DE568205C

DE568205C - Verfahren zur Ausfuehrung katalytischer Reaktionen

Info

Publication number: DE568205C
Application number: DEI33612D
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Brode; Dr Georg Kaeb
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-02-22
Filing date: 1928-02-22
Publication date: 1933-01-23

Description

Verfahren zur Ausführung katalytischer Reaktionen Bei manchen katalytischen Reaktionen ist die Verwendung eines Metalls mit wertvollen katalytischen Eigenschaften unmöglich, weil die Reaktion erst bei einer Temperatur vor sich geht, bei der das Metall bereits flüssig ist, also seine für die Katalyse unbedingt erforderliche große Oberfläche vollständig verliert. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, solche Metalle in Form oberhalb der Reaktionstemperatur schmelzender homogener Legierungen zu verwenden, z. B. Messing an Stelle von Zink allein bei der Dehydrierung von Alkoholen. Da jedoch die üblichen, im Schmelzfluß gewonnenen homogenen Legierungen nur eine sehr kleine Oberflächenentwicklung besitzen, ist ihre Wirksamkeit für technische Zwecke im allgemeinen ungenügend.
Es wurde nun gefunden, daß man die genannten Nachteile vermeiden kann, wenn man die katalytisch wirksamen, unterhalb der Reaktionstemperatur schmelzenden Metalle in Mischung mit solchen oberhalb der anzuwendenden Temperatur schmelzenden Metallen verwendet, die mit den als Katalysator dienenden Metallen oberhalb der Reaktionstemperatur schmelzende Legierungen zu bilden vermögen und die auszuführenden katalytischen Reaktionen ihrerseits nicht ungünstig beeinflussen, wobei diese Metallgemische durch Reduktion inniger Gemische von Verbindungen der angewandten Metalle, insbesondere durch gemeinsame Fällung erhaltener Gemische von Oxyden Hydroxyden oder Carbonaten dieser Metalle erhalten werden. Zur Ermittlung geeigneter Kombinationen der Metalle kann man mit Vorteil die Schmelzpunktsdiagramme der Legierungen der Metalle benutzen.
Beispiel I Man versetzt eine Lösung, die Wismutnitrat und Kupfernitrat enthält, mit Natronlauge und erhält einen Niederschlag, der nach dem Auswaschen, Trocknen, Körnen und Reduzieren als Hydrierungskatalysator bei Temperaturen weit oberhalb des Schmelzpunktes des Wismuts (2?in) brauchbar ist, bei Hydrierungsprozessen, die durch Kupfer nicht ungünstig beeinflußt werden. Je höher die Arbeitstemperatur ist, um so höher wird zweckmäßig der Kupfergehalt gewählt. Ein in der beschriebenen Weise erzeugter Wismut-Kupfer-Katalysator von der Zusammensetzung 3 Bs: 1 Cu läßt sich beispielsweise vorteilhaft bei der katalytischen Umwandlung von Phthalsäureanhydrid zu Benzaldehyd bei 350" verwenden.
Beispiel 2 Mit einem Katalysator aus Blei allein (Schmelzpunkt327") läßt sich bei 310 bis 320°, also knapp unter seinem Schmelzpunkt, Phthalsäureanhydrid in Dampfform mit Wasserstoff nur sehr langsam in Benzaldehyd überführen.
Die Umwandlung läßt sich jedoch in vorteilhafter Weise bei 350 bis 380" mit einem Bleikatalysator ausführen, der erhalten wird durch gemeinsame Fällung von Blei- und Kupferhydroxyd oder -carbonat, z. B. im molekularen Verhältnis, aus einer Lösung von Blei- und Kupfernitrat und Reduktion der erhaltenen Mischung.
Ein durch gemeinsame Fällung erhaltenes Blei-Silberoxyd-Gemisch gibt nach der Reduktion einen für die Gewinnung von Benzaldehyd aus Phthalsäureanhydrid durch Behandlung mit Wasserstoff bei 350" sehr brauchbaren Katalysator.
Beispiel 3 Aus einer Lösung von Kaliumstannat fällt man mit Kupfernitratlösung ein Gemisch der Hydroxyde des Zinns und Kupfers. Das Verhältnis von Zinn zu Kupfer in dem Gemisch kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Der abgesaugte, gewaschene und passend geformte Niederschlag wird getrocknet und mit Wasserstoff reduziert. Der so gewonnene Kontakt vermag wochenlang Methylalkohol bei einer Temperatur von 450 bis 500° zu dehydrieren, während bei Anwendung der einzelnen Metalle für sich diese nach verhältnismäßig kurzer Zeit ihre katalytischen Fähigkeiten verlieren (Schmelzpunkt des reinen Zinns 2320). An Stelle des Zinns kann auch Wismut (Schmelzpunkt 270) treten, Die Herstellung des Hydroxydgemisches geschieht aus einem Lösungsgemisch der Nitrate von Kupfer und Wismut, wobei als Fällungsmittel Natronlauge dient.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Verfahren zur Ausführung katalytischer Reaktionen unter Anwendung von katalytisch wirksamen Metallen, die unterhalb der Reaktionstemperatur schmelzen, zusammen mit oberhalb der Reaktionstemperatur schmelzenden Metallen, die mit den als Katalysator dienenden Metallen oberhalb der Reaktionstemperatur schmelzende Legierungen zu bilden vermögen und ihrerseits die Reaktion nicht ungünstig beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Metallgemische verwendet, die aus innigen Mischungen von Verbindungen der leicht schmelzenden, katalytisch wirksamen Metalle mit Verbindungen der höher schmelzenden Metalle durch Reduktion erhalten werden.