DE897097C - Verfahren zur Herstellung gefaellter Eisenkatalysatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung gefällter Eisenkatalysatoren Es ist bekannt, daß man Kohlenoxyd und Wasserstoff, vornehmlich bei erhöhtem Druck an Eisenkatalysatoren zu höheren Kohlenwasserstoffen umsetzen kann. Die Eisenkatalysatoren müssen, wenn das Verfahren technischen Wert besitzen soll, während langer Betriebszeiten eine gute Aktivität aufweisen.
• Sie werden zweckmäßig durch Fällung aus einer Eisennitratlösung, beispielsweise mit Soda, hergestellt. Es wurde auch schon vorgeschlagen, den Eisenkontakt durch Fällung mit Ammoniak in der Hitze herzustellen (s. die französische Patentschrift 84I o43) oder ganz allgemein Kontakte nach der Fällung zu erhitzen (s. beispielsweise die französlsche Patentschrift 863 473). Hierbei können bekanntlich die verschiedenartigsten Niederschläge entstehen.
• Sie unterscheiden sich rein äußerlich durch ihre Farbe, die von Weiß bis Schwarz alle Schattierungen von Gelb, Braun und Rot aufweisen kann, weiterhin durch die Feinheit des Korns, durch ihren Wasser-, Kohlensäuregehalt und vieles mehr. Nur unter Einhaltung ganz bestimmter Bedingungen ist es aber möglich, Niederschläge zu erzeugen, die sich zur Herstellung technisch befriedigend arbeitender Katalysatoren eignen. Besonders nachträglich ist es, wenn schon vor der Fällung mit Alkali größere Mengen an basischen Salzen oder Oxyden ausfallen. Sie führen zu Katalysatoren verminderter Leistungsfähigkeit und können andererseits, wenn sie einmal gebildet sind, nur mehr sehr schlecht von der übrigen Lösung, beispielsweise durch Filtration, abgetrennt oder wieder gelöst werden.
• Es wurde nun gefunden, daß man zu stets reproduzierbaren Eisenkatalysatoren höchster Aktivität und Lebensdauer gelangen kann, wenn man die zur Kon- taktherstellung verwendete Eisensalzlösung zunächst, am besten sofort nach ihrer Herstellung durch Auflösen von Eisen in Säure, in der Kälte, jedenfalls bei unterhalb 50" liegenden Temperaturen, mit Alkalien, beispielsweise Soda, so weit versetzt, daß noch kein bleibender Niederschlag entsteht. Eine derartige Lösung kann beliebig lange aufbewahrt oder auch, was für die Fällung des Katalysators zweckmäßig ist, zum Sieden erhitzt werden, ohne daß sich für die Kontaktherstellung unerwünschte Ausscheidungen bilden.
• Es wurde weiterhin gefunden, daß es zur Gewinnung eines höchst aktiven Katalysators außerdem notwendig ist, denselben während oder nach der Fällung zum Sieden zu erhitzen.
• Nach dem Aufkochen wird der Eisenniederschlag in bekannter Weise abfiltriert und gewaschen. Im Falle einer nachträglichen Alkalisierung des Katalysators, welche die Synthese in Richtung einer Bildung höhersiedender Produkte lenkt, muß der frisch gefällte und gewaschene Katalysator vorerst wieder in Wasser gleichmäßig aufgeschlämmt werden.
• Die Trocknung des Katalysators soll nicht zu schnell erfolgen, weil sonst ein Katalysator entsteht, der nicht genügende Festigkeit besitzt, um in einem technischen Apparat verwendet zu werden, ohne diesen zu verstopfen. Am besten wird die Trocknung des nach obigem Verfahren hergestellten Katalysators bei einer 1000 nicht wesentlich überschreitenden Lufttemperatur (beispielsweise 100 bis I20°) durchgeführt.
• Ausführungsbeispiel Eine saure Eisennitratlösung, die durch Auflösen von goo g Eisenspänen in iol verdünnter Salpetersäure (d = I,I62) hergestellt wurde, wird bei Raumtemperatur mit 1 kg in 4 1 Wasser gelöster Soda versetzt. Hierbei wird die Eisenlösung dunkelrot, ohne daß ein bleibender Niederschlag entsteht. Die Rückstände vom Auflösen des technischen Eisens werden abfiltriert. Hierauf werden 10 1 Lösung mit 25 1 Wasser verdünnt und zum Sieden erhitzt und bis zur schwach alkalischen Reaktion mit siedender Sodalösung (I,4 kg in 221) versetzt. Nach beendigter Fällung wird 1 Minute zum Sieden erhitzt. Hierauf wird der Niederschlag abfiltriert und bis zum Verschwinden einer alkalischen Reaktion gewaschen.
• Der noch feuchte Niederschlag wird mit Wasser aufgeschlämmt und, bezogen auf das Eisen, mit 114 0/o Kaliumcarbonat alkalisiert und hierauf zunächst am Wasserbad unter Rühren und dann im Trockenschrank bei 1100 getrocknet. Der fertige Katalysator ist fest, dunkelbraun bis schwarz und zeigt einen glänzenden Bruch.
• Der Katalysator wird vor Verwendung für die Synthese mit einem Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch 1 : 2 bei 2500 und 1 at durch 3 Tage vorbehandelt.
• Hierauf wird auf 15 at Druck und ein Synthesegas, das Kohlenoxyd und Wasserstoff im Verhältnis 3 : 2 enthält, umgeschaltet. Es entstehen bei einer Reaktionstemperatur von 2500 I50g feste, flüssige und Gasolkohlenwasserstoffe je Kubikmeter Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch. Die Lebensdauer des Katalysators beträgt mehrere Jahre.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Verfahren zur Herstellung gefällter Eisenkatalysatoren für die Umsetzung von Wasserstoff und Kohlenoxyde enthaltenden Gasen.zu Kohlenwasserstoffen auf dem Wege der Mitteldrucksynthese, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Fällung verwendete Eisensalzlösung zunächst in der Kälte, jedenfalls bei unterhalb 50° liegenden Temperaturen, mit Alkalien, beispielsweise Soda, so weit versetzt, daß noch kein bleibender Niederschlag entsteht, und während der nachfolgenden Kontaktfällung, spätestens nach deren Beendigung, zum Sieden erhitzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der gefällte und durch Waschen von Alkali weitgehend befreite Katalysator in Wasser aufgeschlämmt und in diesem Zustand mit einer bestimmten Alkalimenge, beispielsweise 1/8 bis 1 0/o Kaliumcarbonat, bezogen auf Eisen, versetzt und dann zur Trockene eingedampft wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator vor seiner Verwendung für die Synthese mit kohlenoxydhaltigen Gasen bei einem niedrigeren als dem eigentlichen Synthesedruck bei 230 bis 300°, vorzugsweise bei etwa 250°, vorbehandelt wird.

   Angezogene Druckschriften: Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie 1932, B, Eisen, S. 97.