DE546404C - Verfahren zur Herstellung eines Nickelkatalysators - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Nickelkatalysators Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nickelkatalysators in fein verteilter Form. Es ist bekannt, daß Methan und andere Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf bei hoher Temperatur in Gegenwart von Nickel als Katalysator in Wasserstoff und Kohlendioxyd umgewandelt werden können. Es ist ferner bekannt, daß die Art und der Zustand des Katalysators diese Reaktion, d. h. die Wasserstoffausbeute, stark beeinflußt. Gewöhnlich ist eine feine Verteilung des Katalysators günstig; es scheint aber auch, daß noch andere Faktoren eine Rolle spielen, die auf die Art der Herstellung des Katalysators zurückzuführen sind.
• Es wurde nämlich gefunden, daß es gelingt, einen außerordentlich wirksamen Nickelkatalysator herzustellen, wenn man bei der bekannten Ausfällung von Nickelhydroxyd, das später durch Reduktion mit Wasserstoff in Nickel umgewandelt wird, weniger Fallmittel verwendet, als theoretisch erforderlich ist. Abgesehen von der Verbesserung des in dieser Weise hergestellten Nickelkatalysators ist das Auswaschen des ausgefällten Nickelhydroxydes mit Wasser wesentlich einfacher, weil es in kürzerer Zeit durchgeführt werden kann, als es der Fall ist, wenn man zur Ausfällung überschüssiges Fälhnittel verwendet.
• Es wurde ferner gefunden, daß es von Bedeutung für die Wirksamkeit des Katalysators ist, wenn die Reduktion des ausgefällten Nickelhydroxydes mit Wasserstoff bei einer Temperatur von etwa 35o° C vorgenommen wird. Der in der beschriebenen Weise hergestellte Nickelkatalysator kann gemeinsam mit einem Aktivator o. dgl. verwendet werden.
• Beispiele z. 40 g Nickelnitrat mit 6 g Kristallwässer werden in 6oo -ccm Wasser gelöst. Diese Lösung, in die man gegebenenfalls den Träger für den-Katalysator hineinbringen kann, wird auf etwa 40° C erhitzt; unter Rühren werden dieser Lösung dann zur Ausfällung von Nickelhydroxyd ungefähr Zoo ccm 5°[oige Natronlauge in solcher Weise zugesetzt, daß die grüne Farbe der Nickelsalzlösung noch deutlich vorhanden ist. Dann wird filtriert und das Filtrat zunächst mit heißem und dann mit kaltem Wasser ausgewaschen. Das erhaltene Erzeugnis wird mit Wasserstoff bei 350' C reduziert.
• Methan wird mit der 2,1 fachen Menge überschüssigen Wasserdampfes unter Verwendung dieses Katalysators umgesetzt. Mit 18 ccm Katalysatorvolumen und einer Methangeschwindigkeit von 6oo ccm in der Stunde wird durch einmalige Überleitung des Reaktionsgemisches über den Katalysator bei 65o° C ein Gasgemisch erhalten, das nach Kondensation des Wassers und nach Entfernung des Kohlendioxydes durch Absorption 72,4 °4 Wasserstoff enthält.
• Arbeitet man unter sonst gleichen Reaktionsbedingungen mit einem Nickelkatalysator, der durch Reduktion eines durch vollständige Ausfällung erhaltenen Nickelhydroxydes hergestellt war, so erhält man wesentlich kleinere Wasserstoffausbeuten selbst bei geringerer. Methangeschwindigkeit und bei größerem Wasserdampfüberschuß. .
• a. 40 g Ni N03 6 aq, io g Asbestfasern und 6oo ccm Wasser wurden mit überschüssiger Lauge bei 4o° C behandelt. Die durch die Ausfällung erhaltenen Erzeugnisse wurden 2 Stunden lang mit Wasserstoff bei 300° C reduziert. Diese Erzeugnisse wurden als Katalysator für die Hydrierung von Äthylen zu Äthan verwendet, und zwar wurde so viel Katalysatormenge verwendet, als 7,85 g metallischem Nickel entspricht. Dabei wurde mit einer Durchströmungsgeschwindigkeit von io 1 (2o° C) eines aus 47,5 °/o Äthylen und 52,5 °1a Wasserstoff bestehenden Gasgemisches in der Stunde gearbeitet.
• Die Ergebnisse der Hydrierung sind in folgender Tabelle zusammengestellt:

  %1mA Tem e- Zeit 1 C, °/o Ha 0/°dd ##H"

  Anfangs- ratü in im umgesetzt

  gas Minuten Endgas wurde

  47,5 150 30 40 26,3

  47,5 150 12o 36 37,8

  47,5 150 150 34,5 4L8

  Arbeitet man hingegen unter den gleichen Versuchsbedingungen mit einem gemäß der Erfindung hergestellten . Nickelkatalysator, und zwar auch in solchen Mengen, als 7,85 g metallischem Nickel entspricht, so erhält man wesentlich günstigere Ergebnisse, wie die nachstehende Versuchstabelle zeigt:

  %imA Tem e- Zeit °/o C2H4 %ddaszHa,

  Anfangs- ratür in im umgesetzt

  gas Minuten Endgas wurde

  48,o 15o 30 21 71,2

  48,0 150 60 To 88,3

  48,0 15o go 9 89,o

  48,0 195 =50 3,0 96,6

  48,o 195 18o 4,0- 95,5

  3. io g Kieselgur wurden mit 25 g Nickelnitrat, gelöst in 6oo ccm Wasser, kräftig gerührt. Es wurden allmählich 5,3 g 97°/oige NaOH, gelöst in ioo ccm Wasser, hinzugefügt. Die Umsetzung erfolgte bei einer Temperatur von 40° C. Das ausgefällte Erzeugnis , wurde mit 15 1 Wasserstoff bei 3o5° C in go Minuten reduziert.
• Für die Härtung von Ölsäure wurde als Reaktionsgefäß ein Zylinder verwendet, der an der Unterseite mit einer Kapillarröhre für die Wasserstoffzufuhr versehen war. Am Boden, etwas oberhalb des Wasserstoffzutritts, lagen Glaskugeln, um eine gute Verteilung des Wasserstoffs zu erzielen. In dieser Apparatur wurden 63 g Ölsäure bei i8o° C mit io 1 Wasserstoff in der Stunde behandelt.
• Die ursprüngliche Jodzahl der Ölsäure von go,2 betrug nach 5 Stunden 7o,2, io Stunden 40,2, 15 Stunden 18,6, 25 Stunden 9,2.
• Wurde dagegen die gleiche Hydrierung mit einem Katalysator durchgeführt, der aus 2o g Nickelnitrat, io g Kieselgur und 7 g Na OH hergestellt war, so erhielt man eine Jodzahl, die nach 5 Stunden 8o;2, io Stunden 6o,6, 15 Stunden 41,o, 25 Stunden i8,o betrug.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines Nickelkatalysators in fein verteilter Form durch Ausfällung von Nickelhydroxyd aus Nickelsalzlösung und nachträgliche Reduktion des gefällten Hydroxydes mit Wasserstoff bei hoher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausfällung des Nickelhydroxydes aus der Nickelsalzlösung weniger als die theoretisch zur Ausfällung erforderliche Menge an Fallmittel verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion des ausgefällten Nickelhydroxydes bei -Temperaturen von etwa 35o° C vorgenommen wird.