DE869052C

DE869052C - Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren fuer die Hydrierung organischer Verbindungen, insbesondere von Fettsaeuren, ihren Anhydriden und Estern zu Fettalkoholen

Info

Publication number: DE869052C
Application number: DEB13547A
Authority: DE
Inventors: Max Dr Schuetze
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-02-01
Filing date: 1951-02-01
Publication date: 1953-03-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren für die Hydrierung organischer Verbindungen, insbesondere von Fettsäuren, ihren Anhydriden und Estern zu Fettalkoholen Seit langer Zeit werden Kupferkatalysatoren zur Hydrierung von organischen Verbindungen verwendet, denen man zur Aktivierung oder Reaktionslenkung anorganische Verbindungen verschiedener Art zugesetzt hat. Diese Katalysatoren wurden gewöhnlich so hergestellt, daß man Fällungen aus den entsprechenden Metallsalzlösungen mit Ammoniak, Alkalihydroxyden oder -carbonaten erzeugte, worauf man, diese trocknete und mit Wasserstoff reduzierte. Derartige Katalysatoren müssen indessen auf einen festen, inaktiven Träger aufgebracht werden, da sie sonst nur eine so geringe mechanische Festigkeit besitzen, daß: ein technischer Betrieb mit stückigen oder geformten Katalysatoren nicht möglich ist. Es wurde nun gefunden, daß man Kupferkatalysatoren erhalten kann, die hochaktiv sind und eine sehr beständige feste Form besitzen, wenn man Magnesiumsilicat in Gegenwart von Kupferverbindungen ausfällt oder Kupferverbindungen auf gefälltem Magnes.iumsilicat niederschlägt. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Masse nach dem Waschen, und Trocknen noch mit einer nicht zu großen Menge Alkalisilicatlösung durchzukneten und nach dem abermaligen Trocknen bei möglichst. nicht zu hohen Temperaturen zu verformen. Ein Zusatz von zu großen Mengen Alkalisilicat kann unter Umständen zu unerwünschten Nebenreaktionen führen, weshalb es oftmals zweckmäßig ist, erst nach dem Verformen die Katalysatoren nur kurz mit verdünnter Wasserglaslösung u. dgl. zu behandeln. Man kann auch andere kieselsäurehaltige Stoffe zufügen.
Je nach dem Verwendungszweck ist es empfehlenswert, zur Erhöhung der katalytischen Wirksamkeit kleine Mengen von Verbindungen der Erdalkalien, des Zinks, Kadmiums, Chroms, Molybdäns, Wolframs, Vanadins, Urans, Titans und: bzw. oder Thoriums einzeln oder im Gemisch miteinander vor oder auch nach der Fällung hinzuzugeben. Gegenüber den Katalysatoren, bei denen das, Kupfer auf festen in-'aktiven Trägern niedergeschlagen ist, haben die neuen Katalysatoren den besonderen Vorteil, daß, es, bei ihnen' möglich ist, den Kupfergehalt wesentlich zu erhöhen.
Die nach dem beschriebenen Verfahren erhältlichen Kupferkatalysatoren können für die Hydrierung beliebiger organischer Verbindungen Verwendung finden; insbesondere eignen sie sich für die Hydrierung von Fettsäuren bzw. ihren Anhydriden und der sehr empfindlichen Fettsäureester zu Fettalkoholen.
Das Verfahren ist beispielsweise gut brauchbar für die Hydrierung von Estern aus Gemischen von Fettsäuren mit 4 bis ioo C -Atomen und Gemischen' von Alkoholen mit 4 bis 7 C-iAtomen, von Estern aus Gemischen, von Fettsäuren mit. io bis 15 C-Atomen und Gemischen von Alkoholen mit io bis 15 C-Atomen sowie von Glycerinestern höherer Fettsäuren. Darüber hinaus sind derartige Katalysatoren auch für die Hydrierung freier Fettsäuren und ihrer Anhydride oder von wäß,rigen Zuckerlösungen geeignet. Im ersteren Falle ist es unter Umständen zweckmäßig, den Katalysator vor der Reduktion mehrere Stunden auf 200° zu erhitzen..
Die in den nachstehenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i Die wäßrigen Lösungen von 128 Teilen Magnesiumnitrat und 97 Teilen Kaliumsilicat gibt man unter Rühren zusammen, worauf dem frisch gefällten Magnesiumsilicat eine wäßrige'Lösung von 141 Teilen Kupfernitrat, 2,6 Teilen' Bariumnitrat, 2,2 Teilen Zinknitrat und 6,3 Teilen Chromnitrat kurz nach ihrer Vereinigung mit einer Lösung von 78 Teilen Natriumcarbonat in iooo Teilen: Wasser zugesetzt wird. Nach dem Waschen und Absaugen wird mit 15 Teilen 25o/oiger technischer Wasserglas lösung angepastet, vorgetrocknet, verformt, bei 6o° getrocknet und bei 130° mit Wasserstoff reduziert.
In einem Schüttelautokliav wird ein synthetisches Speiseöl (Glycerid von Carbonsäuren aus der Paraffinoxydation mit iobis :2o# C-Atomen) mit 70/0 des erhaltenen Katalysators bei 275° und 24o at Wasserstoffdruck geschüttelt, bis. keine Wasserstoffaufnahme mehr zu beobachten ist-. Die Reduktion der Fettsäure zum Alkohol ist fast vollständig erfolgt, die Esterzahl ist nur noch 2 und die Paraffinbildung beträgt nur 2,5 0/0. In derselben Weise kann auch eine Vorlauffettsäure aus der Paraffinoxydation gut in die den Carbonsäuren entsprechenden Alkohole übergeführt werden.
Beispiel z Wäßrige Lösungen von 16o Teilen Kupfernitrat, ioo Teilen Magnesiumnitrat und 8 Teilen Chromnitrat werden miteinander gemischt und sodann mit einer wäßrigen Lösung von 22o Teilen festem Kaliumsilicat versetzt. Nach dem Absaugen und Waschen des entstandenen Niederschlags bis zur Nitraitfreiheit wird dieser abgesaugt, hierauf bei gelinder Temperatur vorgetrocknet, verformt und bei 6o° vollständig getrocknet. An Stelle von Kaliumsilicat kann auch. Natriumsilicat verwendet werden.
5 % des erhaltenen Katalysators genügen zur Reduktion eines Estergemisches aus Fettsäuren mit io bis 15 C-Atomen und Alkoholen mit io bis 15 C-Atomen bei 275° und 25o at Wasserstoffdruck im Schüttelautoklav. Der Katalysator bleibt formbeständig, der Umsatz ist fast vollständig und die Paraffinbildung gering. Beispiel 3 Ein nach Beispiel i aber ohne Chromnitrat hergestellter Katalysator, der erst nach der Formgebung mit i,2%iger Wasserglaslösung kurz getränkt worden. war, wurde in ein senkrecht stehendes Rohr eingebracht, bei iio bis 18o° reduziert und anschließend auf 2oo° erhitzt. Unter 24o at Wasserstoffdruck wurde ein Ester durchgepumpt, der aus Gemischen von Fettsäuren mit ¢ bis io C-Atomen und Alkoholen] mit 4 bis 7 C-Atomen gewonnen worden war. Die Hydrierung zu Fettalkoholen verlief sehr glatt; das Produkt lief wasserklar aus dem Ofen, der Gehalt an Paraffin lag anfangs bei o,i %, am Schluß bei i 0/0. Der Katalysator war nach längerem Gebrauch in seiner Form unverändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren für die Hydrierung organischer Verbindungen, insbesondere von Fettsäuren, ihren Anhydriden und Estern zu Fettalkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß man Mag;nesiumsilicat in Gegenwart von Kupferverbindungen ausfällt oder Kupferverbindungen auf gefälltem Magnes.iumsilicat niederschlägt.
2. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Zusatz kleiner Mengen von Verbindungen der Erdalkalien oder bzw. und des Zinks oder Kadmiums sowie gegebenenfalls von Verbindungen des Chroms, Molybdäns, Wolframs, Vanadins, Urans, Titans- oder bzw. und Thoriums.
3. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von weiterer Kieselsäure in irgendeiner Form, insbesondere von kolloidaler Alkalisilicatlösung, vor oder nach dem Verformen der Katalysatormassen.