DE69404784T2 - Katalysatoren auf der Basis von hochdispergierten Metalloxyden enthaltende Zirkoniumdioxid - Google Patents

Katalysatoren auf der Basis von hochdispergierten Metalloxyden enthaltende Zirkoniumdioxid

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft wärmebeständige Katalysatoren auf der Basis von Metalloxiden bei hoher Dispersion der aktiven Phase und erhöhter spezifischer Oberfläche, ihre Herstellung und ihre Anwendung bei der katalytischen Behandlung von Kohlenwasserstoff- und anderen Verbindungen. Insbesondere betrifft sie Katalysatoren, die ausgehend von Zirkonerde enthaltenden Trägern gebildet werden.
  • Eine Vielzahl von katalytischen Verfahren erfordert die Verwendung von Katalysatoren, die Träger mit einer großen spezifischen Oberfläche umfassen, wie sie insbesondere bei Oxidations- und Hydrierverfahren erwünscht sind und auf denen eine möglichst große Menge an aktiver Phase abgelegt ist. Die im großtechnischen Umf ang herkömmlicherweise verwendeten Katalysatoren bestehen im allgemeinen aus Trägern, die ein oder mehrere hitzebeständige Oxide von Metallen wie Zirconium, Aluminium, Silizium und Titan umfassen, wobei die aktive Phase aus Sulfiden oder Oxiden von Übergangsmetallen besteht. Diese Katalysatoren werden stets in wenigstens zwei Stufen hergestellt, und zwar in einer ersten Stufe, bei der der Träger hergestellt wird, und in einer zweiten Stufe, bei der dieser mit der aktiven Phase getränkt wird, wobei die nachfolgende Glüh- und Sulfierungsbehandlung darauf abzielt, das in Form von Salz abgelegte Metall in Oxide und Sulfide umzuwandeln. Spezifische Oberfläche und Porosität des Trägers hängen von der Art seiner Herstellung ab. Die Verteilung der aktiven Phase auf dem Träger kann besser bzw. weniger gut durchgeführt werden, wenn die spezifische Oberfläche und Porosität größer bzw. geringer sind, und hängt von den Imprägnierungsbedingungen der Versuche ab. Insbesondere ist die Wechselbeziehung des Metallsalzes mit dem Träger direkt an die Säure-Base-Eigenschaften gebunden. So können sich die in Lösung verbleibenden Metallionen nicht mehr in aktiver Form und gleichmäßg verteilt auf dem Träger abscheiden, wenn alle verfügbaren Stellen des Trägers von aktiven Metallionen des in der Tränkungslösung vorliegenden Salzes besetzt sind. Bei diesen Katalysatoren der herkömmlichen Art wird die Menge an aktiver Phase sehr rasch von der Güte des Trägers begrenzt, d.h. von seiner Fähigkeit, aktive Metallionen aufzunehmen, ausgedrückt durch die Zahl an je Oberflächeneinheit abgeschiedenen Metallatomen, was von zahlreichen Autoren bestätigt und experimentell durch Analysemethoden wie der UV-Spektroskopie und durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS bzw. X Ray Photoelectrons Spectroscopy) nachgewiesen worden ist.
  • Da die Leistungsfähigkeit eines Katalysators nicht nur von den Bedingungen, unter denen das katalytische Verfahren durchgeführt wird, abhängt, sondern auch von seiner Aktivität, welche direkt mit der Menge an auf dem Träger vorhandener aktiver Phase in Zusammenhang steht, wurde eine Vielzahl von Herstellungsverfahren vorgeschlagen, wobei diese entweder auf die Erhöhung der Oberfläche des Trägers oder auf eine Abänderung des Oberflächenzustandes abzielen.
  • Bei einigen Trägern, insbesondere bei solchen, welche Zirkonerde enthalten, war es nicht möglich, eine spezifische Oberfläche zu erzielen, welche so groß ist wie die der gängigsten Tonerde enthaltenden Träger. Es hat sich außerdem herausgestelllt, daß Träger auf der Basis von Zirkonerde wenig wärme- und heißdampfbeständig sind. Durch Anwesenheit von strukturierenden Dotierungsmitteln wie Yttrium, Lanthan oder Silizium wurde die Wärmebeständigkeit jedoch nur unzureichend verbessert.
  • Um das Problem der Wärmeunbeständigkeit von Zirkonerde zu lösen und um die spezifische Oberfläche der Zirkonerde enthaltenden Katalysatoren zu erhöhen, hat die Anmelderin ein spezielles Herstellungsverfahren von hitzebeständige Metalloxide enthaltenden Trägern entwickelt, das in ihrer französischen Patentanmeldung Nr. 2.661.169 vom 20. April 1990 beschrieben wird. Es handelt sich dabei um die Erwärmung eines Metallsalzes in einer Salzschmelze, die wenigstens aus einem oxidierend wirkenden Alkalimetallsalz besteht, bei einer Temperatur, die höher ist als die des Eutektikums. Die Anmelderin hat festgestellt, daß es mit diesem Verfahren möglich ist, Träger auf der Basis von Metallen der III. und IV. Gruppe des Periodensystems der Elemente und insbesondere Träger auf der Basis von hitzebeständigen Oxiden wie Zirconium-, Aluminium-, Silizium- und Titanoxid herzustellen, wobei diese Oxide in einer Salzschmelze ausfallen.
  • Um die spezifische Oberfläche dieser Träger noch weiter zu erhöhen, kam die Anmelderin auf den Gedanken, Mischoxide herzustellen, und stellte fest, daß sich die Metallatome homogen und gleichmäßig auf dem Träger verteilen und so seine spezifische Oberfläche nicht unwesentlich erhöhen. Es versteht sich von selbst, daß die katalytisch aktive Metallphase erst danach auf herkömmliche Weise auf die Träger aufgebracht wurde.
  • Während sie die Arbeiten mit den Katalysatoren, deren Träger durch das sogenannte Salzschmelzeverfahren erhalten wurden, fortsetzte, testete die Anmelderin mehrere Kombinationen von Metalloxiden mit Zirkonerde und stellte fest, daß gewisse Kombinationen, insbesondere solche mit katalytisch aktiven Metallsalzen auf ganz unerwartete Weise erlauben, die spezifische Oberfläche der Träger auf der Basis von Zirkonerde zu erhöhen. Des weiteren entdeckte sie, daß diese aufgrund ihrer Beschaffenheit aktiv gewordenen und wärmebeständigen Träger unmittelbar als Katalysatoren verwendet werden können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit wärmebständige Katalysatoren zur Oxidation und Hydrierung von Kohlenwasserstoffen, die Zirconiumoxide mit einer höheren spezifischen Oberfläche, als sie dem Fachmann bekannt ist, für eine bessere Verteilung der aktiven Zentren umfassen.
  • Die spezifische Oberfläche dieser Katalysatoren wird nach der der ASTM-Norm D3663 entsprechenden BET-Methode gemessen.
  • Die Erfindung betrifft somit einen wärmebeständigen Katalysator, der wenigstens ein Zirconiumoxid umfaßt und der dadurch gekennzeichnet ist, daß er wenigstens zu 85 % seines Gewichts aus einem Träger mit einer spezifischen Oberfläche von 150 m²/g oder darüber besteht, der 60 bis 99 Gew.-% wenigstens eines Zirconiumoxids und 40 bis 1 Gew.-% wenigstens eines Metalloxids zumindest aus einem Metall (Me), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallen der Gruppen V, VI und VII, Uran und Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und gegebenenfalls wenigstens eines der Elemente Phosphor, Arsen und Schwefel enthält, und daß der Träger in einer einzigen Reaktionsstufe erhalten wird, die folgendes umfaßt:
  • i) Einarbeitung eines Gemisches aus Salzen von Zirconium und wenigstens eines anderen Metalls in ein eutektisches Gemisch aus Alkalinitraten oder -sulfaten;
  • ii) Dehydratisierung des Gemisches unter Inertatmosphäre zwischen 80 und 200ºC während 30 Minuten bis 3 Stunden;
  • iii) anschließendes Halten des Gemisches bei einer Temperatur zwischen 250 und 550ºC während 30 Minuten bis 5 Stunden und
  • iiii) abschließende Abtrennung des auf diese Weise gebildeten Trägers von den oxidierenden Alkalisalzen durch Waschen mit Wasser und gleichzeitige Filtration der Kristalle.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Träger des erfindungsgemäßen Katalysators vorteilhafterweise ein Atomverhältnis Metall : Zirconium (Me/Zr), das zwischen 0,02 und 0,20 liegt.
  • Im Gegensatz zu den beanspruchten Metallen in den bereits durch das Salzschmelzeverfahren erhaltenen Mischoxiden sind die neben den Zirconiumoxiden in die Kristallite des erfindungsgemäßen Trägers eingearbeiteten Metalle im allgemeinen von geringerer Azidität. Sie inhibieren das Wachstum der Zirkonerdekristallite, indem sie zusammen mit ihnen ausfallen. Diese unerwartete Mitausfällung vermindert zwar die Größe der Kristalle, begünstigt aber die Bildung einer höheren spezifischen Oberfläche des Endkatalysators als zu erwarten ist, wenn der Träger durch das dem Fachmann bekannte Salzschmelzeverfahren, ausgehend von Zirconium- und Yttriumsalzen, gefolgt durch das Tränken mit wenigstens einer aktiven Phase einer dieser Metalle, hergestellt worden ist.
  • Auf diese Weise hat man festgestellt, daß diese Gruppe von Metallen, bestehend aus Metallen der V., VI. und VII. Gruppe des Periodensystems, Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium und Uran, und die Elemente Phosphor, Arsen und Schwefel, ganz im Gegensatz zu den als Strukturierungsmittel für die Zirkonerde verwendeten wie Yttrium die Zirconiumatome der beständigen festen Lösung Zr(1-x)MExO&sub2; nicht substituieren, sich jedoch beim Prozeß der Keimbildung und des Kristallwachstums auf der Oberfläche der Zirkonerde festsetzen, um Verbindungen, wie sie in der folgenden Formel I dargestellt sind, zu bilden.
  • Außerdem konnte festgestellt werden, daß die Anwesenheit dieser Metalle neben Zirkonerde im eutektischen Gemisch auf unerwartete Weise die Verankerung eines zweiten Metalls, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut, auf der Zirkonerdeoberfläche begünstigt, wenn dieses bevorzugt in Form von Sulfat oder Nitrat dem eutektischen Gemisch zugegeben wird. Der Träger umfaßt also neben Zirconiumoxid wenigstens ein Mischoxid vom Metalloxometallat-Typ, wobei das Oxometallat dem ersten Metall entspricht und die Metallverbindung dem zweiten Metall.
  • Des weiteren konnte festgestellt werden, daß, wenn das Gemisch nur aus Zirkonerde und einem einfachen für die Erfindung notwendigen Metalloxid, d.h. einem Metall der Gruppe, bestehend aus den Metallen der V., VI. und VII. Gruppe des Periodensystems, Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium und Uran sowie den Elementen Phosphor, Arsen und Schwefel, bestand, das Atomverhältnis Metall/Zirconium (Me/Zr) in Bereichen zwischen 0,02 und 0,1 und vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,08 lag.
  • Vorzugsweise werden bei diesen Trägern die Zirconiumoxide mit einfachen Metalloxiden oder Metalloxidgemischen, die ausgehend von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Vanadium, Wolfram, Niob und Chrom, erhalten wurden, kombiniert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das bevorzugte mit den Zirconiumoxiden verbundene Mischoxid ein Oxometallat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdat, Vanadat, Niobat, Chromat und Wolframat, wenigstens eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut.
  • Es konnte nämlich festgestellt werden, daß die Anwesenheit von Molybdän, Vanadium, Chrom, Niob oder Wolfram neben der Zirkonerde auf unerwartete Weise die Koprezipitation von Zirconkristallen mit den Metallen Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut begünstigt, hingegen in ihrer Abwesenheit die Zirkonerde und die Metalle Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut getrennt ausfallen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Träger vorteilhafterweise selbst als Katalysator fungieren, da er aus den katalytisch aktiven Kristalliten besteht. Ein derartiger aus katalytisch aktiven Kristalliten gebildeter Träger ist insbesondere als Katalysator von Vorteil, da er wärmebeständig ist und eine sehr große spezifische Oberfläche mit einem hohen Gehalt an katalytisch aktiven Metallen verbindet.
  • Die Aktivität des Trägers kann noch durch das Tränken der Oberfläche des Trägers mit 0 bis 15 Gew.-% wenigstens eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Metallen der V., VI. und VII. Gruppe des Periodensystems, Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium und Uran, Übergangsmetallen und den Elementen Phosphor, Arsen und Schwefel, allein oder im Gemisch, erhöht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Menge an katalytisch aktivem Metall im Katalysator optimal eingestellt, um im Laufe der betreffenden chemischen Reaktion optimale Aktivität des Katalysators zu erzielen. So beträgt das maximal erzielbare Atomverhältnis Metall/Zirconium 0,25. Die erfindunsgemäß bevorzugten Metalle, mit denen die Oberfläche getränkt ist, sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Vanadium und Wolfram, Übergangsmetallen und Bismut.
  • Was die Verwendungsmöglichkeiten für die erfindunsgemäßen Katalysatoren betrifft, so werden sie bevorzugt bei Verfahren zur Behandlung von Kohlenwasserstoffen und insbesondere bei Oxidations- und Hydrierverfahren eingesetzt.
  • Die im folgenden angeführten Beispiele sollen die Erfindung illustrieren, haben jedoch keinen einschränkenden Charakter.
    • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel soll die Überlegenheit der erfindunsgemäßen Katalysatoren gegenüber solchen, die durch dem Fachmann bekannte Verfahren erhalten wurden, im Hinblick auf ihre spezifische Oberfläche und ihre Wärmebeständigkeit verdeutlichen.
  • Es wurden mehrere Proben hergestellt:
  • - Probe 1 ist ein Katalysator vom herkömmlichen Typ: Er wurde dadurch hergestellt, daß ein Träger aus γ-Tonerde (Al&sub2;O&sub3;γ) mit einer spezifischen Oberfläche von 250 m²/g in trockenem Zustand mit einer Ammoniumheptamolybdat-Lösung getränkt wurde. Nach dem Glühen enthielt der Katalysator 9,3 Gew.-% Molybdän.
  • - Probe 2 ist eine gemäß dem in der französischen Patentanmeldung 2.661.169 beschrieben Verfahren hergestelle Zirkonerde.
  • - Probe 3 ist ein gemäß dem in der französischen Patentanmeldung 2.661.169 beschriebenen Verfahren hergestelltes Gemisch aus Zircon- und Yttriumoxid. Um diese Probe herzustellen, wurde dem Zirconiumoxichlorid und dem Yttriumchlorid im zehnfachen molaren Überschuß ein eutektisches Salz aus Natriumnitrat und Kaliumnitrat zugesetzt und das Gemisch dann bei 500ºC während 2 Std. gehalten.
  • - Probe 4 ist ein erfindunsgemäßer Katalysator: Er wurde dadurch erhalten, daß gleichzeitig 10 g Zirconiumoxichlorid, vertrieben von der Fa. FLUKA, mit 0,63 g Ammoniumheptamolybdat, vertrieben von der Firma MERCK, vermahlen wurden, dann dem Gemisch in zehnfachem molaren Überschuß ein eutektisches Gemisch aus Natriumnitrat und Kaliumnitrat zugesetzt wurde, daraufhin das Ganze unter inerter Stickstoffatmosphäre bei 150ºC während 2 Std. getrocknet und schließlich bei 500ºC während 2 Std. gehalten wurde. Nach dem Abkühlen wurde das Bad mit Wasser gewaschen, um die Alkalisalze zu lösen und zu entfernen, wonach das Ganze filtriert wurde und die Kristalle der Probe gewonnen wurden. Mittels UV-Spektroskopie konnte eine gute Verteilung des Molybdäns in leicht polymerisierter Form beobachtet werden, die durch eine UV-Bande zwischen 250 und 500 nm mit einem Maximum bei 300 nm gekennzeichnet war.
  • - Probe 5 ist ein erfindunsgemäßer Vanadium/Zirkonerde-Katalysator, der wie Probe 4 hergestellt wurde, wobei jedoch das Heptamolybdat durch 2,72 g Vanadiumacetylacetonat der Fa. MERCK ersetzt wurde. Durch UV-Spektroskopie konnte die gleiche Absorptionsbande beobachtet werden, wie sie für die hervorragende Verteilung des Vanadiums auf der Oberfläche der Zirkonerde kennzeichnend ist.
  • - Probe 6 ist ein erfindunsgemäßer Wolfram/Zirkonerde-Katalysator, der wie Probe 4 und 5, jedoch mit 0,74 g Ammoniummetawolframat der Firma ALDRICHT hergestellt wurde. Man erhielt die gleiche, für eine gute Verteilung des Wolframs auf der Oberfläche der Zirkonerde kennzeichnende UV-Bande.
  • Die spezifischen Oberflächen dieser sechs Proben wurden nach ihrer Herstellung, sowie nachdem sie bei 600ºC und 800ºC geglüht worden waren, gemäß der BET-Methode (ASTM D3663) gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1
  • Bei Betrachtung dieser Ergebnisse kann festgestellt werden, daß, um einen Träger, der Zirkonerde mit einer spezifischen Oberfläche gleich derjenigen eines Tonerde-Trägers (Probe 1) zu erhalten, es genügt, die vorliegende Erfindung anzuwenden, was im vorliegenden Fall bei den Proben 4, 5 und 6 geschah. Die Herstellung von Trägern aus Zirkonerde allein bzw. aus Zirkonerde/Yttrium durch das Salzschmelzeverfahren erlaubt es nicht, derartige Oberflächen zu erhalten. Außerdem zeigt Zirkonerde im Gemisch mit den beanspruchten erfindungsgemäßen Metallen eine höhere Wärmebeständigkeit als nach dem Salzschmelzeverfahren hergestellte Zirkonerde allein.
    • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel soll die Überlegenheit der erfindunsgemäßen Katalysatoren auf der Basis von Molybdän während der Hydrierung von Thiophen demonstrieren.
  • Die folgenden Proben wurden geprüft:
  • - Probe 1 entspricht einem mit Molybdän getränkten Tonerde- Träger, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist.
  • - Probe 7 entspricht der Probe 2 aus Beispiel 1, die mit einer Ammoniumheptamolybdat-Lösung derart getränkt wurde, daß eine Endkonzentration an Molybdän im Katalysator von 6 % erhalten wurde.
  • - Probe 4 entspricht einem erfindungsgemäßen Katalysator, der, wie in Beispiel 1 beschrieben, nicht zusätzlich mit einem Molybdänsalz getränkt wurde.
  • - Probe 8 entspricht der Probe 4 aus Beispiel 1, die mit einer Ammoniumheptamolybdat-Lösung derart getränkt wurde, daß eine Endkonzentration an Molybdän im Katalysator von 8 % erhalten wurde.
  • - Probe 9 entspricht schließlich einer getränkten Probe wie Probe 8, deren Endkonzentration an Molybdän jedoch 12,7 % beträgt.
  • Alle Proben wurden in einer Wasserstoff/Schwefelwasserstoff- Atmosphäre (H&sub2;/H&sub2;S) bei 400ºC während 4 Std. geschwefelt, wonach sie auf die hydrierende Entschwefelung von Thiophen bei 300ºC unter Atmosphärendruck getestet wurden, um ihre katalytische Aktivität zu messen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt. Tabelle 2
  • Man stellt fest, daß die erfindunsgemäßen Katalysatoren mit oder ohne Tränkung mit Molybdän (Proben 4, 8 und 9) eine Aktivität aufweisen, die wenigstens gleich, wenn nicht sogar größer ist als die von Katalysatoren mit einem Tonerde-Träger und dies sogar bei einem weitaus geringeren Molybdängehalt (Probe 4 im Vergleich zu Probe 1).
    • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel vergleicht die Ergebnisse, die bei der hydrierenden Entschwefelung von Thiophen in Anwesenheit von auf herkömmliche Weise und gemäß dem erfindunsgemäßen Verfahren durch das sogenannte Salzschmelzeverfahren hergestellten, geschwefelte aktive Phasen auf der Basis von Nickel und Molybdän enthaltenden Katalysatoren erhalten wurden.
  • Drei Katalysatorproben wurden hergestellt:
  • - Probe 10 besteht aus einem erfindunsgemäßen, der Probe 4 ensprechenden Träger, der stufenweise mit einer Ammoniumheptamolybdat-Lösung und dann mit einer Nickelnitratlösung getränkt worden war, um Endkonzentrationen in bezug auf den Katalysator von 8,7 Gew.-% Molybdän und 3,5 Gew.-% Nickel zu erhalten.
  • - Probe 11 besteht aus einem Träger, der wie bei der Probe 4 erhalten wurde, wobei jedoch das Ammoniumheptamolybdat durch ein gleichatomiges Gemisch aus Ammoniumheptamolybdat und Nickelnitrat (Molverhältnis Ni/Mo=1) ersetzt wurde und der Träger später wie bei der Probe 4 durch eine Ammoniumheptamolybdat-Lösung getränkt wurde. Die Endkonzentrationen in bezug auf den Katalysator sind 12,7 Gew.-% Molybdän und 5,2 Gew.-% Nickel.
  • - Probe 12 ist ein industrieller Hydrierkatalysator, der eine gemischte geschwefelte aktive Phase aus Nickel und Molybdän auf einem Tonerde-Träger umfaßt. Dieser wird mit HR346 bezeichnet und von der Firma PROCATALYSE vertrieben.
  • Wie in Beispiel 2 wurden die Proben 10 und 11 geschwefelt, bevor sie auf die Hydrierung hin getestet wurden.
  • Die Ergebnisse der Katalyse sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3
  • Obwohl die Herstellung der Proben 10 und 11 nicht optimal war, zeigen sie eine katalytische Aktivität, die wenigstens gleich, wenn nicht sogar wesentlich größer (siehe Probe 11) ist als die eines handelsüblichen Katalysators (Probe 12).
    • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel vergleicht die katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Probe 11 mit der des handelsüblichen Katalysators bzw. der Probe 12 hinsichtlich der Hydrierung von Tetralin.
  • Der Katalyseversuch wurde bei 350ºC unter einem Gesamtdruck von 40 bar, unter einer 1,5 % Schwefelwasserstoff (H&sub2;S) enthaltenden Hydrieratmosphäre und mit einem Volumenstrom an Tetralin von 165 ml/min über den zu prüfenden Katalysator durchgeführt.
  • Es kann festgestellt werden, daß die Aktivität von Probe 11 (10x10&sup8;mol/s.g) weitaus größer ist als die des handelsüblichen Katalysators (Probe 12, 5,8x10&sup8;mol/s.g), was die Überlegenheit der erfindunsgemäßen Katalysatoren verglichen mit in der Industrie gewöhnlich verwendeten handelsüblichen Katalysatoren bestätigt.

Claims (13)

1. Katalysator, der wenigstens ein Zirconiumoxid umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens zu 85 % seines Gewichts aus einem wärmebeständigen Träger mit einer spezifischen Oberfläche von 150 m²/g oder darüber besteht, der 60 bis 99 Gew.-% wenigstens eines Zirkoniumoxids und 40 bis 1 Gew.-% wenigstens eines Metalloxids zumindest aus einem Metall (Me), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallen der Gruppen V, VI und VII, Uran und Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und gegebenenfalls wenigstens eines der Elemente Phosphor, Arsen und Schwefel enthält, und daß der Träger in einer einzigen Reaktionsstufe erhalten wird, die folgendes umfaßt:
i) Einarbeitung eines Gemisches aus Salzen von Zirconium und wenigstens eines anderen Metalls in ein eutektisches Gemisch aus Alkalinitraten oder -sulfaten;
ii) Dehydratisierung des Gemisches unter Inertatmosphäre zwischen 80 und 200ºC während 30 Minuten bis 3 Stunden;
iii) anschließendes Halten des Gemisches bei einer Temperatur zwischen 250 und 550ºC während 30 Minuten bis 5 Stunden und
iiii) abschließende Abtrennung des auf diese Weise gebildeten Trägers von den oxidierenden Alkalisalzen durch Waschen mit Wasser und gleichzeitige Futration der Kristalle.
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis Metall : Zirconium im Träger zwischen 0,02 und 0,20 liegt.
3. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein Träger neben wenigstens einem Zirconiumoxid wenigstens ein Mischoxid vom Metalloxometallat-Typ umfaßt, wobei das Metall der Oxometallatgruppierung zur Gruppe, bestehend aus den Metallen der Gruppen V, VI und VII, Uran und Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und das Metall des Metallanteils zur Gruppe, bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut, gehören.
4. Katalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Einarbeitung eines Metallsalzes mit wenigstens einem zweiten Metall der Gruppe, bestehend aus Eisen, Nickel, Cobalt und Bismut, in das eutektische Gemisch erhalten wird.
5. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis (Me:Zr) im Träger 0,02 bis 0,1 und vorzugsweise 0,05 bis 0,08 beträgt, wenn das Metall (Me) aus einem einfachen Metalloxid stammt.
6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugten, im Träger mit den Zirconiumoxiden verbundenen Metalloxide solche sind, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Vanadium, Wolfram, Niob und Chrom.
7. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bevorzugte, mit den Zirconiumoxiden im Träger verbundene Mischoxid ein Oxometallat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdat, Vanadat, Niobat, Chromat und Wolframat, mit wenigstens einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel und Bismut, ist.
8. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus dem aus katalytisch aktiven Kristalliten gebildeten Träger besteht.
9. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens zu 0 bis 15 Gew.-% ein Metall, mit dem seine Trägeroberfläche getränkt ist, wobei dieses Metall zur Gruppe, bestehend aus den Gruppen V, VI und VII, Uran, Edelmetallen wie Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium und Übergangsmetallen, gehört, und gegebenen falls Elemente der Gruppe Phosphor, Arsen und Schwefel enthält.
10. Katalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Atomverhältnis Metall Zirconium im Katalysator 0,25 beträgt.
11. Katalysator nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugten Metalle, mit denen die Trägeroberfläche getränkt ist, aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Vanadium, Wolfram, Übergangsmetallen und Bismut, ausgewählt sind.
12. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 bei Verfahren zur Hydrierung von Kohlenwasserstoffen.
13. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 bei Oxidationsverfahren.
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