DE955587C - Process for the production of metal oxide catalysts - Google Patents

Process for the production of metal oxide catalysts

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DE955587C DEST5369A DEST005369A DE955587C DE 955587 C DE955587 C DE 955587C DE ST5369 A DEST5369 A DE ST5369A DE ST005369 A DEST005369 A DE ST005369A DE 955587 C DE955587 C DE 955587C
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Description

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1957ISSUED JANUARY 3, 1957

St 5369 IVa 112 gSt 5369 IVa 112 g

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren, welche aus Metalloxydgelen, z. B. Aluminiumoxydgel, Zinkoxydgel, Chromoxydgel, bestehen.The invention relates to a process for the production of catalysts which are made from metal oxide gels, z. B. aluminum oxide gel, zinc oxide gel, chromium oxide gel exist.

Nach der Erfindung wird ein Phenol oder Kresol bzw. substituiertes Phenol oder Kresol in einer im wesentlichen wasserfreien Form mit einem Metall, wie Aluminium, Magnesium, Zink, Titan, Calcium, Chrom, Mangan oder Legierungen dieser Metalle, in Reaktion gebracht, um ein Metallphenolat oder -kresylat herzustellen. Man kann auch Gemische von Phenol und Kresolen verwenden. Vorteilhaft verwendet man eine geringe Menge eines Katalysators, um die Reaktion zu fördern.According to the invention, a phenol or cresol or substituted phenol or cresol in an im essential anhydrous form with a metal such as aluminum, magnesium, zinc, titanium, calcium, Chromium, manganese or alloys of these metals, brought into reaction to form a metal phenolate or cresylate. Mixtures of phenol and cresols can also be used. Used advantageously a small amount of a catalyst to promote the reaction.

Das Metallphenolat oder -kresylat, z. B. Aluminiumoder Zinkphenolat oder -kresylat, wird hydrolysiert. Das entstandene wasserhaltige Metalloxyd wird getrocknet und calciniert.The metal phenate or cresylate, e.g. B. aluminum or zinc phenate or cresylate, is hydrolyzed. The resulting water-containing metal oxide is dried and calcined.

Die nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten Produkte zeichnen sich durch eine große Oberfläche und durch einen so hohen Reinheitsgrad aus, daß es nicht notwendig ist, schädliche Ionen zu entfernen.The products manufactured according to the claimed process are characterized by a large surface and of such a high degree of purity that it is not necessary to remove harmful ions.

Da die Phenole oder Kresole nur wenig wasserlöslich sind, werden sie bei Hydrolyse des Phenolats oderSince the phenols or cresols are only sparingly water-soluble, they are hydrolyzed by the phenolate or

Kresylats ausgeschieden, worauf sie gewonnen und im Verfahren wiederverwendet werden können. Das regenerierte Phenol oder die Kresole enthalten etwas Wasser gelöst. Sie werden von diesem beispielsweise durch Erhitzen befreit, wodurch man im wesentlichen wasserfreies Phenol oder Kresol erhält. Bei der Hydrolyse wird ein wäßriger Schlamm des wasserhaltigen Metalloxydes erhalten.Cresylates are excreted, whereupon they can be recovered and reused in the process. That regenerated phenol or the cresols contain some dissolved water. You will get from this for example freed by heating to give essentially anhydrous phenol or cresol. In the Hydrolysis gives an aqueous sludge of the hydrous metal oxide.

Um ein Aluminiumoxyd- oder Zinkoxydgel herzustellen, wird die Aufschlämmung des wasserhaltigen Metalloxydes getrocknet und in der üblichen Weise aktiviert. Man kann auch die Aufschlämmung des Metalloxydes, bevor getrocknet wird, mit Lösungen katalytischer Stoffe behandeln, z. B. Lösungen von Ammoniummolybdat, Chromsäure usw.To make an alumina or zinc oxide gel, the slurry of the hydrous Metal oxide dried and activated in the usual way. You can also use the slurry of the Before drying, treat metal oxide with solutions of catalytic substances, e.g. B. Solutions from Ammonium molybdate, chromic acid, etc.

Anstatt das Metallphenolat oder -kresylat mit Wasser zu hydrolysieren, kann man es mit einem Kieselsäurehydrosol, einem Kieselsäurehydrogel oder einer Imprägnierlösung hydrolysieren, welche einen katalytisch wirkenden Stoff enthält, so daß Mischkatalysatoren gebildet werden, wenn das entstandene Gemisch getrocknet und aktiviert wird. Wenn man Kieselsäurehydrosol verwendet, wird etwas Wasser, welches bei der Hydrolyse verbraucht wird, aus dem as Kieselsäurehydrosol herausgezogen, wodurch die Bildung von Kieselsäurehydrogel beschleunigt wird.Instead of hydrolyzing the metal phenate or cresylate with water, you can do it with a Hydrolyze silicic acid hydrosol, a silicic acid hydrogel or an impregnation solution, which have a contains catalytically active substance, so that mixed catalysts are formed when the resulting Mixture is dried and activated. If you use silicic acid hydrosol, some water, which is consumed in the hydrolysis, extracted from the as silicic acid hydrosol, whereby the formation is accelerated by silica hydrogel.

Zur Herstellung von Aluminiumoxydgel wird metallisches Aluminium z. B. in Form von Spänen, Schrot, Drehspänen oder Barren mit einem im wesentliehen wasserfreien Phenol oder einem Kresol in Reaktion gebracht. Man kann geringe Mengen katalytisch wirkender Stoffe zusetzen, wie Quecksilbersalze, Jod oder Aluminiumhalogenid, vorzugsweise Quecksilberchlorid. Dieser Katalysator kann zusammen mit dem Metall oder gesondert zugesetzt werden. Bei Verwendung von Quecksilberchlorid nimmt man etwa 0,01 bis i, vorzugsweise etwa 0,1 Gewichtsteil Quecksilberchlorid je Gewichtsteil Aluminium. Die Reaktion kann bei Atmosphären- oder Überdruck ausgeführt werden.For the production of aluminum oxide gel, metallic aluminum is used e.g. B. in the form of chips, Grist, turnings or ingots in reaction with an essentially anhydrous phenol or a cresol brought. Small amounts of catalytically active substances can be added, such as mercury salts, Iodine or aluminum halide, preferably mercury chloride. This catalyst can work together with added to the metal or separately. When using mercury chloride one takes about 0.01 to 1, preferably about 0.1 part by weight of mercury chloride per part by weight of aluminum. The reaction can be carried out at atmospheric or elevated pressure will.

Es ist notwendig, das Reaktionsgemisch auf etwa 177 bis 204, vorteilhaft etwa 180° bei Verwendung von Phenol und. auf 1900 bei Verwendung von Kresolgemischen zu erhitzen, um die Reaktion zwischen Aluminium und Phenol einzuleiten. Während der Reaktion wird das Gemisch auf einer Temperatur von etwa 177 bis 2040 gehalten. Aluminium und Phenol oder Kresol bilden miteinander Aluminiumphenolat bzw. -kresylat und Wasserstoff, welcher im wesentliehen rein anfällt und als solcher verwendet werden kann. Die über Kopf aus dem Reaktionsgemisch abströmenden Dämpfe können gekühlt und die kondensierte Flüssigkeit und der Wasserstoff wiedergewonnen werden.It is necessary to adjust the reaction mixture to about 177 to 204 degrees, advantageously about 180 degrees when using phenol and. to 190 0 when using cresol mixtures to initiate the reaction between aluminum and phenol. During the reaction, the mixture is maintained at a temperature of about 177-204 0th Aluminum and phenol or cresol together form aluminum phenolate or cresylate and hydrogen, which is essentially pure and can be used as such. The overhead vapors from the reaction mixture can be cooled and the condensed liquid and hydrogen recovered.

Die Reaktionsprodukte, welche eine Lösung von Aluminiumphenolat bzw. -kresylat in Phenol oder Kresol darstellen, können in der Reaktionszone selbst hydrolysiert oder in eine geeignete Hydrolysierzone geleitet werden, als welche eine Mischdüse, eine Zentrifugalpumpe oder eine ähnliche Anordnung verwendet werden kann. Der Hydrolysierstufe wird Wasser, Dampf oder eine wäßrige kolloidale Lösung, wie ein Kieselsäure- oder anderes Hydrosol, Kieselsäurehydrogel oder eine wäßrige Imprägnierlösung zugeführt, um die Phenolat- oder Kresylatlösung unter Bildung von wasserhaltigem Aluminiumoxyd und Rückbildung von Phenol bzw. Kresol zu hydrolysieren. Während der Hydrolyse liegt die Temperatur zwischen etwa 1,7 und 204°. Bei der Hydrolyse mit Kieselsäurehydrosol oder -hydrogel wird Aluminiumphenolat oder -kresylat hydrolysiert und Wasser aus dem Kieselsäurehydrosol oder -hydrogel entfernt, wodurch ein Kieselsäure - Aluminiumoxyd - Gemisch entsteht, welches getrocknet und als Spaltkatalysator für Kohlenwasserstoffe verwendet werden kann.The reaction products, which are a solution of aluminum phenolate or aluminum cresylate in phenol or Represent cresol can be hydrolyzed in the reaction zone itself or in a suitable hydrolyzing zone as which a mixing nozzle, centrifugal pump or similar arrangement can be used. The hydrolysis stage is water, Steam or an aqueous colloidal solution such as a silica or other hydrosol, silica hydrogel or an aqueous impregnation solution supplied to the phenolate or cresylate solution with formation of hydrolyze hydrous aluminum oxide and the formation of phenol or cresol. While During hydrolysis, the temperature is between about 1.7 and 204 °. During hydrolysis with silicic acid hydrosol or hydrogel, aluminum phenolate or cresylate is hydrolyzed and water from the silicic acid hydrosol or hydrogel removed, resulting in a mixture of silica and aluminum oxide, which can be dried and used as a cracking catalyst for hydrocarbons.

Bei Durchführung der Reaktion zwischen Metall und Phenolat kann das Gemisch bis zum Siedepunkt des Phenols erhitzt werden, welches man durch Rückflußkühlung in das Reaktionsgefäß zurückfließen läßt. Wenn die Reaktion beendet ist, wird bei einer Ausführungsform der Erfindung' Dampf bei einer Temperatur von etwa 100 bis 2040 durch das Gemisch geleitet, um das Aluminiumalkoxyd zu hydrolysieren und Aluminiumhydroxyd im Reaktionsgefäß zu hinterlassen, während Wasser und Phenol über Kopf abströmen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird das Phenol im wesentlichen vollständig von dem Aluminiumhydroxyd abgetrennt. Phenol oder Kresol wird in den das Reaktionsgefäß verlassenden Dämpfen von dem Wasser abgetrennt, beispielsweise durch Kondensation, Kühlung, Absetzen und Abtrennen der wäßrigen Schicht. Diese kann dann mit CO2-haltigem Gas gesättigt werden, um noch das verhältnismäßig wenige in ihr gelöste Phenol oder Kresol zu gewinnen. When carrying out the reaction between metal and phenolate, the mixture can be heated to the boiling point of the phenol, which is allowed to flow back into the reaction vessel by reflux cooling. When the reaction is complete, in one embodiment of the invention 'steam is passed through the mixture at a temperature of about 100-204 0 to hydrolyze the aluminum alkoxide and aluminum hydroxide to leave the reaction vessel, while water and phenol flow off via the top. In this embodiment of the invention, the phenol is essentially completely separated from the aluminum hydroxide. Phenol or cresol is separated from the water in the vapors leaving the reaction vessel, for example by condensation, cooling, settling and separation of the aqueous layer. This can then be saturated with CO 2 -containing gas in order to still win the relatively little phenol or cresol dissolved in it.

Als ein Beispiel für die Herstellung eines Zinkaluminat- oder Spinellkatalysators, der sich für Aromatisierungs- oder Hydroformierungsreaktionen eignet, wurde eine Legierung von 54 Gewichtsprozent Zink und 46 Gewichtsprozent Aluminduia zum Teil mit Phenol, zum Teil mit Kresol in Reaktion gebracht.As an example of making a zinc aluminate or spinel catalyst that is useful for flavoring or hydroforming reactions, an alloy of 54 weight percent zinc was used and 46 weight percent Aluminduia partly with Phenol, partly reacted with cresol.

Beispiel 1example 1

400 g Zink-Aluminium-Legierung in Form von Spänen wurden mit 2500 g Phenol am Rückflußkühler in Reaktion,gebracht, wobei man ig HgCl8 als Katalysator oder Erreger verwendete. Die Reaktionsteilnehmer wurden bei Atmosphärendruck so lange bei der Temperatur des siedenden Phenols gehalten, bis praktisch das gesamte Metall unter Rücknuß des Phenols gelöst war. Darauf wurde das Reaktionsgemisch mit 101 heißem Wasser hydrolysiert. Das Ausgefällte wurde abfiltriert und mit destilliertem Wasser gewaschen. Das ausgewaschene Produkt, welches Zink- und Aluminiumhydroxyd enthält, wurde 3 Stunden mit 190 g Eisessig erwärmt, der mit ecm Wasser verdünnt war. Zu dieser Lösung wurden 200 ecm einer ammoniakalischen Lösung von einem NH3-Gehalt von etwa 4°/0 hinzugesetzt, in der 51,5 g Ammoniummolybdat gelöst waren, und das iao entstandene Gemisch wurde gründlich durchgearbeitet. Das Produkt wurde bei 1200 getrocknet, darauf Stunden bei 6500 calciniert und in Kugelform gebracht. Der entstandene Katalysator enthielt 40 Gewichtsprozent ZnO, 49 Gewichtsprozent Al2O3 und 135-Gewichtsprozent Mo O3. Bei diesem Ansatz wurden400 g of zinc-aluminum alloy in the form of chips were reacted with 2500 g of phenol in a reflux condenser, using ig HgCl 8 as a catalyst or pathogen. The reactants were held at atmospheric pressure at the temperature of the boiling phenol until virtually all of the metal had dissolved, with the phenol being reused. The reaction mixture was then hydrolyzed with 101% of hot water. The precipitate was filtered off and washed with distilled water. The washed-out product, which contains zinc and aluminum hydroxide, was heated for 3 hours with 190 g of glacial acetic acid which had been diluted with 1 cm of water. To this solution, 200 cc of an ammoniacal solution of an NH 3 content of about 4 ° / 0 added, were dissolved in 51.5 g of ammonium molybdate, and the iao resulting mixture was thoroughly worked through. The product was dried at 120 0, then calcined at 650 0 hours and placed in a spherical shape. The resulting catalyst contained 40 percent by weight ZnO, 49 percent by weight Al 2 O 3 and 135 percent by weight Mo O 3 . In this approach were

2δο ecm Katalysator in getrockneter und calcinierter Form gewonnen.2δο ecm catalyst in dried and calcined Form won.

Beispiel 2Example 2

2500 ecm Kresol wurden mit'400 g einer Legierung von 460I0 Aluminium und 54% Zink am Rückflußkühler in Reaktion gebracht, wobei man HgCl2 als Erreger verwendete. Das Reaktionsgemisch wurde so lange bei Atmosphärendruck bei der Temperatur des siedenden Kresols gehalten, bis die Legierung bei rückfließendem Kresol in Lösung gegangen war. Das in dem Reaktionsgefäß enthaltene Gemisch wurde mit 301 destilliertem Wasser hydrolysiert. Das erhaltene Gemisch wurde mit Wasserdampf destilliert, um das Kresol zu gewinnen. Die trockene Ausscheidung, welche Zink- und Aluminiumhydroxyd enthält, wurde mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniummolybdat durchgearbeitet, die gemäß' Beispiel 1 hergestellt war. Darauf wurde das Gemisch bei 120° getrocknet, 3 Stunden bei 650° calciniert und schließlich zu Kugeln geformt. Die Zusammensetzung des Katalysators entsprach der des Produktes gemäß Beispiel 1. Bei Beispiel 2 wurden etwa 180 ecm getrockneter und calcinierter Katalysator gewonnen.2500 ecm cresol were reacted with 400 g of an alloy of 46 0 I 0 aluminum and 54% zinc in a reflux condenser, using HgCl 2 as the pathogen. The reaction mixture was kept at the temperature of the boiling cresol at atmospheric pressure until the alloy had dissolved with refluxing cresol. The mixture contained in the reaction vessel was hydrolyzed with 301 distilled water. The resulting mixture was steam distilled to recover the cresol. The dry precipitate, which contains zinc and aluminum hydroxide, was worked through with an ammoniacal solution of ammonium molybdate, which had been prepared according to Example 1. The mixture was then dried at 120 °, calcined at 650 ° for 3 hours and finally shaped into spheres. The composition of the catalyst corresponded to that of the product according to Example 1. In Example 2, about 180 ecm of dried and calcined catalyst were obtained.

Die gemäß Beispiel 1 und 2 hergestellten Katalysatoren wurden bei fest angeordnetem Katalysatorbett bei einer Hydroformierung eingesetzt, deren Ausgangsgut eine 66°- bis I2i°-Fraktion von unbehandeltem Osttexasöl war; die durchschnittliche Katalysatortemperatur betrug 510°, die Beschickungsgeschwindigkeit (flüssig) 1,2 Raumteile/Raumteile/Stunde, das Molverhältnis H2 zu Kohlenwasserstoff 2: 1 und die Reaktionszeit 4 Stunden. Das Reaktionsgefäß hatte ein Fassungsvermögen von 500 ecm und wurde unter einem Überdruck von 3,4 Atm. betrieben. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:The catalysts prepared according to Examples 1 and 2 were used with a fixed catalyst bed in a hydroforming, the starting material of which was a 66 ° to 12 ° fraction of untreated East Texas oil; the average catalyst temperature was 510 °, the feed rate (liquid) 1.2 parts by volume / parts by volume / hour, the molar ratio of H 2 to hydrocarbon 2: 1 and the reaction time 4 hours. The reaction vessel had a capacity of 500 ecm and was under a pressure of 3.4 atm. operated. The following results were achieved:

Katalysatormenge, ecmAmount of catalyst, ecm

Erzeugtes BenzinProduced gasoline

Oktanzahl, CFR-Res.Octane number, CFR-Res.

Ausbeute, Volumprozent Yield, percent by volume

Gas, GewichtsprozentGas, weight percent

Kohlenstoff,
Gewichtsprozent ..
Carbon,
Weight percent ..

Katalysator,Catalyst,

hergestellt ausmade of

Phenolat | KresylatPhenolate | Cresylate

280,0280.0

89,089.0

86,0 8,086.0 8.0

2,32.3

180,0180.0

86,086.0

88,0 7.6 88.0 7.6

2,02.0

Normalkataly satorNormal catalyst

500,0.500.0.

83,0'83.0 '

94.0 4.894.0 4.8

0.70.7

Der Normalkatalysator wurde hergestellt, indem man Zinksulfat und Natriumaluminatlösungen miteinander verrührte, um Zink- und Aluminiumhydroxyd auszufällen, worauf filtriert und gewaschen wurde, um die Natrium- und 5μ^ίίοηβη zu entfernen. Der feuchte Filterkuchen wurde mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniummolybdat durchgearbeitet, bei 120° getrocknet, 3 Stunden bei 650° calciniert und dann in Pillen geformt. Der Katalysator enthielt 90 Gewichtsprozent ZnO · Al2O3 und 10 Gewichtsprozent MoO3.The normal catalyst was prepared by stirring zinc sulfate and sodium aluminate solutions together to precipitate zinc and aluminum hydroxide, followed by filtering and washing to remove the sodium and 5μ ^ ίίοηβη. The moist filter cake was worked through with an ammoniacal solution of ammonium molybdate, dried at 120 °, calcined for 3 hours at 650 ° and then shaped into pills. The catalyst contained 90 percent by weight ZnO · Al 2 O 3 and 10 percent by weight MoO 3 .

Aus den oben angegebenen Werten ist zu erkennen, daß man bei Einsatz von erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren ein Benzin höherer Oktanzahl erhält. ■From the values given above it can be seen that when using products prepared according to the invention Catalytic converters are given a gasoline with a higher octane rating. ■

Beispiel 3Example 3

81 g Aluminiumdrehspäne wurden mit 1000 g wasserfreiem Phenol unter Verwendung von 0,1 g HgCl2 als Katalysator am Rückflußkühler erhitzt. Die Reaktionsteilnehmer wurden bei rückfließendem Phenol auf der Temperatur des siedenden Phenols gehalten. Darauf wurde das Produkt hydrolysiert, indem man 101 Wasser hineingoß und durchrührte. Die A1(OH)3-Fällung wurde abfiltriert und mit destilliertem Wasser phenolfrei gewaschen. Die ausgewaschene Fällung wurde mit ausgewaschenem Kieselsäurehydrogel homogenisiert, getrocknet und dann 3 Stunden bei 538° calciniert. Das entstandene Produkt hatte folgende Zusammensetzung (Gewichtsprozent, trocken): 87% SiO2 + i3°/0 Al2O3. Die Ausbeute betrug 94% der verwendeten Ausgangsstoffe.81 g of aluminum turnings were refluxed with 1000 g of anhydrous phenol using 0.1 g of HgCl 2 as a catalyst. The reactants were held at the temperature of the boiling phenol with the refluxing phenol. The product was then hydrolyzed by pouring 101 water into it and stirring. The A1 (OH) 3 precipitate was filtered off and washed free of phenol with distilled water. The washed-out precipitate was homogenized with washed-out silica hydrogel, dried and then calcined at 538 ° for 3 hours. The resulting product had the following composition (percent by weight, dry): 87% SiO 2 + 13 ° / 0 Al 2 O 3 . The yield was 94% of the starting materials used.

Beispiel 4Example 4

Ein Katalysator gemäß Beispiel 3 wurde hergestellt, indem man Aluminiumkresylat hydrolysierte, welches durch Behandlung von Aluminiumdrehspänen mit siedendem Kresol unter Verwendung von HgCl^ als Katalysator und Hydrolysieren mit Dampf hergestellt wurde, um Aluminiumhydroxyd auszufällen, welches in Form grober Stücke aus dem Kolben entfernt und ausgewaschen wurde. Die ausgewaschene Fällung wurde mit ausgewaschenem Kieselsäurehydrogel homogenisiert, getrocknet und wie im Beispiel 3 bei 538° calciniert.A catalyst according to Example 3 was prepared by hydrolyzing aluminum cresylate, which by treating aluminum turnings with boiling cresol using HgCl ^ as Catalyst and hydrolyzing with steam was made to precipitate aluminum hydroxide, which in the form of coarse pieces was removed from the flask and washed out. The washed out precipitate was homogenized with washed out silica hydrogel, dried and as in Example 3 at Calcined at 538 °.

Beispiel 5Example 5

Es wurde ein Katalysator hergestellt, welcher dem gemäß Beispiel 3 hergestellten Produkt entspricht, indem man Aluminiumhydroxyd, welches aus dem ioo Phenolat gewonnen war, mit einem reinen Kieselsäuresol vermischte,, welches von Natriumionen durch Perkolation durch das Bett eines Kationenaustauschharzes gereinigt war. Die Aufschlämmung von Aluminiumhydroxyd und Kieselsäuresol wurde zur Trockne verdampft und dann 3 Stunden bei 538° calciniert.A catalyst was prepared which corresponds to the product prepared according to Example 3, by mixing aluminum hydroxide, which was obtained from the 100 phenolate, with a pure silica sol mixed, which of sodium ions by percolation through the bed of a cation exchange resin was cleaned. The slurry of aluminum hydroxide and silica sol became Evaporated to dryness and then calcined at 538 ° for 3 hours.

Beispiel 6Example 6

Es wurde ein Katalysator entsprechend dem nach Beispiel 4 hergestellten gewonnen, indem man Aluminiumhydroxyd, welches aus dem Kresylat gewonnen war, mit einem reinen Kieselsäuresol vermischte, dessen Natriumionen durch Perkolation durch das Bett eines Kationenaustauschharzes entfernt waren. Die Aufschlämmung von Aluminiumhydroxyd und Kieselsäuresol wurde zur Trockne verdampft und dann 3 Stunden bei 5380 calciniert.A catalyst corresponding to that prepared according to Example 4 was obtained by mixing aluminum hydroxide obtained from the cresylate with a pure silica sol, the sodium ions of which had been removed by percolation through the bed of a cation exchange resin. The slurry of aluminum hydroxide and silica sol was evaporated to dryness and then calcined for 3 hours at 538 0th

Geeignete Spaltkatalysatoren kann man auch dadurch herstellen, daß man ein durch Hydrolyse von Aluminiumphenolat oder -kresylat hergestelltes Aluminiumhydroxyd mit gemischten Natriumsilikat-Säurelösungen oder mit Kieselsäuresolen durchmischt, die in beliebiger Weise hergestellt sind. Man kann auch ein wasserfreies Aluminiumphenolat oder -kresylat mit Hilfe eines Kieselsäurehydrosols hydroly-Suitable cleavage catalysts can also be produced by a hydrolysis of Aluminum phenolate or cresylate produced aluminum hydroxide with mixed sodium silicate acid solutions or mixed with silica sols which have been produced in any way. One can also hydrolyze an anhydrous aluminum phenolate or cresylate with the help of a silicic acid hydrosol

sieren, welches in der üblichen Weise oder durch Behandlung mit einem Kationenaustauschharz hergestellt wurde, damit während der Hydrolyse aus dem Kieselsäuresol Wasser entfernt und Kieselsäurehydrogel gebildet wird. Man kann auch das Aluminiumphenolat oder -kresylat in Gegenwart von Siliciumalkoholat, wie einem Alkylsilikat, oder mit einem Siliciumhalogenid, z. B. Siliciumtetrachlorid, hydrolysieren. sieren, which is prepared in the usual way or by treatment with a cation exchange resin so that water was removed from the silica sol during hydrolysis and silica hydrogel is formed. You can also use the aluminum phenolate or cresylate in the presence of silicon alcoholate, such as an alkyl silicate, or with a silicon halide, e.g. B. silicon tetrachloride, hydrolyze.

ίο Wenn man Katalysatoren, welche in der obenstehenden Weise hergestellt sind, zur Spaltung eines schweren Gasöls bei 510° verwendet, erhält man eine Benzinausbeute von etwa 36 Volumprozent, wobei dieses Benzin eine Research-Oktanzahl (rein) von etwa 96,4 hat.ίο If you have catalytic converters, which in the above Wise prepared, used to crack a heavy gas oil at 510 °, one obtains a gasoline yield of about 36 percent by volume, this gasoline having a research octane number (neat) of about 96.4 Has.

Man kann rohe oder unreine Phenolverbindungen in verdünnten oder konzentrierten Gemischen oder Lösungen von Kohlenwasserstoffen mit Aluminium oder den anderen Metallen behandeln und die gebildeten Phenolate von den Verunreinigungen abtrennen und hydrolysieren, wodurch man im wesentlichen reine Phenolverbindungen wiedergewinnt. Um reines Phenol oder Kresol aus rohen oder unreinen Gemischen zu gewinnen, wird das unreine Gemisch mit Aluminium bei einer Temperatur bei oder oberhalb des Siedepunktes von Phenol bzw. Kresol behandelt, wobei man vorteilhaft HgCl2 als Erreger verwendet. An Stelle von Aluminium kann man auch andere Metalle, wie Zink, verwenden. Das Phenolat oder die Kresylate werden von dem restlichen Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt, z. B. durch Abkühlen auf unterhalb etwa + 4,4° und anschließendes Filtrieren. Die Kristalle von Aluminium.-phenolat oder -kresylat werden mit einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. leichten Paraffinen, wie n-Heptan, n-Pentan oder Gemischen derselben oder mit leichten Kohlenwasserstoffdestillatölen, ausgewaschen. Die ausgewaschenen Metallverbindungen .oder Kristalle werden dann mit Dampf oder Wasser hydrolysiert, um das Phenol oder die Kresole zu regenerieren und eine aktive adsorptionsfähige Form von Aluminiumoxyd auszufällen, wie das Hydroxyd, welches in bekannter Weise weiterbehandelt wird, z. B. durch Trocknen oder Calcinieren, um Aluminiumoxyd zu bilden. Es ist auch möglich, Phenol von den Kresolen zu trennen sowie die einzelnen Kresole selbst abzuscheiden, indem man das Aluminiumphenolat und die Kresylate in einem geeigneten heißen Lösungsmittel, wie Toluol, löst und dam? die einzelnen Aluminiumkresylate und darauf das Phenolat fraktioniert ausfällt, indem man die Toluollösung stufenweise abkühlt, um die verschiedenen Aluminiumsalze auszufällen, wobei man nach jeder Kühlstufe abfiltriert und danach weiter abkühlt, um die nächstniedriger schmelzende Verbindung auszufällen. Die abgetrennten Kresylate und das Phenolat werden dann gesondert hydrolysiert, um Phenol und die einzelnen Kresole zu gewinnen. Dieses Verfahren ist insbesondere dann anwendbar, wenn die V erunreinigungen etwa den gleichen Siedebereich wie das Phenol oder die Kresole haben, so daß eine einfache Destillation nicht anwendbar ist.Crude or impure phenolic compounds can be treated in dilute or concentrated mixtures or solutions of hydrocarbons with aluminum or the other metals and the phenolates formed can be separated from the impurities and hydrolyzed, whereby essentially pure phenolic compounds are recovered. In order to obtain pure phenol or cresol from crude or impure mixtures, the impure mixture is treated with aluminum at a temperature at or above the boiling point of phenol or cresol, HgCl 2 being advantageously used as the pathogen. Other metals, such as zinc, can also be used in place of aluminum. The phenolate or the cresylates are separated from the remaining hydrocarbon mixture, e.g. B. by cooling to below about + 4.4 ° and then filtering. The crystals of aluminum phenolate or cresylate are treated with a suitable solvent, e.g. B. light paraffins such as n-heptane, n-pentane or mixtures thereof or with light hydrocarbon distillate oils washed out. The leached metal compounds or crystals are then hydrolyzed with steam or water in order to regenerate the phenol or the cresols and to precipitate an active adsorptive form of aluminum oxide, such as the hydroxide, which is further treated in a known manner, e.g. By drying or calcining to form aluminum oxide. It is also possible to separate phenol from the cresols and to separate the individual cresols themselves by dissolving the aluminum phenolate and the cresylates in a suitable hot solvent such as toluene and dam? the individual aluminum cresylates and then the phenolate precipitate in a fractionated manner by gradually cooling the toluene solution in order to precipitate the various aluminum salts, filtering off after each cooling stage and then cooling further to precipitate the next lower melting compound. The separated cresylates and the phenolate are then hydrolyzed separately in order to obtain phenol and the individual cresols. This process can be used in particular when the impurities have approximately the same boiling range as the phenol or the cresols, so that simple distillation cannot be used.

Das als Nebenprodukt gewonnene Aluminium.oxyd ist als Adsorptionsmittel und/oder als Katalysator oder Katalysatorträger von Wert. Während der Reaktion von Metall und Phenolaten wird Wasserstoff entwickelt.The aluminum oxide obtained as a by-product is used as an adsorbent and / or as a catalyst or catalyst support of value. During the reaction of metal and phenates, it becomes hydrogen developed.

Bei' einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden höhere Reaktionsgeschwindigkeiten erzielt, indem man aufgeheizte, verdampfte, niedrigsiedende wasserlösliche Alkohole oder Phenole mit erhitzten Metallen verwendet, oder man gewinnt die Wärme durch die Bildungswärme des Alkoholates oder Phenolates. Wenn die Reaktionsteilnehmer einen niedrigen Siedepunkt haben, ist die Reaktionsgeschwindigkeit außerordentlich gering. Das gilt insbesondere dann, wenn Methylalkohol mit Aluminium oder anderen Metallen oder Legierungen in Reaktion gebracht wird, sowie auch allgemein·, wenn andere Metalle, wie Zink, Chrom, Mangan, Zink-Aluminium-Legierungen, Aluminium-Chrom-Legierungen und Aluminium-Mangan-Legierungen, mit den niedriger siedenden aliphatischen Alkoholen umgesetzt werden. Nach dieser Ausführungsform wird Methylalkohol verdampft, die Dämpfe werden auf etwa 163 bis 204° aufgeheizt. Das Metall oder die Metallegierung wird ebenfalls auf etwa gleiche Temperatur erhitzt, um die Reaktion einzuleiten. Die Reaktionswärme hält das Metall ohne weitere Wärmezufuhr auf Reaktionstemperatur. Bei dieser Ausführungsform können billige Alkohole, wie Methylalkohol, verwendet wer- 9» den, ohne daß man Druck anwenden muß, um die Temperatur des Reaktionsgemisches zu erhöhen. Man kann auch andere Metalle in Reaktion bringen.In 'another embodiment of the invention higher reaction rates are achieved by using heated, evaporated, low-boiling water-soluble alcohols or phenols are used with heated metals, or one wins the heat through the heat of formation of the alcoholate or phenolate. If the respondents have a have a low boiling point, the reaction rate is extremely slow. This is especially true when methyl alcohol reacts with aluminum or other metals or alloys as well as in general if other metals such as zinc, chromium, manganese, zinc-aluminum alloys, Aluminum-chromium alloys and aluminum-manganese alloys, with the lower boiling aliphatic alcohols are implemented. According to this embodiment, methyl alcohol evaporated, the vapors are heated to about 163 to 204 °. The metal or metal alloy will also heated to approximately the same temperature to initiate the reaction. The heat of reaction holds that Metal to reaction temperature without additional heat supply. In this embodiment, you can cheap alcohols, such as methyl alcohol, can be used without applying pressure to remove the To increase the temperature of the reaction mixture. You can also bring other metals into reaction.

Um Aluminiummethylat herzustellen, wird im wesentlichen wasserfreier Methylalkohol verdampft. Die Dämpfe werden durch eine isolierte aufgeheizte Säule geleitet, die eine Füllung von Aluminiumschrott enthält, der mit einem geeigneten Katalysator, wie HgCl2, behandelt ist. Die Temperatur des Metalls wird so eingestellt, daß sie unterhalb der Zersetzungstemperatur des entstehenden Aluminiummethylates liegt, welches nach unten bis in den Fuß der Säule fließt. Die Reaktionswärme liefert den Hauptteil derjenigen Wärmemenge, die zur Aufheizung der Methylalkoholdämpfe auf Reaktionstemperatur erforderlich ist. Der im Verlauf der Reaktion erzeugte Wasserstoff und die Alkoholdämpfe, welche die Säule aufwärts durchströmen, werden abgekühlt, um den Alkohol zu kondensieren und wiederzugewinnen und ihn dann dem Fuß der Reaktionssäule wieder zuzuführen. Das Aluminiummethylat kann als solches verwendet oder mit Wasser hydrolysiert werden, um. Aluminiumhydroxyd zu gewinnen, welches getrocknet und calciniert wird, wodurch ein stark adsorpi ionsfähiges Aluminiumoxyd gewonnen wird, welches als solches oder z. B. in Kombination mit Molybdänoxyd oder Kieselsäure als Katalysator verwendet werden kann.Essentially anhydrous methyl alcohol is evaporated to produce aluminum methylate. The vapors are passed through an insulated heated column containing a load of aluminum scrap treated with a suitable catalyst such as HgCl 2. The temperature of the metal is adjusted so that it is below the decomposition temperature of the aluminum methylate formed, which flows down to the base of the column. The heat of reaction supplies the majority of that amount of heat which is required to heat the methyl alcohol vapors to the reaction temperature. The hydrogen generated in the course of the reaction and the alcohol vapors flowing up the column are cooled to condense and recover the alcohol and then return it to the base of the reaction column. The aluminum methylate can be used as such or hydrolyzed with water. To win aluminum hydroxide, which is dried and calcined, whereby a strongly adsorptive aluminum oxide is obtained, which as such or z. B. can be used as a catalyst in combination with molybdenum oxide or silica.

Claims (8)

PATENTANSPBÜCHE:PATENT APPLICATIONS: i. Verfahren zur Herstellung von Metalloxydkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metall mit einem wasserfreien Phenol oder Kresol oder dessen Substitutionsprodukten oder mit Dämpfen eines niedrigsiedenden wasserlöslichen Alkohols bei höherer Temperatur behandelt, dasi. Process for the production of metal oxide catalysts, characterized in that a metal with an anhydrous phenol or cresol or its substitution products or with vapors of a low-boiling water-soluble one Treated alcohol at a higher temperature, the gebildete Metallalkoxyd hydrolysiert und das entstandene wasserhaltige Metalloxyd getrocknet und calciniert wird.The metal alkoxide formed is hydrolyzed and the resulting hydrous metal oxide is dried and is calcined. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metall Aluminium oder eine Legierung von Aluminium und Zink verwendet.2. The method according to claim i, characterized in that that aluminum or an alloy of aluminum and zinc is used as the metal. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metall mit Phenol oder Kresol bei dessen Siedepunkt behandelt.3. The method according to claim i, characterized in that treating the metal with phenol or cresol at its boiling point. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfe des niedrigsiedenden Alkohols auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes desselben erhitzt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that that the vapors of the low-boiling alcohol to a temperature above the boiling point of the same to be heated. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallalkoxyd mit Kieselsäurehydrosol hydrolysiert.5. The method according to claim 1, characterized in that that the metal alkoxide is hydrolyzed with silicic acid hydrosol. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallalkoxyd mit einer wäßrigen Lösung hydrolysiert, die einen katalytisch wirksamen Stoff, z. B. Molybdän, enthält."6. The method according to claim 1, characterized in that that the metal alkoxide is hydrolyzed with an aqueous solution, which is a catalytic one active substance, e.g. B. molybdenum. " 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das wasserhaltige MetaJloxyd mit einer Metall- oder Siliciumverbindung, z. B. Ammoniummolybdat, Kieselsäurehydrogel oder -hydrosol, versetzt.7. The method according to claim 1, characterized in that that the hydrous MetaJloxyd with a metal or silicon compound, z. B. Ammonium molybdate, silica hydrogel or hydrosol, added. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus einer Zink-Aluminium-Legierung mit wasserfreiem Phenol oder Kresol erhaltene wasserhaltige Metallalkoxyd auswäscht und nach Vermischen mit Essigsäure'mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniummolybdat vermengt.8. The method according to claims 1 to 6, characterized in that one consists of a zinc-aluminum alloy washes out hydrous metal alkoxide obtained with anhydrous phenol or cresol and after mixing with acetic acid with an ammoniacal solution of ammonium molybdate mixed up. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 820 893.
Considered publications:
German patent specification No. 820 893.
© 609549/470 T. (609 726 12. 56)© 609549/470 T. (609 726 12. 56)
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE820893C (en) * 1948-11-19 1951-11-15 Standard Oil Dev Co Process for the production of a catalyst or a catalyst carrier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE820893C (en) * 1948-11-19 1951-11-15 Standard Oil Dev Co Process for the production of a catalyst or a catalyst carrier

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