DE3046840C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Katalysator für die
Tieftemperatur-Methanolsynthese, der durch Extraktion
einer Aluminium und Kupfer enthaltenden Legierung mit
einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallhydroxids
erhältlich ist, und dessen Verwendung.
Das Ende der 60er Jahre entwickelte moderne Tiefdruck- und
Tieftemperatur-Methanolsyntheseverfahren basierte anfänglich auf
ternären Katalysatoren, die Kupferoxid (das in situ
reduziert wurde), Zinkoxid und Chrom(III)-oxid (US-PS
33 26 956) enthielten. Die verwendeten Verfahrensbedingungen
lagen im Bereich von 250 bis 270°C und 5000
bis 10 000 kPa. Weitere Untersuchungen haben gezeigt,
daß sich die Lebensdauer des Katalysators verlängert,
wenn Aluminiumoxid anstelle von Chrom(III)-oxid verwendet
wird. Dementsprechend enthalten die meisten Tiefdruckkatalysatoren
heutzutage als dritte Komponente eher
Aluminiumoxid als Chrom(III)-oxid (US-PS 37 90 505).
Diese Katalysatoren werden durch gemeinsame Ausfällung
von löslichen Zink- und Kupfersalzen (gewöhnlich den
Nitraten) mit einer Alkalicarbonatlösung hergestellt.
Die resultierende Mischung aus Carbonaten wird zur Bildung
einer Mischung von Oxiden erhitzt. Diese wird dann mit
dem Aluminiumoxid gemischt.
Ferner ist aus der DE-AS 24 01 142 ein Raney-Kupferkatalysator
zur Herstellung von Acrylamid durch
Hydrolyse von Acrylnitril mit Wasser bekannt, der
hergestellt wird durch teilweises Herauslösen von
Aluminium aus einer Raney-Cu-Legierung in Form von
zerkleinerten Teilchen, die mehr als 30 Gew.-% Cu
enthält, mit einer wäßrigen Alkalihydroxidlösung bei
einer Temperatur bis zu 100°C und anschließendem
Auswaschen des extrahierten Produkts. Als Ausgangslegierung
dient eine Legierung mit einem Cu : Al-Gewichtsverhältnis
von 30 : 70 bis 70 : 30 mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser im Bereich von 0,0254
bis 12,7 mm. Als Alkalihydroxidlösung wird eine 1 bis
40 Gew.-% Alkali enthaltende Lösung verwendet. Diese wird
bei dem Herauslösen des Aluminiums aus der Legierung im
Verlauf von 2 bis 30 Stunden so allmählich zugegeben,
daß eine Kontaktierungsrate pro Stunde von 0,00454 bis
2,27 kg Alkali pro 0,454 kg Legierung eingehalten wird
und die Gesamtmenge des zugeführten Alkali 0,68 bis
6,8 kg pro 0,454 kg der Legierungsteilchen, bezogen auf
Trockengewichtsbasis, beträgt. In dieser Druckschrift
findet sich weder ein Hinweis darauf, daß die Ausgangslegierung
bzw. der daraus hergestellte Katalysator Zink
enthalten kann, noch darauf, daß der offenbarte
Katalysator für die Tieftemperatur-Methanolsynthese
geeignet sein könnte.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen
Katalysator für die Tieftemperatur-Methanolsynthese
vorzuschlagen, der aufgrund seiner Aktivitäts- und
Stabilitätseigenschaften zu einer weiteren Verbesserung
in der Methanolherstellung beiträgt.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein
Katalysator für die Tieftemperatur-Methanolsynthese der
eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Legierung neben Kupfer 35 bis 60 Gew.-% Aluminium
sowie 7 bis 25 Gew.-% Zink enthält. Gegenstand der
Erfindung ist ferner die Verwendung dieses Katalysators
zur Herstellung von Methanol oder einer Mischung von
Methanol und Dimethylether durch Umsetzung einer aus
Wasserstoff sowie Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid
bestehenden Gasmischung.
Der Katalysator wird vorzugsweise aus
einer Legierung hergestellt, die 7 bis 20 Gew.-% Zink
und insbesondere 13 bis 17 Gew.-% Zink enthält. Die Legierung
besitzt vorzugsweise einen Kupfergehalt von 30
bis 43 Gew.-% und insbesondere 33 bis 37 Gew.-% sowie
einen Aluminiumgehalt von 44 bis 50 Gew.-% und insbesondere
47 Gew.-%. Die Extraktion des Aluminiums aus der Legierung
unter Verwendung einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallhydroxids
ist als Raney-Prozeß bekannt und ist bereits
für die Herstellung von Nickel- und Kupferkatalysatoren
für bestimmte Hydrierungsreaktionen, allerdings nicht für die Herstellung
von Methanol, verwendet worden.
Der Katalysator hat vorzugsweise eine Teilchengröße
im Bereich von 200 µm bis 3 cm.
Das bei der Extraktion verwendete Alkalimetallhydroxid
ist aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise Natriumhydroxid
oder Kaliumhydroxid, wobei Natriumhydroxid mit einer
Konzentration in einer wäßrigen Lösung von 20 Gew.-%
bevorzugt ist. Die Alkalimetallhydroxidlösung wird vorzugsweise
in einem Überschuß gegenüber derjenigen Menge
verwendet, die zur vollständigen Auslaugung des vorhandenen
Aluminiums erforderlich ist.
Das Auslaugen wird vorzugsweise bei Atmosphärendruck
und einer Temperatur von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt
der Alkalilösung durchgeführt. Die Temperatur liegt
vorzugsweise zwischen 50 und 80°C und insbesondere zwischen
65 und 75°C. Wenn es erwünscht ist, Mischungen
von Methanol und Dimethylether herzustellen, sollten
die Extraktionsbedingungen weniger streng gewählt werden,
indem etwas weniger Laugenlösung als für die vollständige
Auflösung des Aluminiums erforderlich verwendet wird
und Laugenlösungen mit einer Konzentration von weniger
als 20 Gew.-% eingesetzt werden.
Die Herstellung von Methanol oder Methanol-Dimethylether-
Mischungen erfolgt vorzugsweise bei einer
Temperatur von 200 bis 290°C und Drücken von 1500 bis
7500 kPa. Wie weiter unten diskutiert, können jedoch
Druckänderungen zur Erzeugung von größeren oder
kleineren Mengen an Dimethylether führen. Lineare
stündliche Raumzeiten (LHST) (Verweilzeiten bzw.
Kontaktzeiten) zwischen 0,001 und 0,5 Stunden sind
bevorzugt. Längere Reaktionszeiten begünstigen die
Dimethyletherproduktion gegenüber der Methanolproduktion.
Fig. 1 zeigt ein Fließschema, das die Katalysatorherstellung,
die analytische Überwachung und die
Katalysatorverwendung zeigt.
Es wurden Raney-Katalysatoren aus acht Legierungen
hergestellt, die etwa 50 Gew.-% Aluminium und variierende
Mengen an Kupfer und Zink enthielten.
Die Legierungen wurden aus hochreinem Metall (Al < 99,9%,
Zn < 99,8%, Cu < 99,5%) hergestellt. Die Zusammensetzungen
der Legierungen sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
50 Gew.-% Aluminium wurden verwendet, weil dies der Zusammensetzung
CuAl₂ in dem Raney-Kupfer entspricht.
CuAl₂ ist als auslaugbare Phase bekannt (Nadirov et al.,
Z Fiz. Khim, 51, 1422 [1977]). Die Legierungen wurden in
Kohletiegeln hergestellt, die in einem Induktionsofen
erhitzt wurden. Es wurden jeweils Legierungsproben von
200 bis 400 g hergestellt.
Kupfer, das den höchsten Schmelzpunkt besitzt, wurde
zuerst geschmolzen und dann wurde Aluminium zugesetzt.
Nach kräftigem Rühren mit einem Kohlestab wurde das
Metall unter den Siedepunkt von Zink abgekühlt, bevor
letzteres unter Rühren zugesetzt wurde. Die Schmelze
wurde dann schnell in kaltem Wasser abgeschreckt. Die
resultierenden Legierungsproben wurden in einem Backenbrecher
zerkleinert und gesiebt. Die Aluminium/Zink-Legierung
wurde in flüssigem Stickstoff gekühlt, um sie ausreichend
spröde für das Zerkleinern zu machen.
Es wurden Katalysatoren aus den Legierungen hergestellt
nach einem ähnlichen Verfahren, wie es in einer früheren
Untersuchung unter Verwendung von Raney-Nickellegierungen
verwendet worden ist (Freel et al., Journal of Catalysis
14, 247 [1969]). Nach einer Extraktionszeit von zwei
Stunden wurde der Katalysator bei 25°C mit destilliertem
Wasser gewaschen. Dies geschah zuerst durch Dekantieren
und schließlich mittels eines Wasserstroms, bis der
pH-Wert des Waschwassers 7 betrug. Der Katalysator wurde
dann unter Wasser gesiebt, um alle Teilchen zu entfernen,
die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von
0,354 mm hindurchgingen. Die Katalysatoren
wurden vor der Verwendung in verschlossenen Gefäßen in
destilliertem Wasser gelagert. Spezifische Unterschiede
in der Extraktionsverfahrensweise werden weiter unten
diskutiert.
Säureaufschlüsse der Legierungen und
Katalysatoren wurden auf Aluminium, Zink und Kupfer
mittels Atomabsorptionsspektroskopie analysiert. Die
Zusammensetzungen der Legierungen und Katalysatoren
sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Die Oberflächen der Katalysatoren wurden mittels Stickstoffabsorption
bei -196°C unter Verwendung eines
Oberflächenanalysegeräts gemessen.
Die spezifischen Oberflächen sind in Tabelle 1
angegeben.
Versuche zur Messung der Katalysatoraktivität und -selektivität
wurden in herkömmlichen Strömungsreaktoren durchgeführt.
Für die mit den Katalysatoren 1 bis 6 durchgeführten
Versuche wurde ein Röhrenreaktor aus einem nahtlosen
Kupferrohr mit einem offenen Durchmesser (O.D.)
von 12,7 mm verwendet. Alle weiteren Versuche wurden
in einem U-förmigen Reaktor aus einem nahtlosen Kupferrohr
mit einem offenen Durchmesser (O.D.) von 9,7 mm
durchgeführt. Die Versuche zeigten, daß die leeren Reaktoren
keine katalytische Aktivität besaßen. Die Reaktoren
wurden unter kräftigem Rühren in Salzschmelzbäder eingetaucht,
um quasi-isotherme Reaktionsbedingungen zu erhalten.
Die Temperatur des Bads wurde
auf ±0,5°C reguliert.
Vorgemischte Gase, die CO/H₂ und CO/CO₂/H₂
enthielten, wurden aus Hochdruckzylindern
über ein Nadelventil in den Reaktor eingespeist.
Die exakten Zusammensetzungen der Einsatzgase
wurden durch Gaschromatographie bestimmt und unter Verwendung
eines CO/CO₂-Infrarotgasanalysegeräts
bestätigt. Der Druck im Reaktor wurde mittels
einer Gegendruckreguliervorrichtung reguliert und mit
einem Meßgerät gemessen. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Austrittsgase wurde unter Verwendung einer
Naßgasuhr gemessen.
Die Zusammensetzung der Reaktorabgase wurde durch Gaschromatographie
bestimmt.
Der Bereich der verwendeten Versuchsbedingungen wurde
ausgewählt, um die Bedingungen in industriellen
Reaktoren unter Verwendung von Tieftemperatur-Methanolsynthesekatalysatoren
wiederzugeben. In den meisten
Versuchen wurden die Hydrierungsreaktionen bei 275°C
und 5500 kPa durchgeführt. Andere verwendete Bedingungen
sind weiter unten angegeben.
Der Vergleich der Katalysatoreigenschaften erfolgt auf
der Basis der Zusammensetzungen der Ausgangslegierungen.
Aus den Ergebnissen in Tabelle 1 ist ersichtlich, daß
die spezifische Oberfläche mit dem Zinkgehalt der Legierungen
bis zu 17 Gew.-% Zink anstieg. Es sei darauf hingewiesen,
daß die verwendeten Extraktionsverfahrensweisen
nicht isotherm waren und zu Variationen der Oberflächen
der Katalysatoren geführt haben könnten.
Die Gesamtaktivität eines Katalysators wurde gemessen
anhand seiner Fähigkeit, Kohlenmonoxid in Produkte wie
Methanol, Dimethylether und Kohlendioxid umzuwandeln.
Fig. 2 zeigt die Umwandlung von Kohlenmonoxid, aufgetragen
gegen die Legierungszusammensetzungen für die Katalysatoren
1 bis 6 bei verschiedenen Raumzeiten.
Die Kurven zeigen ein deutliches Maximum der Aktivität
für Katalysatoren, die aus einer Legierung hergestellt
wurden, die 50 Gew.-% Aluminium mit 33 bis 43 Gew.-% Kupfer
und 7 bis 17 Gew.-% Zink enthielten.
Die Ergebnisse für die Hydrierung von Kohlenmonoxid
über den Katalysatoren 1 bis 6 ergaben eine hohe Selektivität
bezüglich Methanol; bei geringen Raumzeiten
für die Katalysatoren 1, 2, 3 und 6 mit niedrigen
Zinkgehalten. Diese Selektivität verringerte sich jedoch
mit zunehmendem Zinkgehalt bei den Katalysatoren 4 und 5.
Die Selektivitäten der Katalysatoren 1, 2 und 3 sind
gegen die Kohlenmonoxidumwandlung in den Fig. 3, 4
bzw. 5 aufgetragen. Es zeigt sich, daß die Selektivität
bezüglich Methanol bei geringen Umwandlungen für Katalysator
1 scharf und für Katalysator 2 weniger scharf
abfällt. Im Fall von Katalysator 3 ist die Abnahme der
Selektivität in Abhängigkeit von der Umwandlung sehr
gering. Ein ähnlicher Trend wurde bei der Hydrierung
einer Mischung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid beobachtet.
Es ist weiter erkenntlich, daß die Selektivität bezüglich
Dimethylether ein Spiegelbild der Form der Methanolselektivitätskurven
in den Fig. 3, 4 und 5 ist. Dies
zeigt, daß Dimethylether aus Methanol durch eine Dehydratisierungsreaktion
2 CH₃OH CH₃OCH₃ + H₂O (1)
gebildet wird. Wenn eine Mischung aus Kohlenmonoxid
und Kohlendioxid hydriert wurde, verringerte sich die
Selektivität bezüglich Dimethylether.
Die Selektivität bezüglich Kohlendioxid nahm mit zunehmendem
Zinkgehalt bei den Katalysatoren 1 bis 3 ab. Diese
zeigt, daß das Kohlendioxid durch die Gleichgewichtsverschiebungsrekation
CO + H₂O CO₂ + H₂ (2)
über Wasser aus der Dehydratisierungsreaktion (Reaktionsgleichung
1) erzeugt wird.
Die Katalysatoren 3 und 6 wurden hinsichtlich der
Methanolausbeuten mit dem industriellen Katalysator
verglichen, indem Gasmischungen aus H₂, CO und CO₂ mit
unterschiedlicher Zusammensetzung über diesen Katalysatoren
zur Umsetzung gebracht wurden. Es ergab sich,
daß die Katalysatoren 3 und 6 Aktivitäten besitzen
(ausgedrückt als cm³ flüssiges Methanol erzeugt je cm³
Katalysator), die mit dem industriellen Katalysator
vergleichbar sind.
Die Extraktion von Aluminiumlegierungen zur Herstellung
von Raney-Katalysatoren ist eine komplexe Verfahrensweise
mit vielen Variablen, wobei die Laugenkonzentration,
die Zugaberate der Lauge und die Temperatur zu den wichtigsten
gehören. Der Prozeß ist sogar noch komplexer,
wenn eine zweite auslaugbare Komponente wie Zink in
dem Legierungssystem vorhanden ist. Vorversuche zur
Bestimmung der Auswirkungen von Temperatur und Laugezugabe
wurden mit zwei Legierungen mit einer Zusammensetzung
im optimalen Bereich durchgeführt. Wie bei der Extraktion
der Legierungen 1 bis 6 wurde Lauge in einem 200%igen
Überschuß gegenüber der für die vollständige Auslaugung
des vorhandenen Aluminiums erforderlichen Menge zugesetzt.
Die Extraktionsverfahrensweisen und -temperaturen sind
in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Extraktionstemperatur
ist in zwei Teile aufgeteilt. Der erste bezieht sich
auf die Temperatur des Wasserbades, in das das Extraktionsgefäß
plaziert wurde. Der andere bezieht sich auf die
Temperaturerhöhung in der Extraktionsmischung. Aus Tabelle 1
ist ersichtlich, daß keine klare Beziehung zwischen
den Extraktionsbedingungen und der Oberfläche
des Katalysators vor der Verwendung in dem Reaktor besteht.
Die Extraktionsbedingungen haben eine deutliche Auswirkung
auf die Katalysatoraktivität und -selektivität, was
aus Tabelle 3 ersichtlich ist. Scharfe Extraktionsbedingungen
ergeben Katalysatoren mit hoher Aktivität
und Selektivität für die Methanolherstellung (Katalysatoren
8, 9 und 10). Während unter milderen Extraktionsbedingungen
hergestellte Katalysatoren derselben Legierungen
geringe Aktivitäten und höhe Selektivitäten bezüglich
der Bildung von Dimethylether besaßen.
Anfängliche Versuche wurden mit Katalysator 3 durchgeführt,
um den Einfluß der Temperatur und des Drucks
auf die Hydrierung von Kohlenmonoxid festzustellen.
Der Katalysator zeigte wenig Aktivität unterhalb 240°C.
Der Einfluß des Druckes war zwischen 2750
und 4130 kPa bei allen Temperaturen zwischen
225 und 290°C gering. Bei höheren Drücken stieg
die Geschwindigkeit jedoch mit dem Druck rasch an. Diese
Beobachtungen ähneln den
für die Hyrierung von CO/CO₂-Mischungen
bekannten mit einem
auf Kupfer basierenden Katalysator. Alle weiteren Versuche
wurden bei 275°C und 5500 kPa durchgeführt.
Die oben wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß Katalysatoren
vom Raney-Typ, hergestellt durch Extraktion von
Aluminium-Kupfer-Zink-Legierungen, eine hohe Aktivität
für die Methanolproduktion zeigen, wobei sich ein Zinkgehalt
von 7 bis 17 Gew.-% für die verwendeten Extraktionsbedingungen
als optimal ergab.
Die meisten der Katalysatoren erzeugten erhebliche Mengen
an Dimethylether, insbesondere bei langen Kontaktzeiten.
Der Dimethylether wird zweifellos durch Dehydratisierung
von Methanol an einer aktiven Form von Aluminiumoxid
gebildet. Bis vor kurzem ist Aluminiumoxid als eine
unerwünschte Komponente in Methanolsynthesekatalysatoren
angesehen worden, weil es die Bildung des Nebenprodukts
Dimethylether bewirkt. Neuere Zusammensetzungen enthalten
jedoch eine inaktive Form des Aluminiumoxids, um die
thermische Stabilität des Katalysators zu liefern. Bei
der vorliegenden Untersuchung wurde Dimethylether bei
Katalysatoren mit nahezu optimaler Zusammensetzung nur
bei langen Kontaktzeiten erzeugt. Dies zeigt, daß die
Mengen an aktivem Aluminiumoxid gering ist und/oder die
Geschwindigkeit der Dehydratisierungsreaktion im Vergleich
zu Methanolsynthese langsam ist. Es wurde auch gefunden,
daß sich die Dimethyletherbildung durch Arbeiten bei
höheren Drücken verringerte.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können
sowohl Methanol als auch Dimethylether in variierenden
Mengen in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen
(Kontaktzeit und Druck) und in Abhängigkeit von dem
Verfahren zur Extraktion der Legierung erzeugen.
Aus den Ergebnissen, die in den Tabellen 2 und 3 wiedergegeben
sind, ist ersichtlich, daß die Extraktionsbedingungen
äußerst wichtig für die Bestimmung der Katalysatoraktivität
und -selektivität sind. Milde Extraktionsbedingungen
ergeben Katalysatoren geringer Aktivität und
hoher Selektivität bezüglich der Dimethyletherbildung.
Von erheblicher Bedeutung für die Entwicklung von Katalysatoren
für die Methanolsynthese ist die Katalysatorstabilität.
Die Katalysatoren wurden über einen Zeitraum von
mehreren Wochen ohne ersichtlichen Verlust an Aktivität
verwendet, wenn CO/CO₂/H₂-Mischungen eingesetzt wurden.
Es wurde jedoch eine lineare Abnahme der Aktivität beobachtet,
wenn in dem Synthesegas kein CO₂ vorhanden war.
Typischerweise zeigte ein Katalysator mit nahezu optimaler
Zusammensetzung einen linearen Aktivitätsverlust auf 80%
der ursprünglichen Aktivität nach 260 Stunden kontinuierlichem
Betrieb bei 275°C.
Der Einfluß von CO₂ im Synthesegas auf die Raney-Katalysatoren
war ähnlich dem auf den industriellen Katalysator.
Im allgemeinen ergab das Vorhandensein von so wenig
wie 2% CO₂ eine dreifache Zunahme der Aktivität bei
Synthesegasen, die zwischen 12 und 25% CO enthielten.
Das CO₂ wurde unter den verwendeten Bedingungen nicht
durch die Reaktion verbraucht. Im Fall von Synthesegas,
das kein CO enthielt, wurde beobachtet, daß bei hohen
Raumzeiten Wasser, das bei der Bildung von Dimethylether
erzeugt wurde, die Verschiebung von CO zu CO₂ bewirkte
und die Katalysatoraktivität erhöhte. Diese Ergebnisse
stimmen mit denen einer unfangreichen Untersuchung von
Methanolsynthesekatalysatoren überein,
bei der eine Lösung von Kupfer(I) in ZnO als die
aktive Katalysatorkomponente angesehen wird. Die Ergebnisse
der vorliegenden Untersuchung unterstützen die
Ansicht, daß die wesentliche Rolle des CO₂ mehr darin
besteht, den Katalysator in einem aktiven Zustand zu
halten, als an einer direkten Hydrierung zu Methanol
beteiligt zu sein.
140 g Kupfer wurden in einen Kohletiegel gegeben und mit
einem Induktionsofen auf seinen Schmelzpunkt erhitzt.
200 g Aluminium wurden zu dem geschmolzenen Kupfer
gegeben. Die Legierungsschmelze wurde kräftig mit
einem Kohlestab gerührt. Dann wurde die Schmelze unter
den Siedepunkt von Zink abkühlen gelassen. 60 g Zink
wurden zugegeben und die Schmelze wurde wieder
kräftig gerührt. Die Schmelze wurde dann schnell abgeschreckt,
indem sie in ungefähr 25 Liter kaltes Wasser
gegossen wurde. Die resultierende Legierung wurde
bei Raumtemperatur getrocknet, in einem Backenbrecher
zerkleinert und gesiebt. Teilchen mit Durchmessern zwischen
500 und 700 µm wurden beim Extraktionsverfahren
verwendet.
Eine 20-g-Probe der Legierung wurde bei 50°C in 111 g
destilliertes Wasser gegeben. Nach Spülen des Systems
mit Wasserstoff wurden 111 g einer 40%igen (Gewicht/
Gewicht) wäßrigen Natriumhydroxidlösung über einen Zeitraum
von 0,75 Stunden zugegeben, so daß die Reaktionstemperatur
auf 50 ± 2,5°C gehalten wurde. Die Zugaberate
der Lauge ist in Tabelle 4 angegeben. Es wurden keine
Rührvorrichtungen verwendet. Das Ausmaß der Reaktion
wurde aufgezeichnet, indem die Wasserstoffentwicklung
mit einer Naßtestgasuhr gemessen wurde. Nach 4,5 Stunden
Reaktionszeit wurden die Katalysatorstücke gründlich
mit destilliertem Wasser gewaschen, bis der pH-Wert
des Waschwassers 7 betrug. Der Katalysator wurde dann
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,354 mm
gesiebt, um alle feinen Teilchen zu entfernen,
die durch das Auslaugungsverfahren erzeugt worden sein
könnten. Der Katalysator wurde vor der Verwendung in einem
verschlossenen Gefäß unter Wasser gelagert.
Die BET-Oberfläche des Katalysators und seine Aktivität
unter verschiedenen Reaktionsbedingungen sind in
Tabelle 5 angegeben.
OberflächeGeschwindigkeit×10³ g Mol.
(m²/g)gKat.-1 h-1
32,723,9a)
32,724,4b)
32,728,8c)
a) 240°C, 2800 kPa, LHST 0,003, CO, CO₂, H₂: 19,5, 5,5, 7,5
b) 260°C, 5500 kPa, LHST 0,006, CO, CO₂, H₂: 19,5, 5,5, 7,5
c) 260°C, 5500 kPa, LHST 0,001, CO, CO₂, H₂: 19,5, 5,5, 7,5
b) 260°C, 5500 kPa, LHST 0,006, CO, CO₂, H₂: 19,5, 5,5, 7,5
c) 260°C, 5500 kPa, LHST 0,001, CO, CO₂, H₂: 19,5, 5,5, 7,5
Claims (2)
1. Katalysator für die Tieftemperatur-Methanolsynthese,
erhältlich durch Extraktion einer Aluminium und Kupfer
enthaltenden Legierung mit einer wäßrigen Lösung eines
Alkalimetallhydroxids, dadurch gekennzeichnet, daß die
Legierung neben Kupfer 35 bis 60 Gew.-% Aluminium sowie
7 bis 25 Gew.-% Zink enthält.
2. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 zur Herstellung
von Methanol oder einer Mischung von Methanol und
Dimethylether durch Umsetzung einer aus Wasserstoff sowie
Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid bestehenden Gasmischung.
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