MXPA04010296A - Soporte de catalizador y su preparacion. - Google Patents
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Abstract
La invencion se relaciona con un proceso para preparar un soporte de catalizador, en el que polvo de dioxido de zirconio se mezcla con un aglutinante, si se desea un formador de poro, si se desea un acido, agua y, si se desea, aditivos adicionales para proporcionar una composicion amasable y la composicion se homogeneiza, configura para producir cuerpos, se seca y calcina, en donde el aglutinante es un compuesto de organosilicio monomerico, oligomerico o polimerico.Aglutinantes apropiados son silanos monomericos, oligomericos o polimericos, alcoxisilanos, ariloxisilanos, acriloxisilanos, oximinosilanos, halosilanos, aminoxisilanos, aminosilanos, amidosilanos, silazanos o siliconas.La invencion tambien proporciona el soporte de catalizador que se ha preparado de esta manera, un catalizador que comprende el soporte y su uso como catalizador de deshidrogenacion.
Description
SOPORTE DE CATALIZADOR Y SU PREPARACIÓN La invención se relaciona con un soporte ' de catalizador, con un proceso para su preparación con un catalizador de deshidrogenacion que comprende el soporte y con el uso del catalizador de deshidrogenacion. Se sabe que el dióxido de zirconio se puede utilizar como soporte de catalizador para catalizadores de deshidrogenacion. EP-A 0 716 883 describe un soporte de catalizador que consiste esencialmente de dióxido de zirconio monoclínico. Este se prepara mediante adición de un nitrato de zirconilo o solución de cloruro de zirconilo a una solución de amoniaco acuosa, que resulta en que el pH baja de 14 a 6, lavar el producto precipitado, secar, calcinación y formación de tableta. El soporte de catalizador producido de esta manera comprende de 85 a 100% en peso de dióxido de zirconio monoclínico. DE-A 196 54 391 describe la preparación de un catalizador de deshidrogenacion mediante impregnación de Zr0? esencialmente monoclínico con una solución de Pt(N03)2 y
Sn(OAc)2 o mediante impregnación del Zr02 con una primera solución de Cr(N03)3 y subsecuentemente una segunda solución de La(N03>3. Los soportes impregnados se secan y subsecuentemente se calcinan. Los catalizadores obtenidos de esta manera se utilizan como catalizador de deshidrogenacion para la deshidrogenación de propano a propeno. Los catalizadores del ramo anterior todavía son capaces de mejora con respecto a su actividad y su vida de operación. Un objeto de la presente invención es proporcionar un soporte de catalizador para la producción de catalizadores de deshidrogenación que tienen propiedades mejoradas, en particular una actividad de catalizador mejorada, y los propios catalizadores de deshidrogenación correspondientes. Se ha encontrado que este objeto se logra mediante un proceso para preparar un soporte de catalizador, en el que polvo de dióxido de zirconio se mezcla con un aglutinante, si se desea un formador de poro, si se desea un ácido, agua y, si se desea, aditivos adicionales para proporcionar una composición amasable y la composición se homogeneiza, configura para producir cuerpos configurados, se seca y calcina, en donde el aglutinante es un compuesto de organosilicio monomérico, oligomérico o polimérico. El objeto también se logra, en particular mediante el soporte de catalizador que se puede obtener mediante este proceso. De conformidad con la presente invención, se ha encontrado que mezclando polvo de dióxido de zirconio esencialmente monoclinico que tiene una área superficial elevada con un compuesto de organosilicio que forma Si02 durante calcinación como aglutinante, configurar la mezcla para producir cuerpos configurados tales como granulos, extruídos y esferas y calcinar los cuerpos configurados permite que se preparen soportes de catalizador que tienen una estabilidad mecánica elevada y una estructura de poro que está muy bien apropiada para la deshidrogenacion de alcanos. Los soportes de catalizador de la presente invención tienen suficiente estabilidad para soportes varios cientos de ciclos de regeneración oxidante sin daño mecánico y una calda en actividad. Los compuestos de organosilicio usados como aglutinante son generalmente líquidos. Como resultado, el dióxido de zirconio de elevada área superficial se humedece uniformemente con el compuesto de organosilicio al mezclarse, de manera que las partículas de dióxido de zirconio se encierran e impregnan parcialmente mediante el compuesto de organosilicio. Esto resulta en una resistencia de enlace elevada entre las partículas de dióxido de zirconio y una estabilidad mecánica muy buena de los cuerpos de soporte de catalizador configurados obtenidos. Durante la calcinación de los cuerpos de soporte de catalizador configurados, los radicales orgánicos del aglutinante de organosilicio se queman. Esto forma Si02 que se dispersa muy finamente en la matriz de dióxido de zirconio. La combustión de los radicales orgánicos del aglutinante de organosilicio forma poros adicionales. Debido a la distribución uniforme del aglutinante de organosilicio en la matriz de dióxido de zirconio, estos poros asimismo se distribuyen muy uniformemente. Como resultado, la porosidad total del soporte de catalizador se aumenta. Además, la presencia de
Si02 estabiliza el dióxido de zirconio contra la sinterización térmica. Esto se hace incrementantemente pronunciado, entre más uniformemente se distribuye el dióxido de silicio. Los compuestos apropiados como aglutinante de organosilicio son silanos monoméricos, oligoméricos o poliméricos, alcoxisilanos, ariloxisilanos, aciloxisilanos, oximinosilanos, halosilanos, aminoxisilanos, aminosilanes, amidosilanos, silazanos y siliconas, como se describen, por ejemplo, en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A24, en las páginas 21 a 56. Estos incluyen, en particular, los compuestos monoméricos de las fórmulas (I) a (VI): (Hal)xSiR4-x (I)
RxSi ) NR:R2) 4-x (V) (R10)xSi(NR1R2)4-x (VI) en donde Hal son cada uno, independientemente uno del otro, halógeno (F, Cl, Br o I), R son cada uno, independientemente uno del otro, H o un radical alquilo substituido o no substituido, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, arilalquilo o arilo, RX,R2 son cada uno, independientemente uno del otro, H o un radical alquilo substituido o no substituido, acilo, arilalquilo o arilo, y x es de 0 a 4. R, R1 y R2 pueden ser cada uno H o un radical alquilo, de preferencia un radical alquilo de Ci-C6, que puede ser lineal o ramificado. Si R es un radical alquilo, R es particularmente de preferencia metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, seg-butilo o ter-butilo, especialmente metilo o etilo. R, R1 y R2 también pueden ser un radical arilo, de preferencia fenilo, o un radical arilalquilo, de preferencia bencilo. R también puede ser un radical alquenilo, de preferencia un radical alquenilo de 02-0ß, en particular vinilo o alilo, o un radical alquinilo, de preferencia etinilo. R1 y R2 también pueden ser cada uno un radical acilo, de preferencia un radical acilo de C2-C6, en particular un radical acetilo. Los ejemplos de compuestos de organosilicio apropiados de la fórmula (I) son SiCl4, MeSiCl3, Me2SiCl2 y Me3SiCl . Los compuestos de organosilicio apropiados de la fórmula (IV) son, por . ejemplo, Si(OEt) , MeSi(OEt)3, Me2Si(OEt)2 y Me3SiOEt. Los compuestos apropiados de la fórmula (V) son, por ejemplo, Me3Si (NMeCOMe) y MeSi (iSMeCOCH2C6H5) . Un ejemplo de un compuesto apropiado de la fórmula (VI) es (MeO)3SiNMe2. Los ejemplos de compuestos de organosilicio oligoméricos y poliméricos apropiados son metilsiliconas y etilsiliconas . Los aglutinantes de organosilicio muy particularmente preferidos son metilsiliconas, por ejemplo los productos Silrest ) de Wacker. En un primer paso del proceso de la presente invención, polvo de dióxido de zirconio se mezcla con el aglutinante de organosilicio, si se desea un formador de poro, si se desea un ácido, agua y, si se desea, aditivos adicionales para proporcionar una composición amasable. Se da preferencia a mezclar (a) de 50 a 98% en peso de polvo de dióxido de zirconio
(b) de 2 a 50% en peso, particularmente de preferencia de 5 a 20% en peso, del compuesto de organosilicio,
(c) de 0 a 48% en peso, particularmente de preferencia de O a 10%' en peso, de formadores de poro, y (d) de 0 a 48% en peso, particularmente de preferencia de 0 a 10% en peso, de aditivos adicionales en donde la suma de los componentes (a) a (d) es 100% en peso, con adición de agua y un ácido para proporcionar una composición amasable. El polvo de dióxido de zirconio es polvo de dióxido de zirconio que tiene una área superficial elevada, usualmente un polvo de dióxido de zirconio esencialmente monoclínico. El polvo de dióxido de zirconio esencialmente monoclinico que comprende de 85 a 100% en peso, de preferencia de 90 a 100% en peso, de dióxido de zirconio monoclinico, como se describe en EP-A 0 716 883, se puede preparar mediante precipitación de sales de zirconio con amoniaco. Esto se logra añadiendo un nitrato de zirconilo o solución de cloruro de zirconilo a una solución de amoniaco acuosa, resultando en que el pH cae de 14 a 6, y lavando, secando y calcinando el producto precipitado. Para este propósito, una solución de cloruro de zirconio altamente concentrada, generalmente de 2 a 5% molar, se prepara primeramente de carbonato de zirconio y ácido clorhídrico o una solución de nitrato de zirconio altamente concentrada, generalmente de 2 a 5% molar, se prepara de carbonato de zirconio y ácido nítrico. Esta solución se añade generalmente a una solución de amoniaco acuosa (aproximadamente 15% molar de NH3) a de 20 a 60°G mientras que se supervisa el pH; la adición se detiene a un pH de 6-8 y el pH no deben bajar a menos de 6. Esto es seguido por agitación adicional durante un tiempo de generalmente 30 a
600 minutos. El producto precipitado, por ejemplo, se lava en una prensa de filtro y se libera substancialmente de sales de amoniaco, se seca y calcina en aire a de 300 a 600°C, de preferencia de 400 a 500°C y una presión de 0.05 a 1 bar. El dióxido de zirconio esencialmente monoclinico preparado de esta manera ocasionalmente contiene todavía cantidades pequeñas de la modificación tetragonal o cúbica. La proporción de la modificación tetragonal o cúbica se puede reducir al límite de detección cristalográfica de rayos X secando el producto a una presión parcial de vapor de agua de 0.2 a 0.9 bar antes de la calcinación. Este secado, por ejemplo, toma aproximadamente 16 horas a 120°C. El agua se añade usualmente al polvo de dióxido de zirconio y el compuesto de organosilicio a fin de obtener una composición amasable. Adicionalmente, se puede añadir un ácido a la composición de soporte de catalizador. Esto sirve para peptizar la composición amasable. Los ejemplos de ácidos apropiados son ácido nítrico y ácido acético; se da preferencia a ácido nítrico. La composición de soporte de catalizador usualmente comprende además un formador de poro. Los formadores de poro apropiados son, por ejemplo, óxidos de polialquileno tales como óxido de polietileno, carbohidratos tales como celulosa y azúcar, fibras naturales, pulpa o polímeros sintéticos tales como alcohol de polivinilo. La composición de soporte de catalizador puede comprender además aditivos adicionales. Los ejemplos de aditivos adicionales son compuestos conocidos que influencian la reología. Los componentes (a) a (f) se mezclan y homogeneizan en aparatos mezcladores acostumbrados. Los aparatos apropiados son, por ejemplo, amasadores, molinos de corredor de borde, Mix-Mullers que aseguran buen mezclado y homogeneizacíón de la composición amasable inicialmente no homogénea. La composición de soporte de catalizador se configura subsecuentemente para producir cuerpos configurados, por ejemplo por extrusión para formar varillas o soportes huecos. Los cuerpos de catalizador configurados usualmente se secan luego. El secado se lleva a cabo, por ejemplo, a de 90 a 120°C durante un período de 10 a 100 horas. El cuerpo de soporte de catalizador configurado seco subsecuentemente se calcina. La calcinación se lleva a cabo usualmente a de 300 a 800°C, de preferencia de 400 a 6G0°C, durante un período de 0.5 a 6 horas. La calcinación se lleva a cabo de preferencia en aire y a presión atmosférica. Los soportes de catalizador de la presente invención son apropiados para producir catalizadores de hidrogenación y deshidrogenacion como se describen, por ejemplo, en DE-A 196 54 391. Estos comprenden, en el soporte de catalizador, uno o más elementos seleccionados del grupo que consiste en los elementos de los grupos de transición VIII y VI, si se desea junto con uno o más elementos adicionales seleccionados del grupo que consiste en los elementos de los grupos principales I y II, grupo de transición III incluyendo los lantanuros, grupo III principal, renio, zinc y estaño. Los elementos activos de deshidrogenacion particularmente útiles son metales del grupo de transición VIII, de preferencia los metales nobles platino y paladio, particularmente de preferencia platino. Si se utiliza un metal noble como elementos activo de deshidrogenacion, es posible que estén presentes metales adicionales que hacen lenta la sinterización del metal noble, v.gr . , Re y/o Sn. Elementos adicionales posibles son unos que se conocen por ser capaces de influenciar la acidez de la superficie de catalizador o estabilizar los metales nobles contra sinterización . Estos elementos adicionales son elementos de los grupos principales I y II, a decir Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr y Ba y también elementos del grupo de transición III incluyendo los lantanuros, en particular Y y La, Zn también se ha encontrado que es efectivo. En lugar de un metal noble, también es posible para deshidrogenación que metales activos del grupo de transición VI, en particular cromo o molibdeno, estén presentes en el soporte de catalizador. Los metales activos de deshidrogenación se aplican generalmente mediante impregnación con compuestos apropiados de los metales relacionados. Los compuestos apropiados son aquellos que se pueden convertir en el óxido de metal correspondiente mediante calcinación. Los compuestos de metal también se pueden rociar. Las sales de metal apropiadas son, por ejemplo, los nitratos, acetatos y cloruros de los metales, y aniones complejos de los metales también son posibles. Se da preferencia a utilizar H2PtCl6 o Pt(N03) 2 para aplicar platino y Cr(N03)3 o (MH4)2CrO,i para aplicar cromo. Para aplicar metales alcalinos y metales alcalino férreos, se hace ventajosamente uso de soluciones acuosas de compuestos que se pueden convertir en los óxidos correspondientes mediante calcinación. Los compuestos apropiados son, por ejemplo, hidróxidos, carbonatos, oxalatos, acetatos o carbonatos básicos de los metales alcalinos y metales alcalino térreos. Si el soporte de catalizador está adulterado con metales del grupo principal o de transición III, frecuentemente se hace uso de los hidróxidos, carbonatos, nitratos, acetatos, formatos u oxalatos que sé pueden convertir en los óxidos correspondientes mediante calcinación, por ejemplo La(OH)3, La3(C03)2, La(N03)3, acetato de lantano, formato de lantano u oxalato de lantano. La calcinación de los soportes de catalizador de la presente invención impregnados con la solución de sal de metal interesados usualmente se lleva a cabo a de 350 a 650°C durante un periodo de 0.5 a 6 horas. La presente invención también proporciona los catalizadores que se pueden obtener utilizando los soportes de catalizador de la presente invención. Estos se utilizan de preferencia como catalizadores de hidrogenación o catalizadores de deshidrogenación. Se da preferencia particular a. utilizar los catalizadores de la presente invención para la deshidrogenación de propano a propeno. La invención se ilustra mediante los siguientes e emplos . E emplos Preparación de los soportes de catalizador Ejemplo 1 200 g de polvo de Zr02 que se ha tratado térmicamente con anticipación a 450°C durante 3 horas se amasan juntos con 41.7 g de 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano (silano MEMO de Sivento) ,
6 g de Zusoplast PS1 (de Schimmer & Zcharz), 6 mi de HN03 de 65% de resistencia en peso y 92 mi de agua durante 30 minutos. La composición de masa obtenida se configura en extrusor de ariete para proporcionar extruidos que tienen un diámetro externo de 3 mm. Los extruidos se secan a 120 °C y subsecuentemente se calcinan a 560°C durante 4 horas. El soporte obtenido tiene una área superficial BET de 109 m2/g y una porosidad de 0.48 ml/g (medida mediante porosimetria de mercurio) y tiene una distribución de diámetro de poro bimodal con máximas a 20 y 1100 nm. La dureza de corte del soporte es 25 N. Ejemplo 2 3680 g de polvo de Zr02 que se ha tratado térmicamente con anticipación a 450°C durante 3 horas se mezclan con 262.6 g de metoxisilano (Silres MSE 100 de
Wacker), 110.4 g de óxido de polietileno (Alcox E100) , 110.4 g de HN03 de 65% de resistencia en peso y 1270 g de agua durante 20 minutos en un molino de corredera de borde. La composición de masa resultante se configura en un extrusor de tornillo para proporcionar extruidos que tienen un diámetro externo de 3 mm. Los extruidos se secan a 120°C y subsecuentemente se tratan térmicamente a 560 °C durante 4 horas. El soporte obtenido tiene una área superficial BET de 95 m2/g y una porosidad de 0.36 ml/g (medida mediante porosimetría de mercurio) y tiene una distribución de diámetro de poro bimodal con máximas a 20 y 450 nm. La dureza de corte del soporte es 35 N. Ejemplo 3 200 g de polvo de Zr02 que se ha tratado térmicamente con anticipación a 450°C durante 3 horas se amasan junto con 6 g de óxido de polietileno (Alkox E100) , 10.1 g de Aerosil 200 (de Degussa) , 6 mi de HN03 al 65% de resistencia en peso y 100 mi de agua durante 30 minutos. La composición de masa obtenida se configura en un extrusor de ariete para proporcionar extruidos que tienen un diámetro externo de 3 mm. Los extruidos se secan a 120°C y subsecuentemente se calcinan a 560°C durante 4 horas. El soporte obtenido tiene una área superficial BET de 75 m2/g, una porosidad medida por medio de porosimetría de Hg de 0.49 ml/g y una dureza de corte de 22 N. Preparación de los precursores de catalizador Ejemplo 4 El material de soporte preparado como se describe en el Ejemplo 3 se tritura y se obtiene una fracción de tamiz de 1.6-2 mm. El soporte triturado se reviste con los componentes activos Pt/Sn/K/Cs y La mediante el método descrito abajo 0.1814 g de H2PtCl6 · 6 ¾0 y 0.2758 g de SnCl2 · 2 H20 se disuelven en 138 mi de etanol y se añaden a 23 g del material de soporte de Zr02/Si02 del Ejemplo 3 en un evaporador giratorio. El etanol sobrenadante se retira del evaporador giratorio en un vacio de bomba de agua (20 mbar) a una temperatura de baño de agua de 40° C. El sólido se seca subsecuentemente a 100°C durante 15 horas y luego se calcina a 560 °C durante 3 horas, en cada caso en aire estacionario.
Una solución de 0.1773 g de CsN03, 0.3127 g de KN03 y 2.2626 g de La(N03 ) 3 · 6 H20 en 55 mi de H20 luego se vierte sobre el sólido secado. El agua sobrenadante se retira en un evaporador giratorio en un vacio de bomba de agua (20 mbar) a una temperatura de baño de agua de 85°C. El sólido se seca subsecuentemente a 100°C durante 15 horas y luego se calcina a 560°C durante 3 horas, en cada caso bajo aire estacionario. El precursor de catalizador obtenido de esta manera se denominará a continuación como precursor de catalizador 1. Ejemplo 5 El material de soporte preparado como se describe en el Ejemplo 2 se tritura y una fracción de tamiz de 1.6-2 mm se obtiene. El soporte triturado se reviste con los componentes activos Pt/Sn/K/Cs y La mediante el método descrito abajo.
0.2839 g de H2PtCl6 · 6 H20 se disuelven en 216 mi de etanol y se añaden a 36 g del material de soporte de Zr02/Si02 del Ejemplo 2 en un evaporador giratorio. El etanol sobrenadante se retira en el evaporador giratorio en un vacío de bomba de agua (20 mbar) a una temperatura de baño de agua de 40°C. El sólido se seca subsecuentemente a 100°C durante 15 horas y luego se calcina a 560°C durante 3 horas, en cada caso en aire estacionario. Una solución de 0.2784 g de CsNC , 0.4894 g de KN03 y 3.5399 g de La(N03)3 · 6 H20 en 86 mi de H20 luego se vierte sobre el sólido secado. El agua sobrenadante se retira en un evaporador giratoria en un vacío de bomba de agua (20 mbar) a una temperatura de baño de agua de 85°C. El sólido se seca subsecuentemente a 100°C durante 15 horas y luego se calcina a 560 °C durante 3 horas, en cada caso bajo aire estacionario. El precursor de catalizador obtenido de esta manera a continuación se denominará como precursor de catalizador 2. Activación de Catalizador La activación de los catalizadores preparados en los Ejemplos 4 y 5 para la deshidrogenación de propano se lleva a cabo en un reactor de laboratorio bajo las siguientes condiciones : Un reactor de tubo vertical se carga en cada caso con 20 mi de. precursor de catalizador 1 o 2 (longitud de reactor: 520 nm; espesor de pared 2 mm; diámetro interno: 20 mm; material de reactor: tubo de acero internamente alonizado, es decir, revestido con óxido de aluminio; calentamiento; eléctrido (horno de BASF construcción en casa) a través de una longitud de 450 mm en la mitad de la longitud del tubo; longitud del lecho de catalizador: 60 mm; posición del lecho de catalizador: en la mitad de la longitud del reactor de tubo; llenado del volumen . de reactor restante en la parte superior e inferior con esferas de esteatita (material inerte) que tiene un diámetro de 4-5 mm, descansando sobre un soporte como el fondo) . 9.3 1/h convencional de hidrógeno se hacen pasar subsecuentemente a través del tubo de reacción durante 30 minutos con la temperatura de pared externa a lo largo de la zona de calentamiento siendo regulada a 500°C (basada en un tubo a través del cual se hace pasar una corriente de gas inerte idéntico) . La corriente de hidrógeno se reemplaza subsecuentemente a la misma temperatura de pared primeramente por una corriente de 23.6 1/h convencional de una mezcla de 80% en volumen de nitrógeno y 20% en volumen de aire durante 30 minutos y luego mediante una corriente idéntica de aire puro durante 30 minutos. Mientras que se mantiene la temperatura de pared, el tubo luego se inunda con una corriente idéntica de N2 durante 15 minutos y el catalizador se reduce finalmente con 9.3 1/h convencional de hidrógeno durante 30 minutos. La activación del precursor de catalizador se concluye de esta manera. Des idrogenación de propano crudo Prueba catalítica de los precursores de catalizador 1 y 2 activados, preparados en los Ejemplos 4 y 5 se llevó a cabo en cada caso después de la activación del catalizador en el mismo reactor utilizando una mezcla de 20 1/h convencional de propano crudo, 18 g/h de vapor de agua y 1 1/h convencional de nitrógeno. Propano crudo se midió por medio de un regulador de flujo de masa de Brooks, mientras que el agua se introdujo inicialmente en forma líquida por medio de una bomba HPLC (de Bischoff) hacia el vaporizador, se vaporiza en éste y luego se mezcla con el propano crudo y nitrógeno. La mezcla de gas se pasó subsecuentemente sobre el catalizador. La temperatura de pared fue 622°C. La presión en la salida del reactor se ajustó a 1.5 bar absoluta por medio de un regulador de presión (de REKIO) ubicado en la salida de reactor. El gas de producto que se había despresionizado a presión atmosférica corriente abajo del regulador de presión se enfrió, resultando en el vapor de agua presente en el mismo eliminando por condensación. El gas no condensado restante se analizó por medio de GC (HP 6890 con Chem-Station, detectores: FID, WLD, columnas de separación: AI2O3/KCI (Chrompack) , Carboxen 1010 (Supelco) ) . El gas de reacción también se analizó de una manera análoga.
Los cuadros a continuación muestran los resultados logrados como una función del tiempo de operación. Los números reportados están en por ciento en volumen basado en gas "seco", es decir, la cantidad de vapor de agua presente en todos los casos se desconoció. Cuadro 1 : Precursor de catalizador 1 activado del Ejemplo 4
[comparación, Gas de Reacción Gas de Producto Gas de Producto % en volumen (después de 1 (después de 9 hora) en horas ( % en volumen) volumen)
Propano 96.408 39.198 42.764 Propeno 0.014 24.598 23.741 ¾ 0 30.942 29.281 N2 3.5 2.648 2.875
Etano 0.078 0.544 0.450 Eteno 0 0.234 0.258 CH4 0 0.836 0.631
Cuadro 2 : Precursor de catalizador 2 activado del Ejemplo 5 (de conformidad con la presente invención) Gas de Reacción Gas de Producto Gas de Producto % en volumen (después de 1 h) (después de 9h) % en volumen % en volumen Propano 96.408 28. 24 31.934 Propeno 0.014 26.574 27.953
Hz 0 38.530 36.011 N2 3.5 2.386 2.490
Etano 0.078 1.159 0.734 Eteno 0 1.166 0.677
CH4 0 0.261 0.201 Como se puede ver de los cuadros, el catalizador de conformidad con la presente invención tiene una actividad significativamente superior que el catalizador comparativo.
Claims (7)
- REIVINDICACIONES 1. - Un catalizador que comprende uno o más elementos seleccionados del grupo que consiste de los elementos de los grupos de transición VIII y VI y, si se desea, uno o más elementos adicionales seleccionados del grupo que consiste de los elementos de los grupos principales i y II, grupos de transición III que incluye los lantanuros, grupo principal III, renio, zinc y estado en un soporte de catalizador, en donde el soporte de catalizador se prepara mezclando polvo de dióxido de zirconio con un compuesto de organosilicio monomérico, oligomérico o polimérico como un aglutinante, si se desea un formador de poro, si se desea un ácido, agua y, si se desea, aditivos adicionales para proporcionar una composición amasable, homogeneizar la composición, configurar la composición para producir cuerpos configurados, secar y calcinar.
- 2. - Un catalizador de conformidad con la reivindicación 1, en donde el aglutinante es un silano monomérico, oligomérico o polimérico, alcoxisilano, ariloxisilano, aciloxisilano, oximinosilano, halosilano, aminoxisilano, aminosilano, amidosilano, silazano o silicona.
- 3. - Un catalizador de conformidad con la reivindicación 2, en donde el aglutinante se selecciona de entre los compuestos de las fórmulas (I) a (VII) ÍHal)xSiF -x (I) RxSKOR1 ) ^ (IV) RxSi (NR'R2) 4-x (V) (R10) xSi (NR1R2) 4-x (VI) en donde Hal son cada uno, independientemente uno del otro, halógeno (F, Cl, Br o í), R son cada uno, independientemente uno del otro, H o un radical alquilo substituido o no substituido, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, arilalquilo o arilo, RX,R2 son cada uno, independientemente uno del otro, H o un radical alquilo substituido o no substituido, acilo, arilalquilo o arilo, y x es de 0 a 4.
- 4.- Un catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde (a) de 50 a 98% en peso de polvo de dióxido de zirconio, (b) de 2 a 50% en peso del compuesto de organosilicio como un aglutinante, (c) de 0 a 48% en peso de formadores de poro, y (d) de 0 a 48% en peso de aditivos adicionales, en donde la suma de los componentes (a) a (d) es 100% en peso, se mezclan con adición de agua y un ácido para proporcionar una composición amasable.
- 5. - Un catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el polvo de dióxido de zirconio consiste esencialmente de polvo de dióxido de zirconio monoclínico.
- 6. - El uso de un catalizador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, como catalizador de deshidrogenación.
- 7. - El uso de conformidad con la reivindicación 6, para la deshidrogenación de propano a propeno.
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