DE863791C

DE863791C - Verfahren zur Herstellung von formfesten Katalysatoren oder Adsorptionsmitteln

Info

Publication number: DE863791C
Application number: DEB6704D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Kosterhon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1941-10-16
Filing date: 1941-10-16
Publication date: 1953-01-19

Description

Verfahren zur Herstellung von formfesten Katalysatoren oder Adsorptionsmitteln Um aus pulverförtnigen, insbesondere anorganischen Stoffen feste Katalysatoren oder Adsor bentien von bestimmter Gestalt und Größe zu erhalten, werden gewöhnlich die feingemahlenen Ausgangsstoffe, wie z. B. Tonerde, Ferrioxyd, Bleicherden, Kaolin u. dgl., mittels Tablettier- oder Pillenpressen zu Formlingen gepreßt. Dieses Verfahren läßt sich aber nicht in allen Fällen antvenden, da man hierbei hohe Preldrticke anwenden muß, was Strukturänderungen bewirkt, die die katalytische Wirksamkeit schädlich beeinflussen.
Außerdem hat das Verfahren den Nachteil, daß man bei der Herstellung der Formlinge meist ein Gleitmittel, wie z. B. Graphit, anwenden muß, so daß der Katalysator durch einen Fremdkörper verunreinigt wird.
Ferner kann man zur Verfestigung von Katalysatoren dem pulverförmigen Ausgangsstoff als Bindemittel ein kolloide Metallhydroxyd, z. kolloides Aluminiumhydroxyd, zufügen. Da aber letzteres durch Fällen aus einem Metallsalz gewonnen und mit geringen Mengen einer Säure peptisiert wurde, tritt beim Trocknen des Katalysators infolge des Verflüchtigens des Pepti- sationsmittels eine Lockerung des Formkörpers ein.
Ein weiterer Nachteil dieser chemischen Peptisation ist der, daß sich zur Herstellung des kolloiden Metallhydroxyds nur frisch zubereitetes, nicht gealtertes Hydroxyd verwenden läßt.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese Nachteile beseitigen lassen, wenn man einen Teil des zur -Herstellung des Katalysators zu verwendenden festen Stoffes bis zur kolloiden Feinheit vermahlt, ihn feucht mit dem anderen, weniger fein gemahlenen Teil vermischt und das Gemisch formt und erhitzt. Es ist zweckmäßig, den nichtkollöiden Anteil mindestens so fein zu mahlen, daß der größte Teil, z. B. 8o 0/0 davon, durch ein Sieb mit 10000 Maschen je Quadratzentimeter hindurchgeht.
Der kolloide Anteil, der 3 bis 50°/o, vorzugsweise 10 bis 200/0, der Gesamtmenge der zur Herstellung des Katalysators dienenden Feststoffe ausmacht, wirkt hierbei als verbindender Kitt zwischen den einzelnen Katalysatorteilchen und verankert diese so fest miteinander, daß keine Spannungen und dather keine Risse innerhalb der einzelnen 2'ormstüclçe auftreten.
Es ist weiterhin bekannt, harte, katalytisch wirksame Massen dadurch zu erz engen, daß man Gallerten oder Niederschläge, die praktisch frei von Salzsäure sind, oder deren Gemische in Gegenwart von so viel Flüssigkeit einer starken mechanischen Behandlung, wie Mahlen, Walzen, Schlagen, Kneten oder Stoßen u. dgl., unterwirft, daß eine homogene dünne Paste entsteht, und diese möglichst schonend trocknet. Bei diesem Verfahren kommen als Ausgangsstoffe ausschließlich Gele in Betracht; was eine erhebliche Einschränkung seiner Anwendbarkeit bedeutet. Die auf diese Weise hergestellten dünnen Pasten -bereiten auch wegen ihrer Konsistenz bei der Verformung beträchtliche Schwierigkeiten.
Diese Aribeitsweise, bei der eine rein mechanische Peptisation stattfindet, bedeutet gegenüber der chemischen Peptisation eine Arbeitsvereinfachüng undldamit eine Einsparung an Zeit. Ein Auflockern der Katalysatormasse beim Trocknen tritt nicht ein, da keine - Peptisationsmittel ausgetrieben werden. Zur mechanischen Peptisation kann auch ein gealtertes Hydroxyd Verwendung finden.
Die nach vorliegendem Verfahren hergestellten Katalysatoren liegen als feste Stücke von beliebiger Form vor; z. B. als Würfel, Kugeln oder Stäbchen u. dgl., und zeichnen sich durch besonders hohe mechanisdhe Festigkeit - aus. Während ein nach den bekannten Arbeitsweisen, z. B. aus Aluminiumoxyd, hergestellter Katalysator eine Druckfestigkeit von 0,74 kg je Quadratmillimeter besitzt, hält ein nach vorliegendem- Verfahren aus dem gleichen Ausgangs stoff hergestellter Katalysator einen Druck von 2,6 kg je Quadratmillimeter aus.
Die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Katalysatoren können als Katalysatoren oder als Katalysatorträger bei der katalytischen Umwandlung kohlenstoffhaltiger Stoffe, z. B. beim Dehydrieren, Aromatisieren, Polymerisieren, Isomerisieren von Kohlenwasserstoffen oder bei der spaltenden, raffinierenden oder aromatisierenden Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen, ferner bei der Dehydratisierung ein- oder mehrwertiger Alkohole zu ungesättigten Kohlenwasserstoffen, benutzt werden. Weiter finden die so verformten Stoffe, z. B. Bleicherde, Verwendung bei zahlreichen Adsorptions- und Reinigungsverfahren, z. B. der Trocknung und Reinigung von Gasen und. Flüssigkeiten, zur Raffination von tierischen, pflanzlichen und mineralischen Olen, zur Entfernung von Nikotin und anderen Giftstoffen aus Tabakrauch usw. Nach dem vorliegenden Verfahren verformtes Eisenoxyd kann u. a. als Katalysator bei der Synthese von Kohlenwasserstoften, Aldehyden, Alkoholen u. dgl. aus Kohlenoxyd und Wasserstoff Anwendung finden.
Beispiel 1 740 Gewichtsteile eines durch Trocknen von gefälltem Aluminiumhydroxyd erhaltenes und feinstgemahlenes Pulver von solcher Korngröße, daß 80-°lo durch ein Sieb mit 10000 Maschen je Quadratzentimeter gehen, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 25,3 ovo und einem Tonerdegehalt von 552 Teilen werden mit 500 Teilen einer kolloiden wässerigen Suspension des gleichen Aluminiumhydroxyds, die durch 40 Minuten langes Mahlen in Ider Kolloidmühle unter Zugabe von Wasser erhalten wurde und 3,IO/o Feststoff, entsprechend 15,5 Teilen Tonerde in der Suspension, enthält, im Kneter 30 Minuten lang gemischt. Die erhaltene Masse wird in Würfel geformt, zunächst bei 500 und dann bei I00° getrocknet und I Stunde lang auf 5000 erhitzt.
Die auf diese Weise hergestellten Katalysatoren zeichnen sich durch besonders hohe mechanische Festigkeit aus;.
Beispiel 2 945 Gewichtsteile Eisenhydroxyd, das aus Ferrinitratlösung durch Fällen mit Kaliumcarbonatlösung in der Wärme, Waschen und Trocknen des Niederschlags bei I00° und Mahlen erhalten wurde, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,10/0 und einem Ferrioxydgehalt von 885 Teilen, werden mit 569 Teilen einer kolloiden Suspension des gleichen Eisenhydroxyds, die durch I6 Stunden langes Mahlen unter Zusatz von Wasser in der Schwingmühle erhalten wurde und die einen Glührückstand von 22,350/0 entsprechend einem Ferrioxydgehalt von I27 Teilen besitzt, in einem Kneter 90 Minuten lang gemischt. Die erhaltene Masse wird zu Kugeln geformt, 14 Stunden lang bei 500 und 24 Stunden lang bei 2000 getrocknet und I Stunde lang auf 5000 erhitzt.
Die auf diese Weise hergestellten Katalysatoren zeichnen sich durch besonders hohe mechanische Festigkeit aus.
Beispiel 3 500 Gewichtsteile einer Bleicherde mit einem Feuchtigkeitsgehalt von In,5 0/0 werden mit 300 Gewichtsteilen einer kolloiden Suspension der gleichen Bleicherde, die durch I6 Stunden langes Vermahlen von 86 Teilen (15,5 0/o Wasser enthaltende) Bleicherde mit 2I4 Teilen Wasser in einer Schwingmühle erhalten wurde und die 24,20/0 Feststoff enthält, zusammen mit weiteren 330 Teilen Wasser in einem Kneter 30 Minuten lang gemischt. Die erhaltene Masse wird zu Kugeln geformt, Iq Stunden lang bei 500 und 3 Stunden lang bei I00° getrocknet und I Stunde lang auf 5000 erhitzt.
Die auf diese Weise hergestellten Katalysatoren zeichnen sich durch besonders hohe mechanische Festigkeit aus.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von formfesten Katalysatoren oder Adsorbentien aus feingemahlenen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der Stoffe, der 3 bis 500/0, vorzugsweise 10 bis 200/0, der Gesamtmenge beträgt, bis zur kolloiden Feinheit vermahlt, in feuchtem Zustand mit dem anderen, weniger fein gemahlenen Teil mischt und das Gemisch formt und erhitzt.