EP2872599A1 - Process for preparing hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen, and a catalyst useful in the process - Google Patents

Process for preparing hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen, and a catalyst useful in the process

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EP2872599A1
EP2872599A1 EP13735333.0A EP13735333A EP2872599A1 EP 2872599 A1 EP2872599 A1 EP 2872599A1 EP 13735333 A EP13735333 A EP 13735333A EP 2872599 A1 EP2872599 A1 EP 2872599A1
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EP
European Patent Office
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catalyst
hydrocarbons
carbon dioxide
magnesium
hydrogen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13735333.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Baerns
Uwe Rodemerck
Quido Smejkal
Axel BARKSCHAT
Martin HOLENA
David Linke
Martina Marschall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wagner Edmund Dr-Ing
Original Assignee
Wagner Edmund Dr-Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wagner Edmund Dr-Ing filed Critical Wagner Edmund Dr-Ing
Priority to EP13735333.0A priority Critical patent/EP2872599A1/en
Publication of EP2872599A1 publication Critical patent/EP2872599A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0242Coating followed by impregnation
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    • B01J37/031Precipitation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/50Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon dioxide with hydrogen

Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • Presence of a specific catalyst is implemented. With the method according to the invention can be used as fuels
  • Hydrocarbons are formed with very high selectivity. Furthermore arise in the process with good
  • CO2 carbon dioxide
  • global warming global warming
  • CO2 is suitable here as the carbon source, since CO 2 is consumed in the production and only the previously bound amount CO 2 is released when the recovered fuel is combusted.
  • RWGS reverse water-gas shift
  • the RWGS or their reverse reaction is a
  • polymer production In addition to fuel production, the largest consumer of fossil carbon carriers in the chemical industry is polymer production.
  • polymer production predominantly short-chain olefins (ethylene, propylene, butenes) are used as starting materials, from which, directly or after modification, polymers, such as
  • Polyethylene, polypropylene, polyacrylates and polyurethanes are produced mainly from fossil raw materials in refineries by steaming. Other methods, like the
  • CO2 must be stored in underground caverns. However, the CO2 could react with the rock and endanger the stability of the caverns.
  • Iron catalysts which can contain cerium as a promoter were described in S.-S. Nam et al. , J. Chem. Res. (1999) 344 and S.- S. Nam et al. , Appl. Catal. A 179 (1999) 155
  • the object of the invention is a process for producing hydrocarbons and a catalyst therefor
  • Hydrocarbons in particular the chain lengths C5-C15 but also the chain lengths C2-C4 at the highest possible conversion of C0 2 already without recycling of excess CO2 is achieved.
  • a method is sought with which a higher selectivity for liquid C5-C15
  • Hydrocarbons for example, are suitable as fuels, and a higher CC> 2 conversion than with the
  • Catalysts of the prior art for example the 100Fe6, 6Cul5, 7A14K from S.-R. Yan et al. in Appl. Catal. A 194-195 (2000) 63-70.
  • Catalyst contains iron and at least one alkali metal and further satisfies at least one of the following features (i) to (iii):
  • the catalyst contains, based on the
  • Total weight of the catalyst iron in an amount of at least 10% by weight, preferably from 15 to 35% by weight, and further copper and at least one other selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium;
  • the catalyst comprises TiO 2 and / or a
  • the catalyst further contains ruthenium and / or cobalt.
  • the metals such as iron, alkali metal (eg lithium, sodium and potassium), copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium, manganese, ruthenium and cobalt can also be used as compounds, in particular as Oxides are present.
  • the metals Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • Hydrocarbons of carbon dioxide and hydrogen wherein the carbon dioxide is reacted with hydrogen in the presence of a catalyst, wherein the catalyst contains iron and at least one alkali metal.
  • the at least one alkali metal is advantageously selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium and rubidium.
  • the catalyst contains potassium as the at least one alkali metal.
  • the proportion of the at least one alkali metal is 1-30 wt .-% and particularly preferably 5-12 wt .-% with respect to the iron content in
  • the potassium content is preferably 1 to 30 wt .-% and particularly preferably 5 to 12 wt .-% with respect to the iron content in the catalyst.
  • the catalyst comprises 1O2 and / or a
  • the catalyst further contains ruthenium and / or cobalt.
  • the at least one alkali metal contained in the catalyst of process (i) is potassium.
  • the catalyst of process (i) may be two further representatives selected from magnesium, zinc, lanthanum and
  • the catalyst of process (i) may also contain manganese and / or aluminum.
  • the catalyst of process (i) may include manganese and copper.
  • the catalyst contains:
  • Potassium, zirconium and manganese are:
  • a promoter is defined as a constituent or component of a catalyst which positively influences the catalytic reaction.
  • the weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (i) is preferably between 1.5 and 15.
  • the catalyst of process (i) additionally contains ruthenium.
  • the components iron and ruthenium are active components.
  • an active component is defined as the catalytically active ingredient or component.
  • the catalyst of process (i) can be a
  • Catalyst support comprises (unsupported catalyst), the total weight of all promoters in the catalyst based on the catalyst as a whole preferably between 15 and 50 wt .-% and particularly preferably between 30 and 40 wt .-%.
  • Particularly preferred examples of the unsupported catalyst of process (i) are:
  • the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the total weight of all metals in metallic form in the catalyst are given.
  • the metals Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • the catalyst support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3, Al 2 O 3 MgO, TiC> 2, La 2 O 3, ZrC> 2, ZrC> 2 La 2 C> 3, ZrO 2, SiO 2, zeolites and aluminum -Magnesiumhydroxycarbonaten be selected.
  • AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
  • ZrC> 2-1 ⁇ 203 refers to mixtures of ZrÜ2 and La2Ü3, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : Zr0 2 is between 5:95 and 15:85.
  • Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of ZrC> 2 and S1O2, where the
  • the weight ratio between Al 2 O 3 and MgO may be arbitrary.
  • the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
  • Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
  • Preferred catalyst supports are 102, Al 2 O 3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate, with T1O 2 being particularly preferred.
  • the support materials Al2O3 and T1O2 are advantageous in terms of the yield of C5-C15 hydrocarbons. If 1O2 is used as catalyst support in the catalyst of process (i), a high yield of C5-C15
  • the catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250 pm.
  • Process (i) is preferably between 1.5 and 20
  • the supported catalyst of process (i) is
  • catalysts 0.07RuI, 27MgI, 78Cu 20Fe 1.74K / Al 2 O 3 ;
  • the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of
  • Catalyst and the catalyst support are specified.
  • At least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • Another embodiment of the process according to the invention relates to the use of a catalyst which satisfies feature (ii) (process (ii)). If Ti0 2 or aluminum magnesium hydroxycarbonates are used as catalyst carriers in the catalyst of the process according to the invention, a particularly high yield of valuable metal is obtained
  • Hydrocarbons such as C 2 -C 4 and C 5 -C 15 hydrocarbons, achieved while at the same time little undesirable methane is formed.
  • the catalyst supports TiC> 2 and aluminum magnesium hydroxycarbonates preferably have a particle size of 100 to 250 pm.
  • Total catalyst is preferably between 10 and 50 wt .-% iron, more preferably between 15 and 35 wt .-% iron and most preferably between 20 and 25 wt .-% iron. Due to this high iron content, a particularly high CC> 2 conversion is achieved.
  • the catalyst in process (ii) contains potassium as the at least one alkali metal.
  • the catalyst comprises at least one further member selected from the group consisting of magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium, manganese and copper.
  • the at least one further representative is magnesium, zinc or copper.
  • the catalyst in process (ii) contains potassium and copper and at least one further representative selected from the group consisting of aluminum,
  • Embodiments of process (ii) include
  • the components potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, zirconium, manganese and aluminum are promoters.
  • the weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (ii) is the weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (ii)
  • Process (ii) is preferably between 1.5 and 20% by weight and more preferably between 3 and 10% by weight, based on the weight of the catalyst as a whole.
  • the catalyst of process (ii) additionally contains ruthenium.
  • the components iron and ruthenium are active components.
  • metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of Total weight of all metals in metallic form in
  • Catalyst and the catalyst support are specified.
  • At least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • a further embodiment of the process according to the invention relates to the use of a catalyst which satisfies feature (iii) (process (iii)).
  • the components are iron, ruthenium and cobalt
  • the catalyst of process (iii) contains potassium as the at least one alkali metal.
  • the catalyst contains at least one further representative, this being selected from the group consisting of magnesium, zinc, lanthanum,
  • Aluminum, zirconium, manganese and copper is selected.
  • the at least one further representative is magnesium, zinc or copper.
  • the catalyst in process (iii) contains potassium and copper and at least one further member selected from the group
  • the catalyst comprises:
  • the components potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, zirconium, manganese and aluminum are promoters.
  • the weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (iii) is
  • the catalyst in process (iii) may be both supported and unsupported.
  • the total weight of all promoters in the catalyst relative to the catalyst as a whole is preferably between 15 and 50% by weight and more preferably between 30 and 40% by weight.
  • the catalyst support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Al 2 O 3 MgO, TiO 2 , La 2 O 3 , ZrO 2 , ZrO 2 La 20 3 , Zr0 2 -Si0 2 , zeolites and aluminum magnesium hydroxycarbonates be selected.
  • AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
  • Mixing ratio can be arbitrary.
  • r02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and L .203, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : Zr0 2 is between 5:95 and 15:85.
  • Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of Zr02 and SXO2, where the
  • the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
  • Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
  • Preferred catalyst supports are iO 2, Al 2 O 3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate, with 10O 2 being particularly preferred. These support materials are with regard to the yield of C5- C ] _5 hydrocarbons advantageous.
  • the catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250 ⁇ .
  • Process (iii) is preferably between 1.5 and 20% by weight and more preferably between 3 and 10% by weight, based on the weight of the catalyst as a whole.
  • Catalyst and the catalyst support are specified.
  • At least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • process (iv) relates to the preparation of
  • Hydrocarbons of carbon dioxide and hydrogen wherein the carbon dioxide is reacted with hydrogen in the presence of a catalyst, wherein the catalyst contains iron, potassium, copper and magnesium, wherein iron in an amount of
  • At least 8 wt .-% preferably between 10 and 50 wt .-%, particularly preferably between 15 and 35 wt .-%, based on the total weight of the catalyst is included.
  • Catalyst may also contain manganese.
  • the proportion of potassium is 1-30 wt .-% and particularly preferably 5-12 wt .-% with respect to the iron content in the catalyst.
  • the components potassium, copper, magnesium, and manganese are promoters.
  • Iron is an active component
  • the weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of the process is preferably between 1.5 and 15.
  • the catalyst of the process may comprise a catalyst support on which the active components and promoters
  • the total weight of all promoters in the catalyst based on the catalyst as a whole is preferably between 15 and 50% by weight and
  • the catalyst support can be selected from the group consisting of Al 2 O 3, Al 2 O 3 -MgO, TiC> 2, I 2 O 3, ZrC> 2, ZrC 1 -Cl 2, ZrO 2-SiC> 2, zeolites and Aluminum magnesium hydroxycarbonates be selected.
  • AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
  • Zr02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and L .203, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La2Ü3: ZrC> 2 is between 5:95 and 15:85.
  • Zr0 2 -SiC> 2 denotes mixtures of ZrC > 2 and S1O2, where the
  • the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
  • Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
  • the catalyst support is preferably Al 2 O 3.
  • Catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250] i.
  • Method is preferably between 1.5 and 20 wt .-% and particularly preferably between 3 and 10 wt .-% based on the weight of the catalyst as a whole.
  • the following catalysts are particularly preferred: 10El, 0Mg 2.0Cu 0.8K / A1 2 0 3
  • Catalyst and the catalyst support are specified.
  • At least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • Another aspect of the invention relates to the use of the catalysts as described above in the process according to the invention, as described, for example, in the attached US Pat
  • Claim 1 is defined.
  • the process of the invention relates to the reaction of carbon dioxide with hydrogen in the presence of a catalyst, i. the hydrogenation of carbon dioxide by hydrogen in the presence of a catalyst
  • the RWGS reaction of carbon dioxide to carbon monoxide takes place and the carbon monoxide formed is converted to hydrocarbons in a Fischer-Tropsch synthesis.
  • the process of the invention may also be referred to generally as a Fischer-Tropsch process. Preferred are the
  • Hydrocarbons C5-C15 hydrocarbons and / or C2-C4 hydrocarbons.
  • the reaction of the carbon dioxide with hydrogen in the process of the invention preferably takes place at a temperature of 150 to 400 ° C, more preferably 300 to 370 ° C, even more preferably 320 ° C to 370 ° C and most preferably 350 ° C , A temperature of 150 to 400 ° C leads to a particularly high yield
  • Hydrocarbons especially C5-C15 hydrocarbons.
  • a temperature of 300 ° C to 350 ° C is particularly suitable in relation to the yield of C5-C15 hydrocarbons.
  • Hydrogen at a pressure of 10 to 50 bar and more preferably between 15 to 30 bar instead.
  • the reaction of the carbon dioxide is carried out with hydrogen at a temperature of 300 ° C and a pressure of 15 bar or at a temperature of 350 ° C and a pressure of 10 bar.
  • the carbon dioxide used in the process according to the invention can be obtained by flue gas separation from the exhaust gas of power plants, which preferably generate electrical energy from fossil fuels.
  • the hydrogen gas used in the process according to the invention can by
  • Hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen can be carried out in a fixed bed, fluidized bed or bubble column reactor.
  • suitable fixed bed reactors are gas-flow fixed bed catalytic reactors,
  • Bubble column reactors and tube bundle reactors. in the A gas-flow catalytic fixed bed reactor according to the invention is preferably used.
  • Hydrogen, water, unreacted carbon dioxide, and carbon monoxide may contain.
  • the carbon monoxide is
  • the product mixture contains C5-C15 and C2-C hydrocarbons. Contain the C2-C4
  • Hydrocarbons C2-C alkanes so they can be dehydrogenated after their separation to C2-C alkenes, especially ethylene, propylene and butenes.
  • c 5 c ⁇ 15 hydrocarbons include linear, branched and cyclic alkanes and alkenes with a chain length of 5 to 15 carbon atoms.
  • Examples of the C5-C15 alkanes are linear, branched and cyclic isomers of pentanes, hexanes, heptanes, octanes, nonanes, decanes, undecans, dodecanes, tridecanes, tetradecanes and pentadecanes.
  • Examples of the 05-015 alkenes include linear, branched and cyclic isomers of pentenes, hexenes, heptenes, octenes, nonenes, decenes, undecenes, dodecenes, tridecenes,
  • the C5-C15 hydrocarbons are preferably linear and / or branched alkanes and alkenes.
  • C2-C4 hydrocarbons include C2-C4 alkanes and C2-C4 alkenes containing from 2 to 4 carbon atoms, where the C4 alkanes and C4 alkenes can be both linear and branched.
  • Examples of the C 2 -C 4 hydrocarbons are ethane, ethylene, propane, propylene, n-butane, isobutane, 1-butene, 2-butene and 2-methyl-1-propene.
  • Butenes include n-butane, isobutane, 1-butene, 2-butene and 2-methyl-1-propene.
  • the hydrocarbons produced are preferably predominantly C 2 -C 15 hydrocarbons, ie those produced
  • Hydrocarbons include C2-C15 hydrocarbons in an amount of at least 50 mol%.
  • the hydrocarbons of the product mixture obtained in the process according to the invention are preferably ⁇ 50 mol%, more preferably ⁇ 70 mol% of C2-C15 hydrocarbons, based on the hydrocarbons produced.
  • Hydrocarbons which are useful, for example, as fuels such as gasoline, diesel and kerosene
  • C2-C hydrocarbons which may be after dehydration as
  • the molar ratio of c is 5 ⁇ 15 c hydrocarbons to C2-C4 hydrocarbons in the product mixture preferably>. 1
  • methane and higher hydrocarbons (with more than 16
  • the product gas is preferably cooled in a phase separator to 35 ° C, thereby to deposit water in liquid form. If necessary, excess carbon dioxide can be removed from the product gas by absorption in a further step.
  • the product gas can be passed through a medium, for example a solvent, which
  • the separated carbon dioxide gas may include the educt gas stream comprising hydrogen gas and carbon dioxide gas in the
  • the product gas can be separated in a cryogenic separation apparatus or by cryogenic separation technique into those components which are liquid or gaseous at room temperature (20 ° C), with a cryogenic heat exchanger being preferred.
  • a cryogenic separation apparatus or by cryogenic separation technique into those components which are liquid or gaseous at room temperature (20 ° C), with a cryogenic heat exchanger being preferred.
  • the C5-C15 As liquids, the C5-C15
  • Hydrocarbons, methane, excess carbon monoxide and hydrogen are obtained in gaseous form.
  • excess hydrogen gas can be recycled by removing methane from the gas mixture of methane, excess carbon monoxide, and hydrogen by means of membrane separation technology or cryogenic separation.
  • the recycled hydrogen gas can then be recycled to the educt gas stream of the process according to the invention
  • the catalyst is reduced with hydrogen before use in the process according to the invention.
  • the catalyst is, for example, at 500 ° C in a
  • Inert gas stream e.g., nitrogen
  • hydrogen e.g., hydrogen
  • the catalyst used in the process of the present invention can be prepared by precipitation from metal salt solutions or by milling metal oxides. This gives an unsupported catalyst.
  • supported catalyst can be prepared by reacting a catalyst support with metal salt solutions, e.g. aqueous metal nitrate solutions, impregnated, for example
  • the impregnated catalyst support is dried after each impregnation step.
  • the catalysts become oxalate during production
  • oxalate is preferably in the form of
  • Ammonium oxalate or metal oxalate is added. Particularly preferred is ammonium oxalate. As has been shown, this leads to a better distribution of the active components, in particular iron, and the promoters in the catalyst or on the support.
  • impregnated catalyst supports are preferably calcined after drying. Calcination may be carried out, for example, in a muffle furnace in still air (e.g., at 350 ° C) or in the inert gas stream (e.g., at 400 ° C). When a catalyst containing oxalate is calcined, complete decomposition (combustion) of the oxalate occurs; the oxalate is removed without residue during calcination.
  • the invention relates to the
  • Catalyst as such.
  • the catalyst according to the invention comprises as
  • Catalyst components based on the total weight of the catalyst, at least 10 wt .-%, preferably 10-50 wt .-%, particularly preferably 15 and 35 wt .-% and very particularly preferably 20-25 wt .-% iron, and potassium, Copper and at least one other component selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium.
  • the catalyst at least 10 wt .-%, preferably 10-50 wt .-%, particularly preferably 15 and 35 wt .-% and very particularly preferably 20-25 wt .-% iron, and potassium, Copper and at least one other component selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium.
  • the catalyst based on the total weight of the catalyst, at least 10 wt .-%, preferably 10-50 wt .-%, particularly preferably 15 and 35 wt .-% and very particularly preferably 20-25 wt .-% iron, and potassium, Copper and at least one other component selected from
  • catalyst according to the invention at least one of the following metals: manganese, ruthenium, aluminum and cobalt.
  • Preferred embodiments of the catalyst according to the invention contain
  • the components iron and ruthenium are active components.
  • Magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the catalyst according to the invention is preferably between 1.5 and 15.
  • at least some of the metals are present, more preferably all metals are present as oxide.
  • the catalyst according to the invention can be both supported and unsupported.
  • the total weight of all metals selected from the group consisting of potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the catalyst based on the total catalyst is preferably between 15 and 50 wt .-% and especially
  • unsupported catalyst of the invention preferably between 30 and 40 wt .-%.
  • Particularly preferred examples of the unsupported catalyst of the invention are: H, 3Lal4, 1Cu70.7 Fe3.9K; and
  • the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the total weight of all metals in metallic form in the catalyst are given.
  • the support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Al 2 O 3 MgO, TiO 2 , La 2 O 3 , ZrO 2 , ZrO 2 -LaO 3 / ZrO 2 -SiO 2 , zeolites and aluminum magnesium hydroxycarbonates be.
  • AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
  • Zr02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and La2Ü3, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : ZrC> 2 is between 5:95 and 15:85.
  • Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of ZrO 2 and S1O2, where the
  • the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
  • Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
  • Preferred catalyst supports are TiO 2 ; AI2O3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate. These support materials are advantageous in terms of the yield of C5-C15 hydrocarbons. Contains the catalyst T1O2 as a carrier, so is a high yield of C5-C15 hydrocarbons in the
  • Copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the supported catalyst is preferably between 1.5 and 20 wt .-% and particularly preferably between 3 and 10 wt .-% based on the weight of the catalyst as a whole.
  • the supported catalyst of the invention is preferably selected from the following catalysts:
  • the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of
  • Catalyst and the carrier are specified.
  • at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
  • Another aspect of the invention relates to the use of the catalysts, as described above, in one of
  • Catalyst 2 II, 6Mg II, 6Mn II, 6Cu 58.2Fe 7, OK
  • Catalyst 2 was prepared analogously to the preparation of catalyst 1 from 2.45 g of Mg (NO 3 ) 2 '6H 2 O, 1.06 g of Mn (NO 3 ) 2 .4 ⁇ 2 0, 0.88 g of Cu (NO 3 ) 2 -3H 2 0, 7.81 g Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 0 and 0.36 g K 0 3
  • Step 1 5 ml of an aqueous Fe (NO 3 ) 3 solution (content 48.7 g / 1 Fe) were added to lg Ti0 2 (Degussa Aerolyst 7708, particle size 0.1-0, 25 mm) while shaking at room temperature.
  • aqueous Fe (NO 3 ) 3 solution content 48.7 g / 1 Fe
  • Step 2 5 ml of an aqueous KNO 3 solution (content 3.69 g / 1 K) were pipetted onto the dried mixture from step 1 with shaking at room temperature, the mixture was heated to 100 ° C. and concentrated by shaking at 100 ° C. and dried , Step 3: To the dried mixture of Step 2 was added 5 ml of an aqueous under stirring at room temperature
  • Step 4 The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air.
  • Catalyst 4 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 2, the content of the aqueous K O3 solution was 4.85 g / 1 K.
  • Catalyst 5 0, lRu 0.2Cu 0.3Zn 19.2Fe 1.3K / TiO;
  • Catalyst 5 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1, the content of the aqueous
  • step 4 the content of the aqueous K O 3 solution was 3.41 g / 1 K
  • step 3 the content of the aqueous Zn (NO 3) 2 solution 0.71 g / 1 Zn, and step 4 was replaced by the following steps 4 through 6:
  • Step 4 To the dried mixture of step 3, shaking at room temperature 5 ml of an aqueous
  • Step 5 To the dried mixture from step 4, shaking at room temperature, 5 ml of an aqueous
  • Step 6 The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air.
  • Catalyst 6 0.07Ru 0.3Zn 19.2Fe 2, OK / Tip
  • Catalyst 6 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1, the content of the aqueous
  • step 4 the content of the aqueous KNO 3 solution was 5.13 g / 1 K
  • step 3 the content of the aqueous Zn (NO 3) 2 solution was 0 , 73 g / 1 Zn
  • step 4 was replaced by the following steps 4 and 5:
  • Step 4 To the dried mixture of step 3, shaking at room temperature 5 ml of an aqueous
  • Step 5 The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air.
  • Catalyst 7 2.2Zr l, 7Mn 2.4Zn 18.8Fe 1.6K / TiO ?
  • Catalyst 7 was prepared analogously to the preparation of catalyst 5, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.3 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNO 3 solution was 4.37 g / 1 K in step 3, the content of the aqueous n (NO 3) 2 solution was 6.68 g / 1 Zn, in step 4, the content of the aqueous ZrO (NO 3) 2 solution was 5.91 g / 1 Zr and in step 5, the content of the aqueous Mn (NC> 3) 2 solution was 4.62 g / 1 Mn.
  • Catalyst 8 0.97Cu 19.16Fe 1.63K / Tip ?
  • Catalyst 8 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1 5 ml of an aqueous solution of Fe (NC> 3) 3 (content 49.1 g / 1 Fe) and 2 ml of a
  • Ammonium oxalate solution (content 25.15 g / 1 oxalate) were used, in step 2 the content of the aqueous KNO3 solution was 4.17 g / 1 K and in step 3 the content of the aqueous Cu (N0 3 ) 2 solution 2, 48 g / 1 Cu.
  • Catalyst 9 was prepared analogously to the preparation of catalyst 6, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.2 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNO 3 solution was 4.42 g / 1K, in Step 3, the content of the Cu (NO3) 2 aqueous solution was 10.24 g / 1Cu, and in Step 4, the content of the ZrO (NO3) 2 aqueous solution was 5.71 g / 1Zr.
  • Catalyst 10 3, lZr 2, 8Mn 0.9Cu 18.8Fe 1.4K / Tip ?
  • Catalyst 10 was prepared analogously to the preparation of catalyst 5, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.5 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNC> 3 solution was 3.80 g / 1 K was, in step 3, the content of the aqueous ZrO (NO 3) 2 solution was 8.43 g / 1 Zr, in step 4, the content of the aqueous Mn (NO 3) 2 solution was 7.62 g / 1 Mn and in step 5, the content of the aqueous Cu (NC> 3) 2 solution was 2.57 g / l Cu.
  • Hydrogen was carried out in a fixed bed reactor (stainless steel tube, Inner diameter 5 mm). All catalysts were used in a grain fraction of 100-250 ⁇ m to
  • the analysis of the product gas was carried out by an on-line coupled Gas Chromatograph in the gas phase. For this purpose, an operating pressure of 10 bar was chosen and, secondly, all the pipes and valves after the reactor and the GC inlet system were heated to at least 150 ° C. In addition, a hot gas separator (150 ° C) and a cold gas separator (room temperature), each with integrated aerosol filter, were integrated into the flue pipe. It became the two-dimensional
  • thermal conductivity detector CO2, ethylene, ethane, water, H2, N2, methane, CO
  • FID Flame ionization detector
  • Gas chromatographs were equipped with a PorapakQ column and a PoraPlotQ column. The columns were heated with a temperature program from the start temperature 50 ° C to 200 ° C.
  • the second channel was equipped with a FFAP column and an Al203 / KCl column (25m x 0.32mm, 5pm film thickness) with the FFAP column operating at a temperature of 50-200 ° C.
  • the A ⁇ Oß / KCl column was washed with a
  • Olefin content proportion of C2-C4 olefins in mol% based on all the C2-C4 hydrocarbons (Y (C 2 -C 4))
  • the catalysts 11-67 were prepared by impregnation of carrier materials. If several components are contained on a carrier, the impregnation became sequential,
  • Aerolyst 7708 Aerolyst 7708), S1O2 (Degussa Aerolyst 355), aluminum magnesium hydroxycarbonate with a weight ratio A1 2 0 3 : MgO of 30: 70 (Pural MG70)
  • Table 2 summarizes the compositions of catalysts 11-67. The proportion of the respective metal in metallic form is given in wt .-% and refers to the total weight of all metals in metallic form in the catalyst and the catalyst support. Table 2: Compositions of the catalysts
  • Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
  • Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
  • Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
  • Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.

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Abstract

The invention relates to a process for preparing hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen by reaction of carbon dioxide with hydrogen in the presence of a specific catalyst. The process of the invention can be used to form C5-C15 hydrocarbons that are of interest as fuels (petrol, diesel, kerosene), with very high selectivity. The process additionally and very selectively produces C2-C4 hydrocarbons, which can be used as valuable feedstocks in the chemical industry. The process achieves a high CO2 conversion even without recycling of excess carbon dioxide. According to a further aspect, the invention relates to the catalysts as such.

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff und ein in dem Verfahren verwendbarer Katalysator  A process for producing hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen and a catalyst useful in the process
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur The present invention relates to a method for
Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff, bei dem Kohlendioxid mit Wasserstoff in Production of hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen, in which carbon dioxide with hydrogen in
Gegenwart eines speziellen Katalysators umgesetzt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können als Treibstoffe Presence of a specific catalyst is implemented. With the method according to the invention can be used as fuels
(Benzin, Diesel, Kerosin) interessante C5-C15  (Gasoline, diesel, kerosene) interesting C5-C15
Kohlenwasserstoffe mit sehr hoher Selektivität gebildet werden. Ferner entstehen in dem Verfahren mit guter Hydrocarbons are formed with very high selectivity. Furthermore arise in the process with good
Selektivität C2-C4 Kohlenwasserstoffe, die als wertvolle Ausgangsstoffe in der chemischen Industrie verwendet werden können. Bei dem Verfahren wird ein hoher Umsatz von CO2 bereits ohne Rückführung von überschüssigem Kohlendioxid erreicht. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Katalysatoren als solche. Selectivity C2-C4 Hydrocarbons, which can be used as valuable raw materials in the chemical industry. In the process, a high conversion of CO2 is already achieved without recycling of excess carbon dioxide. In another aspect, the invention relates to the catalysts as such.
Stand der Technik State of the art
Die weltweit zurückgehenden Vorräte an fossilen The world's declining fossil reserves
Kohlenstoffträgern sowie die zunehmende Anreicherung der Atmosphäre mit Kohlendioxid (CO2) und der dadurch bedingte Treibhauseffekt (globale Erwärmung) erfordern ein Umdenken bei der Nutzung von fossilem Kohlenstoff als Energieträger und Ausgangsstoff für die Produktion von Treibstoffen. Carbon carriers as well as the increasing enrichment of the atmosphere with carbon dioxide (CO2) and the resulting greenhouse effect (global warming) call for a rethinking of the use of fossil carbon as an energy carrier and source material for the production of fuels.
Gegenwärtig erfolgt ein Umstieg der Treibstoffproduktion von Erdöl- zu Erdgas-basierten Verfahren. Dazu werden die Currently, there is a shift in fuel production from petroleum to natural gas based processes. These are the
Synthesegaserzeugung aus Methan und die katalysierte Fischer- Tropsch-Synthese (FT) gekoppelt. Synthesis gas production from methane and the catalyzed Fischer-Tropsch synthesis (FT) coupled.
Fischer-Tropsch-Synthese : Fischer-Tropsch synthesis:
CO + 2 H2 -> [-CH2-] + H20 (1) Als Produkte können kürzerkettige (Benzin, Diesel) und längerkettige Kohlenwasserstoffe (Wachse) erhalten werden. Benzin enthält Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 12 CO + 2H 2 -> [-CH 2 -] + H 2 O (1) As products, shorter-chain (gasoline, diesel) and longer-chain hydrocarbons (waxes) can be obtained. Gasoline contains hydrocarbons from 5 to 12
Kohlenstoffatomen, während Diesel längerkettige Carbon atoms, while diesel longer chain
Kohlenwasserstoffe enthält, nämlich ab ca. 9 Contains hydrocarbons, namely from about 9
Kohlenstoffatomen. Carbon atoms.
Die FT-Synthese trägt selbst zur C02"Emission bei, da CO2 als Nebenprodukt in mehreren Gleichgewichtsreaktionen entsteht, z.B. aus Kohlenmonoxid und Wasserdampf im Wassergas-Shift : FT synthesis itself contributes to CO 2 emission since CO 2 is a by-product of several equilibrium reactions, for example, carbon monoxide and water vapor in water gas shift:
CO + H20 C02 + H2 (2) CO + H 2 0 C0 2 + H 2 (2)
Deshalb wird nach Verfahren zur TreibstoffProduktion gesucht, die C02 -neutral sind. Beispielsweise eignet sich hier CO2 als Kohlenstoffquelle, da C02 bei der Produktion verbraucht wird und beim Verbrennen des gewonnenen Treibstoffs lediglich die vorher gebundene Menge C02 freigesetzt wird. Therefore, we are looking for processes for fuel production that are C0 2 neutral. For example, CO2 is suitable here as the carbon source, since CO 2 is consumed in the production and only the previously bound amount CO 2 is released when the recovered fuel is combusted.
Ein Ansatz hierzu ist, C02 mit Wasserstoff im umgekehrten Wassergas-Shift (reverse water-gas shift = RWGS) zu CO und Wasser umzusetzen: One approach is to convert C0 2 to CO and water with hydrogen in reverse water-gas shift (RWGS):
C02 + H2 CO + H20 (3) und anschließend das gewonnene CO in der Fischer-Tropsch- Reaktion durch Hydrierung in Kohlenwasserstoffe umzuwandeln. Die Gesamtreaktion lautet dann: C0 2 + H 2 CO + H 2 0 (3) and then convert the recovered CO in the Fischer-Tropsch reaction by hydrogenation in hydrocarbons. The overall response is then:
C02 + 3 H2 [-CH2-] + 2 H20 (4) C0 2 + 3 H 2 [-CH 2 -] + 2 H 2 0 (4)
Die RWGS bzw. deren umgekehrte Reaktion ist eine The RWGS or their reverse reaction is a
Gleichgewichtsreaktion, die durch die Temperatur und das Verhältnis der Partialdrücke limitiert ist. Ein H2:C02- Verhältnis von 3 entspricht dem stöchiometrischen Verhältnis der Gesamtreaktion, siehe Gleichung (4) . Der CO2 -Umsatz und die Ausbeute von CO steigen mit der Temperatur; erst bei ca. 500°C werden 50% des C02 zu CO umgewandelt und für einen vollständigen Umsatz werden Temperaturen von weit über 1000°C benötigt. Im Temperaturbereich von 220-300°C liegt der Anteil des zu CO umgewandelten CO2 bei 12-22%. Equilibrium reaction, which is limited by the temperature and the ratio of the partial pressures. An H 2 : C0 2 ratio of 3 corresponds to the stoichiometric ratio of the overall reaction, see equation (4). The CO2 conversion and the yield of CO increases with temperature; only at about 500 ° C 50% of C0 2 are converted to CO and for complete conversion temperatures of well over 1000 ° C are required. In the temperature range of 220-300 ° C, the proportion of CO converted to CO2 is 12-22%.
Neben der Treibstoffproduktion ist der größte Verbraucher von fossilen Kohlenstoffträgern in der chemischen Industrie die Polymerproduktion. Hier werden vorwiegend kurzkettige Olefine (Ethylen, Propylen, Butene) als Ausgangsstoffe eingesetzt, aus denen direkt oder nach Modifizierung Polymere, wie In addition to fuel production, the largest consumer of fossil carbon carriers in the chemical industry is polymer production. Here, predominantly short-chain olefins (ethylene, propylene, butenes) are used as starting materials, from which, directly or after modification, polymers, such as
Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylate und Polyurethane, hergestellt werden. Gegenwärtig werden die genannten Olefine hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen in Raffinerien durch Dampferacken hergestellt. Andere Verfahren, wie die Polyethylene, polypropylene, polyacrylates and polyurethanes. At present, the olefins mentioned are produced mainly from fossil raw materials in refineries by steaming. Other methods, like the
katalytische Dehydrierung von Alkanen oder die Umwandlung von Olefinen in andere Olefine durch Metathese spielen nur eine untergeordnete Rolle und basieren ebenfalls auf fossilen Rohstoffen. Um von fossilen Rohstoffen unabhängig zu werden, ist es erstrebenswert, Kohlenwasserstoffe für die Catalytic dehydrogenation of alkanes or the conversion of olefins into other olefins by metathesis play only a minor role and are also based on fossil fuels. In order to become independent of fossil fuels, it is desirable to use hydrocarbons for the
Treibstoffproduktion und kurzkettige Olefine aus dem Rohstoff CO2 herzustellen. Produce fuel production and short-chain olefins from the raw material CO2.
Ein weiterer Ansatz, die Anreicherung von CO2 in der Another approach, the accumulation of CO2 in the
Atmosphäre und den dadurch bedingten Treibhauseffekt (globale Erwärmung) zu reduzieren, ist CO2 in unterirdischen Kavernen zu speichern. Dabei könnte allerdings das CO2 mit dem Gestein reagieren und die Stabilität der Kavernen gefährden. To reduce the atmosphere and the resulting greenhouse effect (global warming), CO2 must be stored in underground caverns. However, the CO2 could react with the rock and endanger the stability of the caverns.
Es wäre wünschenswert, das CO2 in flüssige Kohlenwasserstoffe (mehr als 5 Kohlenstoffatome) umzuwandeln, die dann in den Kavernen gespeichert werden und bei Bedarf als Treibstoffoder Rohstoffresource für die chemische Industrie verwendet werden können. It would be desirable to convert the CO2 to liquid hydrocarbons (more than 5 carbon atoms), which are then stored in the caverns and can be used as needed as fuel or raw material resource for the chemical industry.
In einer frühen Arbeit von G. D. Weatherbee et al . (J. Catal . 87 (1984) 352) wurde die Hydrierung von CO2 durch Cobalt, Eisen und Ruthenium beschrieben, wobei diese auf Silica geträgert waren. In D. Li et al., Appl . Catal . A 180 (1999) 227 wurde die Methanerzeugung aus CO2 und H2 in Gegenwart von Ruthenium auf einem Ti02-Träger untersucht. In an early work by GD Weatherbee et al. (J. Catal. 87 (1984) 352), the hydrogenation of CO2 by cobalt, Iron and ruthenium described, these were supported on silica. In D.Li et al., Appl. Catal. A 180 (1999) 227 investigated the methane production from CO2 and H 2 in the presence of ruthenium on a Ti0 2 support .
Verschiedene Publikationen von T. Riedel et al . und H. Schulz et al. (T. Riedel, Dissertation Universität Karlsruhe 2002; H. Schulz et al . , Ap l. Catal. A, 186 (1999) 215; T. Riedel et al., Appl. Catal. A, 186 (1999) 201; T. Riedel et al . , Ind. Eng. Chem. Res., 40 (2001) 1355; H . Schulz et al . , Topics Catal., 32 (2005) 117) befassen sich mit der Various publications by T. Riedel et al. and H. Schulz et al. (T. Riedel, Dissertation Universität Karlsruhe 2002, H. Schulz et al., Ap l Catal A, 186 (1999) 215, T. Riedel et al., Appl. Catal. A, 186 (1999) 201; Riedel et al., Ind. Eng. Chem. Res., 40 (2001) 1355; H. Schulz et al., Topics Catal., 32 (2005) 117)
Hydrierung von C02 durch Fe/Al2C>3 -Katalysatoren, die die Promotoren Kupfer und Kalium enthalten. Des Weiteren sind in T. Riedel et al., Appl. Catal. A, 186 (1999) 201 neben den Eisenkatalysatoren auf AI2O3 -Trägern auch solche auf Ti02- oder Si02 -Trägern für die Hydrierung von C02 beschrieben. In G. Kishan et al . , Catal. Lett. 56 (1998) 215 wurde Fe-K auf Al2C>3, MgO oder Al203-MgO, mit verschiedenen Anteilen an AI2O3 und MgO, in der Hydrierung von C02 verwendet. Hydrogenation of C0 2 by Fe / Al2C> 3 catalysts containing the promoters copper and potassium. Further, in T. Riedel et al., Appl. Catal. A, 186 (1999) 201 described in addition to the iron catalysts on AI2O3 carriers and those on Ti0 2 - or Si0 2 carriers for the hydrogenation of C0 2 described. In G. Kishan et al. , Catal. Lett. 56 (1998) 215, Fe-K on Al 2 C> 3, MgO or Al 2 O 3-MgO, with different proportions of Al 2 O 3 and MgO, was used in the hydrogenation of CO 2 .
Eisenkatalysatoren, die Cer als Promotor enthalten können, wurden in S.-S. Nam et al . , J. Chem. Res. (1999) 344 und S.- S. Nam et al . , Appl. Catal. A 179 (1999) 155 auf Iron catalysts which can contain cerium as a promoter were described in S.-S. Nam et al. , J. Chem. Res. (1999) 344 and S.- S. Nam et al. , Appl. Catal. A 179 (1999) 155
Alkalimetallion-getauschte Zeolithe aufgebracht und in der Hydrierung von C02 getestet. Eine Veröffentlichung von R.W. Dorner et al . (R.W. Dorner et al. , „Effects of Loading and Doping on Iron-based C02 Hydrogenation Catalysts" , Naval Research Laboratory, NRL/MR/6180--09-9200 (2009)) befasst sich mit der CO2 -Hydrierung in Gegenwart von auf Y-AI2O3- geträgerten Eisenkatalysatoren, die mit Mangan dotiert sein können. Der Katalysator 100Fe6 , 6Cul5 , 7A14K wurde in S.-R. Yan et al., Appl. Catal. A 194-195 (2000) 63-70 bezüglich seiner Aktivität in der Hydrierung von CO2 getestet. Applied alkali metal ion-exchanged zeolites and tested in the hydrogenation of C0 2 . A paper by RW Dorner et al. (RW Dorner et al., "Effects of Loading and doping on Iron-based C0 2 Hydrogenation Catalysts", Naval Research Laboratory, NRL / MR / 6180--09-9200 (2009)) deals with the CO2 hydrogenation in the presence Yan-Al2O3-supported iron catalysts which may be doped with manganese The catalyst 100Fe6, 6Cul5, 7A14K was described in S.R. Yan et al., Appl. Catal. A 194-195 (2000) 63-70 its activity in the hydrogenation of CO2 tested.
Die nicht sehr umfangreiche Literatur auf dem Gebiet der katalytischen C02-Hydrierung ist in P.S.S. Prasad et al . , Catal. Surv. Asia 12 (2008) 170 zusammengefasst . Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen und einen Katalysator dafür The not very extensive literature in the field of catalytic C0 2 hydrogenation is described in PSS Prasad et al. , Catal. Surv. Asia 12 (2008) 170 summarized. The object of the invention is a process for producing hydrocarbons and a catalyst therefor
bereitzustellen, mit dem eine hohe Selektivität für to provide a high selectivity for
Kohlenwasserstoffe, insbesondere der Kettenlängen C5-C15 aber auch der Kettenlängen C2-C4 bei einem möglichst hohen Umsatz von C02 bereits ohne Rückführung von überschüssigem CO2 erzielt wird. Insbesondere wird nach einem Verfahren gesucht, mit dem eine höhere Selektivität für flüssige C5-C15 Hydrocarbons, in particular the chain lengths C5-C15 but also the chain lengths C2-C4 at the highest possible conversion of C0 2 already without recycling of excess CO2 is achieved. In particular, a method is sought with which a higher selectivity for liquid C5-C15
Kohlenwasserstoffe, die beispielsweise als Treibstoffe geeignet sind, und ein höherer CC>2-Umsatz als mit den Hydrocarbons, for example, are suitable as fuels, and a higher CC> 2 conversion than with the
Katalysatoren des Standes der Technik, beispielsweise dem 100Fe6, 6Cul5, 7A14K von S.-R. Yan et al . in Appl . Catal . A 194-195 (2000) 63-70, erreicht werden. Catalysts of the prior art, for example the 100Fe6, 6Cul5, 7A14K from S.-R. Yan et al. in Appl. Catal. A 194-195 (2000) 63-70.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff in Gegenwart eines speziellen Katalysators gelöst, wie es in dem beigefügten Patentanspruch 1 definiert ist. Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete The object is achieved by a process for the preparation of hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen in the presence of a specific catalyst, as defined in the appended claim 1. The used in the process according to the invention
Katalysator enthält Eisen und mindestens ein Alkalimetall und erfüllt ferner mindestens eines der folgenden Merkmale (i) bis (iii) : Catalyst contains iron and at least one alkali metal and further satisfies at least one of the following features (i) to (iii):
(i) der Katalysator enthält, bezogen auf das  (i) the catalyst contains, based on the
Gesamtgewicht des Katalysators, Eisen in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise von 15 und 35 Gew.-%, und ferner Kupfer und mindestens einen weiteren Vertreter, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Zirkonium; Total weight of the catalyst, iron in an amount of at least 10% by weight, preferably from 15 to 35% by weight, and further copper and at least one other selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium;
(ii) der Katalysator umfasst Ti02 und/oder ein (ii) the catalyst comprises TiO 2 and / or a
Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat als Katalysatorträger; Aluminum magnesium hydroxycarbonate as catalyst support;
(iii) der Katalysator enthält ferner Ruthenium und/oder Cobalt .  (iii) the catalyst further contains ruthenium and / or cobalt.
Eine spezielle Ausführungsform des obigen Katalysators mit dem Merkmal (i) ist Gegenstand des beigefügten A specific embodiment of the above catalyst having the feature (i) is the subject of the attached
Patentanspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff und des erfindungsgemäßen Katalysators sind Claim 13. Advantageous developments of the process according to the invention for the production of hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen and the catalyst according to the invention are
Gegenstand der Unteransprüche. Subject of the dependent claims.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
In dem erfindungsgemäßen Katalysator und im Katalysator des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Metalle, wie Eisen, Alkalimetall (z.B. Lithium, Natrium und Kalium), Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Aluminium, Zirkonium, Mangan, Ruthenium und Cobalt auch als Verbindungen, insbesondere als Oxide vorliegen. Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. In the catalyst according to the invention and in the catalyst of the process according to the invention, the metals such as iron, alkali metal (eg lithium, sodium and potassium), copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium, manganese, ruthenium and cobalt can also be used as compounds, in particular as Oxides are present. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von In the inventive method for the preparation of
Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff, bei dem Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, wobei der Katalysator Eisen und mindestens ein Alkalimetall enthält. Hydrocarbons of carbon dioxide and hydrogen, wherein the carbon dioxide is reacted with hydrogen in the presence of a catalyst, wherein the catalyst contains iron and at least one alkali metal.
Das mindestens eine Alkalimetall ist vorteilhaft ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium und Rubidium. Vorzugsweise enthält der Katalysator Kalium als das mindestens eine Alkalimetall . Vorzugsweise ist der Anteil an dem mindestens einen Alkalimetall 1 - 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 - 12 Gew.-% in Bezug auf den Eisenanteil im The at least one alkali metal is advantageously selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium and rubidium. Preferably, the catalyst contains potassium as the at least one alkali metal. Preferably, the proportion of the at least one alkali metal is 1-30 wt .-% and particularly preferably 5-12 wt .-% with respect to the iron content in
Katalysator. Wenn der Katalysator im erfindungsgemäßen Catalyst. When the catalyst in the inventive
Verfahren Kalium enthält, ist der Kaliumgehalt vorzugsweise 1 - 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 - 12 Gew.-% in Bezug auf den Eisenanteil im Katalysator. Contains potassium, the potassium content is preferably 1 to 30 wt .-% and particularly preferably 5 to 12 wt .-% with respect to the iron content in the catalyst.
Im erfindungsgemäßen Verfahren ist wesentlich, dass der In the process according to the invention it is essential that the
Katalysator mindestens eines der folgenden Merkmale (i) bis (iii) erfüllt: (i) der Katalysator enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, Eisen in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise von 15 und 35 Gew.-%, und ferner Kupfer und mindestens einen weiteren Vertreter, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Zirkonium; Catalyst of at least one of the following features (i) to (iii): (I) the catalyst contains, based on the total weight of the catalyst, iron in an amount of at least 10 wt .-%, preferably from 15 and 35 wt .-%, and further copper and at least one further representative selected from magnesium, zinc , Lanthanum and zirconium;
(ii) der Katalysator umfasst 1O2 und/oder ein (ii) the catalyst comprises 1O2 and / or a
Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat als Katalysatorträger; Aluminum magnesium hydroxycarbonate as catalyst support;
(iii) der Katalysator enthält ferner Ruthenium und/oder Cobalt . (iii) the catalyst further contains ruthenium and / or cobalt.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens An embodiment of the method according to the invention
betrifft die Verwendung eines Katalysators, der das Merkmal (i) erfüllt (Verfahren (i) ) . relates to the use of a catalyst satisfying feature (i) (method (i)).
Vorzugsweise ist das mindestens eine Alkalimetall, das im Katalysator des Verfahrens (i) enthalten ist, Kalium. Preferably, the at least one alkali metal contained in the catalyst of process (i) is potassium.
Optional kann der Katalysator des Verfahrens (i) zwei weitere Vertreter, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Optionally, the catalyst of process (i) may be two further representatives selected from magnesium, zinc, lanthanum and
Zirkonium, enthalten. Der Katalysator des Verfahrens (i) kann außerdem Mangan und/oder Aluminium enthalten. Beispielsweise kann der Katalysator des Verfahrens (i) Mangan und Kupfer enthalten. In bevorzugten Ausführungsformen des Zirconium, included. The catalyst of process (i) may also contain manganese and / or aluminum. For example, the catalyst of process (i) may include manganese and copper. In preferred embodiments of the
erfindungsgemäßen Verfahrens enthält der Katalysator: According to the invention, the catalyst contains:
- Kalium und Lanthan; - potassium and lanthanum;
- Kalium und Magnesium;  - potassium and magnesium;
- Kalium und Zirkonium;  - potassium and zirconium;
- Kalium und Zink;  - potassium and zinc;
- Kalium, Magnesium und Mangan; oder  - potassium, magnesium and manganese; or
- Kalium, Zirkonium und Mangan, und besonders bevorzugt sind dabei:  Potassium, zirconium and manganese, and particularly preferred are:
Kalium, Magnesium und Mangan; oder - Kalium, Zirkonium und Mangan. Potassium, magnesium and manganese; or - Potassium, zirconium and manganese.
Die Komponenten Kalium, Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Zirkonium, Mangan und Aluminium stellen dabei Promotoren dar. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung ist ein Promotor als Bestandteil bzw. Komponente eines Katalysators definiert, der die Katalysereaktion positiv beeinflusst. The components potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, zirconium, manganese and aluminum are promoters. For the purposes of the present application, a promoter is defined as a constituent or component of a catalyst which positively influences the catalytic reaction.
Das Gewichtsverhältnis von Eisen zum Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des Verfahrens (i) ist vorzugsweise zwischen 1,5 und 15. The weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (i) is preferably between 1.5 and 15.
Vorzugsweise enthält der Katalysator des Verfahrens (i) zusätzlich Ruthenium. Die Komponenten Eisen und Ruthenium stellen Aktivkomponenten dar. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung ist eine Aktivkomponente als der katalytisch aktive Bestandteil bzw. Komponente definiert. Preferably, the catalyst of process (i) additionally contains ruthenium. The components iron and ruthenium are active components. For the purposes of the present application, an active component is defined as the catalytically active ingredient or component.
Der Katalysator des Verfahrens (i) kann einen The catalyst of process (i) can be a
Katalysatorträger umfassen, auf dem die Aktivkomponenten und Promotoren aufgebracht sind (geträgerter Katalysator) . Include catalyst support on which the active components and promoters are applied (supported catalyst).
Falls der Katalysator des Verfahrens (i) keinen If the catalyst of the process (i) no
Katalysatorträger umfasst (ungeträgerter Katalysator) , ist das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator bezogen auf den Katalysator insgesamt vorzugsweise zwischen 15 und 50 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 30 und 40 Gew.-%. Besonders bevorzugte Beispiele des ungetragerten Katalysators des Verfahrens (i) sind: Catalyst support comprises (unsupported catalyst), the total weight of all promoters in the catalyst based on the catalyst as a whole preferably between 15 and 50 wt .-% and particularly preferably between 30 and 40 wt .-%. Particularly preferred examples of the unsupported catalyst of process (i) are:
11, 3Lal4, 1CU70, 7Fe3, 9K; und 11, 3Lal4, 1CU70, 7Fe3, 9K; and
11 , 6Mgll , 6Mnll , 6Cu58 , 2Fe7 , OK, 11, 6Mgll, 6Mnll, 6Cu58, 2Fe7, OK,
wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Metalle in metallischer Form im Katalysator angegeben sind. Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Ist der Katalysator des Verfahrens (i) geträgert, so kann der Katalysatorträger aus der Gruppe bestehend aus AI2O3, AI2O3- MgO, TiC>2, La203, ZrC>2 , ZrC>2-La2C>3, Zr02~Si02, Zeolithen und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonaten ausgewählt sein. AI2O3- MgO bezeichnet Mischungen aus AI2O3 und MgO, wobei das wherein the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the total weight of all metals in metallic form in the catalyst are given. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide. When the catalyst of process (i) is supported, the catalyst support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3, Al 2 O 3 MgO, TiC> 2, La 2 O 3, ZrC> 2, ZrC> 2 La 2 C> 3, ZrO 2, SiO 2, zeolites and aluminum -Magnesiumhydroxycarbonaten be selected. AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. ZrC>2-1^203 bezeichnet Mischungen aus ZrÜ2 und La2Ü3 , wobei das Mischungsverhältnis beliebig sein kann, bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von La203 : Zr02 zwischen 5 : 95 und 15 : 85. Zr02-Si02 bezeichnet Mischungen aus ZrC>2 und S1O2, wobei das Mixing ratio can be arbitrary. ZrC> 2-1 ^ 203 refers to mixtures of ZrÜ2 and La2Ü3, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : Zr0 2 is between 5:95 and 15:85. Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of ZrC> 2 and S1O2, where the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. In den Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonaten kann das Gewichtsverhältnis zwischen AI2O3 und MgO beliebig sein. Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von AI2O3 : MgO zwischen 30 : 70 (z.B. Pural MG70) und 50 : 50. Die Aluminium-Mixing ratio can be arbitrary. In the aluminum magnesium hydroxycarbonates, the weight ratio between Al 2 O 3 and MgO may be arbitrary. Preferably, the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
Magnesiumhydroxycarbonate umfassen amorphe und kristalline Formen, unter den kristallinen Formen ist Hydrotalcit Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
bevorzugt . prefers .
Bevorzugte Katalysatorträger sind 102, AI2O3 und Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonat , wobei T1O2 besonders bevorzugt ist. Die Trägermaterialien AI2O3 und T1O2 sind hinsichtlich der Ausbeute an C5-C15 Kohlenwasserstoffen vorteilhaft. Wird 1O2 als Katalysatorträger im Katalysator des Verfahrens (i) verwendet, so wird eine hohe Ausbeute an C5-C15 Preferred catalyst supports are 102, Al 2 O 3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate, with T1O 2 being particularly preferred. The support materials Al2O3 and T1O2 are advantageous in terms of the yield of C5-C15 hydrocarbons. If 1O2 is used as catalyst support in the catalyst of process (i), a high yield of C5-C15
Kohlenwasserstoffen erzielt, während gleichzeitig wenig Hydrocarbons achieved while at the same time little
Methan gebildet wird. Der Katalysatorträger hat vorzugsweise eine Partikelgröße von 100 bis 250 pm. Methane is formed. The catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250 pm.
Das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des The total weight of all promoters in the catalyst of
Verfahrens (i) beträgt vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 Process (i) is preferably between 1.5 and 20
Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 3 und 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysators insgesamt. Wt .-% and particularly preferably between 3 and 10 wt .-% based on the weight of the catalyst as a whole.
Der geträgerte Katalysator des Verfahrens (i) ist The supported catalyst of process (i) is
vorzugsweise aus den folgenden Katalysatoren ausgewählt: 0,07Ru l,27Mg l,78Cu 20Fe 1,74K / Al203 ; preferably selected from the following catalysts: 0.07RuI, 27MgI, 78Cu 20Fe 1.74K / Al 2 O 3 ;
0,lRu 0,26Mg 20Fe 2 , 1K / A1203 ; 0, lRu 0.26Mg 20Fe 2, 1K / A1 2 0 3 ;
0,08Ru 0,95Mg 2,49Cu 20Fe 1,52K / A1203 ; 0.08Ru 0.95Mg 2.49Cu 20Fe 1.52K / A1 2 0 3 ;
0,17Ru l,15Mg 2,76Cu 20Fe 1,82K / A1203 ; 0.17Ru l, 15Mg 2.76Cu 20Fe 1.82K / A1 2 0 3 ;
0,17Ru l,15Mg 2,19Cu 20Fe 1,52K / Al203 ; 0.17RuI, 15Mg 2.19Cu 20Fe 1.52K / Al 2 O 3 ;
0,02Ru l,02Mg 0,lZr 20Fe 0,83K / A1203; 0.02Ru l, 02Mg 0, lZr 20Fe 0.83K / A1 2 0 3 ;
0,63La 4Cu 20Fe 1,31K / Al203 ; 0.63La 4Cu 20Fe 1.31K / Al 2 0 3 ;
0,07Ru 0,3Zn 20Fe 2 , 1K / Ti02 ; 0.07Ru 0.3Zn 20Fe 2, 1K / TiO 2 ;
2,23Zr 4Cu 20Fe 1,73K / Ti02 ; 2.23Zr 4Cu 20Fe 1.73K / Ti0 2 ;
0,lRu 0,2Cu 0,29Zn 20Fe 1,4K / Ti02 ; 0, 1Ru 0.2Cu 0.29Zn 20Fe 1.4K / Ti0 2 ;
1,01 Cu 20Fe 1,7K / Ti02 ; 1.01 Cu 20 Fe 1.7K / Ti0 2 ;
2,3Zr l,8Mn 2,6Zn 20Fe 1,7K / Ti02 ; 2.3Zr l, 8Mn 2.6Zn 20Fe 1.7K / Ti0 2 ;
3,27Zr 2,96Mn lCu 20Fe 1,48K / Ti02 ; 3.27Zr 2.96Mn 1Cu 20Fe 1.48K / Ti0 2 ;
20Fe 2,66A1 2,14Cu 1,78K / Ti02 ; 20Fe 2.66A1 2.14Cu 1.78K / TiO 2 ;
3,18La 4Cu 20Fe 1,1K / Ti02 ; 3.18La 4Cu 20Fe 1.1K / TiO 2 ;
20Fe l,78Cu 1,74K l,27Mg 0,07Ru / Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonat ;  20Fe l, 78Cu 1.74K l, 27Mg 0.07Ru / aluminum magnesium hydroxycarbonate;
20Fe 4Mg 4Mn 4Cu 2,4K / Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat ; und  20Fe 4Mg 4Mn 4Cu 2.4K / aluminum magnesium hydroxycarbonate; and
20Fe 2,1K 0,3Zn 0,07Ru / Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat , wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf die Summe des  20Fe 2.1K 0.3Zn 0.07Ru / aluminum-magnesium hydroxycarbonate, the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of
Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im Total weight of all metals in metallic form in
Katalysator und des Katalysatorträgers angegeben sind. Catalyst and the catalyst support are specified.
Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Verwendung eines Katalysators, der das Merkmal (ii) erfüllt (Verfahren (ii) ) . Wird im Katalysator des erfindungsgemäßen Verfahrens Ti02 oder Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonate als Katalysatorträger verwendet, so wird eine besonders hohe Ausbeute an wertvollen Another embodiment of the process according to the invention relates to the use of a catalyst which satisfies feature (ii) (process (ii)). If Ti0 2 or aluminum magnesium hydroxycarbonates are used as catalyst carriers in the catalyst of the process according to the invention, a particularly high yield of valuable metal is obtained
Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise C2-C4 und C5-C15 Kohlenwasserstoffen, erzielt, während gleichzeitig wenig unerwünschtes Methan gebildet wird. Die Katalysatorträger TiC>2 und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonate haben vorzugsweise eine Partikelgröße von 100 bis 250 pm. Hydrocarbons, such as C 2 -C 4 and C 5 -C 15 hydrocarbons, achieved while at the same time little undesirable methane is formed. The catalyst supports TiC> 2 and aluminum magnesium hydroxycarbonates preferably have a particle size of 100 to 250 pm.
Der Anteil an Eisen im Katalysator, bezogen auf den The proportion of iron in the catalyst, based on the
Katalysator insgesamt, ist vorzugsweise zwischen 10 und 50 Gew.-% Eisen, besonders bevorzugt zwischen 15 und 35 Gew.-% Eisen und ganz besonders bevorzugt zwischen 20 und 25 Gew.-% Eisen. Durch diesen hohen Eisenanteil wird ein besonders hoher CC>2-Umsatz erreicht. Total catalyst, is preferably between 10 and 50 wt .-% iron, more preferably between 15 and 35 wt .-% iron and most preferably between 20 and 25 wt .-% iron. Due to this high iron content, a particularly high CC> 2 conversion is achieved.
Vorzugsweise enthält der Katalysator im Verfahren (ii) Kalium als das mindestens eine Alkalimetall. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens (ii) enthält der Katalysator mindestens einen weiteren Vertreter, wobei dieser aus der Gruppe bestehend aus Magnesium, Zink, Lanthan, Aluminium, Zirkonium, Mangan und Kupfer ausgewählt ist. Optional können zwei, drei oder vier weitere Vertreter im Katalysator des Verfahrens (ii) enthalten sein. Bevorzugt ist der mindestens eine weitere Vertreter Magnesium, Zink oder Kupfer. Besonders bevorzugt enthält der Katalysator im Verfahren (ii) Kalium und Kupfer und mindestens einen weiteren Vertreter, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Preferably, the catalyst in process (ii) contains potassium as the at least one alkali metal. In a preferred embodiment of process (ii), the catalyst comprises at least one further member selected from the group consisting of magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium, manganese and copper. Optionally, two, three or four further representatives may be included in the catalyst of process (ii). Preferably, the at least one further representative is magnesium, zinc or copper. Particularly preferably, the catalyst in process (ii) contains potassium and copper and at least one further representative selected from the group consisting of aluminum,
Lanthan, Zirkonium, Zink und Magnesium. In bevorzugten Lanthanum, zirconium, zinc and magnesium. In preferred
Ausführungsformen des Verfahrens (ii) enthält der Embodiments of process (ii) include
Katalysator : Catalyst:
- Kalium und Zink; - potassium and zinc;
- Kalium und Magnesium;  - potassium and magnesium;
- Kalium und Kupfer;  - potassium and copper;
- Kalium, Kupfer und Zirkonium;  - potassium, copper and zirconium;
- Kalium, Kupfer und Zink;  - potassium, copper and zinc;
- Kalium, Kupfer und Aluminium;  - potassium, copper and aluminum;
- Kalium, Kupfer und Lanthan;  - potassium, copper and lanthanum;
- Kalium, Kupfer, Magnesium und Mangan;  - Potassium, copper, magnesium and manganese;
- Kalium, Zirkonium, Mangan und Zink; oder  - potassium, zirconium, manganese and zinc; or
- Kalium, Kupfer, Zirkonium und Mangan, Und besonders bevorzugt sind dabei: - potassium, copper, zirconium and manganese, And particularly preferred are:
- Kalium, Zirkonium, Mangan und Zink; oder - potassium, zirconium, manganese and zinc; or
- Kalium, Kupfer, Zirkonium und Mangan.  - Potassium, copper, zirconium and manganese.
Die Komponenten Kalium, Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Zirkonium, Mangan und Aluminium stellen dabei Promotoren dar. The components potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, zirconium, manganese and aluminum are promoters.
Das Gewichtsverhältnis von Eisen zum Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des Verfahrens (ii) ist The weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (ii) is
vorzugsweise zwischen 1,5 und 15. preferably between 1.5 and 15.
Das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des The total weight of all promoters in the catalyst of
Verfahrens (ii) beträgt vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 3 und 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysators insgesamt. Process (ii) is preferably between 1.5 and 20% by weight and more preferably between 3 and 10% by weight, based on the weight of the catalyst as a whole.
Vorzugsweise enthält der Katalysator des Verfahrens (ii) zusätzlich Ruthenium. Die Komponenten Eisen und Ruthenium stellen Aktivkomponenten dar. Preferably, the catalyst of process (ii) additionally contains ruthenium. The components iron and ruthenium are active components.
Beispiele der Katalysatoren des Verfahrens (ii) sind: Examples of the catalysts of process (ii) are:
0,07Ru 0,3Zn 20Fe 2 , 1K / Ti02 ; 0.07Ru 0.3Zn 20Fe 2, 1K / TiO 2 ;
0,2Ru 20Fe 1,99K / Ti02 ; 0.2Ru 20Fe 1.99K / Ti0 2 ;
0,2Ru 20Fe 1,52K / Ti02; 0.2Ru 20Fe 1.52K / TiO 2 ;
2,23Zr 4Cu 20Fe 1,73K / Ti02 ; 2.23Zr 4Cu 20Fe 1.73K / Ti0 2 ;
0,lRu 0,2Cu 0,29Zn 20Fe 1,4K / Ti02 ; 0, 1Ru 0.2Cu 0.29Zn 20Fe 1.4K / Ti0 2 ;
l,01Cu 20Fe 1,7K / Ti02 ; 1, 01Cu 20Fe 1.7K / TiO 2 ;
2,3Zr l,8Mn 2,6Zn 20Fe 1,7K / Ti02 ; 2.3Zr l, 8Mn 2.6Zn 20Fe 1.7K / Ti0 2 ;
0,2Ru 20Fe 0,98K / Ti02 ; 0.2Ru 20Fe 0.98K / TiO 2 ;
3,27Zr 2,96Mn ICu 20Fe 1,48K / Ti02 ; 3.27Zr 2.96Mn ICu 20Fe 1.48K / Ti0 2 ;
0,2Ru 20Fe 1,16K / Ti02 ; 0.2Ru 20Fe 1.16K / TiO 2 ;
20Fe 2,66A1 2,14Cu 1,78K / Ti02 ; und 20Fe 2.66A1 2.14Cu 1.78K / TiO 2 ; and
3,18La 4Cu 20Fe 1,1K / Ti02 , 3.18La 4Cu 20Fe 1.1K / TiO 2 ,
wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf die Summe des Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im wherein the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of Total weight of all metals in metallic form in
Katalysator und des Katalysatorträgers angegeben sind. Catalyst and the catalyst support are specified.
Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Verwendung eines Katalysators, der das Merkmal (iii) erfüllt (Verfahren (iii) ) . In dieser Ausführungsform stellen die Komponenten Eisen, Ruthenium und Cobalt A further embodiment of the process according to the invention relates to the use of a catalyst which satisfies feature (iii) (process (iii)). In this embodiment, the components are iron, ruthenium and cobalt
Aktivkomponenten dar. Active components.
Vorzugsweise enthält der Katalysator des Verfahrens (iii) Kalium als das mindestens eine Alkalimetall. In einer Preferably, the catalyst of process (iii) contains potassium as the at least one alkali metal. In a
bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens (iii) enthält der Katalysator mindestens einen weiteren Vertreter, wobei dieser aus der Gruppe bestehend aus Magnesium, Zink, Lanthan, In a preferred embodiment of process (iii), the catalyst contains at least one further representative, this being selected from the group consisting of magnesium, zinc, lanthanum,
Aluminium, Zirkonium, Mangan und Kupfer ausgewählt ist. Aluminum, zirconium, manganese and copper is selected.
Optional können zwei, drei oder vier weitere Vertreter im Katalysator des Verfahrens (iii) enthalten sein. Bevorzugt ist der mindestens eine weitere Vertreter Magnesium, Zink oder Kupfer. Besonders bevorzugt enthält der Katalysator im Verfahren (iii) Kalium und Kupfer und mindestens einen weiteren Vertreter, der ausgewählt ist aus der Gruppe Optionally, two, three or four further representatives may be included in the catalyst of process (iii). Preferably, the at least one further representative is magnesium, zinc or copper. More preferably, the catalyst in process (iii) contains potassium and copper and at least one further member selected from the group
bestehend aus Aluminium, Lanthan, Zirkonium, Zink und consisting of aluminum, lanthanum, zirconium, zinc and
Magnesium. In besonders bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens (iii) enthält der Katalysator: Magnesium. In particularly preferred embodiments of process (iii), the catalyst comprises:
Kalium und Zink; Potassium and zinc;
Kalium und Magnesium;  Potassium and magnesium;
Kalium und Kupfer;  Potassium and copper;
Kalium, Zirkonium, Mangan und Zink;  Potassium, zirconium, manganese and zinc;
Kalium, Kupfer, Magnesium und Mangan;  Potassium, copper, magnesium and manganese;
Kalium, Kupfer, Zirkonium und Mangan.  Potassium, copper, zirconium and manganese.
Die Komponenten Kalium, Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Zirkonium, Mangan und Aluminium stellen dabei Promotoren dar. Das GewichtsVerhältnis von Eisen zum Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des Verfahrens (iii) ist The components potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, zirconium, manganese and aluminum are promoters. The weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of process (iii) is
vorzugsweise zwischen 1,5 und 15. preferably between 1.5 and 15.
Der Katalysator im Verfahren (iii) kann sowohl geträgert als auch ungeträgert sein. The catalyst in process (iii) may be both supported and unsupported.
Falls der Katalysator des Verfahrens (iii) ein ungeträgerter ist, ist das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator bezogen auf den Katalysator insgesamt vorzugsweise zwischen 15 und 50 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 30 und 40 Gew. - % . If the catalyst of process (iii) is an unsupported one, the total weight of all promoters in the catalyst relative to the catalyst as a whole is preferably between 15 and 50% by weight and more preferably between 30 and 40% by weight.
Wenn der Katalysator des Verfahrens (iii) geträgert ist - dies ist eine bevorzugte Ausführungsform -, dann kann der Katalysatorträger aus der Gruppe bestehend aus AI2O3, AI2O3- MgO, Ti02, La203, Zr02 , Zr02-La203, Zr02-Si02, Zeolithen und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonaten ausgewählt sein. AI2O3- MgO bezeichnet Mischungen aus AI2O3 und MgO, wobei das When the catalyst of process (iii) is supported - this is a preferred embodiment - the catalyst support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Al 2 O 3 MgO, TiO 2 , La 2 O 3 , ZrO 2 , ZrO 2 La 20 3 , Zr0 2 -Si0 2 , zeolites and aluminum magnesium hydroxycarbonates be selected. AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. r02-La2Ü3 bezeichnet Mischungen aus ZrC>2 und L .203 , wobei das Mischungsverhältnis beliebig sein kann, bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von La203 : Zr02 zwischen 5 : 95 und 15 : 85. Zr02-Si02 bezeichnet Mischungen aus Zr02 und SXO2, wobei das Mixing ratio can be arbitrary. r02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and L .203, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : Zr0 2 is between 5:95 and 15:85. Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of Zr02 and SXO2, where the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. In den Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonaten kann das Gewichtverhältnis Mixing ratio can be arbitrary. In the aluminum magnesium hydroxycarbonates, the weight ratio
zwischen AI2O3 und MgO beliebig sein. Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von AI2O3 : MgO zwischen 30 : 70 (z.B. Pural MG70) und 50 : 50. Die Aluminium-between AI2O3 and MgO be arbitrary. Preferably, the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
Magnesiumhydroxycarbonate umfassen amorphe und kristalline Formen, unter den kristallinen Formen ist Hydrotalcit Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
bevorzugt . prefers .
Bevorzugte Katalysatorträger sind i02, AI2O3 und Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonat , wobei 1O2 besonders bevorzugt ist. Diese Trägermaterialien sind hinsichtlich der Ausbeute an C5- C]_5 Kohlenwasserstoffen vorteilhaft. Der Katalysatorträger hat vorzugsweise eine Partikelgröße von 100 bis 250 μπι. Preferred catalyst supports are iO 2, Al 2 O 3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate, with 10O 2 being particularly preferred. These support materials are with regard to the yield of C5- C ] _5 hydrocarbons advantageous. The catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250 μπι.
Das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des The total weight of all promoters in the catalyst of
Verfahrens (iii) beträgt vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 3 und 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysators insgesamt. Process (iii) is preferably between 1.5 and 20% by weight and more preferably between 3 and 10% by weight, based on the weight of the catalyst as a whole.
Im Verfahren (iii) ist der folgende Katalysator besonders bevorzugt : In process (iii) the following catalyst is particularly preferred:
0,2Ru 18,08Fe 2,17K l,92Co / Al203 , wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf die Summe des 0.2Ru 18.08Fe 2.17K l, 92Co / Al 2 0 3 , where the metals can be present as oxide and the proportions of the metals in% by weight, based on the sum of
Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im Total weight of all metals in metallic form in
Katalysator und des Katalysatorträgers angegeben sind. Catalyst and the catalyst support are specified.
Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens (Verfahren (iv) ) betrifft die Herstellung von A further embodiment of the process according to the invention (process (iv)) relates to the preparation of
Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff, bei dem Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, wobei der Katalysator Eisen, Kalium, Kupfer und Magnesium enthält, wobei Eisen in einer Menge von  Hydrocarbons of carbon dioxide and hydrogen, wherein the carbon dioxide is reacted with hydrogen in the presence of a catalyst, wherein the catalyst contains iron, potassium, copper and magnesium, wherein iron in an amount of
mindestens 8 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 50 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 und 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, enthalten ist. Der at least 8 wt .-%, preferably between 10 and 50 wt .-%, particularly preferably between 15 and 35 wt .-%, based on the total weight of the catalyst is included. Of the
Katalysator kann außerdem Mangan enthalten. Vorzugsweise ist der Anteil an Kalium 1 - 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 - 12 Gew.-% in Bezug auf den Eisenanteil im Katalysator. Die Komponenten Kalium, Kupfer, Magnesium, und Mangan stellen dabei Promotoren dar. Eisen ist als Aktivkomponente Catalyst may also contain manganese. Preferably, the proportion of potassium is 1-30 wt .-% and particularly preferably 5-12 wt .-% with respect to the iron content in the catalyst. The components potassium, copper, magnesium, and manganese are promoters. Iron is an active component
enthalten. Das Gewichtsverhältnis von Eisen zum Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des Verfahrens ist vorzugsweise zwischen 1,5 und 15. contain. The weight ratio of iron to the total weight of all promoters in the catalyst of the process is preferably between 1.5 and 15.
Der Katalysator des Verfahrens kann einen Katalysatorträger umfassen, auf dem die Aktivkomponenten und Promotoren The catalyst of the process may comprise a catalyst support on which the active components and promoters
aufgebracht sind (geträgerter Katalysator) . are applied (supported catalyst).
Falls der Katalysator des Verfahrens keinen Katalysatorträger umfasst (ungeträgerter Katalysator) , ist das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator bezogen auf den Katalysator insgesamt vorzugsweise zwischen 15 und 50 Gew.-% und If the catalyst of the process does not comprise a catalyst support (unsupported catalyst), the total weight of all promoters in the catalyst based on the catalyst as a whole is preferably between 15 and 50% by weight and
besonders bevorzugt zwischen 30 und 40 Gew.-%. particularly preferably between 30 and 40 wt .-%.
Ist der Katalysator des Verfahrens geträgert, so kann der Katalysatorträger aus der Gruppe bestehend aus AI2O3, AI2O3- MgO, TiC>2, I^Oß , ZrC>2 , ZrC^-I^C^, Zr02-SiC>2, Zeolithen und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonaten ausgewählt sein. AI2O3- MgO bezeichnet Mischungen aus AI2O3 und MgO, wobei das If the catalyst of the process is supported, the catalyst support can be selected from the group consisting of Al 2 O 3, Al 2 O 3 -MgO, TiC> 2, I 2 O 3, ZrC> 2, ZrC 1 -Cl 2, ZrO 2-SiC> 2, zeolites and Aluminum magnesium hydroxycarbonates be selected. AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. Zr02-La2Ü3 bezeichnet Mischungen aus ZrC>2 und L .203, wobei das Mischungsverhältnis beliebig sein kann, bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von La2Ü3 : ZrC>2 zwischen 5 : 95 und 15 : 85. Zr02-SiC>2 bezeichnet Mischungen aus ZrC>2 und S1O2, wobei das Mixing ratio can be arbitrary. Zr02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and L .203, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La2Ü3: ZrC> 2 is between 5:95 and 15:85. Zr0 2 -SiC> 2 denotes mixtures of ZrC > 2 and S1O2, where the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. In den Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonaten kann das Gewichtverhältnis Mixing ratio can be arbitrary. In the aluminum magnesium hydroxycarbonates, the weight ratio
zwischen AI2O3 und MgO beliebig sein. Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von AI2O3 : MgO zwischen 30 : 70 (z.B. Pural MG70) und 50 : 50. Die Aluminium-between AI2O3 and MgO be arbitrary. Preferably, the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
Magnesiumhydroxycarbonate umfassen amorphe und kristalline Formen, unter den kristallinen Formen ist Hydrotalcit Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
bevorzugt . prefers .
Der Katalysatorträger ist vorzugsweise AI2O3. Der The catalyst support is preferably Al 2 O 3. Of the
Katalysatorträger hat vorzugsweise eine Partikelgröße von 100 bis 250 ]i . Das Gesamtgewicht aller Promotoren im Katalysator des Catalyst support preferably has a particle size of 100 to 250] i. The total weight of all promoters in the catalyst of
Verfahrens beträgt vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 3 und 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysators insgesamt. Method is preferably between 1.5 and 20 wt .-% and particularly preferably between 3 and 10 wt .-% based on the weight of the catalyst as a whole.
Die folgenden Katalysatoren sind besonders bevorzugt: lOFe l,0Mg 2,0Cu 0,8K / A1203 The following catalysts are particularly preferred: 10El, 0Mg 2.0Cu 0.8K / A1 2 0 3
lOFe 2,0Mg 2,0Mn 2,0Cu 1,2K / Al203 wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf die Summe des lOfe 2.0Mg 2.0Mn 2.0Cu 1.2K / Al 2 0 3 where the metals can be present as oxide and the proportions of the metals in% by weight, based on the sum of
Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im Total weight of all metals in metallic form in
Katalysator und des Katalysatorträgers angegeben sind. Catalyst and the catalyst support are specified.
Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Katalysatoren, wie oben beschrieben, in dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es beispielsweise in dem beigefügten Another aspect of the invention relates to the use of the catalysts as described above in the process according to the invention, as described, for example, in the attached US Pat
Patentanspruch 1 definiert ist. Claim 1 is defined.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren allgemein beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, d.h. die Hydrierung von Kohlendioxid durch Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators zu In the following, the method according to the invention is generally described. The process of the invention relates to the reaction of carbon dioxide with hydrogen in the presence of a catalyst, i. the hydrogenation of carbon dioxide by hydrogen in the presence of a catalyst
Kohlenwasserstoffen. Dabei findet vorzugsweise die RWGS- Reaktion von Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid statt und das gebildete Kohlenmonoxid wird in einer Fischer-Tropsch- Synthese zu Kohlenwasserstoffen umgesetzt. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch allgemein als Fischer- Tropsch-Verfahren bezeichnet werden. Bevorzugt sind die Hydrocarbons. Preferably, the RWGS reaction of carbon dioxide to carbon monoxide takes place and the carbon monoxide formed is converted to hydrocarbons in a Fischer-Tropsch synthesis. Thus, the process of the invention may also be referred to generally as a Fischer-Tropsch process. Preferred are the
Kohlenwasserstoffe C5-C15 Kohlenwasserstoffe und/oder C2-C4 Kohlenwasserstoffe . Die Umsetzung des Kohlendioxids mit Wasserstoff im erfindungsgemäßen Verfahren findet vorzugsweise bei einer Temperatur von 150 bis 400°C, besonders bevorzugt bei 300 bis 370 °C, noch mehr bevorzugt bei 320 °C bis 370°C und ganz besonders bevorzugt bei 350 °C statt. Eine Temperatur von 150 bis 400°C führt zu einer besonders hohen Ausbeute an Hydrocarbons C5-C15 hydrocarbons and / or C2-C4 hydrocarbons. The reaction of the carbon dioxide with hydrogen in the process of the invention preferably takes place at a temperature of 150 to 400 ° C, more preferably 300 to 370 ° C, even more preferably 320 ° C to 370 ° C and most preferably 350 ° C , A temperature of 150 to 400 ° C leads to a particularly high yield
Kohlenwasserstoffen, insbesondere C5-C15 Kohlenwasserstoffen. Eine Temperatur von 300°C bis 350 °C ist in Bezug auf die Ausbeute an C5-C15 Kohlenwasserstoffen besonders geeignet. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrocarbons, especially C5-C15 hydrocarbons. A temperature of 300 ° C to 350 ° C is particularly suitable in relation to the yield of C5-C15 hydrocarbons. In a preferred embodiment of the invention
Verfahrens findet die Umsetzung des Kohlendioxids mit Procedure finds the implementation of carbon dioxide
Wasserstoff bei einem Druck von 10 bis 50 bar und besonders bevorzugt zwischen 15 bis 30 bar statt. Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung des Kohlendioxids mit Wasserstoff bei einer Temperatur von 300°C und einem Druck von 15 bar oder bei einer Temperatur von 350 °C und einem Druck von 10 bar. Hydrogen at a pressure of 10 to 50 bar and more preferably between 15 to 30 bar instead. Preferably, the reaction of the carbon dioxide is carried out with hydrogen at a temperature of 300 ° C and a pressure of 15 bar or at a temperature of 350 ° C and a pressure of 10 bar.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das molare Verhältnis des eingesetzten In a preferred embodiment of the method according to the invention, the molar ratio of the used
Wasserstoffs zum Kohlendioxid 4 bis 8 und vorzugsweise 6. Hydrogen to carbon dioxide 4 to 8 and preferably 6.
Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kohlendioxid kann durch Rauchgasabscheidung aus dem Abgas von Kraftwerken gewonnen werden, die elektrische Energie vorzugsweise aus fossilen Brennstoffen erzeugen. Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Wasserstoffgas kann durch The carbon dioxide used in the process according to the invention can be obtained by flue gas separation from the exhaust gas of power plants, which preferably generate electrical energy from fossil fuels. The hydrogen gas used in the process according to the invention can by
Elektrolyseverfahren gewonnen werden, wobei diese bevorzugt mit Strom aus Photovoltaik- , Windkraftanlagen oder anderen CO2 -neutralen Anlagen betrieben werden. Be obtained electrolysis, which are preferably powered by electricity from photovoltaic, wind turbines or other CO2-neutral systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von The inventive method for the preparation of
Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff kann in einem Festbett-, Wirbelschicht- oder Blasensäulenreaktor durchgeführt werden. Beispiele geeigneter Festbettreaktoren sind gasdurchströmte katalytische Festbettreaktoren, Hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen can be carried out in a fixed bed, fluidized bed or bubble column reactor. Examples of suitable fixed bed reactors are gas-flow fixed bed catalytic reactors,
Blasensäulenreaktoren und Rohrbündelreaktoren. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein gasdurchströmter katalytischer Festbettreaktor bevorzugt verwendet. Bubble column reactors and tube bundle reactors. in the A gas-flow catalytic fixed bed reactor according to the invention is preferably used.
Bei der Umsetzung von Kohlendioxid und Wasserstoff im erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Produktmischung erhalten, die Kohlenwasserstoffe, nicht-umgesetzten In the reaction of carbon dioxide and hydrogen in the process according to the invention, a product mixture is obtained, the hydrocarbons, unreacted
Wasserstoff, Wasser, nicht-umgesetztes Kohlendioxid, und Kohlenmonoxid enthalten kann. Das Kohlenmonoxid wird Hydrogen, water, unreacted carbon dioxide, and carbon monoxide may contain. The carbon monoxide is
intermediär aus Kohlendioxid und Wasserstoff im RWGS gebildet. Bevorzugt enthält die Produktmischung C5-C15 und C2-C Kohlenwasserstoffe. Enthalten die C2-C4 intermediately formed from carbon dioxide and hydrogen in the RWGS. Preferably, the product mixture contains C5-C15 and C2-C hydrocarbons. Contain the C2-C4
Kohlenwasserstoffe C2-C Alkane, so können diese nach ihrer Abtrennung zu C2-C Alkenen, insbesondere Ethylen, Propylen und Butenen dehydriert werden. c5~c15 Kohlenwasserstoffe umfassen lineare, verzweigte und zyklische Alkane und Alkene mit einer Kettenlänge von 5 bis 15 Kohlenstoffatomen. Beispiele der C5-C15 Alkane sind lineare, verzweigte und zyklische Isomere von Pentanen, Hexanen, Heptanen, Octanen, Nonanen, Decanen, Undecanen, Dodecanen, Tridecanen, Tetradecanen und Pentadecanen . Hydrocarbons C2-C alkanes, so they can be dehydrogenated after their separation to C2-C alkenes, especially ethylene, propylene and butenes. c 5 c ~ 15 hydrocarbons include linear, branched and cyclic alkanes and alkenes with a chain length of 5 to 15 carbon atoms. Examples of the C5-C15 alkanes are linear, branched and cyclic isomers of pentanes, hexanes, heptanes, octanes, nonanes, decanes, undecans, dodecanes, tridecanes, tetradecanes and pentadecanes.
Beispiele der 05-015 Alkene umfassen lineare, verzweigte und zyklische Isomere von Pentenen, Hexenen, Heptenen, Octenen, Nonenen, Decenen, Undecenen, Dodecenen, Tridecenen, Examples of the 05-015 alkenes include linear, branched and cyclic isomers of pentenes, hexenes, heptenes, octenes, nonenes, decenes, undecenes, dodecenes, tridecenes,
Tetradecenen und Pentadecenen. Bevorzugt sind die C5-C15 Kohlenwasserstoffe lineare und/oder verzweigte Alkane und Alkene . Tetradecenes and pentadecenes. The C5-C15 hydrocarbons are preferably linear and / or branched alkanes and alkenes.
C2-C4 Kohlenwasserstoffe umfassen C2-C4 Alkane und C2-C4 Alkene, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, wobei die C4 Alkane und C4 Alkene sowohl linear als auch verzweigt sein können. Beispiele der C2-C4 Kohlenwasserstoffe sind Ethan, Ethylen, Propan, Propylen, n-Butan, iso-Butan, 1-Buten, 2- Buten und 2 -Methyl-1-propen. Butene umfassen n-Butan, isoButan, 1-Buten, 2-Buten und 2 -Methyl-1-propen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, aus CO2 überwiegend die wertvollen C2-C15 Kohlenwasserstoffe C2-C4 hydrocarbons include C2-C4 alkanes and C2-C4 alkenes containing from 2 to 4 carbon atoms, where the C4 alkanes and C4 alkenes can be both linear and branched. Examples of the C 2 -C 4 hydrocarbons are ethane, ethylene, propane, propylene, n-butane, isobutane, 1-butene, 2-butene and 2-methyl-1-propene. Butenes include n-butane, isobutane, 1-butene, 2-butene and 2-methyl-1-propene. With the method according to the invention, it is possible to use CO2 predominantly the valuable C2-C15 hydrocarbons
herzustellen. Demnach sind im erfindungsgemäßen Verfahren die hergestellten Kohlenwasserstoffe vorzugsweise überwiegend c2-c15 Kohlenwasserstoffe, d.h. die hergestellten manufacture. Accordingly, in the process according to the invention, the hydrocarbons produced are preferably predominantly C 2 -C 15 hydrocarbons, ie those produced
Kohlenwassersto fe umfassen C2-C15 Kohlenwasserstoffe in einem Anteil von mindestens 50 mol%. Anders gesagt bestehen die Kohlenwasserstoffe der in dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produktmischung vorzugsweise zu ^ 50 mol%, mehr bevorzugt zu > 70 mol% aus C2-C15 Kohlenwasserstoffen, bezogen auf die hergestellten Kohlenwasserstoffe. Hydrocarbons include C2-C15 hydrocarbons in an amount of at least 50 mol%. In other words, the hydrocarbons of the product mixture obtained in the process according to the invention are preferably ≥50 mol%, more preferably ≥70 mol% of C2-C15 hydrocarbons, based on the hydrocarbons produced.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesondere möglich, einen größeren molaren Anteil von C5-C15 With the method according to the invention it is possible, in particular, a larger molar fraction of C5-C15
Kohlenwasserstoffen (die beispielsweise als Treibstoffe wie Benzin, Diesel und Kerosin verwendbar sind) als von C2-C Kohlenwasserstoffen (die ggf. nach Dehydrierung als Hydrocarbons (which are useful, for example, as fuels such as gasoline, diesel and kerosene) as of C2-C hydrocarbons (which may be after dehydration as
Ausgangsstoffe für die chemische Industrie dienen) zu Starting materials for the chemical industry)
erhalten. Mit anderen Worten ist das molare Verhältnis von c5~c15 Kohlenwasserstoffen zu C2-C4 Kohlenwasserstoffen in der Produktmischung vorzugsweise > 1. receive. In other words, the molar ratio of c is 5 ~ 15 c hydrocarbons to C2-C4 hydrocarbons in the product mixture preferably>. 1
Als Nebenprodukte werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren Methan und höhere Kohlenwasserstoffe (mit mehr als 16 As by-products in the process according to the invention methane and higher hydrocarbons (with more than 16
Kohlenstoffatomen) , insbesondere Wachse erhalten. Diese Carbon atoms), in particular waxes. These
Nebenprodukte können in üblicher Weise genutzt werden. By-products can be used in the usual way.
Beispielsweise kann das erzeugte Methan in dem For example, the methane produced in the
erfindungsgemäßen Verfahren zu Heizzwecken dienen. process according to the invention for heating purposes.
Das Produktgas wird vorzugsweise in einem Phasenabscheider auf 35 °C abgekühlt, um dabei Wasser in flüssiger Form abzuscheiden. Falls nötig kann überschüssiges Kohlendioxid in einem weiteren Schritt aus dem Produktgas durch Absorption entfernt werden. Dazu kann das Produktgas durch ein Medium, beispielsweise ein Lösungsmittel geleitet werden, das The product gas is preferably cooled in a phase separator to 35 ° C, thereby to deposit water in liquid form. If necessary, excess carbon dioxide can be removed from the product gas by absorption in a further step. For this purpose, the product gas can be passed through a medium, for example a solvent, which
Kohlendioxid absorbiert. Alternativ kann das Kohlendioxid durch Druckwechsel-Adsorption (PSA-Adsorption) oder mittels einer Membran aus dem Produktgas entfernt werden. Das abgetrennte Kohlendioxidgas kann dem Eduktgasström, der Wasserstoffgas und Kohlendioxidgas umfasst, im Absorbs carbon dioxide. Alternatively, the carbon dioxide by pressure swing adsorption (PSA adsorption) or by means of a membrane are removed from the product gas. The separated carbon dioxide gas may include the educt gas stream comprising hydrogen gas and carbon dioxide gas in the
erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt werden. be fed to the invention.
Das Produktgas kann in einem Tieftemperaturtrennapparat oder mittels Tieftemperaturtrenntechnik in diejenigen Bestandteile aufgetrennt werden, die bei Raumtemperatur (20 °C) flüssig oder gasförmig sind, wobei ein Tieftemperaturwärmetauscher bevorzugt ist. Als Flüssigkeiten werden die C5-C15 The product gas can be separated in a cryogenic separation apparatus or by cryogenic separation technique into those components which are liquid or gaseous at room temperature (20 ° C), with a cryogenic heat exchanger being preferred. As liquids, the C5-C15
Kohlenwasserstoffe erhalten, während die C2-C4 Hydrocarbons are obtained while the C2-C4
Kohlenwasserstoffe, Methan, überschüssiges Kohlenmonoxid und Wasserstoff gasförmig erhalten werden. Hydrocarbons, methane, excess carbon monoxide and hydrogen are obtained in gaseous form.
Optional kann überschüssiges Wasserstoffgas recycelt werden, indem Methan von dem Gasgemisch aus Methan, überschüssigem Kohlenmonoxid und Wasserstoff mittels Membran- Trenntechnologie oder Tieftemperaturabscheidung entfernt wird. Das recycelte Wasserstoffgas kann anschließend dem Eduktgasstrom des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder Optionally, excess hydrogen gas can be recycled by removing methane from the gas mixture of methane, excess carbon monoxide, and hydrogen by means of membrane separation technology or cryogenic separation. The recycled hydrogen gas can then be recycled to the educt gas stream of the process according to the invention
zugeführt werden. be supplied.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Katalysator vor der Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Wasserstoff reduziert. Dazu wird der Katalysator beispielsweise bei 500°C in einem In a preferred embodiment of the process according to the invention, the catalyst is reduced with hydrogen before use in the process according to the invention. For this purpose, the catalyst is, for example, at 500 ° C in a
Inertgasstrom (z.B. Stickstoff), der Wasserstoff enthält, behandelt . Inert gas stream (e.g., nitrogen) containing hydrogen.
Der Katalysator, der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann durch Fällung aus Metallsalzlösungen oder durch Vermählen von Metalloxiden hergestellt werden. Auf diese Weise erhält man einen ungeträgerten Katalysator. Ein The catalyst used in the process of the present invention can be prepared by precipitation from metal salt solutions or by milling metal oxides. This gives an unsupported catalyst. One
geträgerter Katalysator kann hergestellt werden, indem ein Katalysatorträger mit Metallsalzlösungen, z.B. wässrigen Metallnitratlösungen, imprägniert, beispielsweise supported catalyst can be prepared by reacting a catalyst support with metal salt solutions, e.g. aqueous metal nitrate solutions, impregnated, for example
tränkimprägniert, wird. Dabei wird vorzugsweise mit der Lösung begonnen, die die höchste Konzentration (z.B. in g/1) besitzt. Bevorzugt wird der imprägnierte Katalysatorträger nach jedem Imprägnierungsschritt getrocknet. Vorzugsweise wird den Katalysatoren während der Herstellung Oxalat impregnated with water. It is preferably with the Solution started, which has the highest concentration (eg in g / 1). Preferably, the impregnated catalyst support is dried after each impregnation step. Preferably, the catalysts become oxalate during production
zugesetzt, wobei das Oxalat bevorzugt in Form von added, wherein the oxalate is preferably in the form of
Ammoniumoxalat oder Metalloxalat zugesetzt wird. Besonders bevorzugt ist Ammoniumoxalat. Wie sich zeigte, führt dies zu einer besseren Verteilung der Aktivkomponenten, insbesondere des Eisens, und der Promotoren im Katalysator bzw. auf dem Träger. Ammonium oxalate or metal oxalate is added. Particularly preferred is ammonium oxalate. As has been shown, this leads to a better distribution of the active components, in particular iron, and the promoters in the catalyst or on the support.
Die gefällten oder vermahlenen Metallsalze und die The precipitated or ground metal salts and the
imprägnierten Katalysatorträger werden nach dem Trocknen vorzugsweise kalziniert. Das Kalzinieren kann beispielsweise in einem Muffelofen in stehender Luft (z.B. bei 350 °C) oder im Intertgasstrom (z. B. bei 400 °C) durchgeführt werden. Wenn ein Katalysator, der Oxalat enthält, kalziniert wird, findet eine vollständige Zersetzung (Verbrennung) des Oxalats statt, d.h. das Oxalat wird beim Kalzinieren rückstandslos entfernt . impregnated catalyst supports are preferably calcined after drying. Calcination may be carried out, for example, in a muffle furnace in still air (e.g., at 350 ° C) or in the inert gas stream (e.g., at 400 ° C). When a catalyst containing oxalate is calcined, complete decomposition (combustion) of the oxalate occurs; the oxalate is removed without residue during calcination.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung den According to a further aspect, the invention relates to the
Katalysator als solchen. Der Begriff „Katalysator" Catalyst as such. The term "catalyst"
verdeutlicht dabei, dass es sich um eine Zusammensetzung oder Verbindung handelt, die sich als Katalysator eignet, illustrates that it is a composition or compound that is suitable as a catalyst,
insbesondere in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur in particular in the method according to the invention for
Herstellung von Kohlenwasserstoffen. Production of hydrocarbons.
Der erfindungsgemäße Katalysator umfasst als The catalyst according to the invention comprises as
Katalysatorkomponenten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise 10-50 Gew.- %, besonders bevorzugt 15 und 35 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20-25 Gew.-% Eisen, sowie Kalium, Kupfer und mindestens eine weitere Komponente, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Zirkonium. Zusätzlich kann der Catalyst components, based on the total weight of the catalyst, at least 10 wt .-%, preferably 10-50 wt .-%, particularly preferably 15 and 35 wt .-% and very particularly preferably 20-25 wt .-% iron, and potassium, Copper and at least one other component selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium. In addition, the
erfindungsgemäße Katalysator mindestens eines der folgenden Metalle umfassen: Mangan, Ruthenium, Aluminium und Cobalt. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Katalysators enthalten catalyst according to the invention at least one of the following metals: manganese, ruthenium, aluminum and cobalt. Preferred embodiments of the catalyst according to the invention contain
- Eisen, Kalium, Kupfer und Lanthan; - iron, potassium, copper and lanthanum;
- Eisen, Kalium, Kupfer und Zirkonium;  - iron, potassium, copper and zirconium;
- Eisen, Kalium, Kupfer, Magnesium und Mangan;  - iron, potassium, copper, magnesium and manganese;
- Eisen, Kalium, Kupfer, Zirkonium und Mangan;  - iron, potassium, copper, zirconium and manganese;
- Eisen, Ruthenium, Kalium, Kupfer und Magnesium; oder - iron, ruthenium, potassium, copper and magnesium; or
- Eisen, Ruthenium, Kalium, Kupfer und Zink. - iron, ruthenium, potassium, copper and zinc.
Die Komponenten Eisen und Ruthenium stellen Aktivkomponenten dar. The components iron and ruthenium are active components.
Das Gewichtsverhältnis von Eisen zum Gesamtgewicht aller Metalle (Promotoren) aus der Gruppe Kalium, Kupfer, The weight ratio of iron to the total weight of all metals (promoters) from the group potassium, copper,
Magnesium, Zink, Lanthan, Aluminium, Zirkonium und Mangan im erfindungsgemäßen Katalysator ist vorzugsweise zwischen 1,5 und 15. Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the catalyst according to the invention is preferably between 1.5 and 15. Preferably, at least some of the metals are present, more preferably all metals are present as oxide.
Der erfindungsgemäße Katalysator kann sowohl geträgert als auch ungeträgert sein. The catalyst according to the invention can be both supported and unsupported.
Falls der erfindungsgemäße Katalysator ein ungeträgerter ist, ist das Gesamtgewicht aller Metalle aus der Gruppe Kalium, Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Aluminium, Zirkonium und Mangan im Katalysator bezogen auf den Katalysator insgesamt vorzugsweise zwischen 15 und 50 Gew.-% und besonders If the catalyst of the invention is an unsupported, the total weight of all metals selected from the group consisting of potassium, copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the catalyst based on the total catalyst is preferably between 15 and 50 wt .-% and especially
bevorzugt zwischen 30 und 40 Gew.-%. Besonders bevorzugte Beispiele des ungetragerten Katalysators der Erfindung sind: H,3Lal4,lCu70,7Fe3,9K; und preferably between 30 and 40 wt .-%. Particularly preferred examples of the unsupported catalyst of the invention are: H, 3Lal4, 1Cu70.7 Fe3.9K; and
11 , 6Mgll , 6Mnll , 6Cu58 , 2Fe7 , OK, 11, 6Mgll, 6Mnll, 6Cu58, 2Fe7, OK,
wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Metalle in metallischer Form im Katalysator angegeben sind. Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Wenn der erfindungsgemäße Katalysator geträgert ist, dann kann der Träger aus der Gruppe bestehend aus AI2O3, AI2O3- MgO, Ti02, La203, Zr02, Zr02-La203/ Zr02-Si02, Zeolithen und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonaten ausgewählt sein. AI2O3- MgO bezeichnet Mischungen aus AI2O3 und MgO, wobei das wherein the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the total weight of all metals in metallic form in the catalyst are given. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide. When the catalyst of the present invention is supported, the support may be selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Al 2 O 3 MgO, TiO 2 , La 2 O 3 , ZrO 2 , ZrO 2 -LaO 3 / ZrO 2 -SiO 2 , zeolites and aluminum magnesium hydroxycarbonates be. AI2O3-MgO refers to mixtures of Al2O3 and MgO, the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. Zr02-La2Ü3 bezeichnet Mischungen aus ZrC>2 und La2Ü3, wobei das Mischungsverhältnis beliebig sein kann, bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von La203 : ZrC>2 zwischen 5 : 95 und 15 : 85. Zr02-Si02 bezeichnet Mischungen aus Zr02 und S1O2, wobei das Mixing ratio can be arbitrary. Zr02-La2Ü3 denotes mixtures of ZrC> 2 and La2Ü3, wherein the mixing ratio can be arbitrary, preferably the weight ratio of La 2 0 3 : ZrC> 2 is between 5:95 and 15:85. Zr0 2 -Si0 2 denotes mixtures of ZrO 2 and S1O2, where the
Mischungsverhältnis beliebig sein kann. In den Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonaten kann das Gewichtverhältnis Mixing ratio can be arbitrary. In the aluminum magnesium hydroxycarbonates, the weight ratio
zwischen AI2O3 und MgO beliebig sein. Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von AI2O3 : MgO zwischen 30 : 70 (z.B. Pural MG70) und 50 : 50. Die Aluminium-between AI2O3 and MgO be arbitrary. Preferably, the weight ratio of Al 2 O 3: MgO is between 30:70 (e.g., Pural MG70) and 50:50.
Magnesiumhydroxycarbonate umfassen amorphe und kristalline Formen, unter den kristallinen Formen ist Hydrotalcit Magnesium hydroxycarbonates include amorphous and crystalline forms, among the crystalline forms is hydrotalcite
bevorzugt . prefers .
Bevorzugte Katalysatorträger sind Ti02; AI2O3 und Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonat . Diese Trägermaterialien sind hinsichtlich der Ausbeute an C5-C15 Kohlenwasserstoffen vorteilhaft. Enthält der Katalysator T1O2 als Träger, so wird eine hohe Ausbeute an C5-C15 Kohlenwasserstoffen in der Preferred catalyst supports are TiO 2 ; AI2O3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate. These support materials are advantageous in terms of the yield of C5-C15 hydrocarbons. Contains the catalyst T1O2 as a carrier, so is a high yield of C5-C15 hydrocarbons in the
Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart des Katalysators erzielt, während gleichzeitig wenig Methan gebildet wird. Implementation of carbon dioxide with hydrogen in the presence of the catalyst achieved while at the same time little methane is formed.
Das Gesamtgewicht aller Metalle aus der Gruppe Kalium, The total weight of all metals from the group potassium,
Kupfer, Magnesium, Zink, Lanthan, Aluminium, Zirkonium und Mangan im geträgerten Katalysator beträgt vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 3 und 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysators insgesamt . Der geträgerte Katalysator der Erfindung ist vorzugsweise aus den folgenden Katalysatoren ausgewählt: Copper, magnesium, zinc, lanthanum, aluminum, zirconium and manganese in the supported catalyst is preferably between 1.5 and 20 wt .-% and particularly preferably between 3 and 10 wt .-% based on the weight of the catalyst as a whole. The supported catalyst of the invention is preferably selected from the following catalysts:
0,07Ru l,27Mg l,78Cu 20Fe 1,74K / A1203; 0.07RuI, 27MgI, 78Cu 20Fe 1.74K / A1 2 0 3 ;
0,08Ru 0,91Mg 2,39Cu 19,23Fe 1,46K / Al203 ; 0.08Ru 0.91Mg 2.39Cu 19.23Fe 1.46K / Al 2 0 3 ;
0,16Ru l,llMg 2,66Cu 19,26Fe 1,75K / A1203 ; 0.16Ru l, llMg 2.66Cu 19.26Fe 1.75K / A1 2 0 3 ;
0,16Ru l,llMg 2,llCu 19,23Fe 1,46K / Al203 ; 0.16Ru l, llMg 2, llCu 19.23 Fe 1.46 K / Al 2 O 3 ;
20Fe 2,66A1 2,14Cu 1,78K / Ti02 ; 20Fe 2.66A1 2.14Cu 1.78K / TiO 2 ;
3,18La 4Cu 20Fe 1,1K / Ti02 ; 3.18La 4Cu 20Fe 1.1K / TiO 2 ;
0,63La 4Cu 20Fe 1,31K / Al203 ; 0.63La 4Cu 20Fe 1.31K / Al 2 0 3 ;
2,23Zr 4Cu 20Fe 1,73K / Ti02 ; 2.23Zr 4Cu 20Fe 1.73K / Ti0 2 ;
0,lRu 0,2Cu 0,29Zn 20Fe 1,4K / Ti02 ; 0, 1Ru 0.2Cu 0.29Zn 20Fe 1.4K / Ti0 2 ;
3,27Zr 2,96Mn lCu 20Fe 1,48K / Ti02 ; 3.27Zr 2.96Mn 1Cu 20Fe 1.48K / Ti0 2 ;
20Fe l,78Cu 1,74K l,27Mg 0,07Ru / Aluminium- 20Fe l, 78Cu 1.74K l, 27Mg 0.07Ru / aluminum
Magnesiumhydrox carbonat ; und Magnesiumhydrox carbonate; and
20Fe 4Mg 4Mn 4Cu 2,4K / Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat , wobei die Metalle als Oxid vorliegen können und die Anteile der Metalle in Gew.-%, bezogen auf die Summe des  20Fe 4Mg 4Mn 4Cu 2.4K / aluminum magnesium hydroxycarbonate, the metals may be present as oxide and the proportions of the metals in wt .-%, based on the sum of
Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im Total weight of all metals in metallic form in
Katalysator und des Trägers angegeben sind. Vorzugsweise liegt zumindest ein Teil der Metalle, besonders bevorzugt liegen sämtliche Metalle als Oxid vor. Catalyst and the carrier are specified. Preferably, at least a portion of the metals, more preferably all metals are present as an oxide.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Katalysatoren, wie oben beschrieben, in einem der Another aspect of the invention relates to the use of the catalysts, as described above, in one of
erfindungsgemäßen Verfahren (i) bis (iv) . Process (i) to (iv) according to the invention.
Wie üblich, bezeichnet in den genannten Katalysatoren der Teil nach dem Symbol „/" den Träger. Alle Bestandteile vor „/" stellen die Aktivkomponenten und Promotoren dar, wobei diese zumindest teilweise in oxidischer Form vorliegen können. Beispielsweise bedeutet 0,07Ru 0,3Zn 20Fe 1,1K / Ti02, dass der Katalysator Ti02 als Träger, sowie 0,07 Gew.-% Ru, 0,3 Gew.-% Zn, 20 Gew.-% Fe und 1,1 Gew.-% K, alle bezogen auf die Summe des Gesamtgewichts aller Metalle in metallischer Form im Katalysator und des Katalysatorträgers, enthält . Im Folgenden werden Beispiele gegeben, welche die Erfindung näher erläutern, jedoch nicht beschränken sollen. As is customary, in the cited catalysts the part following the symbol "/" denotes the support All components before "/" represent the active components and promoters, which may be present at least partially in oxidic form. For example, 0.07Ru 0.3Zn 20Fe 1.1K / TiO 2 means that the catalyst is TiO 2 as carrier, as well as 0.07 wt% Ru, 0.3 wt% Zn, 20 wt% Fe and 1.1 wt .-% K, all based on the sum of the total weight of all metals in metallic form in the catalyst and the catalyst support contains. In the following examples are given which illustrate the invention in more detail, but are not intended to limit.
Beispiele Examples
Katalysator 1: ll,3La 14 , ICu 70,7Fe 3 , 9K Catalyst 1: II, 3La 14, ICu 70.7Fe 3, 9K
0,71 g La(N03) 3'6H20, 1,07 g Cu (N03 ) 2 '3H20, 9,49 g 0.71 g of La (NO 3 ) 3 '6H 2 O, 1.07 g of Cu (NO 3 ) 2 ' 3H 2 O, 9.49 g
Fe (N03) 3'9H20 und 0,20 g KN03 wurden in 100 ml dest. Wasser gelöst und auf 90 °C erwärmt. Zu der warmen Lösung wurde so lange eine 25%-ige NH^-Lösung getropft bis keine weitere Fällung mehr zu beobachten war. Anschließend wurde die Fe (NO 3 ) 3'9H 2 O and 0.20 g of KNO 3 were dissolved in 100 ml of dist. Dissolved water and heated to 90 ° C. To the warm solution, a 25% NH 4 solution was added dropwise until no further precipitation was observed. Subsequently, the
Mischung langsam bis zur Trockne eingedampft, im Mixture slowly evaporated to dryness, in
Trockenschrank bei 130 °C getrocknet und im Muffelofen bei 350 °C an Luft für 5 Stunden kalziniert. Drying oven dried at 130 ° C and calcined in a muffle furnace at 350 ° C in air for 5 hours.
Katalysator 2: ll,6Mg ll,6Mn ll,6Cu 58,2Fe 7, OK Catalyst 2: II, 6Mg II, 6Mn II, 6Cu 58.2Fe 7, OK
Katalysator 2 wurde analog zu der Herstellung von Katalysator 1 aus 2,45 g Mg (N03 ) 2 ' 6H20, 1,06 g Mn (N03 ) 2 ·4Η20, 0,88 g Cu(N03) 2-3H20, 7,81 g Fe (N03 ) 3 · 9H20 und 0,36 g K 03 Catalyst 2 was prepared analogously to the preparation of catalyst 1 from 2.45 g of Mg (NO 3 ) 2 '6H 2 O, 1.06 g of Mn (NO 3 ) 2 .4Η 2 0, 0.88 g of Cu (NO 3 ) 2 -3H 2 0, 7.81 g Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 0 and 0.36 g K 0 3
hergestellt . produced .
Katalysator 3: 19,3Fe 1,5K 0,2Ru / TiQ2 Catalyst 3: 19.3 Fe 1.5K 0.2Ru / TiQ 2
Schritt 1: Auf lg Ti02 (Degussa Aerolyst 7708, Partikelgröße 0,1-0, 25mm) wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen Fe (N03) 3 -Lösung (Gehalt 48,7 g/1 Fe) Step 1: 5 ml of an aqueous Fe (NO 3 ) 3 solution (content 48.7 g / 1 Fe) were added to lg Ti0 2 (Degussa Aerolyst 7708, particle size 0.1-0, 25 mm) while shaking at room temperature.
pipettiert, die Mischung auf 100 °C erwärmt und unter pipetted, the mixture heated to 100 ° C and below
Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet. Shake at 100 ° C and dried.
Schritt 2 : Auf die getrocknete Mischung von Schritt 1 wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen KNO3- Lösung (Gehalt 3,69 g/1 K) pipettiert, die Mischung auf 100 °C erwärmt und unter Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet . Schritt 3 : Auf die getrocknete Mischung von Schritt 2 wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen Step 2: 5 ml of an aqueous KNO 3 solution (content 3.69 g / 1 K) were pipetted onto the dried mixture from step 1 with shaking at room temperature, the mixture was heated to 100 ° C. and concentrated by shaking at 100 ° C. and dried , Step 3: To the dried mixture of Step 2 was added 5 ml of an aqueous under stirring at room temperature
Ru(NO) (NO3 ) 3 -Lösung (Gehalt 0,49 g/1 Ru) pipettiert, die Mischung auf 100 °C erwärmt und unter Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet. Pipetted Ru (NO) (NO3) 3 solution (content 0.49 g / 1 Ru), the mixture was heated to 100 ° C and concentrated by shaking at 100 ° C and dried.
Schritt 4 : Die getrocknete Mischung wurde für 5 Stunden im Muffelofen bei 350 °C in Luft kalziniert.  Step 4: The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air.
Katalysator 4: 19,2 Fe 1,9K 0,2Ru / Tip? Catalyst 4: 19.2 Fe 1.9K 0.2Ru / Tip ?
Katalysator 4 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 3 hergestellt, wobei in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen K O3-Lösung 4,85 g/1 K war. Catalyst 4 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 2, the content of the aqueous K O3 solution was 4.85 g / 1 K.
Katalysator 5: 0,lRu 0,2Cu 0,3Zn 19,2Fe 1,3K / TiO;> Catalyst 5: 0, lRu 0.2Cu 0.3Zn 19.2Fe 1.3K / TiO;
Katalysator 5 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 3 hergestellt, wobei in Schritt 1 der Gehalt der wässrigenCatalyst 5 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1, the content of the aqueous
Fe (NO3 ) 3 -Lösung 48,8 g/1 Fe war, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen K O3 -Lösung 3,41 g/1 K war, in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen Zn (NO3 ) 2 -Lösung 0,71 g/1 Zn war und Schritt 4 durch die folgenden Schritte 4 bis 6 ersetzt wurde: Fe (NO 3) 3 solution was 48.8 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous K O 3 solution was 3.41 g / 1 K, in step 3 the content of the aqueous Zn (NO 3) 2 solution 0.71 g / 1 Zn, and step 4 was replaced by the following steps 4 through 6:
Schritt 4 : Auf die getrocknete Mischung von Schritt 3 wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen  Step 4: To the dried mixture of step 3, shaking at room temperature 5 ml of an aqueous
Cu (NO3) 2 -Lösung (Gehalt 0,48 g/1 Cu) pipettiert, die Mischung auf 100 °C erwärmt und unter Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet .  Cu (NO3) 2 solution (content 0.48 g / 1 Cu) pipetted, the mixture was heated to 100 ° C and evaporated with shaking at 100 ° C and dried.
Schritt 5 : Auf die getrocknete Mischung von Schritt 4 wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen  Step 5: To the dried mixture from step 4, shaking at room temperature, 5 ml of an aqueous
Ru (NO) (NO3) 3-Lösung (Gehalt 0,26 g/1 Ru) pipettiert, die Mischung auf 100 °C erwärmt und unter Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet. Pipetted Ru (NO) (NO3) 3 solution (content 0.26 g / 1 Ru), the mixture was heated to 100 ° C and concentrated by shaking at 100 ° C and dried.
Schritt 6 : Die getrocknete Mischung wurde für 5 Stunden im Muffelofen bei 350 °C in Luft kalziniert. Katalysator 6: 0,07Ru 0,3Zn 19,2Fe 2, OK / Tip Step 6: The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air. Catalyst 6: 0.07Ru 0.3Zn 19.2Fe 2, OK / Tip
Katalysator 6 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 3 hergestellt, wobei in Schritt 1 der Gehalt der wässrigenCatalyst 6 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1, the content of the aqueous
Fe (NO3) 3 -Lösung 49,0 g/1 Fe war, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen KNO3 -Lösung 5,13 g/1 K war, in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen Zn (NO3 ) 2 -Lösung 0,73 g/1 Zn war und Schritt 4 durch die folgenden Schritte 4 und 5 ersetzt wurde: Fe (NO 3) 3 solution 49.0 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNO 3 solution was 5.13 g / 1 K, in step 3 the content of the aqueous Zn (NO 3) 2 solution was 0 , 73 g / 1 Zn, and step 4 was replaced by the following steps 4 and 5:
Schritt 4 : Auf die getrocknete Mischung von Schritt 3 wurden unter Schütteln bei Raumtemperatur 5ml einer wässrigen  Step 4: To the dried mixture of step 3, shaking at room temperature 5 ml of an aqueous
Ru(NO) (NO3 ) 3 -Lösung (Gehalt 0,18 g/1 Ru) pipettiert, die Ru (NO) (NO3) 3 solution (content 0.18 g / 1 Ru) pipetted
Mischung auf 100 °C erwärmt und unter Schütteln bei 100 °C eingedampft und getrocknet. Mixture heated to 100 ° C and evaporated with shaking at 100 ° C and dried.
Schritt 5: Die getrocknete Mischung wurde für 5 Stunden im Muffelofen bei 350 °C in Luft kalziniert.  Step 5: The dried mixture was calcined for 5 hours in a muffle furnace at 350 ° C in air.
Katalysator 7: 2,2Zr l,7Mn 2,4Zn 18,8Fe 1,6K / TiO? Catalyst 7: 2.2Zr l, 7Mn 2.4Zn 18.8Fe 1.6K / TiO ?
Katalysator 7 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 5 hergestellt, wobei in Schritt 1 der Gehalt der wässrigen Fe (NO3 ) 3 -Lösung 51,3 g/1 Fe war, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen KNO3 -Lösung 4,37 g/1 K war, in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen n(N03) 2 -Lösung 6,68 g/1 Zn war, in Schritt 4 der Gehalt der wässrigen ZrO (NO3 ) 2 -Lösung 5,91 g/1 Zr war und in Schritt 5 der Gehalt der wässrigen Mn(NC>3) 2 -Lösung 4,62 g/1 Mn war. Catalyst 7 was prepared analogously to the preparation of catalyst 5, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.3 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNO 3 solution was 4.37 g / 1 K in step 3, the content of the aqueous n (NO 3) 2 solution was 6.68 g / 1 Zn, in step 4, the content of the aqueous ZrO (NO 3) 2 solution was 5.91 g / 1 Zr and in step 5, the content of the aqueous Mn (NC> 3) 2 solution was 4.62 g / 1 Mn.
Katalysator 8: 0,97Cu 19,16Fe 1,63K / Tip? Catalyst 8: 0.97Cu 19.16Fe 1.63K / Tip ?
Katalysator 8 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 3 hergestellt, wobei in Schritt 1 5ml einer wässrigen Lösung aus Fe(NC>3)3 (Gehalt 49,1 g/1 Fe) und 2 ml einer Catalyst 8 was prepared analogously to the preparation of catalyst 3, wherein in step 1 5 ml of an aqueous solution of Fe (NC> 3) 3 (content 49.1 g / 1 Fe) and 2 ml of a
Ammoniumoxalatlösung (Gehalt 25,15 g/1 Oxalat) verwendet wurden, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen KNO3 -Lösung 4,17 g/1 K war und in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen Cu(N03) 2 -Lösung 2,48 g/1 Cu war. Katalysator 9: 2,lZr 3,8Cu 18,8Fe 1,6K / TiP Ammonium oxalate solution (content 25.15 g / 1 oxalate) were used, in step 2 the content of the aqueous KNO3 solution was 4.17 g / 1 K and in step 3 the content of the aqueous Cu (N0 3 ) 2 solution 2, 48 g / 1 Cu. Catalyst 9: 2, lZr 3.8Cu 18.8Fe 1.6K / TiP
Katalysator 9 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 6 hergestellt, wobei in Schritt 1 der Gehalt der wässrigen Fe (NO3) 3 -Lösung 51,2 g/1 Fe war, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen KNO3 -Lösung 4,42 g/1 K war, in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen Cu (NO3) 2 -Lösung 10,24 g/1 Cu war und in Schritt 4 der Gehalt der wässrigen ZrO (NO3 ) 2 -Lösung 5,71 g/1 Zr war. Catalyst 9 was prepared analogously to the preparation of catalyst 6, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.2 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNO 3 solution was 4.42 g / 1K, in Step 3, the content of the Cu (NO3) 2 aqueous solution was 10.24 g / 1Cu, and in Step 4, the content of the ZrO (NO3) 2 aqueous solution was 5.71 g / 1Zr.
Katalysator 10: 3,lZr 2 , 8Mn 0,9Cu 18,8Fe 1,4K / Tip? Catalyst 10: 3, lZr 2, 8Mn 0.9Cu 18.8Fe 1.4K / Tip ?
Katalysator 10 wurde analog zur Herstellung von Katalysator 5 hergestellt, wobei in Schritt 1 der Gehalt der wässrigen Fe (NO3) 3 -Lösung 51,5 g/1 Fe war, in Schritt 2 der Gehalt der wässrigen KNC>3-Lösung 3,80 g/1 K war, in Schritt 3 der Gehalt der wässrigen ZrO (NO3) 2 -Lösung 8,43 g/1 Zr war, in Schritt 4 der Gehalt der wässrigen Mn (NO3 ) 2-Lösung 7,62 g/1 Mn war und in Schritt 5 der Gehalt der wässrigen Cu(NC>3) 2 -Lösung 2,57 g/1 Cu war. Catalyst 10 was prepared analogously to the preparation of catalyst 5, wherein in step 1 the content of the aqueous Fe (NO 3) 3 solution was 51.5 g / 1 Fe, in step 2 the content of the aqueous KNC> 3 solution was 3.80 g / 1 K was, in step 3, the content of the aqueous ZrO (NO 3) 2 solution was 8.43 g / 1 Zr, in step 4, the content of the aqueous Mn (NO 3) 2 solution was 7.62 g / 1 Mn and in step 5, the content of the aqueous Cu (NC> 3) 2 solution was 2.57 g / l Cu.
Ergebnisse der katalytischen Tests der Katalysatoren 1-10 Results of Catalytic Tests of Catalysts 1-10
Die Katalysatoren 1-10 wurden für die CO2 -Hydrierung zu Catalysts 1-10 were added for CO2 hydrogenation
Kohlenwasserstoffen getestet. Dazu wurden jeweils 0,3 g eines Katalysators in einen Edelstahlreaktor (5 mm Hydrocarbons tested. In each case, 0.3 g of a catalyst in a stainless steel reactor (5 mm
Innendurchmesser) eingebaut. Der Katalysator wurde vor Inside diameter) installed. The catalyst was present
Versuchsbeginn in einem 10% H2/N2 -Strom für 2 h bei 500 °C und 10 bar reduziert und anschließend in diesem Gas auf Start of experiment in a 10% H2 / N2 stream for 2 h at 500 ° C and 10 bar reduced and then in this gas
Reaktionstemperatur abgekühlt. Der katalytische Test erfolgte unter den in Tabelle 1 genannten Reaktionsbedingungen. Die Produktmischung wurde gaschromatographisch analysiert, und die Umsätze (X) und Ausbeuten (Y) eduktbasiert und die Reaction temperature cooled. The catalytic test was carried out under the reaction conditions mentioned in Table 1. The product mixture was analyzed by gas chromatography, and the conversion (X) and yields (Y) educt-based and the
Selektivität (S) produktbasiert berechnet. Selectivity (S) calculated product-based.
Die Prüfung der katalytischen Eigenschaften der Katalysatoren 1 - 10 in Bezug auf die Hydrierung von Kohlendioxid mit The examination of the catalytic properties of the catalysts 1 - 10 with respect to the hydrogenation of carbon dioxide with
Wasserstoff erfolgte in einem Festbettreaktor (Edelstahlrohr, Innendurchmesser 5 mm) . Alle Katalysatoren wurden in einer Kornfraktion von 100-250 um eingesetzt, um Hydrogen was carried out in a fixed bed reactor (stainless steel tube, Inner diameter 5 mm). All catalysts were used in a grain fraction of 100-250 μm to
Stofftransporteinflüsse zu minimieren und eine Minimize mass transfer and one
Pfropfenströmung („plug- flow" -Strömung) im Reaktor zu Plug flow in the reactor too
gewährleisten . guarantee .
Die Analyse des Produktgases erfolgte durch einen on-line gekoppelten GasChromatographen in der Gasphase. Dazu wurde ein Betriebsdruck von 10 bar gewählt und zum anderen wurden alle Rohrleitungen und Ventile nach dem Reaktor sowie das GC- Einlasssystem auf mindestens 150°C beheizt. Zusätzlich wurden in die Abgasleitung ein Heißgasabscheider (150°C) und ein Kaltgasabscheider (Raumtemperatur) jeweils mit integriertem Aerosolfilter integriert. Es wurde die zweidimensionale The analysis of the product gas was carried out by an on-line coupled Gas Chromatograph in the gas phase. For this purpose, an operating pressure of 10 bar was chosen and, secondly, all the pipes and valves after the reactor and the GC inlet system were heated to at least 150 ° C. In addition, a hot gas separator (150 ° C) and a cold gas separator (room temperature), each with integrated aerosol filter, were integrated into the flue pipe. It became the two-dimensional
Kapillar-Gaschromatographie angewandt . Capillary gas chromatography applied.
Folgende Komponenten wurden analysiert: The following components were analyzed:
• Mittels Wärmeleitfähigkeitsdetektor (WLD) : CO2 , Ethylen, Ethan, Wasser, H2, N2, Methan, CO  • By means of thermal conductivity detector (WLD): CO2, ethylene, ethane, water, H2, N2, methane, CO
• Mittels Flammenionisationsdetektor (FID) : Methan, C2-C (alle Alkan- und Olefin-Isomere) , C^-C^Q (n-Alkane und n-1- Olefine) , die anderen C^-CIQ- Isomere wurden analysiert, aber nicht strukturell zugeordnet.  • Flame ionization detector (FID): methane, C2-C (all alkane and olefin isomers), C ^ -C ^ Q (n-alkanes and n-1 olefins), the other C ^ -CIQ isomers were analyzed but not structurally assigned.
Für die Analyse wurde ein Agilent 7890 Gaschromatograph mit zwei unabhängigen Kanälen benutzt. Beide Kanäle wurden mit Helium als Trägergas betrieben. Ein Kanal des For analysis, an Agilent 7890 gas chromatograph with two independent channels was used. Both channels were operated with helium as a carrier gas. A channel of
Gaschromatographen war mit einer PorapakQ-Säule und einer PoraPlotQ-Säule ausgestattet. Die Säulen wurden mit einem Temperaturprogramm von der Starttemperatur 50 °C auf 200 °C aufheizt. Der zweite Kanal war mit einer FFAP-Säule und einer Al203/KCl-Säule (25m x 0.32mm, 5pm Filmdicke) ausgestattet, wobei die FFAP-Säule bei einer Temperatur von 50-200°C betrieben wurde. Die A^Oß/KCl-Säule wurde mit einem Gas chromatographs were equipped with a PorapakQ column and a PoraPlotQ column. The columns were heated with a temperature program from the start temperature 50 ° C to 200 ° C. The second channel was equipped with a FFAP column and an Al203 / KCl column (25m x 0.32mm, 5pm film thickness) with the FFAP column operating at a temperature of 50-200 ° C. The A ^ Oß / KCl column was washed with a
Temperaturprogram von 80°C bis 200°C betrieben. Tabelle 1: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=15 bar, H2:CC>2=6, GHSV=1320 ml gRat-1 h_1 Temperature program operated from 80 ° C to 200 ° C. Table 1: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 15 bar, H2: CC> 2 = 6, GHSV = 1320 ml g R at -1 h_1
Olefinanteil = Anteil an C2-C4 Olefinen in Mol-% bezogen auf alle C2-C4 Kohlenwasserstoffe (Y(C2-C4) ) Olefin content = proportion of C2-C4 olefins in mol% based on all the C2-C4 hydrocarbons (Y (C 2 -C 4))
Katalysatoren 11 - 67 Catalysts 11-67
Im Syntheseroboter Sophas (Zinsser Analytics) wurden die Katalysatoren 11-67 durch Imprägnierung von Trägermaterialien hergestellt. Falls mehrere Komponenten auf einem Träger enthalten sind, wurde die Imprägnierung sequentiell, In the synthesis robot Sophas (Zinsser Analytics), the catalysts 11-67 were prepared by impregnation of carrier materials. If several components are contained on a carrier, the impregnation became sequential,
beginnend mit der Komponente mit der höchsten Konzentration, durchgeführt, wobei nach jedem Imprägnierschritt bei einer Temperatur von 100°C getrocknet wurde. Dadurch wurde starting with the highest concentration component, drying at a temperature of 100 ° C after each impregnation step. This was
sichergestellt, dass alle Katalysatorbestandteile auf dem Trägermaterial abgeschieden wurden. ensured that all catalyst components were deposited on the support material.
Nach abschließender Trocknung im Syntheseroboter wurden die Katalysatoren im Muffelofen für 5 h in stehender Luft bei 350°C kalziniert (Heizrate 5 K/min) . Die oxalathaltigen After final drying in the synthesis robot, the catalysts were calcined in a muffle furnace for 5 h in stagnant air at 350 ° C (heating rate 5 K / min). The oxalate-containing
Proben wurden abweichend davon wegen der sonst zu schnellen Oxalatzersetzung mit nur 2,5 K/min aufgeheizt. In contrast to this, samples were heated at only 2.5 K / min because of the otherwise too rapid oxalate decomposition.
Ausgangsmaterialien : Starting materials:
- Trägermaterialien: γ-Αΐ2θ3 (Condea) , T1O2 (Degussa - Support materials: γ-Αΐ2θ3 (Condea), T1O2 (Degussa
Aerolyst 7708) , S1O2 (Degussa Aerolyst 355) , Aluminium- Magnesiumhydroxycarbonat mit einem Gewichtsverhältnis A1203 : MgO von 30 : 70 (Pural MG70) Aerolyst 7708), S1O2 (Degussa Aerolyst 355), aluminum magnesium hydroxycarbonate with a weight ratio A1 2 0 3 : MgO of 30: 70 (Pural MG70)
In Tabelle 2 sind die Zusammensetzungen der Katalysatoren 11 - 67 zusammengefasst . Der Anteil des jeweiligen Metalls in metallischer Form ist in Gew.-% angegeben und bezieht sich auf das Gesamtgewicht aller Metalle in metallischer Form im Katalysator und des Katalysatorträgers. Tabelle 2 : Zusammensetzungen der Katalysatoren Table 2 summarizes the compositions of catalysts 11-67. The proportion of the respective metal in metallic form is given in wt .-% and refers to the total weight of all metals in metallic form in the catalyst and the catalyst support. Table 2: Compositions of the catalysts
*: Oxalat wurde in der Herstellung des Katalysators verwendet, in der Zusammensetzung des kalzinierten Katalysators ist Oxalat jedoch nicht enthalten. *: Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
Fortsetzung Tabelle 2 : Zusammensetzungen der Katalysatoren Continued Table 2: Compositions of the catalysts
*: Oxalat wurde in der Herstellung des Katalysators verwendet, in der Zusammensetzung des kalzinierten Katalysators ist Oxalat jedoch nicht enthalten. *: Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
Fortsetzung Tabelle 2: Zusammensetzungen der Katalysatoren Continued Table 2: Compositions of the catalysts
*: Oxalat wurde in der Herstellung des Katalysators verwendet, in der Zusammensetzung des kalzinierten Katalysators ist Oxalat jedoch nicht enthalten. *: Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
Fortsetzung Tabelle 2: Zusammensetzungen der Katalysatoren Continued Table 2: Compositions of the catalysts
*: Oxalat wurde in der Herstellung des Katalysators verwendet, in der Zusammensetzung des kalzinierten Katalysators ist Oxalat jedoch nicht enthalten. *: Oxalate was used in the preparation of the catalyst, but in the composition of the calcined catalyst, oxalate is not included.
Ergebnisse der katalytischen Tests der Katalysatoren 11 - 67 Results of Catalytic Tests of Catalysts 11-67
Die Prüfung der katalytischen Eigenschaften der Katalysatoren 11 - 67 in Bezug auf die Hydrierung von Kohlendioxid mit Wasserstoff sowie die Analyse der Produktgase erfolgte analog zu der Prüfung und Analyse der Katalysatoren 1 - 10. The catalytic properties of the catalysts 11-67 with respect to the hydrogenation of carbon dioxide with hydrogen and the analysis of the product gases were tested analogously to the testing and analysis of the catalysts 1-10.
Die Ergebnisse der Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart der Katalysatoren 11 - 67 sind in den folgenden Tabellen 3 bis 7 aufgelistet. Die Umsätze (X) und Ausbeuten (Y) wurden eduktbasiert und die Selektivität (S) The results of the reaction of carbon dioxide with hydrogen in the presence of the catalysts 11-67 are listed in the following Tables 3 to 7. The conversions (X) and yields (Y) were educt-based and the selectivity (S)
produktbasiert berechnet. calculated product-based.
Tabelle 3: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=10 bar, T = 300°C, H2:C02:N2=71:24:5, GHSV=1320 ml g at"1 h-1 Table 3: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 10 bar, T = 300 ° C., H 2 : C0 2 : N 2 = 71: 24: 5, GHSV = 1320 ml g of "1 h-1
Tabelle 4: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=10 bar, T = 300°C, H2:C02:N2=71:24:5, GHSV=1320 ml g at"1 h-1 Table 4: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 10 bar, T = 300 ° C, H 2 : CO 2 : N 2 = 71: 24: 5, GHSV = 1320 ml g "1 h-1
Tabelle 5: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=10 bar, T = 350°C, H2:C02=3, GHSV=660 ml gRat-1 h-1 Table 5: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 10 bar, T = 350 ° C, H 2 : C0 2 = 3, GHSV = 660 ml gRat -1 h-1
Tabelle 6: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=15 bar, T = 350°C, H2:C02=6, GHSV=1320 ml gKat_1 n_1 Table 6: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 15 bar, T = 350 ° C, H 2 : C0 2 = 6, GHSV = 1320 ml g K at _1 n_1
Tabelle 7: Ergebnisse der katalytischen Tests. Reaktionsbedingungen: p=15 bar, H^CC^e, GHSV=1320 ml gKat"1 n_1 Table 7: Results of the catalytic tests. Reaction conditions: p = 15 bar, H ^ CC ^ e, GHSV = 1320 ml gcat "1 n_1

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen aus Kohlendioxid und Wasserstoff, bei dem Kohlendioxid mit 1. A process for the preparation of hydrocarbons from carbon dioxide and hydrogen, wherein the carbon dioxide with
Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, wobei der Katalysator Eisen und mindestens ein Alkalimetall enthält und ferner mindestens eines der folgenden Merkmale (i) bis (iii) erfüllt: Hydrogen is reacted in the presence of a catalyst, wherein the catalyst contains iron and at least one alkali metal and further satisfies at least one of the following features (i) to (iii):
(i) der Katalysator enthält, bezogen auf das  (i) the catalyst contains, based on the
Gesamtgewicht des Katalysators, Eisen in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise von 15 und 35 Gew.-%, und ferner Kupfer und mindestens einen weiteren Vertreter, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Zirkonium; Total weight of the catalyst, iron in an amount of at least 10% by weight, preferably from 15 to 35% by weight, and further copper and at least one other selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium;
(ii) der Katalysator umfasst TiC>2 und/oder ein  (ii) the catalyst comprises TiC> 2 and / or a
Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat als Katalysatorträger;Aluminum magnesium hydroxycarbonate as catalyst support;
(iii) der Katalysator enthält ferner Ruthenium und/oder Cobalt . (iii) the catalyst further contains ruthenium and / or cobalt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Umsetzung des Kohlendioxids mit Wasserstoff in Gegenwart des Katalysators bei einer Temperatur von 150 bis 400°C, vorzugsweise 320 bis 370°C, und einem Druck von 10 bis 50 bar, vorzugsweise 15 bis 30 bar, erfolgt. 2. The method according to claim 1, wherein the reaction of the carbon dioxide with hydrogen in the presence of the catalyst at a temperature of 150 to 400 ° C, preferably 320 to 370 ° C, and a pressure of 10 to 50 bar, preferably 15 to 30 bar , he follows.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 , bei dem das molare Verhältnis des eingesetzten Wasserstoffs zum Kohlendioxid 4 bis 8 ist. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of the hydrogen used to carbon dioxide is 4 to 8.
4. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Produktmischung erhalten wird, die 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a product mixture is obtained, the
Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, nicht-umgesetztes Hydrocarbons, carbon monoxide, unreacted
Kohlendioxid und nicht-umgesetzten Wasserstoff enthält, und nach Abtrennung der Kohlenwasserstoffe nicht-umgesetztes Kohlendioxid, nicht-umgesetzter Wasserstoff und Kohlenmonoxid wieder der Eduktmischung zugeführt werden. Containing carbon dioxide and unreacted hydrogen, and after separation of the hydrocarbons unreacted carbon dioxide, unreacted hydrogen and carbon monoxide are fed back to the reactant mixture.
5. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Kohlenwasserstoffe C2-C4 Kohlenwasserstoffe umfassen. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrocarbons C2-C4 comprise hydrocarbons.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem die C2-C4 6. The method according to claim 5, wherein the C2-C4
Kohlenwasserstoffe C2-C4 Alkane und C2-C4 Alkene enthalten und die C2-C Alkane nach ihrer Abtrennung anschließend zu C2-C4 Alkenen, insbesondere zu Ethylen, Propylen und Butenen, dehydriert werden. Hydrocarbons C2-C4 alkanes and C2-C4 contain alkenes and the C2-C alkanes are subsequently dehydrogenated after their separation to C2-C4 alkenes, in particular to ethylene, propylene and butenes.
7. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Kohlenwasserstoffe C5-C15 Kohlenwasserstoffe umfassen. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrocarbons C5-C15 comprise hydrocarbons.
8. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das mindestens eine Alkalimetall in dem Katalysator Kalium ist. A process according to any one of claims 1 to 7, wherein the at least one alkali metal in the catalyst is potassium.
9. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Katalysator enthält: 9. A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the catalyst comprises:
• Magnesium;  • magnesium;
• Zink;  • zinc;
• Zirkonium, Mangan und Zink;  • zirconium, manganese and zinc;
• Kupfer;  • copper;
• Kupfer und einen weiteren Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Lanthan, Zirkonium, ink und Magnesium;  Copper and another representative selected from the group consisting of aluminum, lanthanum, zirconium, zinc and magnesium;
• Kupfer, Magnesium und Mangan; oder  • copper, magnesium and manganese; or
• Kupfer, Zirkonium und Mangan.  • Copper, zirconium and manganese.
10. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Katalysator das Merkmal (i) oder (iii) erfüllt und einen Katalysatorträger umfasst. A process according to any one of claims 1 to 9, wherein the catalyst satisfies feature (i) or (iii) and comprises a catalyst support.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem der 11. The method according to claim 10, wherein the
Katalysatorträger ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus A1203, Al203-MgO, Ti02 , La 03 , Zr02, Zr02-La203, Zr02- Si02, Zeolithen und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonaten. Catalyst support is selected from the group consisting from A1 2 0 3, Al 2 0 3 -MgO, Ti0 2, La 0 3, Zr0 2, Zr0 2 -La 2 0 3, Zr0 2 - Si0 2, zeolites and aluminum Magnesiumhydroxycarbonaten.
12. Verfahren gemäß Patentanspruch 10, bei dem der 12. The method according to claim 10, wherein the
Katalysatorträger ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ti02, A1203 und Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat . Catalyst support is selected from the group consisting of Ti0 2 , A1 2 0 3 and aluminum magnesium hydroxycarbonate.
13. Katalysator der als Katalysatorkomponenten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-% Eisen, sowie Kalium, Kupfer und mindestens eine weitere Komponente, ausgewählt aus Magnesium, Zink, Lanthan und Zirkonium umfasst. 13. Catalyst of the catalyst components, based on the total weight of the catalyst, at least 10 wt .-%, preferably 15-35 wt .-% iron, and potassium, copper and at least one further component selected from magnesium, zinc, lanthanum and zirconium includes.
14. Katalysator gemäß Anspruch 13, der einen 14. A catalyst according to claim 13, which is a
Katalysatorträger umfasst, auf dem die Katalysatorkomponenten aufgebracht sind.  Catalyst carrier comprises, on which the catalyst components are applied.
15. Katalysator gemäß Anspruch 14, wobei der 15. Catalyst according to claim 14, wherein the
Katalysatorträger ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ti02, Al203 und/oder Aluminium-Magnesiumhydroxycarbonat . Catalyst support is selected from the group consisting of Ti0 2 , Al 2 0 3 and / or aluminum magnesium hydroxycarbonate.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FI128568B (en) * 2018-06-11 2020-08-14 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Method and apparatus for forming hydrocarbons and use
CN113117683A (en) * 2021-04-16 2021-07-16 郑州大学 Supported catalyst and preparation method thereof
CN113797955B (en) * 2021-10-25 2023-04-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 Catalyst for preparing low-carbon olefin by carbon dioxide hydrogenation and preparation method thereof
JP2024075191A (en) * 2022-11-22 2024-06-03 本田技研工業株式会社 Carbon dioxide reduction catalyst device, carbon dioxide reduction method, and catalyst manufacturing method
CN117019151B (en) * 2023-07-05 2024-04-12 珠海市福沺能源科技有限公司 Cavity microsphere catalyst for carbon dioxide hydrogenation and preparation method and application thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100351625B1 (en) * 1999-11-11 2002-09-11 한국화학연구원 Catalyst for preparing hydrocarbon
CN1159098C (en) * 2001-07-12 2004-07-28 中国科学院山西煤炭化学研究所 Fe-base catalyst for Fischer-Tropsch syuthesis and its preparing process
CN101293206B (en) * 2008-04-21 2010-09-22 神华集团有限责任公司 Iron base catalyst for fischer-tropsch synthesis and preparation method thereof
US8658554B2 (en) * 2009-11-04 2014-02-25 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Catalytic support for use in carbon dioxide hydrogenation reactions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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