DEP0000931BA - Verfahren zur Herstellung von Kobalt-Siliciumkatalysatoren - Google Patents

Description

pUng- A.Bohr

Dr. H. Flncke Lienterfelde-ffest, $.. Dez_e 1949

»!j- LiGhterfelde-Weet Freiwaldauer Weg 28

y.^divJ3r Weg 28

14243
Case 8798

§ 2 f 2 I²- ! ® -S ΐ? B 2- -S
zur Patentanmeldung der

Imperial Chemical Industries Limited, London SW l_f

betreffend.:
Verf'aiiren zur Herstellung von Kobalt-SilioiuEikatalys&toren.

Priorität England Ho· 5546/47 vom 26_e Februar 1947.

X>ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von porigen Kobalt-Silieiumkatalysatoren· G-eiaäas der Erfindung werden diese porigen Kobalt-SiliciuBUcatalysatoren dadurch hergestellt ₉ daüs eine Kobalt-Siliciumlegierung mit dem Gewichtsverliäitniβ von Kobalt au Silicium von 30s70 bis 85s15 in Form von btücken_f bei« spieleweise uraaalien₈ mit wässrigem Alkali behandelt wird, um hierdurch einen 3?eil des Siliciums zu extrahieren wodurch ein körniger Katalysator entsteht, weicher einen Legierungskern und eine aktive Oberflächenschicht besitzte

Unter dein Ausdruck "poriger Katalysator" soll in dieser Beschreibung ein solcher verstanden, werden, eier Teilchen oaer Stücice₉ beispielsweise Komohen enthält, aie durch Zerstückeln einer Legierung hergestellt worden sind, welche das gewünschte katalytisch wirksame üietall üusaoiiüen mit einem oder mehreren anderen Metallen enthält»

er das in einer Saure, Base oder anderen jäxtraktionsflüssigkeit löslioj?

ist als das gewünschte katalytisch wirksame Metall, wcbei diese Legierung zumindest eine Phase enthält, in der Atome des katalytiö-ö wirksaraen Metallesvsich im gleichen Kristallgitter bcfinaen, und wobei die besagten jJeiiclien oder Stücke eine robusten Kern aus

Legierungsniaterial haben und eine wirksame äussere Schicht mit einer durch die teilweise oder vollständige Entfernung des löslicheren Metalle» aus der besagten phase in der besagten ausseren üch.ich.t bewirkten Skelettstruktur· Die Seilchen oder Stücke können auf verschiedenartige Weise hergestellt werden, beispielsweise auroil Zerstossen der Legierung im kalten Zustand, und können verschieden· artigen Grcssenbereichen angehören, liegen jedoch vorzugsweise in dem zwischen 3 und 6 mm_m

Ss ist nicht möglich, befriedigende porige Katalysatoren aus Legierungen herzustellen, wobei das Gewichtsverhältnis von Kobalt zu Silicium weniger als 30:70 beträgt, da in diesem Falle das durch die löüurigsflüssigkeit behandelte produkt zu fie'hwaok ist. Auch ist sB nicht möglich, Legierungen au verarbeiten, bei denen das Verhältnis grosser iet als 8i?il5, da diese sich nur schwer extra«* · nieren l&esen. EgI den Legierungen der angegebenen Art aus Kobalt und silicium können geringe Mengen anderer Metalle auch zugegen sein»

Die Legierungen können durch direktes Erschmelzen der Metalle in einen? Graphit tiegel unter einer ücnutaschictit von Holzkohle, oder in einet?, inerten Gas bei Temperaturen zwischen 1300 und 1500 hergestellt werden, was von der Zusammensetzung der Legierung abhängt» Die homogene Schmelze wird dann abgekühlt und vorzugsweise in Kokillen gegoasen, da hierdurch eine Legierung erhalten wird, welche eine feinkörnige Kristallstruktur besitzt„

.Die Legierung kann in unterteilter Form hergestellt werden, beispielsweise durch Brechen der üusstücke, die vorzugsweise aus kleineren Formstücken bestehen, mittels eines Backenbrechers. Diese Stücken werden dann auf eine Korngrosse zwischen 25 und 1,6 mn gesiebte Eb wurde gefunden, dass Material mit einer feineren &orn® grösse als der angegebenen Abmessung einen ziemlich hohen Druck«· verlust κ in einem Katalysatorbett zur Folge hat, während Material mit einer grosser en Tsilchengrösse als 25 εηώ nur eine verhältnis® massig geringe Oberfläche mit Be^ug auf die Volumeneinheit besitzt und demgemass nur einen Katalysator mit geringer Aktivität lieferte Vorzugsvireise werden die Materieltüilchen auf eine Grosse zwischen 3 und 6 mm gesiebt, da hierdurch ein Katalysator entsteht, der nicht nur hoch aktiv i>_;t, sondern auch mittlere Werte im Druckabfall eines

Katalysatorbettes ergibt* Obwohl eine weitere Elngrenaung der Teil® ohengrb'sse, beispielsweise auf eine süiojj.e zwischen 4_$5 und 6,0 ima_t ©eitere Vorteile zu χ Folge hat, insbesondere eine Verringerung des Druckabfalles, ist dies wegen der erhöhten Kosten selten gerecht® fertigt» Eine Teilcliengrcsse zwischen 6 und 12 mm ist besonders geeignet für die Durchführung von einfachen Hydrierungen-in der flüssigen Phaseβ

per Katalysator kann dadurch, hergestellt werden, dasfc die Legierung aiii, beispielsweise einer 5- bis 3O/iigen wässrigen iJ&trimslryaroxaalcsun^ bei IuO G extrahiert wird» Bei legierungen, bei denen bich aas Le&'ierungsverh&ltnis den λerten 85>:15 nähert₉ ist es stvecknas&sig, mit einwr 40-30/iagen JSatriuaiiydroxydlösung bei etwa 130⁰C z\a arbeiten* Die maximal aul&ssige Siliciumentfernung be» träot 70 Gewichtsprοaent, jeüücio. werden im allgemeinen die besten iirßübni&öe erhielt, wenn 'j> bis 20 Gewichteproaent ües Siliciums extrahiert werden, da oberhalb dieeer Werte die Extraktion des Silieiums schwierig ist, Die Aktivierung und/oder Reaictivierung kann in ö.em Reaictionskeasei selbst durchgeführt werden, in dem der Katalysator zur Anwendung gelangt« Jjer Katalysator wird im allgemeinen alkaüfrel. gewaschen, jedoch ist es bisweilen zweckraiisaig, ihn in alkalisicrter Form au verwenden und in diesem Fall ist eine vollkoimaene Waschung nicht erforderliche

Diese porigen Kob&lt-uilieiumk&talysatoren... sind geeignet sur Ver=» wenaung; in Hydrierungs-, Dehydrierung- und j^^iögenolyseverfahren. und bei Verfahren der reduktive«, jtoinierua^·, wobei diese Arbeitsweise sowohl in der flüssigen als auch in der Dampfphase durch« geführt werden kann» Diese Katalysatoren besitzen gegenüber fein verteilten Kobalt-iU-unmiumkatalysatoren den Vorteil, dass, wenn sie zur Dehydrierung verwendet werden, sie iia wesentlichen Jceine üJnt· Wässerungsaktivität besitaeru Diese Katalysatoren sind im allgemeinen billiger als andere Kobalt-Katalysatoren, Im Gegensatz zu den Raney-Katalysatoren, welche Pulverkatalysatoren sind, sind sie besonderö geeignet zur Verwendung bei kontinuierlich arbeitenden ■Verfahren, wobei ihre Hsuptvorteile folgende sind; ihre "Widerstands« fähiglteit erncglicht lan.ge Anv/endungszeiten, ohne dass eine Zerstörung eintritt» .Bei der Anwendung dieser Katalysatoren ist es nicht notwendig, das Produkt zu filtrieren; sie können in eitu durci

alkalische Behandlung, reaktiviert werden und der Druckabfall in einem Katalysatorbett wiiu bei Anwendung dieser Katalysatoren verringert» Die porigen Xobait-Silieiuinicatalysataren können weiterhin durcl.¹ ojtyaative "und reduktive .regenerierung reaktiviert werden, was in gewissen VerÄiiren von grosser Bedeutung ist, wie Beispiels· lAieiee bei der Dehvclriörung, wobei eine betxäcütliciie Neigung besteilt ziii Abscheidung von koiilexistoiihaitigem Material»

ΘϊρΙ.-lng. A. Bohr bt.p/g. ^9β *^οτ· ¹⁹⁵°*

Or. H. Flnck·
fldW

Wefl «·

14243
Cae« B 8798

ρ 931 X TO/12 β Β

ilOil .|näfta tries Ii.ta

Beschreibung vom 29«· Beaesiber 1949 eineafügen SI IIl l

©ebom rorgesehlagea, ImtmljsatoreB d@r sogeaasnteii

yy erametellen, dass mlnaefst®m® ^

Tox"g^ig@w«lee la wesentllcliea 41« gaas® Meage ©ia@s al&alilös-

Metalle«, belspleleveise A.lttttinium₉ aste @ia@r M®genmg @at*- f«rnt wiräj, die <ii@eee !©tall «id ein katalytisch vlrkvanee Metall»

m»fi Eob-alt_f esthdt_s w*& zwbt änrch alt ©ln©r wiesrig^s AlkalilösiiÄg_e Diese Hatalyeatoren hafeesi ü@n Sachteil, dass ei@ i» eines fel&rezv telltezt Sttstaaö, anfaLleu OBä dass ei© durch @ia» w@it-ere Sattrak* tion eise© feile» &®n alkalilSalichexi Metallee nicht regeneriert mer&m JtHmBn, Es wurde auch sehen Torg#söhl.agen_t' elnext Siekelkatalysator dadurch hermeteilen, dass Ältualxiiim aus einer lickel-Aliaaiaimsilegieruiig teilweise durch Behänd lung sit einen wässrigen kaustischen Alkali ©strahiert wird«,

Claims (1)

1. 9» Β#ν_β- 1950,

   iv'/c-ioguer

   114243
   Gase B 0798

   ρ 951 I TO/12 s 1

   ttl Gtlal. Industries

   I«) Verfahr esa aur H«3?ötellttng von Hob&lt»SiXieiuiBkntaly8atorezi_t da-Aaifefe. g8keKn&eichnet_f dass Stücke einer Kobalt-Sllicl^mlugierrmg»

   w©lohe eiue f©ilßa«mgröese fo» l_t6 bis 25 -as taaai vorsmgsweise vqji 3 feie 6 am a&fweisen. maS, die 0I& ö@wichtsT^rfeältnis voa Itoöalt za. Silicium vom 5OiTO i|le 85« 15 enthalten» mit eines wöeeriges. Alkali md,elt werd<i£i_s um nicht o©iir al© 70i* iaad vorzugsweise iroa 5 bis

   2_e) ?erfafar«i nach Anspruch 1, dadurch gekemiseictaiöte da«o dis

   erimis duaföh ein Terfalire» hergestellt wird» bei ©in© rsaöha Abkühlung der geectaolsenea Legierung vorsugswei.se

   -erfolgt.«

   1 oä«r 2_t dadurch gekenselchnet

   das wissrig# Alkali mkB ©in©r 5 bie 50 gewiehtapro&csitlgen I»äsung v&n M:»trlumhyäTQ%ju besteht«

   4*} VerfaJaraa siaßä .tos^rueb. 1 bis 3» tladureia geki^xts^lchaet^ dass

   die Behandlung öex Üegieitisg adt d«fö wässrige» alkali bsi einer t©b 100 feia 150° durchgef-abyt ^ird·

   5·) ?erfaiir-«R aaeii Anspruch 1 fels 4, «laiureh g©kenss®iohiaet_f dass die Itegieniag ein ÖewichtsTerMltnie aa Kobalt ^m 3ilieiui& Ton TOi50 fels 85*15 besitzt usä die Extraktion bei @ia®r Temperatur to.» 120 bie 150° mit einer wSearigen Alkalllösung durchgeführt «ird_v die 40 bis 50 öewl-e&ts-»^ Satrlvoäiardroxjd enthält/\