DEP0005761DA - Verfahren zur Herstellung von Eisen enthaltenden Katalysatoren für die Kohlenoxydhydrierung. - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, für die Kohlenoxyd-Hydrierung Eisen enthaltende Katalysatoren zu verwenden, die neben Eisen meist Kupfer und/bzw. oder andere Aktivatoren z.B. Magnesium, Aluminium, Chrom, Wolfram einzeln oder gemischt enthalten und durch Fällung aus den Lösungen der entsprechenden Nitrate, Chloride oder dergleichen mit Alkalien hergestellt werden. Obwohl für die Herstellung dieser Katalysatoren die verschiedensten Fällungsbedingungen, wie Fällungstemperatur, Fällungsgeschwindigkeit oder Fällungsmittel, bereits systematisch untersucht worden sind, haben Eisen enthaltende Katalysatoren bisher noch keinen Eingang in die Technik gefunden, da die einzelnen Herstellungschargen häufig unterschiedlich ausfielen und zudem weit geringere Ausbeuten an erwünschten Syntheseprodukten erreicht wurden als bei der Verwendung von Kobalt-Katalysatoren.

Es wurde nun ermittelt, dass man für die Kohlenoxyd-Hydrierung bei normalem oder erhöhtem Druck geeignete hochleistungsfähige Eisen enthaltenden Katalysatoren langer Lebensdauer durch Fällung der Lösungen der entsprechenden Nitrate, Chloride oder dergleichen mit Alkalilösungen, insbesondere mit Kaliumcarbonatlösung, herstellen kann, wenn man die Fällung aus stark verdünnten, beispielsweise etwa 5 bis 10%igen Lösungen - und zwar sowohl der Nitrate als auch der Fällungsmittel - vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen vornimmt.

Bisher wurden Eisen enthaltende Katalysatoren für die Kohlenoxyd-Hydrierung meist aus etwa 20 bis 30%igen Lösungen gefällt, da man den entscheidenden Einfluß des Verdünnungsgrades der Lösung noch nicht erkannt hatte. Durch eingehende Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß neben der Einhaltung bestimmter Fällungsbedingungen der

Verdünnungsgrad sowohl der zu fällenden Metalllösungen als auch der Alkalilösungen von entscheidendem Einfluß auf die Leistungsfähigkeit sowie auf die Lebensdauer der Eisen enthaltenden Katalysatoren ist. Darüber hinaus gelingt es bei der Herstellung von Eisen enthaltenden Katalysatoren gemäß der Erfindung, stets gleichartig ausfallende Chargen herzustellen, was bisher große Schwierigkeiten bereitete.

Vorteilhaft arbeitet man so, dass man die zu fällenden Metallsalze (also Eisen, Kupfer, Mangan-, Magnesium-, Aluminium-, Chromsalze usw.) in einer gemeinsamen Lösung bei einer Temperatur von über etwa 50° durch Zufliessenlassen einer etwa 5 bis 10%igen Kaliumcarbonatlösung, welche ebenfalls vor der Fällung erwärmt wird, ausfällt; man kann aber auch die einzelnen Komponenten des Katalysators für sich fällen und dann erst die Niederschläge mischen. In gleicher Weise können auch sogenannte Trägerkatalysatoren hergestellt werden, wobei man die Trägerstoffe, z.B. Kieselgur, in der Metallsalzlösung suspendiert. Die weitere Behandlung des gefällten Katalysators (d. h. Trocknung, Formgebung, Alkalisierung usw.) erfolgt in an sich bekannter Weise. Die Leistungssteigerung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Eisen enthaltenden Katalysatoren äussert sich gegenüber Katalysatoren gleicher Zusammensetzung, die aber aus konzentrierten Lösungen gefällt worden sind, darin, dass bedeutend niedrigere Betriebstemperaturen angewandt werden können, wobei sich bei gleicher Temperatur eine erhöhte Ausbeute an erwünschten Primärprodukten und ein wesentlich geringerer Methananfall ergibt. So brachte z.B. ein gemäß der Erfindung aus 10%iger Lösung gefällter Eisen und Kupfer enthaltender Katalysator bei einstufiger Fahrweise nach einer Betriebszeit von fünfzig Tagen, ohne dass während dieser Zeit die Temperatur gesteigert werden musste und ohne dass nach dieser Zeit ein Absinken der Leistungsfähigkeit des Katalysators festgestellt werden konnte, bei einer Betriebstemperatur von 225° 135 g Primärprodukte ohne Methan je Normalkubikmeter Nutzgas bei einer Kohlenoxydaufarbeitung von 85%. Verwendet man einen Eisen-Kataly- sator sonst gleicher Zusammensetzung, der aus 20%iger Lösung gefällt worden ist, so bleibt die Ausbeute an Primärprodukten bei der angegebenen Temperatur weit hin der oben genannten Zahn zurück.

Darüber hinaus bieten die gemäss der Erfindung aus stark verdünnten Lösungen gefällten Eisen enthaltenden Katalysatoren den Vorteil, dass sie besonders hart und abreibfest und somit wesentlich extraktionsbeständiger sind als solche, die aus konzentrierteren Lösungen hergestellt worden sind.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Eisen enthaltenden Katalysatoren für die Kohlenoxyd-Hydrierung bei normalem oder erhöhtem Druck, welche gegebenenfalls neben Eisen noch Kupfer und bzw. oder beliebige andere Aktivatoren, wie Magnesium, Aluminium, Chrom oder Wolfram, sowie auch Trägerstoffe enthalten können, durch Fällung der entsprechenden Metallsalzlösungen mit Alkalilösungen, vorzugsweise mit einer Kaliumcarbonatlösung, bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Metallsalzlösungen als auch die Alkalilösungen in starker Verdünnung, insbesondere als etwa 5 bis 10%ige Lösungen angewandt werden.