DE737640C

DE737640C - Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffoelen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineraloelen

Info

Publication number: DE737640C
Application number: DEI64792D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Klein; Dr Rudolf Seidler; Dr Fritz Stoewener
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1939-06-09
Filing date: 1939-06-09
Publication date: 1943-07-20

Description

Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffölen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen Es wurde gefunden, daß man bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffölen oder der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen sehr gute Wirkungen erzielt, wenn man als Katalysator ein gegebenenfalls Metalloxyd enthaltendes Kieselgel verwendet, das nach Verdrängen der Luft aus. den Poren mittels gas- oder dampfförmiger, in Wasser löslicher Stoffe mit Metallsalzlösungen getränkt, gewaschen und erhitzt wurde. Das Kieselgel selbst kann in beliebiger Weise, beispielsweise aus Wasserglaslösungen, durch Ansäuern, Trocknen und Erhitzen der erhaltenen Gallerte erzeugt sein. Man kann das Kieselgel auch unter Zusatz von Metallsalzen, insbesondere Lösungen, zu Wasserglaslösungen oder Kieselsäuresolen erzeugen, so daß das fertige Gel noch Metalloxyd enthält. Als hierfür geeignete Salze kommen z. B. solche des Aluminiums und Magnesiums in Betracht. Zur Verdrängung der Luft kommen Gase oder Dämpfe, wie Ammoniakgas, Wasserdampf, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxyd, gas-oder dampfförmige Amine, z. B. Methylamin, in Betracht. Das fertige Kieselgel -wird bei gewöhnlicher oder erhöhter, mindestens aber so hoher Temperatur mit den genannten Verdrängungsmitteln behandelt, daß diese in Gas-bzw. Dampfform vorliegen. Die Behandlungsdauer beträgt im allgemeinen einige Minuten bis etwa z Stunde. Es ist vorteilhaft, die Behandlungszeit nicht so lange zu wählen, daß Veränderungen, z. B. Quellungen, des Kieselgels eintreten. Das so behandelte Kieselgel wird alsdann mit einer Metallsalzlösung zusammengebracht. Hierbei kann das in den Poren des Gels .enthaltene Verdrängungsmittel als Fällungsmittel wirken. Als Metallsalzlösungen kommen wäßrige Lösungen von Salzen der Metalle der 2. bis B. Gruppe des periodischen Systems, insbesondere von Aluminium, Magnesium, Zink, Zinn, Titan, Thorium, Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadin, Eisen, Kobalt oder Nickel, in Betracht. Man kann das Kieselgel auch mit mehreren Metallsalzlösungen nacheinander behandeln, wobei man auch zwischen den einzelnen Behandlungsstufen eine Behandlung mit den Verdrängungsmitteln vornehmen kann.
Der so erhaltene Katalysator wird ausge-

waschen, getrocknet und erhitzt, beispielsweise

auf Temperaturen von 3oo" oder mehr, zI@

auf 5oo bis äoo°. Der Katalysator behält lange Zeit seine Wirksamkeit bei und läßt sich häufig regenerieren, ohne daß seine katalytische Wirksamkeit wesentlich nachläßt.
Der Katalysator eignet sich besonders zur Spaltung von Kohlenwasserstoffölen zu niedrigsiedenden Kohlemvasserstoffen in der Dampf -phase, wobei nur eine geringe Gasbildung stattfindet. Man arbeitet hierbei bei Temperaturen von etwa ¢0o bis 550°. Man kann auch erhöhten Druck anwenden, wobei es dann zweckmäßig ist, in flüssiger Phase zu arbeiten. Die Katalysatoren werden vorteilhaft im Reaktionsgefäß fest angeordnet verwendet.
Es ist zwar bekannt, fertiges Kieselgel zunächst mit Metallsalzlösungen und dann, gegebenenfalls nach Trocknung, mit Schwefelwasserstoff oder Ammoniakgas zu behandeln. Bei diesem Verfahren wird also die im Kieselgel vorhandene Luft nicht wie bei dem vorliegenden Verfahren vor der Berührung mit Metallsalzlösungen verdrängt. Dies hat den Nachteil, daß die Gele, wenn sie mit den Metallsalzlösungen in Berührung kommen, insbesondere wenn sie @engporig sind, leicht zerspringen oder zerfallen. Die gemäß der Erfindung hergestellten Katalysatoren sind auch wirksamer als die bekannten, da der katalytische Stoff gründlicher und gleichmäßiger im Träger verteilt ist.
Beispiel z Zoo cm eines Zeitporigen körnigen lZi!es@elgels werden mit gasförmigem Ammoniak so lange behandelt, bis 4,4g Ammonakgas aufgenommen sind, was im allgemeinen 5 bis i o Minuten dauert. Dann wird eine Lösung von 6o g Aluminiumnitrat in 12o ccm Wasser zugefügt. Nach i Stunde wird der Katalysator gewaschen, und zwar so lange, bis das Waschwasser keine Nitratreaktion mehr gibt. Dann wird bei i3o° getrocknet.
Zum Vergleich werden 20o ccm desselben Kieselgels mit einer Lösung von 6o g Aluminiumnitrat in i 2o ccm Wasser zusammengebracht. Nach i/." Stunde werden 4.o ccni konz. Ammoniaklösung zugegeben, und nacl einer weiteren Stunde wird wie oben ge waschen.
Der zuerst beschriebene Katalysator liefen bei 4.5o° aus einem deutschen Mittelöl he einem Durchsatz von 11 öl je Stunde unc Liter Katalysator 300!o Benzin, während dei Vergleichskatalysator nur 250!o Benzin liefert Auch lieferte der erstgenannte Katalysatoi nach eistündiger ununterbrochener Betriebs clauer unter allmählicher Erhöhung dei Temperatur um 2o° noch dieselbe Benzinaus beute wie zu Anfang, während der andere Katalysator erheblich nachgelassen hatte. So bald die Wirksamkeit des erstgenannten Ka talysators nachläßt, kann durch Regeneration die ursprüngliche Wirksamkeit leicht wieder hergestellt werden.
Beispiel 2 Ein Kieselgelkatalysator, der auf 9o bis 93g Si O- i o bis 7 g Ah 03 enthält, gibt unte den in Beispiel i angegebenen Bedingungen nur 15 bis 2o0!!o Benzin. Zoog dieses Kataly Bators werden nun mit 2,2 g Ammoniakgas beladen. Dann wird eine Lösung von 3o Aluminiumnitrat in 6o ccm Wasser zugefügt Nach i Stunde wird der Katalysator gewaschen bis das Waschwasser keine Nitratreaktion meh gibt. Dann wird bei i3o' getrocknet.
Unter denselben Arbeitsbedingungen wie ii Beispiel i ergibt der so nachbehandelte Kata lysator 3o% Benzin. Auch bei langer Be triebsdauer behält er seine überlegenhei gegenüber dem nicht nachbehandelten bei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Spaltung von Kohlentvasserstoffölen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein gegebenenfalls Metalloxyd enthaltendes Kieselgel verwendet wird, das erst nach Verdrängen der Luft aus den Poren durch gas- oder dampfförmige, in Wasser lösliche Stoffe mit Metallsalzlösungen getränkt wurde. "
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, bei dessen Herstellung die Luft aus dem Kieselgel mit gasförmigem Ammoniak verdrängt und zur Tränkung eine durch Ammoniak fällbare Metalisalzlösung verwendet wurde.