenden
Bedingungen durchgeführt: Einer Temperatur von 200 bis 5000C
Reaktor leitet, in dem sich ein festes oder sich fortbewegendes Bett der trifunktionellen Katalysatorkombination befindet.
Diese erste Stufe kann beispielsweise im sogenannten Festbettbetrieb, im Bunkerfließbetrieb unter Verwendung einer sich ausdehnenden Katalysatorschicht oder unter Verwendung einer Katalysatorwirbelschicht erfolgen. Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise unter den folgenden
Bedingungen durchgeführt: Einer Temperatur von 200 bis 5000C
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und insbesondere von 250 bis 45O0C, einem Druck von 1 bis
150 bar und insbesondere von 5 bis 100 bar und einer Raumgeschwindigkeit
von 50 bis 5000 und insbesondere von 300 bis 3000 Nl Gas je Liter Katalysator je Stunde.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zumindest die C„ Fraktion
des Reaktionsproduktes aus der ersten Stufe als Einsatzmaterial für die zweite Stufe verwendet. Anstelle der C2 Fraktion
des Reaktionsproduktes aus der ersten Stufe kann auch eine andere Fraktion dieses Produktes, beispielsweise die
C4~-Fraktionr oder aber auch das gesamte Produkt aus der ersten
Stufe gegebenenfalls als Einsatzmaterial für die zweite Stufe verwendet werden. In der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen
Verfahrens soll ein möglichst großer Anteil des in dem Einsatzmaterial für die zweite Stufe vorliegenden Kohlenmonoxid^ über
einen: monofunktionellen Katalysator in acyclische Kohlenwasserstoffe
umgewandelt werden, welcher eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines
H2/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe enthält, wobei
die Metallkomponenten aus Kobalt, Nickel und Ruthenium bestehen. Aus diesem Grunde sollte das molare Verhältnis von
H„ : CO im Einsatzmaterial für die zweite Stufe mindestens 1,5
und vorzugsweise 1,75 bis 2,25 betragen. Bei Verwendung eines H2/CO-Gemisches mit einem hohen molaren Verhältnis von H2 : CO
als Einsatzmaterial in der ersten Stufe kann in dem erfindungsgemäßen Verfahen aus der ersten Stufe ein Reaktionsprodukt hervorgehen,
dessen molares Verhältnis von H2 : CO mindestens 1,5
beträgt, so daß es sich als solches eignet, in der zweiten Stufe
130009/0817
über dem genannten Katalysator umgewandelt zu werden. Ein sehr geeignetes Mittel/ um in dem erfindungsc^emäßen Verfahren sicherzustellen,
daß das Reaktionsprodukt aus der ersten Stufe ein molares Verhältnis von H2 : CO von mindestens 1,5 aufweist,
ist, dem Einsatzmaterial für die erste Stufe Wasser zuzusetzen. Unter der Einwirkung der in der ersten Stufe vorliegenden Katalysatorkombination
reagiert dieses Wasser mit Kohlenmonoxid aus dem Einsatzmaterial und bildet ein Hp/CG-j-Gemiseh. Ein
weiterer Vorteil des Zusatzes von Wasser zn dem Einsatzmaterial
der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin
zu sehen, daß dieser die Stabilität der Katalysatorkombination erhöht. Dieser Zusatz von Wasser zu dem Einsatzmaterial für
die erste Stufe kann erfindungsgemäB sowohl in Fällen erfolgen,
in denen ohne den Zusatz von Wasser in der ersten Stufe ein
JReaktionsprodiikt mit einem molaren Verhältnis von H2 : CO von
unter 1,5 entständen wäre, als auch in Fällen, in denen ohne den Zusatz von Wasser in der ersten Stufe ein Reaktionsprodukt
mit einem molaren Verhältnis von H_ : CO von mindestens 1,5
entstanden wäre., wohingegen es aber wünschenswert ist, daß das
Einsatzmaterial, das mit dem Katalysator in der zweiten Stufe in Berührung gebracht wird, ein höheres Verhältnis von H„ : CO
aufweist. Wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewählt, in welchem dem Einsatzmaterial für die erste Stufe Wasser zugesetzt wird, bestimmt sich die erforderliche
Wassermenge im wesentlichen durch das molare Verhältnis von H2
zu CO des Einsatzmaterials für die erste Stufe, die Aktivität der Katalysatorkombination in der ersten Stufe bei der Umwandlung
eines H-O/CO-Gemisches in ein H2/CO2-Gemisch und durch
das gewünschte molare Verhältnis von H2 : CO des Reaktionspro-
130009/0817
duktes der ersten Stufe.
Wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren aus der ersten Stufe
ein Reaktionsprodukt mit einem molaren Verhältnis von H^ : CO
von unter 1,5 erhalten, und zwar unabhängig davon, ob dem
Einsatzmaterial für die erste Stufe Wasser zugesetzt worden ist odex nicht, so seilte dem Einsatzmaterial für die zweite
Stufe Wasser zugesetzt werden und in der zweiten Stufe eine bifunktlonelie Katalysatorkombination einverleibt werden, die
zusätzlich zu den Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines Hp/OO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe
auch sine oder -mehrere Metalikomponenten -mit katalytischer
Aktivität -für die umwandlung eines HpO/CG-Gemisches
in -ein Hg/CO^-Gemisch enthält. Die gegebenenfalls in .der zweir·
ten Stufe des erf indungsgemä-ßen Verfahrens verwendeten bifunktionellen
Katalysatorkombinationen setzen sich vorzugsweise aus zwei verschiedenen Katalysatoren zusammen, welche im folgenden
der Einfachheit halber als Katalysator A bzw. Katalysator B bezeichnet werden. Der Katalysator A enthält die Metallkomponenten
mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H^/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe, wobei
die Metallkomponenten Kobalt, Nickel oder Ruthenium sind. Der Katalysator B enthält die Metallkomponenten mit katalytischer
Aktivität für die Umwandlung eines H-O/CO-Gemisches in ein
H„/COp-Gemisch. Sowohl bei Verwendung eines monofunktionellen
Katalysators als auch bei Verwendung einer bifunktionellen Katalysatorkombination
in der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vorzug einem Kobalt-Katalysator als KatalysatorA,
insbesondere aber einHurch Imprägnieren hergestellten
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Kobaltkatalysator gegeben. Für diesen Zweck sehr geeignet sind Kobaltkatalysatoren wie vorstehend unter (c) beschrieben.
Geeignete B-Katalysatoren sind die üblichen Katalysatoren für die Wassergasbildungsreaktion. Wie bei dem Katalysator Z, der
in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenenfalls
einzusetzen ist, gilt auch für den Katalysator B, daß der Vorzug einer CuO-ZnO-Zusammensetzung gegeben wird, insbesondere
aber einer Zusammensetzung, bei der das atomare Verhältnis von Cu : Zn zwischen 0,25 und 4,0 beträgt. Bei den bifunktionellen
Katalysatorkombinationen können die Katalysatoren A und B als ein physikalisches Gemisch vorliegen. Wird die
zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Katalysatorfestbetts durchgeführt, so besteht dieses Bett
vorzugsweise aus zwei oder mehreren im Wechsel übereinander angeordneten Teilchenschichten des Katalysators B bzw. A, wobei
mit dem Katalysator B begonnen wird. Der Zusatz von Wasser zu dem Einsatzmaterial für die zweite Stufe in Verbindung mit der
Verwendung einer bifunktionellen Katalysatorkombination in der zweiten Stufe kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl
dann erfolgen, wenn das Reaktionsprodukt aus der ersten Stufe ein molares Verhältnis von H2 : CO von unter 1,5 aufweist
als auch/wenn das Reaktionsprodukt aus der ersten Stufe bereits
ein molares Verhältnis von H„ : CO von mindestens 1,5 aufweist,
wo es jedoch wünschenswert ist, daß das Einsatzmaterial, das mit dem Katalysator A in der zweiten Stufe in Berührung gebracht
wird, ein höheres molares Verhältnis von H2 : CO aufweist.
Wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Auiührungsform
gewählt, in der dem Einsatzinaterial für die zweite Stufe
Wasser zugesetzt wird in Verbindung mit der Verwendung einer
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bifunktionellen Katalysatorkombination in der zweiten Stufe, so bestimmt sich die erforderliche Wassermenge im wesentlichen
durch das molare Verhältnis von H- : CO des Einsatzmaterials
für die zweite Stufe, die Aktivität der Katalysatorkombination für die Umwandlung eines H-O/CO-Gemisches in ein H2ZCO2-Gemisch
sowie durch das gewünschte molare Verhältnis von H7 : CO
des Produkts, das mit dem Katalysator A in Berührung gebracht wird.
Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß man das Einsatzmaterial aufwärts
oder abwärts durch einen vertikal angeordneten Reaktor leitet, in dem sich ein Festbett des monofunktionellen Katalysators
oder der bifunktioneilen Katalysatorkombination befindet. Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch so
durchgeführt werden, daß man eine Suspension des Katalysators oder der Katalysatorkombination in einem Kohlenwasserstofföl
verwendet. Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vorzugsweise unter den folgenden Bedingungen: einer
Temperatur von 125 bis 3500C, insbesondere von 175 bis 2750C,
und einem Druck von 1 bis 150 bar und insbesondere von 5 bis 100 bar.
Die Erfindung wird nun anhand des nachstehenden Beispiels im einzelnen erläutert.
Bei der Untersuchung wurden die folgenden Katalysatoren verwendet:
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BAD
Katalysator 1
Ein Co/Zr/SiO^-Katalysator, welcher 25 Gewichtsteile Kobalt
und 1,8 Gewichtsteile Zirkonium je 100 Gewichtsteile Siliciumdioxid enthielt und der dadurch hergestellt worden war, daß man
einen Siliciumdioxidträger mit einer wäßrigen Lösung imprägnierte, die ein Kobalt-und ein Zirkoniumsalz enthielt, die
Zusammensetzung anschließend trocknete, bei 5000C calcinierte
und bei 2800C reduzierte.
Ein Fe/Mg/Cu/K/Al 0-,-Katalysator, welcher 50 Gewichtsteile
Eisen, 20 Gewichtsteile Magnesium, 2,5 Gewichtsteile Kupfer und 4 Gewichtsteile Kalium je 100 Gewichtsteile Aluminiumoxid
enthielt und der dadurch hergestellt worden war, daß man einen Aluminiumoxidträger mit einer wäßrigen Lösung imprägnierte,
welche ein Eisen-, ein Magnesium-, ein Kupfer- und ein Kaliumsalz enthielt, die Zusammensetzung anschließend trocknete, sie
bex 8000C calcinierte und bei 325°C reduzierte.
Ein Cu/Zn/Al-O^-Katalysator mit einem atomaren Verhältnis von
Cu : Zn von 0,55.
Ein ZnO-Cr-O^-Katalysator, in dem der prozentuale Anteil an
Zinkatomen, bezogen auf die enthaltene Gesamtmenge an Zink und Chrom, 7 0 % betrug.
1 30009/0817
Es wurden drei kristalline Silikate (Silikate A bis C) dadurch hergestellt, daß man Gemische von SiO-, NaOH, /Tc3H7).N/OH und
entweder NaAlO3 oder Fe(NO3)., oder aber Ga(NO3J3 6 h lang in
Wasser bei 1500C in einem Autoklaven unter autogenem Druck erhitzte.
Nachdem die Reaktionsgemische abgekühlt waren, wurden die entstandenen Silikate abgefiltert, mit Wasser gewaschen,
bis der pH-Wert des Waschwassers etwa 8 betrug, bei 1200C
getrocknet und bei 50043C calciniert.
Die Silikate A bis C wiesen die folgenden Eigenschaften auf:
{a) Sie waren bis zu einer Temperatur über 8000C thermisch
stabil;
(b) das Röntgen-Pulverdiagrarcia entsprach im wesentlichen dem in Tabelle B;
(b) das Röntgen-Pulverdiagrarcia entsprach im wesentlichen dem in Tabelle B;
ic) sie hatten einen Wert für m wie nachstehend ersichtlich:
Silikat A: molares Verhältnis von Al3O^rSiO2
= 0,0133; Silikat B: molares Verhältnis von Fe3O3
= 0,0050;
Silikat C: molares Verhältnis von Ga2O30
= 0,0083.
Die molare Zusammensetzung der wäßrigen Gemische, aus denen die Silikate A bis C hergestellt wurden, stellt sich wie folgt dar:
Silikat A:
1 Na2O.4,5/TC3H7)^7^0.0,33 Al2O3.25 SiO3.450 H3O
Silikat B:
1 Na2O. 1 ,5/(C3H7J4 N/2O. 0,125 Fe3O3 . 25" SiO3 . 468
1 30009/0817
Silikat C:
.4,5/(C3H7)4Ν/2Ο+0,22
25
.450 I
O.
Die Silikate D bis F wurden aus den Silikaten A bis C jeweils
dadurch hergestellt, daß man die Silikate A bis C mit 1,0-m
NH .ΝΟ-,-Lösung sieden ließ, das entstandene Produkt mit Wasser
wusch, es nochmals mit 1,0-m NH .NO.,-Lösung sieden ließ und
wusch und dann trocknete und calcinierte. Aus dem Silikat D wurde ein Katalysator 5 dadurch hergestellt, daß man das Silikat
D mit einer wäßrigen Lösung eines Mangansalzes imprägnierte
und die Zusammensetzung anschließend trocknete und calcinierte. Der Katalysator 5 enthielt 3 Gewichtsprozent Mangan. Die Silikate
E und F wurden als solche als Katalysator 6 bzw. 7 verwendet.
Es wurden fünf Katalysatorgemische hergestellt. Die Katalysatorgemische
I bis IV bestanden jeweils aus einem physikalischen Gemisch aus zwei der vorstehend genannten Katalysatoren im
folgenden Verhältnis:
Katalvsatorgemisch I =2 Volumenteile des Katalysators 4
Katalvsatorgemisch I =2 Volumenteile des Katalysators 4
+ 1 Volumenteil des Katalysators 5; Katalysatorgemisch II = 2 Volumenteile des Katalysators 4 + 1
Volumenteil des Katalysators 6; Katalysatorgemisch III= 2 Volumenteile des Katalysators 4 + 1
Volumenteil des Katalysators 7; Katalysatorgemisch IV = 2,5 Volumenteile des Katalysators 2
+ 1 Volumenteil des Katalysators 5.
130009/0817
Das Katalysatorgemisch V bestand aus einer Schicht des Katalysators
3 und einer Schicht des Katalysators 1 in einem Volumenverhältnis von 1 : 2.
Nun wurden die Katalysatorgemische I bis V und der Katalysator 1 auf ihre Eignung bei der Herstellung eines Kohlenwasserstoffgemisches
aus einem H„/CO-Gemisch in einer oder zwei Stufen
getestet. Der Test wurde in einem oder zwei Reaktoren von jeweils 50 ml Passungsvermögen durchgeführt, in denen sich ein
Katalysatorfestbett mit einem Volumen von 7,5 ml befand. Es wurden insgesamt zehn Versuche durchgeführt. Die Versuche 1
sowie 3 bis 5 erfolgten in einem Schritt. Die anderen Versuche wurden in zwei Schritten durchgeführt. Bei allen Versuchen mit
Ausnahme von Versuch 10, wurde in der ersten Stufe eine Temperatur von 375°C angewandt. In Versuch 10 betrug die Temperatur
der ersten.Stufe 2800C. Bei allen in zwei Stufen durchgeführten
Versuchen betrug die Temperatur in der zweiten Stufe 22O0C.
Der bei allen Versuchen, mit Ausnahme von Versuch 101- angewandte
Druck betrug 60 bar.
In Versuch Nr. 10 betrug der Druck 30 bar. Bei allen Versuchen
betrug die Raumgeschwindigkeit, bezogen auf die Summe des gesamten
Katalysatorsystems (in der ersten +.sofern verwendet, in der
zweiten Stufe) 500 Nl je Liter Katalysator je Stunde. In den Versuchen 6 bis 8 wurde die C. -Fraktion des aus der ersten
Stufe erhaltenen Produkts als Einsatzmaterial für die zweite Stufe verwendet. In den Versuchen 2, 9 und 10 wurde das gesamte
Reaktionsprodukt aus der ersten Stufe als Einsatzmaterial für die zweite Stufe verwendet.
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Die Ergebnisse der Versuche gehen aus Tabelle C hervor. Die in den Versuchen 3 bis 9 zugesetzte Wassermenge ist angegeben
in ml Wasser je Liter des gesamten Katalysatorsysteras (in der
ersten -r sofern verwendet, der zweiten Stufe) pro Stunde.
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Versuch Nr. 1
eh in aar I
4 | 5 | β : | , 7 | S | 9 | 10 |
ΓΙ | III | I | Il | III | ι | IV |
etui©
Verhältnis von Η,,ίΕΟ Qf§ Q, 8 0,4S 0,4ϊ Q,4S 0,41 0,43 0,4§ Q,4S 0,9
des liniatamat@Biale füi?1'
die erste Stufe
die erste Stufe
dem Einsatzmaterial für die - - 115 115 115 115 115 115 15
erste Stufe zugesetzte Wassera!'.'.nqo,
ml.l"1 .h"1
molares Verhältnis von HL·,'CO 1,7 1,7 2,0 1,9 2,1 2,0 1,9 2,1 0,5 1,8
Γ* ti·«s aus der ersten Stufa '
o erhaltenen Produkts
o erhaltenen Produkts
° Katalysator oder Katalysator-
2 gemisch in der zweiten Stufe, Nr. - 1 -, 1 1 1 V 1
"**· dem Einsatzmaterial für die ~ - ~ - - - - -100-
5jj? zweite Stufe zugesetzte Wasser-
-Λ menge, ml.'l"^ .h""''
-Λ menge, ml.'l"^ .h""''
-*51 umgewandeltes Synthesegas, % . 62 94 53 49 55 98 97 98 08 95
Zusammensetzung des Reaktions- , ■ , ..
produkte, Gew.%
40 | 45 | 37 | 29 | 26 | 36 | 35 | 34 | 29 | 50 |
57 | 38 | 58 | 69 | 70 | 31 | 32 | 33 | 49 | 35 |
3 | 7 | 5 | 2 | 4 | 13 | 13 | 13 | 10 | 6 |
-* | 10 | mm | 20 | 20 | 20 | 12 | 9 |
30295A7
Von den in der Tabelle enthaltenen Versuchen sind nur die zweistufigen Versuche 2 und 6 bis 10 erfindungsgemäße Versuche.
Die einstufigen Versuche 1 sowie 3 bis 5 liegen außerhalb des Rahmens der Erfindung. Sie sind in der vorliegenden Patentanmeldung
lediglich zu Vergleichszwecken herangezogen worden.
Die Vorteile des in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagenen Zv7eistufenveifehrens im Hinblick auf die Umwandlung des H2/CO-Gemisches
und die Zusammensetzung des Reaktionsproduktes liegen auf der Hand, wenn man die Ergebnisse der Versuche 1 und
2, 3 und 9, 3 bis 5 und 6 bis 8 jeweils einander gegenüberstellt. In den Versuchen 3 und 9 war die zugesetzte Gesamtmenge
an Wasser gleich.
130009/0817
Claims (8)
- P atentansprüche1y Verfanren zur Herstellung eines Kohlenwasserstoffgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gei;ii3cn aus Kohlenmonoxia und Wasserstoff mit einem molaren Verhältnis von H2 : CO von unter 1,0 in einer ersten Stufe mit einer trifunktioneIlen Katalysatorkombination in Berührung gejjracat wird, welche eine oder n.ehrere Metallkonponenten r.iit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H2/CO-Gemiscnes in acyclische Kohlenwasserstoffe und/oder acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstof fa, eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines il G/CO-Gercisches in ein H„/CO2-Gemisch und ein kristallines Silikat mit den folgenden Eigenschaften enthält:a) das Röntgen-Pulverdiagramm weist unter anderem die aus der Tabelle A ersichtlichen Reflexe auf;T a b 1 1 e ACu-iC^-ütrahlung Wellenlänge 0,15418 nm2 θ relative Intensität7,8 - 8,2 stark8,7 - 9,1 mittel11,3-12,1 s chwach12,4 - 12,7 schwach14,υ - 14,9 schwach15,4 - 15,7 schwach15,3-16,1 s chwach17,6 - 17,y schwach130009/0817
BaD ORIGINALFortsetzung von Tabelle ACu-K -Strahlung 2 θWellenlänge 0,15418 nm relative Intensität19 ,2 - 19 , b 20,2 - 20,6 20,7 - 21,1 2 3,1 - 23,4 2 3,8 - 2 4,1 2 4,2 - 2 4,8 23,7 - 30,1s chwach.schwachschwachsehr starksehr starkstarkmittelθ = Winkel nacn dem Bragg'sehen Gesetz;(b) in der die Zusammensetzung des Silikats wiedergebenden Formel, ausgedrückt in Mol der Oxide, in welcher zusätzlich zu Wasser, Alkalimetall- und/oder Erdalkalimetallsowie Siliciumoxid ein oder mehrere Oxide eines dreiwertigen Metalls A, . nämlich Aluminium, Eisen, Gallium, Rhodium, Chrom und Scandium, vorliegt bzw. vorliegen, beträgt das molare Verhältnis (m) von Al2O-, : SiO„ unter 0,1, und es wird zumindest die C~-Fraktion des Reaktionsproduktes aus der ersten Stufe in einer zweiten Stufe mit einem Katalysator in Berührung gebracht, welcher eine oder mehrere Metallkomponenten mit katalytischer Aktivtät für die Umwandlung eines H^/CO-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe aufweist, v/obei diese Metallkomponenten Kobalt, Nickel und Ruthenium sind, mit der Maßgabe, daß,130009/0817- 302954?wenn das Einsatzmaterial für die zweite Stufe ein molares Verhältnis von H2 : CO von unter 1,5 aufweist, diesem Einsatzmaterial Wasser zugesetzt wird und daß in der zweiten Stufe eine bifunktionelie Katalysatorkombination verwendet wird, v/elche zusätzlich zu Metallkomponenten mit kata-Iytischar Aktivität für die Umwandlung eines H2/C0-Gemisches in acyclische Kohlenwasserstoffe auch eine oder mehrere Metallkorcponenten mit katalytischer Aktivität für die Umwandlung eines H„0/CO-Gemisches in ein Ho/C0 -Gemi 3 cn en thäIt. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Silikat ein Eisen-, Aluminium- oder Galliumsilikat ist.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, ciaß aas kristalline Silikat für (m) einen viert von über 0,002 aber unter 0,005 aufweist.
- 4. Verfanren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Silikat ein Aluminiumsilikat ist, dessen Wert (m) über 0,005 beträgt, und daß das Silikat 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines der Elemente Mangan, Calcium, Magnesium und Titan enthält.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß daö kristalline Silikat einen Alkalimetallgenalt von unter 0,1 Gewichtsprozent aufweist.13000 9/0817BAD ORIGINAL
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe bei einer Temperatur von 200 bis 500°C, einem Druck von 1 bis 150 bar und einer Raumgeschwindigkeit von 50 bis 5000 Hl Gas/l Katalysator/h durchgeführt wird.
- 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einsatzmaterial für die erste Stufe Wasser zugesetzt wird.
- 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stufe bei einer Temperatur von 125 bis 350 0C und einem Druck von 1 bis 150 bar durchgeführt wird.130003/0817 ~A0 CRI6/MAL ,
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