DE3229905A1 - Fixed-bed catalyst - Google Patents
Fixed-bed catalystInfo
- Publication number
- DE3229905A1 DE3229905A1 DE19823229905 DE3229905A DE3229905A1 DE 3229905 A1 DE3229905 A1 DE 3229905A1 DE 19823229905 DE19823229905 DE 19823229905 DE 3229905 A DE3229905 A DE 3229905A DE 3229905 A1 DE3229905 A1 DE 3229905A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- fixed bed
- activated carbon
- cologne
- carbon fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 72
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 15
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCCDLTOVEPVEJK-UHFFFAOYSA-N phenylacetone Chemical compound CC(=O)CC1=CC=CC=C1 QCCDLTOVEPVEJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- WYTRYIUQUDTGSX-UHFFFAOYSA-N 1-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(O)CC1=CC=CC=C1 WYTRYIUQUDTGSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- -1 alkyl anthraquinone Chemical class 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/23—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
- C07C51/245—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups of keto groups or secondary alcohol groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
-
- B01J35/58—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
- C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
- C07C29/143—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones
- C07C29/145—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/10—Monohydroxylic acyclic alcohols containing three carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C33/00—Unsaturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C33/18—Monohydroxylic alcohols containing only six-membered aromatic rings as cyclic part
- C07C33/20—Monohydroxylic alcohols containing only six-membered aromatic rings as cyclic part monocyclic
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Festbett-Katalysator und insbesondere einen Festbett-Kataysator, der
den Durchgang eines fließenden Mediums ohne großen Widerstand ermöglicht und eine große Berührungsfläche
zwischen dem fließenden Medium und dem Katalysator und darüber hinaus, wenn das fließende Medium ein Gas und
eine Flüssigkeit enthält, zwischen dem Gas1 und der Flüssigkeit herstellt und beibehält.1 The present invention relates to a fixed bed catalyst and, more particularly, to a fixed bed catalyst which allows a flowing medium to pass through without great resistance and has a large contact area
between the flowing medium and the catalyst and, moreover, when the flowing medium contains a gas and a liquid, between the gas 1 and the liquid and maintains it. 1
Aktivierter Kohlenstoff wird bisher als Katalysator-Träger in Form von Pulver oder Granulat verwendet. Weiterhin
wird Pulver oder Granulat aus aktiviertem Kohlenstoff zusammen mit aktiven Katalysator-Komponenten
oder solchen Komponenten, die später aktiviert werden können, durch Formpressen oder dergleichen zu porösen
festen Produkten, die gesinterten Metallen ähneln, verfestigt. Die auf diese Weise erhaltenen porösen festen
Produkte werden beispielsweise als Elektroden in Brennstoffzellen verwendet.Activated carbon has so far been used as a catalyst carrier in the form of powder or granules. Furthermore, activated carbon powder or granules become porous together with active catalyst components or those components which can be activated later by compression molding or the like
solid products that resemble sintered metals. The porous solid products obtained in this way are used, for example, as electrodes in fuel cells.
Diese porösen festen Katalysatoren verursachen jedoch
einen hohen Widerstand, wenn durch sie ein fließendes Medium hindurchgeschickt wird, und lassen sich nicht in
einem röhrenförmigen Reaktor einsetzen, in dem eine Reaktion durchgeführt wird, während ein fließendes Medium
über eine lange Strecke transportiert wird. Infolgedessen
treten beim Einsatz solcher porösen festen Katalysatoren für andere industrielle Anwendungen viele
Schwierigkeiten auf.However, these porous solid catalysts cause
have high resistance when a flowing medium is passed therethrough, and cannot be used in a tubular reactor in which a reaction is carried out while a flowing medium is transported over a long distance. As a result, many difficulties arise in using such porous solid catalysts for other industrial applications.
Die allgemein in der chemischen Industrie für katalytische Reaktionen verwendeten Anlagen lassen sich unterteilen
in Festbett-Reaktoren und Fließ- oder Wirbelbett-Reaktoren. Derartige Festbett-Reaktoren werden
verbreitet eingesetzt in Gasphasen-Festbett-Reaktionssystemeh, beispielsweise bei Hydrierungsreaktionen wie
der Erzeugung von Anilin aus Nitrobenzol und der Erzeugung von Cyclohexan aus Benzol sowie weiterhin für Hydrierungsreaktionen
bei der Raffination von Erdöl. Die
1.0 hydrierende Entschwefelung von Schweröl wird ebenfalls in einem Flüssigphase-Festbett-Reaktionssystem durchgeführt.
The systems generally used in the chemical industry for catalytic reactions can be divided into fixed bed reactors and fluidized or fluidized bed reactors. Such fixed bed reactors are
widely used in gas phase fixed bed reaction systems, for example in hydrogenation reactions such as the production of aniline from nitrobenzene and the production of cyclohexane from benzene and also for hydrogenation reactions in the refining of petroleum. the
1.0 Hydrogen desulfurization of heavy oil is also carried out in a liquid phase fixed bed reaction system.
Ein Festbett-Reaktor besitzt den Vorteil, daß Vorrichtungen zur Abtrennung des Katalysators von dem Reak-A fixed bed reactor has the advantage that devices for separating the catalyst from the reactor
tionsprodukt nicht benötigt werden und eine' Reaktion bei einer hohen Katalysator-Konzentration durchgeführt . werden kann. Bei Festbett-Reaktionsanlagen ist es jedoch erforderlich, den Katalysator in Form von durch Verfestigung des Katalysators hergestellten Pelletstion product are not needed and a 'reaction carried out at a high catalyst concentration. can be. In the case of fixed bed reaction systems, however, it is required the catalyst in the form of pellets produced by solidification of the catalyst
oder'in grobkörniger Form einzusetzen. Hieraus ergeben sich häufig Probleme wie ein Bruch der Pellets oder Körner und eine Verminderung der Katalysator-Aktivität, die durch. Sinterung der Oberfläche der Pellets oder Körner verursacht wird. Weiterhin ergeben sich bei deror 'to be used in coarse-grained form. Result from this problems such as breakage of the pellets or grains and a reduction in the activity of the catalyst are common, by. Sintering of the surface of the pellets or grains is caused. Furthermore, the
Verwendung von Pellets oder Körnern auch Probleme dahingehend, daß Fließen und Diffusion des fließenden Mediums in deren Inneres wegen deren Grobkörnigkeit nicht glatt und gleichmäßig erfolgen, obwohl sie porös sind, und daß, da ihre spezifische Oberfläche für dieThe use of pellets or grains also has problems in that flow and diffusion of the flowing Medium in their interior due to their coarseness not done smoothly and evenly, although they are porous are, and that as their specific surface area for the
einzelnen Teilchen klein ist, der Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit unzureichend ist, was sich nachteilig auswirkt.individual particles is small, the contact between gas and liquid is insufficient, which is disadvantageous affects.
Fließbett-Reaktoren werden eingesetzt bei der Hydrierung von Alkylanthrachinon zur Erzeugung von Hydrogenperoxid, der Hydrierung von Glucose zur Erzeugung von Sorbit etc..Fluidized bed reactors are used in the hydrogenation of alkyl anthraquinone to produce hydrogen peroxide, the hydrogenation of glucose to produce sorbitol etc ..
In Fließbett-Reaktoren können feinteilige Katalysatoren eingesetzt werden. Dadurch besitzen sie den Vorteil,
daß der Kontakt zwischen dem Katalysator und dem fließenden Medium wie einer Flüssigkeit und einem Gas intensiviert werden kann. Weiterhin ist auch nicht die
Gefahr gegeben, daß der Katalysator dadurch seine Aktivität einbüßt, daß infolge der Reaktion eine Anhäufung
von Wärme in den Katalysator-Körnern eintritt.Finely divided catalysts can be used in fluidized bed reactors. This gives them the advantage that the contact between the catalyst and the flowing medium such as a liquid and a gas can be intensified. Furthermore is not that either
There is a risk that the catalyst will lose its activity in that, as a result of the reaction, an accumulation of heat occurs in the catalyst grains.
Ein Fließbett-Reaktor erfordert jedoch Vorrichtungen zur Abtrennung des Katalysators von dem Reaktionspro-However, a fluidized bed reactor requires devices for separating the catalyst from the reaction process
dukt, und eine solche Trennung ist aufwendig, da der Katalysator in feinteiliger Form vorliegt. Insbesondere wenn eine Reaktion mit hohem Wirkungsgrad bei einer hohen Katalysator-Konzentration durchgeführt werden soll, wird die Abtrennung des Katalysators noch schwieriger und aufwendiger.duct, and such a separation is expensive since the catalyst is in finely divided form. In particular when a reaction is carried out with high efficiency at a high catalyst concentration should, the separation of the catalyst is even more difficult and expensive.
Zur Lösung der im Vorstehenden dargelegten Probleme ist . in der US-PS 4 182 919 ein Verfahren offenbart, bei dem für die Abtrennung eines Katalysators'in einem Reaktor ein Filter eingesetzt wird. Dieses Verfahren bringtTo solve the problems set out above is. in U.S. Patent 4,182,919 discloses a method in which for the separation of a catalyst in a reactor a filter is used. This procedure brings
jedoch verschiedene Probleme wie ein Zusetzen des. Filters und den Arbeitsgang der Umkehrwäsche des Filters mit sich. Wenn ein Reaktionsprodukt einen niedrigen Siedepunkt besitzt wie etwa bei der Erzeugung von Cyclohexan, kann der Katalysator von dem Reaktionspro-however, various problems such as clogging of the filter and the reverse wash operation of the filter. When a reaction product has a low Boiling point, such as in the production of cyclohexane, the catalyst can be affected by the reaction
dukt dadurch getrennt werden, daß das Reaktionsprodukt von dem oberen Teil des Reaktors als Gas abgezogenducts are separated by withdrawing the reaction product from the top of the reactor as a gas
322930b322930b
wird. Bei der Herstellung von Reaktionsprodukten mit hohen Siedepunkten, wie etwa von Sorbit, läßt sich jedoch ein solches Verfahren nicht einsetzen.will. In the preparation of reaction products with high boiling points, such as sorbitol, however, can do not use such a procedure.
In einem Fließbett-Reaktor unter Verwendung feinteiliger Katalysatoren ist der Kontakt zwischen fließfähigen Medien, d.h. Gas und Flüssigkeit, unzureichend, auch wenn der Kontakt zwischen dem Katalysator und dem fließfähigen Medium verbessert werden kann. Infolgedessen erfordert der Fließbett-Reaktor Betriebsbedingungen mit hohem Energieverbrauch, etwa kräftiges Rühren bei der Einleitung einer großen Gas-Menge in die Flüssigkeit. In a fluidized bed reactor using finely divided catalysts, the contact between flowable Media, i.e. gas and liquid, inadequate, even if the contact between the catalyst and the flowable medium can be improved. As a result, the fluidized bed reactor requires operating conditions with high energy consumption, such as vigorous stirring when introducing a large amount of gas into the liquid.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Festbett-Katalysator,
der eine große Kontakt-Fläche zwischen
einem fließenden Medium und dem Katalysator liefert und ermöglicht, daß das fließende Medium glatt und gleichmäßig
durch diesen hindurchströmt, obwohl es sich um einen Katalysator für den Einsatz in einem Festbett-Reaktor
handelt.The present invention is a fixed bed catalyst which has a large contact area between
a flowing medium and the catalyst provides and enables the flowing medium to flow smoothly and uniformly therethrough, even though it is a catalyst for use in a fixed bed reactor.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Festbett-Katalysator, der die Kontakt-Fläche zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit vergrößert.The present invention is also a fixed bed catalyst that the contact surface between a gas and a liquid enlarged.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Katalysator mit hoher Aktivität.The present invention also provides a catalyst with high activity.
Die vorliegende Erfindung macht einen Festbett-Katalysator verfügbar, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aktivierte Kohlenstoff-Fasern und eine oder mehrere aktive Katalysator-Komponenten umfaßt, die auf den aktivierten Kohlenstoff-Fasern niedergeschlagen ist. DieThe present invention provides a fixed bed catalyst which is characterized in that it activated carbon fibers and one or more active catalyst components, which on the activated Carbon fiber is precipitated. the
aktivierten Kohlenstoff-Fasern sind in Form eines solchen
Gefüges ausgebildet, in dem sie miteinander verschlungen sind. Das Gefüge besitzt eine hohe Retentionskraft
der Raumausfüllung, so daß eine Fülldichte
von 0,2 g/cm3 oder weniger unter einer Druckbelastung von mindestens 0,981 bar (1 kg/cm2) beibehalten wird.activated carbon fibers are designed in the form of such a structure in which they are intertwined with one another. The structure has a high retention force of the space filling, so that a filling density
of 0.2 g / cm 3 or less is maintained under a pressure load of at least 0.981 bar (1 kg / cm 2 ).
Der Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung wird dadurch hergestellt, daß ein oder mehrere aktive Katalysator-Komponenten auf faserförmigem aktivierten Kohlenstoff oder aktivierten Kohlenstoff-Fasern mit hoher spezifischer Oberfläche und hohem Ädsorptionsvermögen niedergeschlagen werden. Diese aktivierten Kohlenstoff-Fasern werden in der. Weise hergestellt, daß aus verschiedenen Materialien wie Acrylfasern, CeI-lulosefasern und Pech hergestellte Fasern oder flammwidrige Fasern, die noch nicht hinreichend carbonisiert sind, einer Aktivierungs-Behandlüng, etwa einer Wasserdampf-Behandlung, unterzogen werden,. wodurch sie aktiv und porös gemacht werden. Die Fasern werden in einemThe fixed bed catalyst according to the present invention is prepared in that one or more active catalyst components on fibrous activated carbon or activated carbon fibers be precipitated with a high specific surface and high adsorption capacity. These activated Carbon fibers are used in the. Way made that from different materials like acrylic fibers, cellulose fibers and pitch made fibers or flame retardant fibers which have not yet been sufficiently carbonized are, an activation treatment, such as a steam treatment, be subjected to. making them active and porous. The fibers are in one
volumenfüllenden Zustand eingesetzt, in dem die Fasern miteinander verschlungen sind, z.B. in filzähnlicher Form. · · ■volume-filling state in which the fibers are intertwined, e.g. in a felt-like state Shape. · · ■
Eine aktivierte Kohlenstoff-Faser besitzt Steifigkeit als einzelnes Garn, d.h. in Form einer individuellenAn activated carbon fiber has rigidity as a single yarn, i.e. in the form of an individual
Faser, und eine yolumenfüllende Zusammenballurig solcher aktivierten Kohlenstoff-Fasern ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine starke Druckbelastung aushalten kann und daß sie eine niedrige Fülldichte beibehält. Selbst wenn ein fließendes Medium unter Druck durch diesenFiber, and a volume-filling agglomeration of such activated carbon fibers is characterized by the fact that they can withstand a high pressure load and that it maintains a low bulk density. Even if a flowing medium is under pressure through this
Festbett-Katalysator hindurchgeschickt wird, tritt aus diesem Grunde keine nennenswerte Deformation ein, undFixed bed catalyst is sent through, for this reason no significant deformation occurs, and
der Grad der Raumausfüllung bleibt erhalten. Infolgedessen ermöglicht der Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung den Durchtritt eines fließenden Mediums ohne großen Widerstand. Da weiterhin die Zwischenräume zwischen den Fasern unverringert erhalten .bleiben, werden in stabiler Weise eine große Kontaktfläche zwischen dem fließenden Medium und dem Katalysator sowie eine große Kontaktfläche zwischen einer die Faser benetzenden Flüssigkeit und einem Gas aufrechterhalten. the degree of space filling is retained. Consequently the fixed bed catalyst according to the present invention enables the passage of a flowing Medium without great resistance. Since the interstices between the fibers continue to remain undiminished . Remain, there will be a large contact area between the flowing medium and the catalyst in a stable manner as well as maintaining a large contact area between a liquid wetting the fiber and a gas.
Die gleichmäßige Ablagerung einer oder mehrerer aktiver Katalysator-Komponenten auf aktivierten Kohlenstoff-Fasern mit einem solchen Gefüge, bei dem die Fasern miteinander verschlungen sind (eine solche StrukturThe uniform deposition of one or more active ones Catalyst components on activated carbon fibers with a structure in which the fibers are intertwined (such a structure
wird im Folgenden als "Filz-Struktur" bezeichnet), erfordert andere Arbeitstechniken als die, die bei pulvrigem oder granulatförmigem aktivierten Kohlenstoff angewandt werden. Zu diesen Arbeitstechniken zählen ein Verfahren, bei dem eine die Katalysator-Kompo-hereinafter referred to as "felt structure"), requires different working techniques than those used in Powdered or granular activated carbon can be used. These work techniques include a process in which one of the catalyst components
nente oder -Komponenten enthaltende Flüssigkeit zur Vermeidung einer ungleichmäßigen Adsorption des Kata-.lysators rasch in einem Filz aus aktivierten Kohlenstoff-Fasern umgewälzt wird, ein Verfahren, bei dem die spezielle Katalysator-Komponente so gewählt wird, daßLiquid containing nents or components to avoid uneven adsorption of the catalyst is rapidly circulated in a felt made of activated carbon fibers, a process in which the special catalyst component is chosen so that
deren langsame Adsorption an den Fasern erreicht wird, sowie ein Verfahren, bei dem unter allmählicher Temperaturerhöhung Verbindungen, die nur schwach adsorbiert werden, in solche Verbindungen umgewandelt werden, die leicht adsorbiert werden.whose slow adsorption on the fibers is achieved, as well as a process in which with a gradual increase in temperature Compounds that are only weakly adsorbed are converted into compounds that easily adsorbed.
.30 Je nach der Art der gewünschten aktiven Katalysator-Komponente können verschiedene Arbeitsweisen entwickelt werden, und bevorzugte lassen sich auswählen..30 Depending on the type of active catalyst component desired Different ways of working can be developed and preferred ones can be selected.
Beim Beschicken eines Festbett-Reaktors mit dem Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung werden, vorzugsweise Filzbahnen unter Zusammendrücken übereinander in den Reaktor gepackt, wodurch ein einheitliches Festbett in einfacher Weise erhalten werden kann.When charging a fixed bed reactor with the fixed bed catalyst according to the present invention are, preferably felt webs with compression one above the other packed in the reactor, whereby a uniform fixed bed can be obtained in a simple manner.
In Form eines Beispiels wird der Zusammenhang zwischen dem Druck und der Fülldichte beim Packen von Filz aus aktivierten Kohlenstoff-Fasern mit einem einzelnen Garn-Durchmesser von 7 bis 20 μπι unter ZusammendrückenIn the form of an example, the relationship between the pressure and the filling density when packing felt is shown activated carbon fibers with a single yarn diameter of 7 to 20 μm with compression
in einem Zylinder mit einem Durchmesser von 2 cm in Tabelle 1 dargestellt. Bei einem relativ hohen aufgewandten. Druck bleibt eine niedrige Fülldichte erhalten. Aus diesem Grunde bleibt das Gefüge auch unter dem Druck des Stroms des fließenden Mediums unverändert,shown in Table 1 in a cylinder with a diameter of 2 cm. At a relatively high expended. Pressure is maintained at a low filling density. For this reason, the structure also remains under the Pressure of the flow of the flowing medium unchanged,
was ein glattes und gleichmäßiges Hindurchtreten des fließenden Mediums ermöglicht; außerdem wird dadurch bewirkt, daß eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen dem fließenden Medium und dem Katalysator oder zwischen der die Faseroberfläche benetzenden Flüssigkeit undwhich enables a smooth and even passage of the flowing medium; moreover it will causes an increased contact area between the flowing medium and the catalyst or between the liquid wetting the fiber surface and
einem Gas erhalten bleibt. Auf diese Weise kann in Kombination mit den Eigenschaften des aktivierten Kohlenstoffs, die einen niedergeschlagenen Katalysator mit hoher Aktivität erzeugen, ein Festbett-Katalysator-Gefüge erhalten werden, das eine hohe Reaktions-Akti-a gas is retained. This can be done in combination with the properties of activated carbon having a precipitated catalyst generate high activity, a fixed bed catalyst structure can be obtained, which has a high reaction activity
vität besitzt.vity owns.
. Zur Bestimmung des Druckverlustes beim Durchgang eines
fließenden. Mediums durch ein Festbett mit einer Fülldichte,
wie sie in der vorstehenden Tabelle 1 angegeben ist, wurden Wasser und Luft mit verschiedenen Geschwindigkeiten
durch das Festbett hindurchgeleitet. Es wurde gefunden, daß der Druckverlust durch die nachstehende
Formel (1) dargestellt werden kann:. To determine the pressure loss when passing through a
flowing. Medium through a fixed bed having a bulk density as shown in Table 1 above, water and air were passed through the fixed bed at various speeds. It has been found that the pressure loss due to the following
Formula (1) can be represented:
ΔΡ = 0,9 x s1'2 (VL + 0,04 VG) (1).ΔΡ = 0.9 xs 1 ' 2 (V L + 0.04 V G ) (1).
Hierin bezeichnen
ΔΡ den Druckverlust (kg/cm2.m),
S die Fülldichte (g/cm3),
· V das durch die Flächeneinheit des inneren Quer-Denote herein
ΔΡ the pressure loss (kg / cm 2 .m),
S is the filling density (g / cm 3 ),
V that is defined by the unit area of the inner transverse
Schnitts des Festbetts hindurchtretende Wasser-Volumen (cm3/min.cm2) undSection of the fixed bed passing water volume (cm 3 / min.cm 2 ) and
V_ das durch die Flächeneinheit des inneren Quer-Schnitts des Festbetts hindurchtretende Luft-Volumen (cm3/min.cm2).V_ is the volume of air passing through the unit area of the inner cross section of the fixed bed (cm 3 / min.cm 2 ).
Bei der Durchführung einer Reaktion mit Hilfe einer in der Industrie eingesetzten Reaktor-Kolonne wird im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt, daßWhen carrying out a reaction with the aid of a reactor column used in industry, in general preferred for economic reasons that
die Höhe der Reaktor-Kolonne etwa 5 m beträgt und die
Verweilzeit einer Reaktionslösung innerhalb von 10 h liegt. Wenn der Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden
Erfindung bis zu einer Höhe von 5 m eingefüllt
wird, so daß die Fülldichte 0,2 g/cm3 beträgt, und eine Flüssigkeit wie Wasser und ein Gas wie Luft durch das
wie im Vorstehenden hergestellte Festbett mit Geschwindigkeiten von 1 cm3/min.cm2 bzw. 10 cm3/min.cm2 hindurchgeleitet
werden, liegt die Verweilzeit der Flüs-the height of the reactor column is about 5 m and the residence time of a reaction solution is within 10 hours. When the fixed bed catalyst according to the present invention is filled up to a height of 5 m
so that the filling density is 0.2 g / cm 3 , and a liquid such as water and a gas such as air through the fixed bed prepared as above at speeds of 1 cm 3 / min.cm 2 and 10 cm 3 / min, respectively .cm 2 are passed through, the dwell time of the liquid
sigkeit innerhalb von 10 h, und der von dem Strom desfließenden Mediums herrührende Druckverlust ·' beträgt gemäß der vorstehend angegebenen Formel (1) 0,981 bar (1 kg/cm2) oder weniger. Damit das Festbett unverändert bleibt und ein stabiles Gefüge behält, ist es demnachliquid within 10 hours, and the pressure loss resulting from the flow of the flowing medium is 0.981 bar (1 kg / cm 2 ) or less according to the above formula (1). So that the fixed bed remains unchanged and retains a stable structure, it is
erforderlich, daß das Festbett-Katalysator-Gefüge eine solche Festigkeit besitzt, daß es bei einer Druckbelastung von 0,981 bar (1 kg/cm2) eine Fülldichte von 0,2 g/cm3 oder weniger behält. Es ist wichtig, daß das Gefüge des Festbett-Katalysators durch den Strömungs-It is necessary that the fixed bed catalyst structure has such a strength that it retains a bulk density of 0.2 g / cm 3 or less at a pressure load of 0.981 bar (1 kg / cm 2). It is important that the structure of the fixed bed catalyst is affected by the flow
0 druck des fließenden Mediums nicht verformt werden darf. Aus diesem Grunde wird bevorzugt, daß das Festbett-Katalysator-Gefüge bei höherem Strömungsdruck des strömenden Mediums eine niedrigere Fülldichte besitzt. Wie aus Tabelle 1 unmittelbar zu ersehen ist, besitzt0 pressure of the flowing medium must not be deformed. For this reason it is preferred that the fixed bed catalyst structure with a higher flow pressure of the flowing medium has a lower filling density. As can be seen directly from Table 1, has
der Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche Festigkeit.the fixed bed catalyst according to the present invention has such a strength.
Wenn ein fließendes Medium durch den Festbett-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung hindurchgeschickt
wird, zeigt das fließende Medium einen Durchfluß, der
einem Kolben-Fluß sehr ähnlich ist. Dies wird durch die Tatsache gestützt, daß sogar, wenn Wasser und Luft hindurchgeschickt
werden, ein scharfer Gipfel in der Ver-When a flowing medium is passed through the fixed bed catalyst according to the present invention, the flowing medium exhibits a flow rate that
is very similar to a piston flow. This is supported by the fact that even when water and air are sent through, a sharp peak in the
teilung der Verweilzeit des Wassers beobachtet wird. Dieses Fließverhalten zeigt an, daß eine Rückvermischung nur vermindert stattfindet, und eignet sich für eine Gewinnung des angestrebten Produkts mit einem hohen Umsatz. Je nach dem Typus der Reaktion neigen umzusetzende Substanzen dazu, aufgrund ihrer Wechselwirkung mit dem aktivierten Kohlenstoff langsamer zu fließen als das fließende Medium. Ein solches Verhalten wird.oft beim praktischen Betrieb bevorzugt.division of the residence time of the water is observed. This flow behavior indicates that backmixing is taking place takes place only reduced, and is suitable for obtaining the desired product with a high Sales. Depending on the type of reaction, substances to be converted tend to be due to their interaction to flow more slowly with the activated carbon as the flowing medium. Such behavior is often preferred in practical operation.
Zur Änderung der Strömung eines fließenden Mediums in einem Festbett des Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung oder der jeweiligen Strömung eines Gases und einer Flüssigkeit können andere Füllmaterialen wie Maschendraht in das Festbett eingearbeitet werden, so daß darin ein plattenahnlicher oder kugelförmiger Raum gebildet wird. Bevorzugt wird jedoch ein allein aus den aktivierten· Kohlenstoff-Fasern bestehendes Gefüge, da es einen besonders gleichmäßigen Kolben-Fluß bewirkt.To change the flow of a flowing medium in a fixed bed of the catalyst according to the present invention Invention or the respective flow of a gas and a liquid can use other filler materials such as wire mesh are incorporated into the fixed bed, so that a plate-like or spherical space is formed therein will. However, a structure consisting solely of the activated carbon fibers is preferred, since it causes a particularly uniform piston flow.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten aktivierten Kohlenstoff-Fasern zeigen genügend Steifigkeit, um
dem Druck standzuhalten, sofern der einzelne Garn-Durchmesser mindestens 3 μΐη beträgt. Wenn andererseits
der einzelne Garn-Durchmesser 50 μπι oder weniger beträgt,
hat'die Faser eine Sprödigkeit, die sich nicht
nachteilig auswirkt. Ein im Händel erhältlicher Filz aus aktiviertem Kohlenstoff enthält gewöhnlich miteinander
verschlungene Fasern mit einzelnen Garn-Durchmessern von einigen μΐη bis zu einigen zehn μΐη und kann in
zufriedenstellender Weise bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Darüber hinaus beträgt seine
spezifische Oberfläche etwa 1000 m2/g; dieser Wert istThe activated carbon fibers used in the present invention show sufficient rigidity to withstand the pressure as long as the individual yarn diameter is at least 3 μm. If, on the other hand, the individual yarn diameter is 50 μm or less, the fiber has a brittleness that does not change
has a detrimental effect. A commercially available felt made of activated carbon usually contains intertwined fibers with individual yarn diameters of a few μm to several tens of μm and can be used satisfactorily in the present invention. In addition, its specific surface is about 1000 m 2 / g; this value is
nahezu gleich demjenigen des gewöhnlichen aktivierten Kohlenstoffs. Auch seine Adsorptionseigenschaften sind ebenso hoch wie diejenigen des gewöhnlichen aktivierten Kohlenstoffs.almost equal to that of ordinary activated carbon. Also its adsorption properties are as high as those of ordinary activated carbon.
Verschiedene aktivierte Kohlenstoff-Fasern sind im Handel erhältlich, und dementsprechend sollten solche Fasern gewählt werden, die bei Verwendung in Kombination mit einer oder mehreren aktiven Katalysator-Komponenten eine optimale Aktivität zeigen.Various activated carbon fibers are commercially available available, and accordingly, those fibers should be selected which, when used in combination exhibit optimal activity with one or more active catalyst components.
Verschiedene aktive Katalysator-Komponenten lassen sich bei der vorliegenden Erfindung verwenden, je nach dem Reaktions-Typus, für den der betreffende fertige aktivierte Kohlenstoff-Faser-Katalysator eingesetzt werden soll. Zu typischen Beispielen für brauchbare Katalysator-Komponenten zählen Edelmetalle wie Pt, Rd, Rh, Ru, Os und Ir, für die aktivierter Kohlenstoff mit Vorteil als Träger verwendet wird.Various active catalyst components can be used in the present invention as the case may be Type of reaction for which the finished activated carbon fiber catalyst in question is used target. Typical examples of useful catalyst components include precious metals such as Pt, Rd, Rh, Ru, Os and Ir, for which activated carbon is beneficial is used as a carrier.
Diese aktiven Komponenten werden einzeln oder in Form einer Mischung aus zweien oder mehreren verwendet, um die aktivierten Kohlenstoff-Fasern damit zu imprägnieren, oder sie werden auf den aktivierten Kohlenstoff-Fasern niedergeschlagen. Bei Verwendung des Gefüges aus den aktivierten Kohlenstoff-Fasern als Träger beträgt die niedergeschlagene Menge des aktiven Bestandteils allgemein von. 0,01 bis 10 Gew.-%, berechnet als Menge des metallischen Elements bezogen auf den Träger; sie entspricht damit dem üblicherweise verwendeten Bereich.These active components are used singly or in the form of a mixture of two or more of them impregnate the activated carbon fibers with it, or they will be on the activated carbon fibers dejected. When using the structure of the activated carbon fibers as a carrier the deposited amount of the active ingredient generally from. 0.01 to 10% by weight calculated as an amount of the metallic element in relation to the carrier; it thus corresponds to the range commonly used.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.The present invention is further illustrated by the following examples and comparative examples but not limited to these.
Ein Filz aus aktivierten Kohlenstoff-Fasern (hergestellt
von der Toho Rayon Co., Ltd., das 4 bis 6 Gew.-% Stickstoff enthielt) wurde mit einer wäßrigen Lösung
eines Edelmetallchlorids dadurch getränkt, daß die wäßrige Lösung im Umlauf durch den Filz hindurchgeschickt
wurde. Nach Neutralisation mit einer IN wäßrigen Ätznatron-Lösung wurde der Filz mit Wasser gewaschen und
20 h bei 9O0C getrocknet. Anschließend wurde das Edel-An activated carbon fiber felt (manufactured by Toho Rayon Co., Ltd., containing 4 to 6% by weight of nitrogen) was mixed with an aqueous solution
a noble metal chloride soaked in that the aqueous solution was circulated through the felt. After neutralization with a IN aqueous solution of caustic soda, the felt was washed with water and dried for 20 h at 9O 0 C. Then the noble
metallchlorid 1 h im Wasserstoffstrom bei 15O0C reduziert, wodurch ein aktivierter Kohlefaser-Katalysator hergestellt wurde. Sodann wurden 6 g des auf diese Weise hergestellten Katalysators in ein Rohr aus nichtrostendem Stahl von 2 cm Durchmesser und 20 cm Länge eingefüllt, wodurch ein Katalysator-Festbett mit einer Fülldichte von 0,10 g/cm3 bei einer Druckbelastung von 1,96 bar (2 kg/cm2) erhalten wurde; durch dieses Festbett wurden eine 1-proz. wäßrige Lösung von Aceton und Wasserstoff-Gas bei gewöhnlicher Temperatur und- Atmo-metal chloride reduced for 1 h in a stream of hydrogen at 15O 0 C, whereby an activated carbon fiber catalyst was produced. 6 g of the catalyst prepared in this way were then introduced into a stainless steel tube 2 cm in diameter and 20 cm in length, creating a fixed catalyst bed with a filling density of 0.10 g / cm 3 at a pressure of 1.96 bar (2 kg / cm 2 ) was obtained; through this fixed bed a 1 percent. aqueous solution of acetone and hydrogen gas at ordinary temperature and atmo-
sphärendruck abwärts mit Geschwindigkeiten von 100 ml/min bzw. 1 l/min (unter Normalbedingungen) hindurchgeleitet. Auf diese Weise wurde eine kontinuierliche Reaktion zur Umwandlung von Aceton in Isopropyla^- • kohol durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2Spherical pressure passed downwards at speeds of 100 ml / min and 1 l / min (under normal conditions). In this way a continuous reaction to convert acetone to isopropyla ^ - • alcohol carried out. The results are in Table 2
dargestellt.shown.
- 14 Tabelle 2 - 14 Table 2
Niedergeschlagenes UmsatzDown sales
Edelmetall %Precious metal%
5 % Ru 100 '5% Ru 100 '
2 % Ru + 3 %Pd 952% Ru + 3% Pd 95
2 % Ru + 3 % Pt 1002% Ru + 3% Pt 100
3 % Ru + 2 % Rh 100 5 % Rh 523% Ru + 2% Rh 100 5% Rh 52
Pulvriger aktivierter Kohlenstoff (Norit) und eine wäßrige Lösung eines Edelmetallchlorids wurden miteinander vermischt und gerührt, mit einer IN wäßrigen Ätznatron-Lösung neutralisiert, filtriert, mit Wasser· gewaschen und danach in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt, wodurch ein Katalysator hergestellt wurde. Anschließend wurde eine 10 Gew.-% des wie vorstehend beschrieben hergestellten Katalysators ' enthaltende .1-proz. wäßrige Lösung von Aceton mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min aufwärts durch ein .Rohr aus nicht-' rostendem Stahl von 2 cm Durchmesser und 20 cm Länge hindurchgeschickt, und zusätzlich wurde Wasserstoff-Gas mit einer Geschwindigkeit von 1 l/min (unter Normalbe-' dingungen) vom Einlaß des Rohres aus nichtrostendem Stahl hindurchgeschickt. Am Auslaß des Rohres aus nichtrostendem Stahl wurden Flüssigkeit und Gas sofort voneinander getrennt. Auf diese Weise wurde eine kontinuierliche Reaktion zur Umwandlung von Aceton in Isopropylalkohol durchgeführt· Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.Powdery activated carbon (Norit) and an aqueous solution of a noble metal chloride were mixed with each other mixed and stirred, neutralized with an IN aqueous caustic soda solution, filtered, washed with water and thereafter treated in the same manner as in Example 1, whereby a catalyst was prepared. Afterward was a 10 wt .-% of the catalyst prepared as described above .1 percent. aqueous solution of acetone at a rate of 100 ml / min upwards through a 'non-' pipe rusting steel 2 cm in diameter and 20 cm in length was sent through it, and in addition, hydrogen gas was added at a rate of 1 l / min (under normal conditions) from the inlet of the stainless steel pipe Steel sent through. At the outlet of the stainless steel pipe, liquid and gas became instantaneous separated from each other. In this way, it became a continuous reaction to convert acetone to isopropyl alcohol The results are shown in Table 3.
- 15 Tabelle 3 - 15 Table 3
Niedergeschlagenes UmsatzDown sales
Edelmetall . %Precious metal. %
5 % Rü 325% rebate 32
2 % Ru + 3 % Pd 252% Ru + 3% Pd 25
2 % Ru + 3 % Pt 462% Ru + 3% Pt 46
3 % Ru + 2 % Rh 35
5 % Rh " . 153% Ru + 2% Rh 35
5% Rh ". 15
Ein Filz aus faserigem aktivierten Kohlenstoff (hergestellt aus Cellulose-Fasern) wurde mit einer wäßrigen Lösung eines Edelmetallchlorids getränkt und getrocknet. Anschließend wurde das Edelmetallchlorid 1 h im Wasserstoffstrom bei 2000C reduziert, wodurch ein Katalysator hergestellt wurde. Sodann wurden 4,5 g des Katalysators in ein Rohr aus nichtrostendem Stahl von 2 cm Durchmesser und 20 cm Länge eingefüllt, wodurch ein Katalysator-Festbett mit einer Fülldichte von 0,08 g/cm3 bei einer Druckbelastung von 0,981 barA felt made of fibrous activated carbon (made from cellulose fibers) was impregnated with an aqueous solution of a noble metal chloride and dried. The noble metal chloride was then reduced for 1 h in a stream of hydrogen at 200 ° C., as a result of which a catalyst was produced. 4.5 g of the catalyst were then poured into a stainless steel tube 2 cm in diameter and 20 cm in length, creating a fixed catalyst bed with a bulk density of 0.08 g / cm 3 at a pressure of 0.981 bar
· (1- kg/.cm2) erhalten wurde; durch dieses Festbett wurden eine .5-proz. Lösung von Phenylaceton in tert-Butanol und Wasserstoff-Gas bei gewöhnlicher Temperatur und Atmosphärendruck abwärts mit Geschwindigkeiten von 10 ml/min bzw. 1,5 l/min (unter Normalbedingungen) hindurchgeleitet. Auf diese Weise wurde eine kontinuierliche Reaktion zur Umwandlung von Phenylaceton in Methylbenzylcarbinol durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 4 dargestellt.· (1 kg / .cm 2 ) was obtained; through this fixed bed a .5 percent. Solution of phenylacetone in tert-butanol and hydrogen gas at ordinary temperature and atmospheric pressure passed downwards at rates of 10 ml / min and 1.5 l / min (under normal conditions), respectively. In this way, a continuous reaction for converting phenylacetone to methylbenzylcarbinol was carried out. The results are shown in Table 4 below.
Niedergeschlagenes
EdelmetallDowncast
Precious metal
Umsatz
%sales
%
5 % Ru 5 % Os 5' % Pt5% Ru 5% Os 5 '% Pt
9393
100100
9090
. 12 g eines aus einem Filz aus faserigem aktivierten Kohlenstoff (hergestellt von der Toyobo Co., Ltd.) be-. 12 g of one activated from a felt of fibrous Carbon (manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
stehenden Katalysators, auf dem 5 Gew.-% Pd niedergeschlagen waren, wurden in ein Rohr aus nichtrostendem Stahl von 2 cm Durchmesser und 20 cm Länge eingefüllt, wodurch ein Katalysator-Festbett mit' einer Fülldichte von 0,19 g/cm3 bei einer Druckbelastung von 11,8 barStanding catalyst on which 5% by weight of Pd had been deposited were introduced into a stainless steel tube 2 cm in diameter and 20 cm in length, thereby producing a fixed catalyst bed having a bulk density of 0.19 g / cm 3 at a Pressure load of 11.8 bar
(12 kg/cm2) erhalten wurde; durch dieses Festbett wurden 150 ml einer 30-proz. wäßrigen Glucose-Lösung aufwärts im · Kreislauf mit einer Geschwindigkeit von 25 ml/min und Luft aufwärts mit einer Geschwindigkeit von 0,8 l/min (unter Normalbedingungen) hindurchgelei-(12 kg / cm 2 ) was obtained; through this fixed bed were 150 ml of a 30 percent. aqueous glucose solution upwards in the circuit at a rate of 25 ml / min and air upwards at a rate of 0.8 l / min (under normal conditions)
tet. Während der Reaktion wurde der pH der Reaktions-. lösung mit Hilfe einer IN wäßrigen Ätznatron-Lösung auf. 9 bis 10 gehalten. Auf diese Weise wurde eine Reaktion bei gewöhnlicher Temperatur und Atmosphärendruck durchgeführt; die Umwandlung der Glucose in Gluconsäure be-tet. During the reaction, the pH became the reaction. solution with the help of an IN aqueous caustic soda solution. 9-10 held. In this way, a reaction was carried out at ordinary temperature and atmospheric pressure; the conversion of glucose into gluconic acid
trug 59,1 %.carried 59.1%.
- 17 Beispiel 4 - 17 Example 4
Ein Rohr aus nichtrostendem Stahl mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Länge von 20 cm wurde mit 8,5 g eines Katalysators beschickt, der aus einem Filz aus faserigem aktivierten Kohlenstoff (hergestellt von der Toyobo Co., Ltd.) bestand, auf dem 4,7 Gew.-% Ru und 0,3 Gew..-% Pd niedergeschlagen waren, wodurch ein Katalysator-Festbett mit einer Fülldichte, von 0,14 g/cm3 bei einer Druckbelastung von 5,89 bar (6 kg/cm2) er-A stainless steel pipe 2 cm in diameter and 20 cm in length was charged with 8.5 g of a catalyst composed of a felt of fibrous activated carbon (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) on which 4.7 wt .-% Ru and 0.3 wt ..-% Pd were deposited, thereby forming a catalyst fixed bed with a bulk density of 0.14 g / cm 3 at a pressure load of 5.89 bar (6 kg / cm 2 )
halten wurde. Sodann wurden durch dieses Rohr ■ aus nichtrostendem Stahl 140 ml einer 50-proz. wäßrigen Glucose-Lösung abwärts im Kreislauf mit einer Geschwindigkeit von 8 ml/min sowie Wasserstoff abwärts mit einer Geschwindigkeit von 2,0 l/min (unter Normalbedin-was holding. Then were through this pipe ■ out stainless steel 140 ml of a 50 percent. aqueous glucose solution down in the circuit at one rate of 8 ml / min and hydrogen downwards at a rate of 2.0 l / min (under normal conditions
gungen) hindurchgeleitet. Während der Reaktion, wurden der Druck auf 7,36 bar (7,5 kg/cm2) und die Temperatur auf 1200C gehalten. Auf diese Weise wurde eine Reaktion 3 h durchgeführt; die Glucose wurde mit einem Umsatz von 100 % in Sorbit umgewandelt.passed). During the reaction, the pressure was kept at 7.36 bar (7.5 kg / cm 2 ) and the temperature at 120 ° C. Thus, a reaction was carried out for 3 hours; the glucose was converted to sorbitol with a conversion of 100%.
. Vergleichsbeispiel 2 . Comparative example 2
Ein mit einem Rührer ausgerüsteter 100 ml-Autoklav wurde mit 4,25 g eines Katalysators aus pulvrigem aktivierten Kohlenstoff (Norit), auf dem 4,7 Gew.^% Ru und 0,3 Gew.-% Pt niedergeschlagen waren, und 70 ml einerA 100 ml autoclave equipped with a stirrer became with 4.25 g of a catalyst made of powdered activated carbon (Norit), on which 4.7% by weight of Ru and 0.3 wt% Pt was deposited, and 70 ml of one
50-proz. wäßrigen Glucose-Lösung beschickt. Die Reaktion wurde 3 h unter Rühren durchgeführt, wobei der Druck durch Wasserstoff-Zufuhr auf 7,36 bar (7,5 kg/cm2) und die Temperatur auf 1200C gehalten wurden. Die Glucose wurde mit einem Umsatz von 3 2 % in50 percent charged aqueous glucose solution. The reaction was carried out for 3 h with stirring, the pressure being kept at 7.36 bar (7.5 kg / cm 2 ) and the temperature at 120 ° C. by supplying hydrogen. The glucose was with a conversion of 3 2% in
Sorbit umgewandelt.Converted to sorbitol.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57028083A JPS58146446A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Fixed bed catalyst |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3229905A1 true DE3229905A1 (en) | 1983-09-01 |
Family
ID=12238882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823229905 Withdrawn DE3229905A1 (en) | 1982-02-25 | 1982-08-11 | Fixed-bed catalyst |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58146446A (en) |
| AU (1) | AU8649882A (en) |
| CA (1) | CA1173816A (en) |
| DE (1) | DE3229905A1 (en) |
| FR (1) | FR2521873A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748468A1 (en) * | 1997-11-03 | 1999-05-06 | Hoechst Ag | Coated knitted fabrics as catalytic fillings for distillation columns |
| WO2002060851A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Basf Aktiengesellschaft | Method for cleaning crude terephthalic acid and catalysts suitable for the same and containing carbon fibres |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8716565D0 (en) * | 1987-07-14 | 1987-08-19 | British Petroleum Co Plc | Catalyst |
| DE3931420A1 (en) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Bayer Ag | CATALYSTS BASED ON METAL-Doped CARBON FIBERS, THEIR PRODUCTION AND THEIR USE |
| BE1002971A3 (en) * | 1990-06-22 | 1991-10-08 | Catalysts & Chem Europ | GRAIN CATALYSTS WITH IMPROVED MECHANICAL BEHAVIOR AND PROCESSES FOR THE PREPARATION THEREOF. |
| FR2771309B1 (en) * | 1997-11-24 | 2000-02-11 | Messier Bugatti | ELABORATION OF ACTIVE CARBON FIBER CATALYST SUPPORT |
| DE10226969B4 (en) | 2002-06-17 | 2006-05-18 | Sgl Carbon Ag | Activated carbon fibers and process for their preparation |
| JP4116891B2 (en) * | 2003-02-03 | 2008-07-09 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Catalyst for reduction reaction, production method thereof, and selective hydrogenation method |
| WO2007029667A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | National University Corporation Nagaoka University Of Technology | Hydrogenation catalyst for carbonyl group, method for producing same, and method for producing unsaturated alcohol by using such catalyst |
| CN104115319B (en) * | 2012-02-15 | 2017-05-03 | 凸版印刷株式会社 | Carbon fiber composite, process for producing same, catalyst-carrying body and polymer electrolyte fuel cell |
| CN108299207B (en) * | 2018-02-12 | 2019-06-18 | 中国科学院化学研究所 | A kind of method of heterogeneous catalytic hydrogenation reduction unsaturated compound |
| JP6646088B2 (en) * | 2018-02-21 | 2020-02-14 | デクセリアルズ株式会社 | Porous carbon material, method for producing the same, and catalyst for synthesis reaction |
| JP6646087B2 (en) * | 2018-02-21 | 2020-02-14 | デクセリアルズ株式会社 | Porous carbon material, method for producing the same, and catalyst for synthesis reaction |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2532254B2 (en) * | 1974-08-03 | 1980-04-24 | Shoei Chemical Industries Co., Ltd., Tokio | Process for the preparation of a catalyst |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1440817A (en) * | 1965-04-22 | 1966-06-03 | Produits Refractaires | Improvements to catalytic devices |
| GB1436245A (en) * | 1972-09-08 | 1976-05-19 | Kanebo Ltd | Catalysts for the oxidation of carbon monoxide and their pro duction |
| US4011651A (en) * | 1973-03-01 | 1977-03-15 | Imperial Chemical Industries Limited | Fibre masses |
| JPS604151B2 (en) * | 1975-09-29 | 1985-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | Ceramic fiber moldings for manifolds and reactors |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP57028083A patent/JPS58146446A/en active Pending
- 1982-07-28 AU AU86498/82A patent/AU8649882A/en not_active Abandoned
- 1982-07-30 FR FR8213414A patent/FR2521873A1/en active Pending
- 1982-08-11 DE DE19823229905 patent/DE3229905A1/en not_active Withdrawn
- 1982-08-25 CA CA000410141A patent/CA1173816A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2532254B2 (en) * | 1974-08-03 | 1980-04-24 | Shoei Chemical Industries Co., Ltd., Tokio | Process for the preparation of a catalyst |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748468A1 (en) * | 1997-11-03 | 1999-05-06 | Hoechst Ag | Coated knitted fabrics as catalytic fillings for distillation columns |
| WO2002060851A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Basf Aktiengesellschaft | Method for cleaning crude terephthalic acid and catalysts suitable for the same and containing carbon fibres |
| CN100378057C (en) * | 2001-01-31 | 2008-04-02 | 巴斯福股份公司 | Method for cleaning crude terephthalic acid and catalyst suitable for same and containing carbon fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58146446A (en) | 1983-09-01 |
| FR2521873A1 (en) | 1983-08-26 |
| CA1173816A (en) | 1984-09-04 |
| AU8649882A (en) | 1983-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2029394C3 (en) | Hydrogenation catalyst | |
| DE69720235T2 (en) | CATALYST FOR SELECTIVE HYDROGENATION OF MULTIPLE UNSATURATED HYDROCARBON IN AN OLEFINE COMPOUND | |
| DE3229905A1 (en) | Fixed-bed catalyst | |
| DE60023847T2 (en) | Nickel catalysts on transition aluminum oxide | |
| EP0490151B1 (en) | Process for the preparation of aniline | |
| DE4310971A1 (en) | Nickel / alumina catalyst, process for its preparation, its use and process for the hydrogenation of aromatic hydrocarbons with the aid of the catalyst | |
| EP1399255A2 (en) | Ruthenium catalysts on a si02-based carrier material for catalytic hydrogenation of saccharides | |
| DE2458587A1 (en) | PROCESS FOR THE HYDRO-DEALKYLATION OF ALKYLAROMATIC HYDROCARBONS | |
| DE2029427B2 (en) | Process for the production of hydrogen peroxide | |
| DE3214432A1 (en) | VARIOUS CATALYTIC CONVERSION FROM ALDOSE TO ALDITOLE | |
| DE2620554C3 (en) | Process for the preparation of a copper-nickel-silicon oxide catalyst and its use | |
| DE4002350A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN PEROXIDE | |
| DE4238640C2 (en) | Process for the hydrogenation of at least one of the compounds CO and CO¶2¶ | |
| DE3341776A1 (en) | CATALYST, METHOD FOR PRODUCING IT AND ITS USE | |
| DE2952061A1 (en) | NICKEL-COBALT-SILICON DIOXIDE CATALYSTS AND THEIR USE | |
| DE60224830T2 (en) | TREATMENT AND FILTRATION SYSTEM OF EXHAUST GASES FROM MELTING CARBONATE FUEL CELLS | |
| DE2520219B2 (en) | Process for the production of formaldehyde | |
| DE2650425A1 (en) | METHOD FOR REALIZATION OF CARBON MONOXIDE | |
| EP1523464B1 (en) | Method for continuous hydrogenation of citronellal to form citronellol | |
| EP1358149B1 (en) | Method for cleaning crude terephthalic acid and catalysts suitable for the same and containing carbon fibres | |
| DE3144320A1 (en) | "METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF MULTIPLE ALCOHOLS" | |
| DE3217545C2 (en) | ||
| DE3208700A1 (en) | Process for the preparation of methane by hydrogenolysis of hydrocarbon fractions | |
| DE4002335A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN PEROXIDE | |
| WO2004007414A1 (en) | Method for the continuous hydrogenation of citral to give citronellal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |