DE3330621C2 - Process for the production of supported catalysts with metals or metal compounds as active components - Google Patents

Process for the production of supported catalysts with metals or metal compounds as active components

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DE3330621C2 DE3330621A DE3330621A DE3330621C2 DE 3330621 C2 DE3330621 C2 DE 3330621C2 DE 3330621 A DE3330621 A DE 3330621A DE 3330621 A DE3330621 A DE 3330621A DE 3330621 C2 DE3330621 C2 DE 3330621C2
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Abstract

Trägerkatalysatoren mit Metallverbindungen als Aktivkomponente werden durch Abscheidung von Metallcarbonylen aus der Gasphase an Trägermaterialien mit großer Oberfläche hergestellt, indem die Metallcarbonyle oxidativ an den Trägermaterialien gespalten werden. Als Trägermaterial ist Aktivkohle besonders geeignet. Eine Vorbehandlung der Trägermaterialien mit Promotoren ist vorteilhaft. Diese Trägerkatalysatoren sind besonders für die Herstellung von Kohlenwasserstoffen nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren oder zur Methanisierung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltende Gasgemischen geeignet.Supported catalysts with metal compounds as active components are produced by the deposition of metal carbonyls from the gas phase on carrier materials with a large surface area, in that the metal carbonyls are cleaved oxidatively on the carrier materials. Activated carbon is particularly suitable as a carrier material. A pretreatment of the carrier materials with promoters is advantageous. These supported catalysts are particularly suitable for the production of hydrocarbons by the Fischer-Tropsch process or for the methanation of gas mixtures containing hydrogen and carbon monoxide.

Description

mehreren Stufen ab, wobei zunächst mehrkernige Cluster entstehen, die bei weiterer CO-Abspaltung in Metallkristallite übergehen [J. Catal. 50, 196 bis 199 (1977); Organic Chemistry, Vol. 18 (1979) 5.1479; Engels, Dissertation 1978, TH Aachen]. Führt man diese thermische Zersetzung an Oberflächen aus, so entstehen Metallfilme. Durch das Anlegen eines magnetischen Feldes agglomerieren diese Kristallite zu Metallhaaren, sogenannten Whiskern (DE-PS 12 24 934).several stages, whereby at first multinuclear clusters are formed, which with further CO elimination in metal crystallites skip [J. Catal. 50: 196-199 (1977); Organic Chemistry, Vol. 18 (1979) 5.1479; Engels, dissertation 1978, TH Aachen]. If this thermal decomposition is carried out on surfaces, metal films are formed. When a magnetic field is applied, these crystallites agglomerate to form metal hairs, so-called Whiskers (DE-PS 12 24 934).

Weiterhin Ist es bekannt, Trägerkatalysatoren mit reiner Metallbeschlchtung duich thermische Spaltung von Metallcarbonylen an aktivierten Trägermaterialien mit großer Oberfläche herzustellen (US-PS 28 46 488 und 25 99 978). Bei nach US-PS 28 46 488 bzw. US-PS 25 99 978 herzustellenden Trägerkatalysatoren muß die Reaktionstemperatur oberhalb der Zersetzungstemperatur der Carbonyle liegen, und es muß in reduzierender Atmosphäre gearbeitet werden, d. h., mit Wasserstoffgas, um aus dem Carbonyl das Metall abzuscheiden. Das erfordert aufwendige sicherheitliche Maßnahmen, da die Handhabung von Wasserstoffgas schwierig ist; außerdem ist sie demgemäß sehr teuer.It is also known to use supported catalysts with pure metal coating by thermal cleavage of Metal carbonyls to produce activated carrier materials with a large surface (US-PS 28 46 488 and 25 99 978). In the case of supported catalysts to be prepared according to US Pat. No. 2,846,488 or US Pat. No. 2,599,978, the reaction temperature must above the decomposition temperature of the carbonyls, and it must be in a reducing atmosphere be worked, d. i.e., with hydrogen gas to deposit the metal from the carbonyl. That requires elaborate safety measures, since the handling of hydrogen gas is difficult; moreover is accordingly they are very expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Trägerkatalysatoren mit Metallverbindungen als Aktivkomponente zu entwickeln, das die Nachteile der vorbeschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik nicht besitzt, daß also keine Anionen im Katalysator verbleiben, eine gleichmäßige Verteilung der Aktivkomponente vorliegt, ein Auftrag von höheren Gehalten der Aktivkomponente in einem Arbeitsgang erfolgt und kein Trocknungsschritt, der bisher zusätzlich durchgeführt wird, und der zugleich die Verteilung der Aktivkomponente nachteilig verändert, erforderlich ist, bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen angewendet werden kann gegenüber der thermischen Spaltung in der Gasphase unter gleichzeitiger erhebücfcsr Verminderung der sicherheitlichen Risiken bei der Handhabung und Verbilligung der Herstellung. The present invention is based on the object of a process for the production of supported catalysts to develop with metal compounds as the active component that has the disadvantages of the above Process according to the prior art does not have, so that no anions remain in the catalyst, a there is a uniform distribution of the active component, an application of higher contents of the active component takes place in one operation and no drying step, which has previously been carried out in addition, and which at the same time adversely affects the distribution of the active component is required, at comparatively low levels Temperatures can be applied opposite the thermal cracking in the gas phase under simultaneous Significant reduction in the safety risks associated with handling and cheaper production.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch das Merkmal des Hauptanspruches gelöst, wodurch es gelingt, mit Metallverbindungen als Aktiv komponente versehene Trägerkatalysatoren durch die Abscheidung von Metallcarbonylen aus der Gasphase auf Trägermaterialien mit großer Oberfläche und deren oxidative Spaltung herzustellen.In the method of the generic type, this object is achieved according to the invention by the feature of the main claim dissolved, which makes it possible to use supported catalysts provided with metal compounds as the active component by the deposition of metal carbonyls from the gas phase on carrier materials with a large surface and to produce their oxidative cleavage.

Es 1st ein besonderer Vorteil des <irflndungsgemäßen Verfahrens, daß bei der Herstellung kein Trocknungsschritt erforderlich ist, und somit eine nachteilige Umverteilung der Aktivkomponente im Träger unterbleibt. Deshalb bleibt bei den erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren die ursprüngliche Verteilung der Aktivkomponente erhalten. Da die Aktivkomponente außerdem als Metalloxid vorliegt, entfällt auch der negative Einfluß der bei den bekannten Verfahren anwesenden Anionen.It is a particular advantage of the process according to the invention that no drying step is required in the production process, and therefore there is no disadvantageous redistribution of the active component in the carrier. The original distribution of the active component therefore remains in the catalysts prepared according to the invention obtain. Since the active component is also present as a metal oxide, there is also no negative influence the anions present in the known processes.

Bevorzugte Metaiicarbonyle für die erfindungsgemäße Herstellung der Trägerkatalysatoren sind beispielsweise in der nachfolgenden Tabelle 1 aufg?führt:Preferred metal carbonyls for the production of the supported catalysts according to the invention are listed, for example, in Table 1 below. case brings:

Tabelle 1Table 1

Metallmetal Metallcarbonyle
(mit oder ohne Anionenverbindung)
allgemeine Formel Name
Metal carbonyls
(with or without anion compound)
general formula name
ChromhexacarbonylChromium hexacarbonyl
Chromchrome Cr (CO)6 Cr (CO) 6 Eisenpentacarbonyl
Dieisennonacarbonyl
Trieisendodecacarbonyl
Iron pentacarbonyl
Diiron nonacarbonyl
Triiron dodecacarbonyl
Eiseniron Fe(CO)5
Fe2(CO)9
Fe3(CO)1,
Fe (CO) 5
Fe 2 (CO) 9
Fe 3 (CO) 1 ,
DiiridiumoctacarbonylDiiridium octacarbonyl
Iridiumiridium Ir2(CO)8 Ir 2 (CO) 8 Dikobaltoctacarbonyl
Tetrakobaltdodecacarbonyl
Dicobalt octacarbonyl
Tetracobalt dodecacarbonyl
Kobaltcobalt Co2(CO)8
Co4(CO)12
Co 2 (CO) 8
Co 4 (CO) 12
DimangandecacarbonylDimanganese decacarbonyl
Manganmanganese Mn2(CO)I0 Mn 2 (CO) I 0 MolybdänhexacarbonylMolybdenum hexacarbonyl Molybdänmolybdenum Mo(CO)„Mo (CO) " NickeltetracarbonylNickel tetracarbonyl Nickelnickel Ni(CO)4 Ni (CO) 4 Osmiumpentacarbonyl
Diosmiumnonacarbonyl
Osmium pentacarbonyl
Diosmium nonacarbonyl
Osmiumosmium Os(CO)5
Os2(CO)9
Os (CO) 5
Os 2 (CO) 9
DirheniumdecacarbonylDirhenium decacarbonyl
Rheniumrhenium Re2(CO)I0 Re 2 (CO) I 0 DirhodiumoctacarbonylDirhodium octacarbonyl RhodiumRhodium Rh2(CO)8 Rh 2 (CO) 8 Rutheniumpentacarbonyl
Dirutheniumnoncarbonyl
Trirutheniumdodecacarbonyi
Ruthenium pentacarbonyl
Diruthenium noncarbonyl
Triruthenium dodecacarbonyi
RutheniumRuthenium Ru(CO)5
Ru2(CO)9
Ru,(C0)i2
Ru (CO) 5
Ru 2 (CO) 9
Ru, (C0) i2
WolframhexacarbonylTungsten hexacarbonyl
Wolframtungsten W(CO)8 W (CO) 8

Bei der erfindungsgeniäßen Herstellung der Trägerkatalysatoren wird das Trägermaterial mit einem inerten Gasstrom, beispielsweise aus Stickstoff, in Kontakt gebracht, der das gewünschte Metallcarbonyl oder eine Mischung verschiedener Metallcarbonyle enthält. Dies kann in einem Festbett-, Wanderbett- oder Wirbeischichtreaktor erfolgen. Da die Metallcarbonyl-Spaltung in ein Metalloxid und in CO erfolgt, wird dem Gasstrom die zur Reaktion benötigte Sauerstoffmenge zugesetzt. Die Reaktionstemperatur liegt hierbei vergleichsweise niedrig, i'nd zwar unterhalb der thermischen Zersetzungstemperatur des Metallcarbonyle. Als Katalysatorträger können, wie schon ausgeführt, die üblichen Trägermaterialien mit großer Oberfläche, vorzugsweise Aktivkohle, verwendet werden. Außerdem ist es möglich, die Trägermaterialien mit bekannten Promotoren, vorzugsweise alle wasserlöslichen Kaliumverbindungen, die bei einer Wärmebehandlung in Kaliumoxid ι» übergehen, in bekannter Weise vorzubehandeln und erst darauf die Metallcarbonyl-Spaltung durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß die katalytische Aktivität verstärkt wird.In the production of the supported catalysts according to the invention, the support material is coated with an inert one Gas stream, for example nitrogen, brought into contact, the desired metal carbonyl or a Contains mixture of different metal carbonyls. This can be done in a fixed bed, moving bed or fluidized bed reactor take place. Since the metal carbonyl cleavage takes place in a metal oxide and in CO, the The amount of oxygen required for the reaction is added to the gas stream. The reaction temperature is here comparatively low, namely below the thermal decomposition temperature of the metal carbonyls. as As already stated, catalyst supports can preferably be the customary support materials with a large surface area Activated carbon. It is also possible to use the carrier materials with known promoters, preferably all water-soluble potassium compounds that are present on heat treatment in potassium oxide ι »pass over to pretreatment in a known manner and only then carry out the metal carbonyl cleavage. This has the advantage that the catalytic activity is increased.

Als Trägermaterial wird vorzugsweise Aktivkohle verwendet. Überraschend 1st dabeU daß bei der Verwsndung von Aktivkohle als Trägermaterial die Metallabscheidung nicht an der äußeren Oberfläche als Metallfllm stattfindet, sondern daß die Metailabscheidung an der inneren Oberfläche in den Poren der Aktivkohle erfolgt. Hierin bei kann die gewünschte Menge an Aktivkomponente, beispielsweise Eisen, in einem Arbeltsgang in einem weiten Konzentrationsbereich von 0,1 bis 80 Gew.-% auf der Aktivkohle als Trägermaterial aufgebracht werden. In Abhängigkeit von den durch die Metallcarbonyl-Spaltung aufgebrachten, katalytisch wirksamen Metalloxiden besitzen die erfindungsgemäß hergestellten Trägerkatalysatoren ein weites Anwendungsgebiet. Bevorzugt werden sie bei der Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden 2ii Gasen oder bei der Methanisierung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasen ·-^rwendet.Activated carbon is preferably used as the carrier material. What is surprising is that when activated carbon is used as the carrier material, the metal is not deposited on the outer surface as a metal film, but rather that the metal is deposited on the inner surface in the pores of the activated carbon. In this case, the desired amount of active component, for example iron, can be applied to the activated carbon as a carrier material in one operation in a wide concentration range from 0.1 to 80% by weight. Depending on the catalytically active metal oxides applied by the metal carbonyl cleavage, the supported catalysts prepared according to the invention have a wide field of application. They are preferably used in the preparation of hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen-containing gases or 2ii in the methanation of carbon monoxide and hydrogen-containing gases · - rwendet ^.

Beispiel 1example 1

In einem Reaktor wurden 10 g Aktivkohle (BET-Oberfläche nach DIN 66131 = 1.000 mVg, Mlkroporen-10 g of activated carbon (BET surface according to DIN 66131 = 1,000 mVg, microporous

-s volumen, gemessen mit Benzoladsorptionsisotherme, von 40 cmVlOOg, Makroporenvolumen, gemessen mit- s volume, measured with benzene adsorption isotherm, of 40 cmV100g, macropore volume, measured with

Quecksilberporosimetrie, von 41 cmVlOOg) von einem Inertgasstrom mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 15 NL/h durchströmt, der neben 0,6 Vol.-« Eisenpentacarbonyl noch 1,3 NL Luft/h enthält. Während der Durchströmung erfolgte in der Versuchsreihe eine oxidative Carbonyl-Spaltung bei 50° C. Entsprechend der jeweiligen Verweilzelt der Aktivkohle Im Gasstrom wurden die Katalysatoren Nr. 1 bis 3 mit unterschiedlichenMercury porosimetry, of 41 cmV100g) from an inert gas stream with a flow rate of 15 NL / h flows through which, in addition to 0.6 volume- «iron pentacarbonyl, also contains 1.3 NL air / h. During the In the test series, an oxidative carbonyl cleavage took place at 50 ° C. According to the The respective residence time of the activated carbon in the gas stream were the catalysts No. 1 to 3 with different

-1» Eisengehalten hergestellt, wie die folgende Tabelle 2 zeigt:- 1 »iron content produced, as the following table 2 shows:

Tabelle 2Table 2

Katalysator-Nr. Versuchsdauer Eisengehalt
(h) (Gew.-%)
Catalyst no. Test duration iron content
(h) (% by weight)

11 2424 20,420.4 22 1616 14,614.6 33 66th 5,85.8

Zum Aufzeigen der katalytischen Aktivität wurde der Katalysator Nr. 2 zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen nach der Flscher-Tropsch-Synthese verwendet.In order to show the catalytic activity, the catalyst No. 2 was used for the production of hydrocarbons used after the Flscher-Tropsch synthesis.

Durch einen Festbettreaktor mit einem Katalysatorvolumen von 15 cm3 wurde ein Gasgemisch, bestehend aus 50 VoL-1V. H2 und 50 Vol.-* CO, bei einer Temperatur von 3000C und einem Druck von 1 bar mit einer Raumgeschwindigkeit von 540 NL χ 1 ' χ h"1 geleitet.Through a fixed bed reactor having a catalyst volume of 15 cm 3 of a gas mixture, consisting of 50 vol 1 V. H 2 and 50 vol .- * CO, at a temperature of 300 0 C and a pressure of 1 bar at a space velocity of 540 NL χ 1 'χ h " 1 headed.

Es wurde ein Produkigas mit einer für die Flscher-Tropsch-Synthese typischen Zusammensetzung an gesattigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen erhalten, wie die folgende Tabelle 3 zeigt:It became a product gas with a composition of saturated gas that is typical for the Flscher-Tropsch synthesis and unsaturated hydrocarbons, as shown in Table 3 below:

Tabelle 3Table 3

Produktgaszusammensetzung Katalysator Nr. 2Product gas composition of catalyst # 2

-oxidative Spaltung-oxidative cleavage

C, 23,0C, 23.0

C2 12,7C 2 12.7

C2 = 8,4C 2 = 8.4

C3 6,5C 3 6.5

C3 = 14,0C 3 = 14.0

C4 2,9C 4 2.9

C4 ' 8,6C 4 ' 8.6

Ci. Cj. Ci, C'< bedeuten gcsiitügte KohlenwassersiullcCi. Cj. Ci, C '<denote added hydrocarbons C-: -. Ci -. Cj = bedeulen ungesättigte KohlenwassirstolieC - : -. Ci -. Cj = dull unsaturated hydrocarbon Beispiel 2Example 2

Die Aktivkohle des Beispiels 1 wurde In einem Reaktor von einem Incrigasstrom mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 15 NL/h durchströmt, dem 0,65 NL/h Nlckeltetracarbonyl und 2,25 NL/h Luft zur oxldatlven Spaltung bei 60° C zugemischt waren. Entsprechend der Verwellzelt der Aktivkohle Im Gasstrom wurden die Katalysatoren Nr. 4 und 5 mit unterschiedlichen Nickelgehalten hergestellt, wie die folgende Tabelle 4 zeigt:The activated charcoal of Example 1 was flowed through in a reactor by an Incri gas stream at a flow rate of 15 NL / h, to which 0.65 NL / h nitrogen tetracarbonyl and 2.25 NL / h air for oxidative cleavage at 60 ° C. were admixed. According to the Verwellzelt the activated carbon in the gas flow were the catalysts no. 4 and 5 were produced with different nickel contents, as the following table 4 shows:

Tabelle 4Table 4 VersuchsdauerTest duration
(h)(H)
Ni-GehaltNi content
(Gew.-%)(Wt .-%)
Katalysator Nr.Catalyst no. 1717th
66th
72,772.7
37,537.5
44th
55

Zur Prüfung der Aktivität wurde der Katalysator Nr. 5 zur Methanisierung verwendet.To test the activity, catalyst no. 5 was used for methanation.

Durch einen mit dem Katalysator gefüllten senkrecht stehenden, elektrisch beheizten Rohrreaktor wurde ein Gasgemisch, bestehend aus 75 Vol.-% H2 und 25 Vol.-% CO mit einer Katalysatorbelastung von 1.9 NL/h χ gKat. CO durchströmt. ·'< > A gas mixture consisting of 75% by volume of H 2 and 25% by volume of CO with a space velocity over the catalyst of 1.9 NL / h χ gcat was passed through a vertical, electrically heated tubular reactor filled with the catalyst. CO flows through. · '<>

Die Zusammensetzung des getrockneten Produktgases entspricht nahezu der berechneten thermodynamlschen Gleichgewichtszusammensetzung, wie die folgende Tabelle 5 zeigt·The composition of the dried product gas corresponds almost to the calculated thermodynamic Equilibrium composition, as shown in Table 5 below

Tabelle 5Table 5 VersuchsergebnisTest result
Katalysator Nr. 5Catalyst # 5
T= 510-530T = 510-530
Vol.%Vol.%
Thermodynamisch^Thermodynamic ^
Berechnungcalculation
T= 5iof C P= 1 barT = 5iof C P = 1 bar
Vol.%Vol.%
ProduktgasProduct gas
zusammensetzungcomposition
36,836.8 36,736.7
CIuCIu 3,73.7 4,14.1 COCO 9,09.0 9,49.4 CO2 CO 2 50,650.6 49,849.8 H2 H 2 Beispiel 3Example 3

In einem Reaktor wurden 50 g Molekularsieb 10 AE (Perlform, ca. 2 mm) von einem Stickstoffstrom mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 15 NL/h durchströmt, dem 0,56 NL/h Elsenpentacarbonyl und 3 NL/h Luft zur oxldativen Spaltung bei 50° C zugemischt waren. Nach einer Verwellzelt des Molekularslebs von 24 h im Gasstrom wurde ein Katalysator mit einem Eisengehalt von 13 Gew.-% erhalten. Dieser Katalysator Ist für die Fischer-Tropsch-Synthese gut geeignet.In a reactor, 50 g of molecular sieve 10 AU (pearl shape, approx. 2 mm) were from a nitrogen stream with a Flow rate of 15 NL / h flows through, the 0.56 NL / h Elsenpentacarbonyl and 3 NL / h air to oxidative cleavage at 50 ° C were admixed. After the molecular liver had been swollen for 24 hours in a gas stream, a catalyst with an iron content of 13% by weight was obtained. This catalyst is for that Fischer-Tropsch synthesis well suited.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von mit Metallverbindungen als Aktivkomponente versehenen Trägerkatalysatoren durch die Abscheidung von Metallcarbonylen aus der Gasphase auf Trägermaterialien mit großer Oberfläche und deren Spaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallcarbonyle oxidativ gespalten werden.Process for the production of supported catalysts provided with metal compounds as active components by the deposition of metal carbonyls from the gas phase on support materials with a large Surface and its cleavage, characterized in that the metal carbonyls are cleaved by oxidation will. Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim. Zur Herstellung von Trägerkatalysatoren, die mit Metallverbindungen oder auch mit reinen Metallen beschichtet sind, ist es bekannt, zunächst einen porösen Träger mit Lösungen von Metallsalzen oder anderen Metallverbindungen zu tränken, die anschließend in einem Nachbehandlungsschritt in den katalytisch wlrksamen Zustand überführt werden.For the production of supported catalysts with metal compounds or with pure metals are coated, it is known to first apply a porous support with solutions of metal salts or others To impregnate metal compounds, which are then converted into the catalytically active state in a post-treatment step. Es ist beispielsweise bekannt, die Aktivkomponente aus gut wasserlöslichen und leicht zersetzbaren Metallverbindungen auf dem Träger abzuscheiden. Als leicht zersetzliche Anlonen der Metalle werden be'A.-zugte Hydroxide, Nitrate, Carbonate, Oxalate, Fonniate und Chromate verwendet (G. Horn In Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1978, S. 7- 22).It is known, for example, to deposit the active component on the carrier from readily water-soluble and easily decomposable metal compounds. As easily decomposable anlons of the metals are referred to Hydroxides, nitrates, carbonates, oxalates, formates and chromates used (G. Horn In catalysts, tensides and mineral oil additives, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1978, pp. 7-22). Die Verteilung der Aktivkomponente auf dem Träger hängt vom Adsorptionsvermögen des Trägers ab. 1st beispielsweise die Adsorptionsgeschwindigkeit großer als die Diffusionsgeschwindigkeit der getösien Metaliverblndung in den Poren des Trägers, so wird zunächst nur die äußere Trägerzone beladen. Bei Abbruch der Tränkung zu diesem Zeitpunkt erhält man Mantel- oder Schichtkatalysatoren. Bei einer ausreichend langen Tränkzelt wird dagegen eine nahezu gleichmäßige Verteilung der Aktivkomponente auf und im Träger erreicht « (R. Krabetz, W. D. Mross in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 13, S. 558-565).The distribution of the active component on the carrier depends on the adsorption capacity of the carrier. 1st For example, if the rate of adsorption is greater than the rate of diffusion of the dissolved metal compound in the pores of the carrier, only the outer carrier zone is initially loaded. If the impregnation is stopped at this point in time, coated or layered catalysts are obtained. With a sufficiently long impregnation tent, on the other hand, an almost even distribution of the active component on and in the carrier is achieved «(R. Krabetz, W. D. Mross in Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, 4th edition, vol. 13, pp. 558-565). Die Höhe der gewünschten Aktivkomponenten-Beladung auf dem Träger kann über die Konzentration derThe level of the desired active component loading on the carrier can be determined by the concentration of the Tränklösung und die Anzahl der Tränkvorgänge eingestellt werden. In der Regel sind mehrere TränkvorgängeSoaking solution and the number of soaking processes can be set. As a rule, there are several soaking processes erforderlich. Eine vollständige Imprägnierung des Trägers ist nur möglich, wenn zuvor die Luft aus den Porennecessary. Complete impregnation of the carrier is only possible if the air has been removed from the pores beforehand des Trägers entfernt wurde. Dies kann durch Evakuieren des Trägers, durch Erwärmen der Tränklösung oderthe carrier has been removed. This can be done by evacuating the carrier, or by heating the soaking solution in auch durch eine vorherige Begasung des Trägers mit einem in Wasser gut löslichen Gas erfolgen.can also be done by previously gassing the carrier with a gas that is readily soluble in water. Die Imprägnierung von porösen Trägern mit Flüssigkelten erfolgte bisher durch das Tauchverfahren, die SprühimprSgnierung oder durch das Vakuum- oder das Vakuum-Druck-Verfahren (DE-OS 27 32 553).The impregnation of porous supports with liquid celts has so far been carried out by the immersion process, the SprühimprSgnierung or by the vacuum or vacuum-pressure method (DE-OS 27 32 553). Hierbei werden mittels der Sprühimprägnierung Mantel- oder Schichtkatalysatoren hergestellt, indem der erhitzte Träger beispielsweise in einer Drehtrommel mit der Imprägnierlösung besprüht wird. Die Höhe der Beladung und die Eindringtiefe der Aktivkomponente kann hierbei durch Veränderung der Sprühgeschwindlgkelt, der Trommeltemperatur, der Konzentration der Imprägnierlösung oder der Geschwindigkeit der Trommelrotation eingestellt werden. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß eine gleichmäßige Verteilung der Aktivkomponente im Katalysatorkorn nicht erreicht werden kann.In this case, coated or layered catalysts are produced by means of spray impregnation by the heated carrier is sprayed with the impregnation solution, for example in a rotating drum. The high of The loading and penetration depth of the active component can be adjusted by changing the spray speed, the drum temperature, the concentration of the impregnation solution or the speed of the drum rotation. The disadvantage of this process is that a uniform distribution of the active component in the catalyst grain cannot be achieved. Auch beim Tauchverfahren ergibt sich der Nachteil, daß die Imprägnierlösung nicht tief genug In das Poren-■vi system des Trägers eindringt und somit keine gleichmäßige Imprägnierung erzielt werden kann.Also in the dipping process there is the disadvantage that the impregnation is not deep enough into the pores of the support system ■ vi penetrates and thus no uniform impregnation can be achieved. Beim Vakuumverfahren wird der Träger zunächst evakuiert, bis Hohlräume und Poren des Trägers gasfrei sind. Das Verfahren hat den Nachteil, daß es nur bei gut benetzenden Imprägnierlösungen und langen Imprägnierzelten angewendet werden kann.In the vacuum process, the carrier is first evacuated until cavities and pores of the carrier are gas-free are. The method has the disadvantage that it can only be used with well-wetting impregnation solutions and long impregnation tents. Beim Vakuum-Druck-Verfahren wird schließlich der Träger In einem siebartigen Korb in einen mit der 4> Imprägnierlösung gefüllten Druckbehälter getaucht, worauf der Druckbehälter evakuiert wird. Während dieses Vorganges wird der Träger vollständig mit der Imprägnierlösung durchtränkt. Anschließend wird der Behälter unter Druck gesetzt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht In dem hohen apparativen Aufwand.In the vacuum-pressure process, the carrier is finally placed in a sieve-like basket with the 4> The pressure vessel filled with impregnation solution is immersed, whereupon the pressure vessel is evacuated. During this During the process, the carrier is completely saturated with the impregnation solution. Then the container put under pressure. The disadvantage of this process is the high outlay on equipment. Bei allen bekannten Imprägnierverfahren muß der Katalysator anschließend getrocknet werden, wobei eine erste Fixierung der Aktivkomponente auf dem-Träger erfolgt, während nicht adsorptiv an den Träger gebundene ><i Aktivkomponenten Im Korninneren ausfallen, sobald die Sättigungsgrenze überschritten Ist. Eine gleichmäßige Verteilung über den Träger wird dabei jedoch nicht erreicht. JTMe Verdampfung beginnt nämlich an der Trägeroberfläche und setzt sich dann bevorzugt in den weiten Poren fort. Die aus engen Poren verdampfende Flüssigkeit wird zunächst, bedingt durch Kapillarattraktlon, durch Flüssigkeit aus weiten Poren ergänzt. Bei einem langsamen Trocknungsprozeß und bei gut löslichen Aktivkomponenten kommt es demnach zu einer bevorzugst ten Anreicherung der Aktivkomponenten In den engeren Poren und In der Kornmitte. Die Aktivkomponente wird somit für den DifTuslonsstrom schwer zugänglich und der Katalysatorwirkungsgrad sinkt.In all known impregnation processes, the catalyst must then be dried, with one first fixation of the active component on the carrier takes place, while not adsorptively bound to the carrier > <i Active components inside the grain fail as soon as the saturation limit is exceeded. A steady one Distribution over the carrier is not achieved. JTMe evaporation begins on the surface of the carrier and then preferably continues in the wide pores. The liquid evaporating from narrow pores is initially supplemented by liquid from wide pores due to capillary attraction. At a slow drying process and with readily soluble active components, there is accordingly a preferred enrichment of the active components in the narrower pores and in the middle of the grain. The active component is thus difficult to access for the diffusion stream and the catalyst efficiency drops. Es Ist schließlich bekannt. Metallcarbonyle als homogene Katalysatoren zu verwenden, beispielsweise bei der Homologlslerung [Chemiker Zeltung 106 (1982), S. 249]. Metallcarbonyle sind Komplexverbindungen. In denen Kohlenmonoxldmoleküle koordlnatlv an ein Metallatom gebunden sind. Sie entstehen durch CO-Anlagerung an Mi die Übergangsmetalle des Periodensystems der Elemente oder deren Verbindungen.It is finally known. To use metal carbonyls as homogeneous catalysts, for example in the Homologation [Chemiker Zeltung 106 (1982), p. 249]. Metal carbonyls are complex compounds. In which Carbon monoxide molecules are coordinated to a metal atom. They arise through the accumulation of CO Mi the transition metals of the periodic table of the elements or their compounds. Weiterhin ist bekannt. Aluminiumoxid oder Slllzlumdloxid als Träger mit Lösungen von Metallcarbonylen In organischen Lösungsmitteln zu tränken. Hierbei werden Lösungsmittel und Metallcarbonyl vom Träger adsorbiert, worauf das Lösungsmittel wieder verdampft werden muß. Nachteilig Ist hierbei ferner, daß auch ein Teil der Metallcarbonyle mit verdampft. Deshalb werden mit einem Tränkgang nur geringe Mengen an Metallcarbo-'•s nylen aufgebracht. Außerdem wird beim Trocknungsschritt ein Teil der aufgebrachten Metallcarbonyle wieder dcsorblert.It is also known. To soak aluminum oxide or silver oxide as a carrier with solutions of metal carbonyls in organic solvents. Here, the solvent and metal carbonyl are adsorbed by the carrier, whereupon the solvent has to be evaporated again. Another disadvantage here is that some of the metal carbonyls also evaporate. Therefore, with a Tränkgang only small amounts of Metallcarbo- '• s Nylen applied. In addition, some of the metal carbonyls applied are absorbed again during the drying step. Ist jedoch nicht das Metallcarbonyl selbst, sondern nur die Metallatome die katalytisch wirksame Substanz, so erfolgt eine thermische Nachbehandlung, bei der die CO-Gruppen abgespaltet werden. Dieser Vorgang läuft InHowever, if the catalytically active substance is not the metal carbonyl itself, but only the metal atoms, then a thermal aftertreatment takes place in which the CO groups are split off. This process runs in
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