DE69306828T2 - Verfahren zur Herstellung von anionischen Ton enthaltenden Katalysatoren, damit hergestellte Katalysatoren und Verfahren zur Herstellung von Isophorone - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von anionischen Ton enthaltenden Katalysatoren, damit hergestellte Katalysatoren und Verfahren zur Herstellung von Isophorone

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Katalysatoren aus anionischen Tonmaterialien, einschließlich eines Verfahrens zur Herstellung von Katalysatorpellets, die geeignet sind, wirksam für diffusionssensitive Reaktionen, so wie die Aldolkondensation von Aceton, verwendet zu werden.
  • Anionische Tonmaterialien umfassen synthetische oder natürliche geschichtete gemischte Hydroxide, die anionische Austauschfähigkeiten aufweisen. Die Kristallstruktur dieser Verbindungen umfaßt positiv geladene Hydroxidschichten, zwischen denen sich Anionen und Wassermoleküle befinden. Diese bilden eine sehr große Familie von Mineralien, da sie mit den meisten divalenten und trivalenten Kationen, wie auch den meisten anorganischen und organischen Ionen gebildet werden können. Pyroaurit, Hydrotalkit und Siogrenit können als Beispiele für natürliche Mineralien aufgeführt werden, die diese Struktur aufweisen. Siehe auch H.F.W.Taylor, Mineralogical Magazine, 39, 304, Seiten 377-389, 1973. Eine allgemeine Formel für die hier interessierenden Tonmaterialien kann wie folgt vorgeschlagen werden:
  • (Mg1-xAlx) (OH)&sub2; x/y A-y,
  • wobei x eine Zahl kleiner als 1 ist, A ein Anion ist und y die Valenz des Anions darstellt.
  • Natürliche Lager solcher Mineralien können gefunden werden, aber sie sind in der Regel mit anderen Mineralien und Unreinheiten vermischt, die ihre kommerzielle Verwendung verhindern. Jedoch können diese anionischen Tonmaterialien problemlos synthetisch durch verschiedene Verfahren und mit verschiedenen Rohmaterialien hergestellt werden, so wie z.B. beschrieben in den US-Patenten 3,539,306, 3,650,704, 3,879,523, 4,560,545, 4,539,195, 4,656,156, 4,351,814 und 4,458,026. Solche synthetische Materialien werden in der pharmazeutischen Industrie als Antazide verwendet, in der chemischen Industrie als Habgenradikalfänger in Polyolefinen, als Adsorbenzien und als Katalysatoren für chemische Reaktionen, so wie die Isomerisierung von Olefinen (US-Patent 4,657,307), die Aldolkondensation (US-Patent 4,476,324) und die Methanolsynthese (S.Gusi et al., Preparation of Catalysts IV, Seite 753, Elsevier, 1987). Hydrogenierungskatalysatoren, die hergestellt werden, indem Rutheniumionen auf einem Hydrotalkitträger adsorbiert werden, sind in dem US-Patent 4,923,837 offenbart. Ein katalytisches Verfahren zur Polymerisation von Epoxiden unter Verwendung von Hydrotalkitkatalysatoren ist in dem US-Patent 4,962,237 beschrieben. Gestützte (pillared) Hydrotalkite und Katalysatoren unter Verwendung gestützter Hydrotalkite werden in den US- Patenten 4,774,212 und 4,843,168 beschrieben.
  • Syntheseverfahren, die stöchiometrische Mengen von Rohmaterialien ohne einen überschuß an Salzen verwenden, werden bevorzugt. Ein solches Verfahren ist in der Vorgängeranmeldung, jetzt US-Patent 4,970,191 (das hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen sein soll) beschrieben und bietet viele Vorteile bei der Herstellung in bezug auf andere Verfahren, die im allgemeinen als Ko-Präzipitationsverfahren bekannt sind. Der wesentliche Vorteil eines solchen Verfahrens liegt darin, daß die Abwesenheit von Salzen den Wasch-/Filterungsschritt vermeidet und ein Material von größerer Reinheit erzeugt. Dies ermöglicht es auch, gelähnliche Materialien herzustellen, die in der Regel nicht gefiltert werden können, die aber für die Herstellung von Katalysatorpellets mit einer hohen Brechstärke bevorzugt werden.
  • Das innewohnende Potential, das Material in starke Pellets zu formen, ist eine grundlegende Voraussetzung für die Verwendung des Materials als Katalysatoren in industriellen Reaktoren. In den Fällen, in denen eine Porendiffusion die Selektivität der Reaktion beeinflußt, ist es notwendig, die kleinsten Katalysatorpellets zu verwenden, die verwendet werden können, ohne einen unnötig großen Druckabfall zu erzeugen. Zudem sollten solche Katalysatorpellets außerdem große Zugangsporen aufweisen, um eine gute Diffusion zu erzielen. Diese beiden Kriterien können nur mit einem Material und einem Formverfahren befriedigt werden, die die Fähigkeit aufweisen, gute mechanische Eigenschaften zu verleihen.
  • Die US-Patente 4,476,324 und 4,458,026 beanspruchen das Calcinieren der Filterfestbestandteile als Katalysatoren (Anspruch 1, Schritte 5-6). Sie schlagen auch vor, die calcinierten Pulver durch Extrusion oder Kompression in Tabletten zu formen (Seite 3, Zeilen 57-62).
  • Das US-Patent 4,400,431 verwendet anionische Tonmaterialien, um Spinelle herzustellen und schlägt außerdem vor, das gebrannte Material durch Kompression und Sintern in Form zu bringen. Die Endprodukte können als Katalysatorträger verwendet werden.
  • Das US-Patent 4,656,156 beschreibt die Herstellung von calcinierten, synthetischen Hydrotalkiten mit aktiviertem Aluminiumoxid, um Zusammensetzungen zu erhalten, die eine gute mechanische Stärke aufweisen und als Adsorbenzien verwendbar sind.
  • Es ist im Stand der Technik für die Bildung von Katalysatoren bekannt, daß das Tablettieren von Pulvern feste Pellets erzeugt. Jedoch sind solche Pellets schwierig und teuer in der Herstellung in Größen, die geringer sind als 3,175 mm (1/8") im Durchmesser, welche wünschenswert sind für diffusionssensitive Reaktionen. Die Verwendung eines Verbindungsmaterials, so wie Aluminiumoxyhydroxid ist ebenfalls nicht geeignet, da das resultierende Aluminiumoxid, das nach der Calcinierung erhalten wird, nicht erwünschte Reaktionen katalysieren kann.
  • Von der Aldolkondensation des Acetons zu Isophoron ist bekannt, daß sie in flüssiger Phase in Gegenwart von homogenen Basen, so wie Natrium- oder Kaliumhydroxid stattfindet. Verschiedene Verfahren sind in den US-Patenten 3,337,633, 3,981,918 und 4,059,632 beschrieben. Ein Großteil des Isophorons wird heute über diese Verfahren hergestellt. Nachteile des Verfahrens in der Flüssigphase sind eine lange Aufenthaltsdauer, die Hochdruckausrüstung, hohe Kapitalkosten und Abfallströme, die den gebrauchten Katalysator enthalten.
  • Heterogene Katalysatoren für die Aldolkondensation von Aceton zu Isophoron und Mesityloxid sind in den US-Patenten 3,946,079, 4,476,324, 4,535,187 und 4,970,191 beschrieben.
  • Das US-Patent 4,535,187 beschreibt ein Calcium auf einem Aluminiumoxidkatalysator und stellt fest (Seite 1, Zeilen 48-51): "die kopräzipitierten gemischten Oxidkatalysatoren haben den Nachteil, daß sie eine schlechte Reproduzierbarkeit bei der Katalysatorherstellung aufweisen und teuer sind". Aus diesem Grund wird der calcium-auf-Aluminiumoxidkatalysator bevorzugt. Jedoch ist Mesityloxid das Haupterzeugnis und das rohe Isophoron ist stark gefärbt. Eine Behandlung des rohen Isophorons ist notwendig, um wenig gefärbte, verbesserte Isophorone zu erhalten und ist beschrieben in dem US-Patent 4,434,301.
  • Kätalysatoren, die mit anionischen Tonmaterialien hergestellt wurden, wurden mit Mikroreaktoren oder Pulsreaktoren, wie beschrieben im US-Patent 4,476,324 auf die Aldolkondensation von Aceton geprüft. Der Katalysator liegt in der Regel in Form eines feinen Pulvers vor und stellt gute Selektivitäten (Mesityloxid und Isophoron), d.h. 85 Gew.-% bereit. Das Molverhältnis von Mesityloxid zu Isophoron ist außerdem wesentlich geringer als das, das man mit dem Calcium-auf-Aluminiumoxidkatalysator erhält. Jedoch verringert sich die Selektivität von 77% auf 23% Umsatz des Acetons, wenn ein kommerziell verwendbarer Katalysator in Form von 6,35 mm (1/4") Tabletten verwendet wird. Eine solche Selektivität ist nicht geeignet, um das Isophoron billig herzustellen und die Koproduktion von schweren Kondensationsprodukten zu minimieren. Die Abnahme der Selektivität von ungefähr 85 auf ungefähr 77 Gew.-% wird durch die Porendiffusionsbegrenzungen erzeugt.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, einen wirksamen Aldolkondensations-Katalysator bereitzustellen, um Aceton in Mesityloxid und Isophoron umzuwandeln.
  • Es ist außerdem eine Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, einen effizienten Katalysator bereitzustellen, der in einem kommerziellen Dampfphasenreaktor verwendet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung von anionischen, auf Tonmaterialien basierenden, Katalysatoren vor, die die oben genannten Aufgaben lösen. Diese Erfindung ist auf viele anionische Tonmaterialien anwendbar, unabhängig von dem Verfahren zur Herstellung oder zur Synthese dieser Materialien. Es ist besonders geeignet für anionische, auf Tonmaterialien basierende, Katalysatoren, die für die Katalyse von diffusionssensitiven Reaktionen verwendet werden, so wie konsekutive Reaktionen und insbesondere die Aldolkondensation von Ketonen oder Aldehyden.
  • Diese Aufgaben werden erfüllt, indem feste, kleine und vielporige anionische Tonkatalysatorpellets durch das Verfahren hergestellt werden, das die Schritte (a), (b), (c) und (d) umfaßt:
    • (a) Das Sprühtrocknen einer wäßrigen Lösung des synthetischen Tonmaterials, um feste Teilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 100 µm (Mikron) und einem restlichen Wassergehalt von ungefähr 5 bis ungefähr 50% herzustellen.
  • Die synthetischen anionischen Tonmaterialien, die wir in unserer Erfindung verwenden, haben die Formel
  • (Mg1-xAlx) (OH)&sub2; x A wobei x eine Zahl zwischen 0,1 und 0,5 ist, A ein einwertiges organisches Anion der Formel RCOO&supmin; bedeutet, wobei R gleich CnH2n+1 und n gleich 0-4 ist.
  • Wie im Stand der Technik bekannt, ist das Sprühtrocknen ein Verfahren, worin ein Materialschlamm in einer heißen Umgebung atomisiert wird. In unserem Verfahren verwenden wir einen pumpbaren Schlamm mit ungefähr 2% bis ungefähr 20% Festbestandteilen und atomisieren ihn zu Größen von ungefähr 1 µm (Mikron) bis ungefähr 150 µm (Mikrons). Die Sprayumgebung wird so gehalten, daß das meiste des Wassers in dem Schlamm nach außen getrieben wird, so daß die frei fallenden Partikel nur ungefähr 5% bis ungefähr 25% Wasser enthalten, wenn sie zur Ruhe kommen. Dieses Verfahren stellt Partikel her, die zufällig geformte offene Zellen zeigen, nicht unähnlich einer Honigwabe oder einem offenporigen Schwamm, d.h. siehe auch US-Patent 4,562,268.
  • Ein typischer fester Partikel, der durch das Sprühtrocknen eines synthetischen, anionischen Tonmaterials gemäß unserer Erfindung hergestellt wurde, ist in Fig. 1 dargestellt und ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine unerwartete und einzigartige Struktur und Eigenschaften aufweist, die durch die Eigenschaften der Dispergierbarkeit und des Quellens gekennzeichnet sind. Die sprühgetrockneten anionischen Tonmaterialien bilden, wenn sie mit Wasser vermischt werden, ein homogenes Gel, da die Partikel sofort rehydriert und in ihre ursprünglichen Kristallite dispergiert werden können. Zum Beispiel verteilen sich ein Pulver, das durch Zermahlen zustandegekommen ist und bei Raumtemperatur getrocknet und/oder ofengetrocknet ist, und/oder calciniertes, anionisches Tonmaterial ohne Sprühtrocknen nicht einfach. Während des Trocknens in einem Ofen kann man feststellen, daß das homogene Gelmaterial so stark zusammenschrumpft, daß es dichte Partikel bildet, die schwierig zu rehydrieren sind und die schwer in kleine Partikel oder ein Gel verteilt werden können. Um darzustellen, daß die Struktur der sprühgetrockneten Partikel die Schlüsseleigenschaft für die Dispergierbarkeit ist, wird eine Probe von sprühgetrockneten Partikeln weiterhin in einem Ofen bei 200ºC getrocknet. Wir fanden heraus, daß ein solches Material genauso wie das ursprüngliche sprühgetrocknete Pulver dispergiert und rehydriert werden kann.
  • Zur Messung einer kompletten Rehydrierung wurde eine Probe des synthetischen Tonmaterials, hergestellt durch das Verfahren des US-Patents 4,970,191 sprühgetrocknet und in Wasser dispergiert.
  • Die Suspension wird dann bei Raumtemperatur auf einem Glasobjektträger getrocknet, um eine Orientierung zu erlauben und ein Röntgen-Diffraktionsmuster wird festgehalten. Dieses Verfahren wird allgemein in der Tonmineralogie verwendet und ist beschrieben in "crystal Structures of clay Minerals and their X-ray Identification" (edited by G.W.Brindley and G.Brown, Mineralogical Society, London). Es ermöglicht es, den d-Abstand (d-spacing) zu messen, d.h. die Entfernung zwischen den Hydroxidschichten, die im wesentlichen von der Größe der Anionen abhängt, für dehydrierte und nicht quellende Proben sowie von der Menge von Wassermolekülschichten für die Proben, die größere d-Abstände aufweisen. Wie dargestellt in Beispiel 1 unten, betrug der d-Abstand des synthetischen Tonmaterials, getrocknet bei Raumtemperatur, ungefähr 1,22 nm (12,2 Å) und fällt auf ungefähr 0,87 nm (8,7 Å) nach Trocknen bei 110ºC. Nach dem Sprühtrocknen bei einer Temperatur von ungefähr 100ºC und einer Rehydrierung kehrt der d-Abstand wieder auf 1,2 nm (12 Å) zurück.
  • Um große Zugangsporen für die Reaktionsteilnehmer und die Produkte der Reaktion zu erhalten, können inerte großporige Materialien hinzugefügt werden und mit dem anionischen Tonmaterial gemischt werden, bevor es sprühgetrocknet wird oder danach. Die gewünschten Eigenschaften des großporigen Materials sind:
  • hohes Porenvolumen und geringer Oberflächenbereich, typischerweise unter 10 m²/g, und ein Porendurchmesser größer als 100 nm (1000 Å). Typische Bespiele solcher Materialien sind die kieselsäurehaltigen Skelette von Diatomeen, d.h. Diatomeenerde, so wie Celite (Manville Trademark). Andere Mittel, um eine große Porengröße zu erreichen, bestehen aus dem Vermischen von flüchtigen oder zerlegbaren organischen Bestandteilen, die offene Räume oder Poren hinterlassen, wenn das Material calciniert wird. Solche Materialien sind Naphthalin, Methylcellulose, Polyvinylalkohole und Harnstoff.
    • (b) Herstellung einer Mischung des sprühgetrockneten Pulvers mit Wasser, geeignet für die Verformungsverfahren, wie verwendet in Schritt (c).
  • Wir nennen dieses Stadium "plastifiziert". Wenn die Diatomeenerde in Schritt (a) nicht hinzugegeben wurde, sollte sie jetzt zugegeben werden. Die Gesamtzugabe von Diatomeenerde in einem von beiden oder beiden Schritten (a) und/oder (b) sollte zwischen ungefähr 10% und ungefähr 60 Gew.-%, bezogen auf den fertigen calcinierten Katalysator, betragen.
  • Typische Wassergehalte der plastifizierten Mischung liegen zwischen ungefähr 5% und 50% Wasser.
    • (c) Verformung der plastifizierten Mischung.
  • Das bevorzugte Verformungsverfahren ist die Extrusion, da der Pelletdurchmesser so klein wie möglich sein soll, d.h. zwischen 1,27 mm (1/20") und 1,587 mm (1/16"). Die Bildung von Rinnen ist bevorzugt, um die Oberfläche der Pellets zu maximieren.
    • (d) Trocknen und Calcinieren des gebildeten Materials.
  • Die Porosität des fertigen Katalysators ist dadurch gekennzeichnet, daß sie bimodal ist, d.h. zwei Bereiche von Porendurchmessern aufweist. Die einen liegen zwischen 1 und 0,1 µm (Mikron) und werden als Zugangsporen bezeichnet, die einen besseren Massentransfer der Produkte und Reaktionsteilnehmer erlauben. Die zweite Form wird durch Poren repräsentiert, die Durchmesser von weniger als 50 nm (500 Å) aufweisen, d.h. ungefähr 1 bis 20 nm (ungefähr 10 bis ungefähr 200 Å) und die die katalytischen Zentren enthalten.
  • Die minimale wünschenswerte Brechstärke unseres Materials bei 1,587 mm (1/16") beträgt fünf Pfund für das einzelne Pellet, ASTM Test D4179; und für 3,175 mm (1/8") beträgt es acht Pfund. Beide wurden durch das obige Verfahren erhalten.
    • BEISPIEL 1
  • Ein anionisches Tonmaterial wurde durch das Verfahren, wie beschrieben in Beispiel 1 des (Vorgänger) US-Patents 4,970,191, ohne Trocknen und Calcinieren hergestellt. Das heißt, daß 81,6 g von Eisessigsäure zu einem Schlamm hinzugefügt wurde, der 89 g Pseudoboehmit ("Versal 850") und 200 ml deionisiertes Wasser enthielt, wobei die Mischung kontinuierlich gerührt wurde. Nach ungefähr 30 Minuten wurden 2 Liter deionisiertes Wasser und 57,6 g Magnesiumoxid (Magchem 10-325 von Martin Marietta) hinzugefügt und die resultierende Mischung wurde kontinuierlich gerührt und auf 85&sup0;-95ºC für 7 Stunden erhitzt. Diese Menge von Magnesiumoxid entspricht einem Mg/Al Atomverhältnis von 2,6. Eine Probe der wäßrigen Suspension, wie erhalten nach der Synthese, wurde bei Raumtemperatur auf einem Glasobjektträger getrocknet und dann durch Röntgen-Diffraktion analysiert. Dieselbe Probe wurde dann bei 110ºC getrocknet und analysiert. Die Werte der d-Abstände, bezogen auf die interlamellare Entfernung der geschichteten Struktur, sind in der Tabelle unten angegeben.
  • Anstatt wie oben zu trocknen, wurde ein Probe der wäßrigen Lösung, die ungefähr 5 Gew.-% Festbestandteile enthielt, bei 90ºC sprühgetrocknet. Das erhaltene Pulver war charakterisiert durch Partikelgrößen zwischen 10 und 40 µm im Durchmesser und dadurch, daß es eine Partikelform und Struktur wie dargestellt in Fig. 1 aufwies, und wurde verwendet, um eine Extrusionsmischung herzustellen, indem ungefähr 0,8 bis 1,0 g Wasser pro Gramm des sprühgetrockneten Pulvers hinzugefügt wurden. Eine kleine Probe der Mischung wurde auf einem Glasobjektträger bei 25ºC getrocknet und durch Röntgen-Diffraktion analysiert. Die Ergebnisse sind in der nächsten Tabelle dargestellt.
  • Die Mischung wurde mit einem 2,54 cm (1") Extruder extrudiert, der mit einer 1,587 mm (1/16") Düse ausgestattet war. Das nasse extrudierte Material wurde in Pellets von ungefähr 4,76 mm (3/16") in der Länge geschnitten, bei 110ºC getrocknet und bei 425ºC calciniert. Die fertigen Extrudate hatten eine Brechstärke von ungefähr 9,08 kg (20 Pfund).
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Probe der wäßrigen Lösung des Beispiels 1 wurde in einem Ofen bei 110ºC getrocknet. Der resultierende feste Bestandteil wurde dann in ein feines Pulver gemahlen, das verwendet wurde, um eine Mischung mit Wasser herzustellen, und um 1,587 mm (1/16") Extrudate, wie beschrieben in Beispiel 1, herzustellen. Das erhaltene Material nach dem Trocknen und der Calcinierung hatte eine Brechstärke von ungefähr 0,817 kg (1,8 Pfund). Ein solches Material ist zu zerbrechlich und nicht geeignet, in einem kommerziellen Reaktor verwendet zu werden.
    • BEISPIEL 2
  • Eine anionische Tonsuspension wurde durch das Ko-Präzipitationsverfahren, wie beschrieben in Beispiel 1 des US-Patents 4,458,026 (keine Erfindung des Anmelders) beschrieben. Der gewaschene Filterkuchen wurde mit Wasser verdünnt und die Suspension wurde bei 90ºC sprühgetrocknet; das erhaltene Pulver wurde verwendet, um 1,587 mm (1/16") Extrudate herzustellen. Nach Trocknen und calcinierung hatte das fertige Material eine Brechstärke von ungefähr 1,589 kg (3,5 Pfund).
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Die anionische Tonsuspension des Beispiels 2 wurde in einem Ofen bei 110ºC getrocknet und in ein feines Pulver gemahlen. Durch Anwendung desselben Verformungsverfahrens wie in Beispiel 2, hatte das fertige Material eine Brechstärke von ungefähr 0,681 kg (1,5 Pfund).
    • BEISPIEL 3
  • Eine anionische wäßrige Tonsuspension wurde wie in Beispiel 1 hergestellt. Ungefähr 25 Gew.-% Celite 545 (Diatomeenmaterial, hergestellt durch Manville) wurde zu der Suspension relativ zu ihrem anionischen synthetischen Tongehalt zugefügt. Die resultierende Mischung wurde bei 90ºC sprühgetrocknet Das sprühgetrocknete Pulver wurde dann mit Wasser gemischt, um eine Mischung zu bilden, die dann in 1/16" Rinnen extrudiert wurde. Die Rinnen wurden in einem Ofen bei 110ºC getrocknet und bei 425ºC in einem Muffelofen für 4 Stunden calciniert. Dieses Material hatte eine Brechstärke von ungefähr 4,54 kg (10 Pfund).
    • BEISPIEL 4
  • 450 ml des in Beispiel 3 erhaltenen Katalysators wurde in einen 2,54 cm (1") Rohrreaktor geladen. Acetondampf wurde dann durch den Reaktor bei einem LHSV von ungefähr 2,0 geleitet und einen Druck von ungefähr 237,9 KPa (20 psig) und einer Temperatur von ungefähr 285ºC. Die Reaktorausgabe wurde kondensiert und durch Gaschromatographie analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse an mehreren verschiedenen Zeitpunkten auf dem Strom sind in der Tabelle unten dargestellt.
    • BEISPIELE 5 bis 7
  • Um die Wirkung der Porendiffusion darzustellen, wurden verschiedene Katalysatoren von verschiedenen Größen für die Aldolkondensation von Aceton zu Mesityloxid und Isophoron getestet. Die erhaltenen Ergebnisse nach 450 Reaktionsstunden sind in der Tabelle unten angegeben.
    • BEISPIELE 8 bis 10
  • Eine anionische Tonsuspension, hergestellt durch das Verfahren gemäß dem obigen Beispiel 1, wurde verwendet, um drei Katalysatorenproben herzustellen, die jeweils 0, 15 und 30 Gew.-% Celite 545 enthielten. Die Celite wurde der wäßrigen Suspension vor dem Sprühtrocknen hinzugefügt; die Gew.-% für Celite, die oben angegeben sind, basieren auf dem calcinierten fertigen Katalysator. Die Katalysatoren in Form von 1,27 mm (1/20") Extrudaten wurden auf die Kondensation des Acetons getestet. Die Selektivitäten zu Mesityloxid und Isophoron stiegen mit dem Diatomeengehalt an, wie dargestellt in der nächsten Tabelle unten. Die Ergebnisse wurden nach 200 Stunden Reaktionszeit erhalten.
  • Die Proben wurden durch N&sub2;-Adsorption charakterisiert (BET Oberflächenbereich) sowie Quecksilberpenetration (Hg-Porosimetrie). Die Ergebnisse sind in der Tabelle unten dargestellt. Die Proben, die Celite enthalten, sind bimodal.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines diffusionseffizienten, physikalisch widerstandsfähigen Katalysatormatenais aus einem synthetischen Tonmaterial mit der allgemeinen Formel
(Mg1-xAlx) (OH)&sub2; x A
worin x eine Zahl von 0,1 bis 0,5 ist, A ist ein einwertiges organisches Anion der Formel RCOO&supmin;, R ist CnH2n+1 und n ist 0 bis 4, umfassend (a) das Sprühtrocknen eines Schlammes des synthetischen Tonmaterials, um Teilchen mit einem Durchmesser von 10 bis 100 µm (Mikron) und einem restlichen Wassergehalt von 5 bis 50% herzustellen, (b) das Zugeben von Wasser zu den Teilchen, um ein plastifiziertes Gemisch der Teilchen herzustellen, (c) das Verformen des plastifizierten Gemisches in gewünschte räumliche Formen und Größen, und (d) das Trocknen und das Calcinieren der räumlichen Formen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin 10% bis 60% (bezogen auf den fertigen calcinierten Katalysator) Diatomeenerde zu dem Schlamm von Schritt (a) gegeben werden, bevor der Schlamm sprühgetrocknet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin 10% bis 60% (bezogen auf den fertigen calcinierten Katalysator) Diatomeenerde zu dem plastifizierten Schlamm von Schritt (b) zugegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Verformungsprozeß von Schritt (c) mittels Extrusion durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Extrusion unter Verwendung einer mehrflügligen Düse (multi-lobed die) mit einem Durchmesser von nicht mehr als 4,76 mm (3/16 inch) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verformen von Schritt (c) ein Pelletierprozeß ist und die dabei hergestellten Pellets einen mittleren Durchmesser von nicht mehr als 4,76 mm (3/16 inch) besitzen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die in Schritt (a) erhaltenen Teilchen zufällig geformte offene Zellen besitzen.
8. Katalysator, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 2, mit einer bimodalen Porosität, umfassend Mikroporen mit einem Durchmesser von 1 bis 20 nm (10 bis 200 Å) und Makroporen mit einem Durchmesser von 100 bis 1000 nm (1000 bis 10000 Å)
9. Katalysator, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 3, mit einer bimodalen Porosität, umfassend Mikroporen mit einem Durchmesser von 1 bis 20 nm (10 bis 200 Å) und Makroporen mit einem Durchmesser von 100 bis 1000 nm (1000 bis 10000 Å)
10. Katalysator, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 4, mit einer bimodalen Porosität, umfassend Mikroporen mit einem Durchmesser von 1 bis 20 nm (10 bis 200 Å) und Makroporen mit einem Durchmesser von 100 bis 1000 nm (1000 bis 10000 Å)
11. Verfahren zur Herstellung von Isophoron, umfassend die Kondensation von Aceton in Gegenwart eines Katalysators nach Anspruch 8.
12. Verfahren zur Herstellung von Isophoron, umfassend die Kondensation von Aceton in Gegenwart eines Katalysators nach Anspruch 9.
13. Verfahren zur Herstellung von Isophoron, umfassend die Kondensation von Aceton in Gegenwart eines Katalysators nach Anspruch 10.
14. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Kondensation von Aceton in der Dampfphase durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Kondensation von Aceton in der Dampfphase durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, worin die Kondensation von Aceton in der Dampfphase durchgeführt wird.
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