NL8006829A - Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procede onder toepassing van deze katalysator. - Google Patents

Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procede onder toepassing van deze katalysator. Download PDF

Info

Publication number
NL8006829A
NL8006829A NL8006829A NL8006829A NL8006829A NL 8006829 A NL8006829 A NL 8006829A NL 8006829 A NL8006829 A NL 8006829A NL 8006829 A NL8006829 A NL 8006829A NL 8006829 A NL8006829 A NL 8006829A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
substrate according
alloy
catalyst substrate
product
Prior art date
Application number
NL8006829A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Johnson Matthey Co Ltd
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 Johnson Matthey Co Ltd filed Critical Johnson Matthey Co Ltd
Publication of NL8006829A publication Critical patent/NL8006829A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/002Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by dehydrogenation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/50Silver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/52Gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8926Copper and noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/265Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/37Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups
    • C07C45/38Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of >C—O—functional groups to >C=O groups being a primary hydroxyl group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

-1- 21674/Vk/ts
Aanvrager: Johnson, Matthey & Co., Limited, te Londen, Groot-Brittannië. Korte aanduiding: Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procédé onder toepassing van deze katalysator.
5
De uitvinding heeft betrekking op een katalysator of katalysatorsubstraat bestaande uit ten minste een metaal of metaallegering. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procédé waarbij een dergelijke katalysator of katalysatorsub-10 straat wordt toegepast.
Katalytische procédé's waarbij een katalytisch metaal of legering wordt toegepast, is bijvoorbeeld de Oxydatie en dehydrogenering van methanol bij het bereiden van formaldehyde, de oxydatie van ammoniak voor het bereiden van salpeterzuur en dehydrogenering van isopropanol. Een al-15 gemeen bekendkatalytisch procédé voor het bereiden van formaldehyde uit methanol bestaat hieruit, dat een voorverwarmd mengsel van lucht en tot 50 vol. % methanoldamp door eenkatalysatorbed wordt gevoerd bestaande uit kristallijn zilverpoeder, dat wordt gehouden op een temperatuur tussen 450 en 650 °C en bij voorkeur op een temperatuur van ongeveer 635 °C. On-20 der deze omstandigheden heeft de volgende dehydrogenering en oxydatie plaats, waarvan wordt aangenomen, dat deze gelijktijdig worden bewerkstelligd: 1) CH-0H-> HC0H + H- - 20 Kcal 3 4 r 2) CH30H + i 02 -*HC0H + H20 + 38 Kcal. -* waarbij reaktie 1) kan overheersen.
25 De geproduceerde gassen worden toegevoerd aan een serie wastoe stellen, waarbij de gassen in tegenstroom worden behandeld, waarbij de gassen en de verkregen oplossingen van niet-gereageerde methanol en formaldehyde worden verkregen en waaruit formaldehyde door fractioneren wordt afgescheiden. De conversie varieert van 60 tot 73 % waarbij een netto-opbrengst wordt 30 verkregen van 83 tot 92 %.
Hoewel kristallijn zilverpoeder een tamelijk effectieve katalysator is voor dit prccédé, heeft dit nadelen, omdat het relatief moeilijk is te vervaardigen en te bewerken en omdat het slechts gedurende een relatief korte tijd kan worden gebruikt. Dit is te wijten aan het feit, dat on-35 der de omstandigheden die heersen in het katalysatorbed hèt zilverpoeder een zekere sintering ondergaat en er een dendritische groei plaatsheeft. Hierdoor ontstaan "verstoppingen" in het bed, hetgeen leidt tot een slechte verdeling van de componenten en tevens leidt dit tot een overmatige O η Λ C O O Λ -2- 21674/Vk/ts drukval.
Voor de oxydatie van ammoniak bij het bereiden van salpeterzuur, wordt een mengsel van ammoniak en lucht door een samenstelsel van dicht-geweven gazen gevoerd, die zijn vervaardigd uit platina of een platina-5 houdende legering in de vorm van een draad. Een voorbeeld van een dergelijke legering is 10 % rhodium-platina. Het vervaardigen van dergelijke gazen, is moeilijk en tijdrovend, omdat platina of de platinalegering moet worden getrokken uit een gietstuk tot een fijne draad, waarbij een aantal tussentijdse gloeibewerkingen moeten worden uitgevoerd, gevolgd door het 10 technisch moeilijke en kostbare weefprocédé, zodat de draden worden verwerkt tot gazen. Hierdoor zijn deze gazen tamelijk duur.
Voor de katalytische dehydrogenering van isopropanol worden saraen-gesmolten klonters bronszink toegepast als katalysator en de produktie hiervan is relatief moeilijk, tijdrovend en zodoende is dit een duur procédé.
15 De onderhavige uitvinding geeft een metaal en/of legeringshoudende katalysator, die bijvoorbeeld kan worden toegepast voor de hierboven vermelde katalytische werkwijzen, zodat deze goedkoper kunnen worden uitgevoerd en bij bepaalde werkwijzen kan dit aanzienlijk goedkoper en makkelijker zijn dan met de thans toegepaste katalysatoren. Met de katalysatoren volgens 20 de uitvinding, kunnen de bovenvermelde problemen en nadelen worden opgeheven en vaak zijn de katalysatoren volgens de uitvinding effectiever dan de tot nu toe bij een dergelijke werkwijze toegepaste katalysator.
De katalysator of het katalysatorsubstraat volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt, dat het voortbrengsel is verkregen door het uit-25 voeren van een smeltspinbewerking of een smeltextractieprocédé.
De uitvinding is gebaseerd op Het feit, dat het katalytische metaal en de voorwerpen vervaardigd uit een katalytische metaallegering, kunnen worden verkregen door een smelt3pinprocédé, welke voorwerpen vaak worden aangegeven als smeltspinsel, of door een dergelijk voorwerp te vervaardigen 30 via smeltextractie, vaak aangegeven als smelttrekprocédé. Het is gebleken, dat dergelijke voortbrengsel? verbeterde katalytische eigenschappen hebben in vergelijking met voortbrengsels·.verkregen via een andere werkwijze.
Bij het smeltspinprocédé wordt een stroom gesmolten metaal of legering tot stollen gebracht door het te verspuiten of het wordt tot 35 stollen gebracht door het in contact te brengen met een zogenaamd koelblok, dat wordt gekoeld of een hoge thermische capaciteit heeft of aan beide eigenschappen voldoet en dit wordt in het algemeen toegepast in de vorm van een draaiend wiel, schijf of plaat, of door een bewegende band. De stroom ge- 8006829 «fr -fc -3- 21674/Vk/ts smolten metaal bötst op het lichaam en wordt hier afgetrokken of hiervan verwijderd in de vorm van een continue of discontinue draad in afhankelijkheid van de toegepaste parameters zoals temperatuur en stroomsnelheid van het gesmolten metaal of de legering, waaneer dit op het koelblok botst en 5 de oppervlaktesnelheid van het koelblok op het moment van botsing. Wanneer de temperatuur van de botsende stroom en de oppervlaktesnelheid van het koelblok constant worden gehouden, zal een verhoging van de botsingssnelheid van de stroom op het koelblok de neiging hebben om te bewerkstelligen, dat het metaal op de legering zich ophoopt op het blok, zodat de draad die hiervan 10 wordt afgetrokken een grotere dikte krijgt.
Anderzijds, wanneer de botsingssnelheid geleidelijk wordt verlaagd, zal de neiging van het metaal of de legering om zich op te hopen verminderen en zodoende zal de dikte van de verkregen draad ook lager worden, totdat het punt is bereikt, waarbij de dunst mogelijke continue draad wordt verkregen 15 bij een bepaalde temperatuur van het metaal of de legering. Elke verdere verlaging van de botsingssnelheid, zal dan resulteren in het verkrijgen van discontinue draden. Werkwijzen om dergelijke gesponnen voortbrengsels te verkrijgen zijn vermeld in de Amerikaanse octrooischriften 2.825.108-2.879.566-2.886.866 en 2.976.590.
20 Bij de smeltextractie of het smelttrekprocédé, wordt een gesmolten metaal of legering eerst omgevormd tot een schijf tussen een spuitopening op het einde van een toevoerbuis uit een kroes, die een statisch bovenstuk omvat van gesmolten metaal of legering en het gebogen oppervlak van een gekoeld roterend voorwerp, zoals een cilinder. De schijf wordt gedeeltelijk.
25 tot stollen gebracht door het contact met het oppervlak van het voorwerp, dat het stollende metaal of de legering wegtrekt ter vorming van een continue draad. Het stolen wordt beëindigd, wanneer het voorwerp roteert en de gestolde draad,die de vorm kan hebben van een draad of strip, wordt verwijderd van het oppervlak van het voorwerp, voordat dit een volledige 30 omwenteling heeft bewerkstelligd en wordt vervolgens opgewonden.
Een metaal en/of legeringsvoortbrengsel dat ten minste gedeeltelijk is vervaardigd door smeltspinnen of smeltextractie, zal verder worden aangegeven als een voortbrengsel of voortbrengselen van het type zoals hierboven is beschreven. Tevens kan worden aangenomen, dat een dergelijk voortbreng-35 sel is vervaardigd uit een metaal of een legering of uit zowel een metaal als een legering.
Zoals boven aangegeven, is gevonden, dat voortbrengsels uit een dergelijk katalytisch metaal of legering van het type zoals boven beschreven, verbeterde katalytische eigenschappen hebben in vergelijking met voor- -4- 21674/Vk/ts werpen, die verkregen zijn via een ander procédé. Zodoende wordt aangenomen, dat de oppervlakteconfiguratie van deze voortbrengsels ten minste voor een deel bestaan uit een bepaalde katalytische structuur die wordt bewerkstelligd door het smeltspinprocédé of het smeltextractieprocédé. Met de aanduiding 5 " katalytisch metaal en legering" waaruit voortbrengsels zijn vervaardigd, wordt in deze samenhang een voortbrengsel bedoeld, vervaardigd uit een metaal en legering, welk voortbrengsel in feite een katalytische werking kan hebben of katalytisch kan worden gemaakt, bijvoorbeeld door op het oppervlak na of tijdens de werkwijze ter vervaardiging hiervan een of meer con-10 tinue of discontinue katalytische materialen als laag aan te brengen. Daarom heeft de uitvinding betrekking op een katalysator, die bestaat uit een of meer katalytische metalen en/of voortbrengsels uit een legering van dit type. Geschikte vormen voor dergelijke voortbrengsels voor een katalysator omvatten de hieronder vermelde vormen, hoewel deze lijst niet als beperkend 15 moet worden opgevat.
1) Elk voorwerp kan de vorm hebben van of bevatten een of meer langwerpige draden of strippen, die zijn opgewonden of gelijkmatig zijn verdeeld ter vorming van een of meer relatief poreuze structiren in de vorm van een "wrijfkussen". Bij een dergelijke structuur kan de draad of de strip 20 krimpen en/of op andere wijze worden gedeformeerd zodat het oppervlak van het meiail of de legering een beter contact kan krijgen met het fluïdum, ( damp, gas of vloeistof), dat door een dergelijk voortbrengsel wordt gevoerd.
2) Elk voortbrengsel kan langwerpig zijn maar relatief kort en kan 25 worden gekrompen en/of op een andere wijze gedeformeerd teneinde een samenklonter ing,kluster of samenstelsel te verkrijgen met veel ruimten hierin, zodat ten eerste een fluïdum hierdoor kan stromen zodat slechts een kleine drukval wordt bewerkstelligd en ten tweede een relatief groot oppervlak wordt verkregen aan metaal of legering, welk oppervlak wordt blootgesteld 30 aan het fluïdum, wanneer dit door de samenklontering ,klusters of samenstelsel wordt gevoerd.
Zodoende wordt volgens de uitvinding een katalysator of een kata-lysatorsubstraat verkregen met ten minste een metaal en/of legering in de vorm van een voortbrengsel, dat is verkregen door smeltspinnen of door 35 smeltextractie. Elk voortbrengsel kan zijn vervaardigd uit zilver of een legering die zilver bevat en ten minste een van de metalen platina, rhodium, ruthenium, paladium, iridium, goud en koper of een legering van platina en goud.
8 0 (f^ bevat elk V00r,tbr,enssel 0,1 tot 0,5 gew. % van ten > * -5- 2167VVk/ts minste een van de metalen platina, rhodium, ruthenium, palladium, iridium en goud, waarbij de rest zilver is of 0,1 tot 20 gew. % koper en de rest is zilver.
Ben wijze voor het vervaardigen van een voortbrengsel van het boven-5 vermelde type is het doorvoeren van een smeltgesponnen of smeltgeëxtraheerde band van een katalytisch metaal of legering tussen de uitsteeksels van krimp-rollen, en het vervolgens in stukken snijden van het aldus gekrompen band-gedeelte tot kleine stukjes van ongeveer 0,5 cm lengte. Op deze wijze wordt deeltjesvormig katalytisch pakmateriaal verkregen, dat in een reaktor kan 10 worden aangebracht zodat een gelijkmatig gepakt katalysatorbed wordt verkregen met een hoge porositeit. Een dergelijke pakking, agglomeratie, kluster-vorming of samenstelsel, kan worden aangebracht tussen twee gazen en/of andere netwerkvormige of openingen omvattende voorwerpen, welke gazen en/of voorwerpen katalytisch inert kunnen zijn. Dergelijke opstellingen zijn be-15 schreven in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8005731.
Een andere werkwijze voor het vervaardigen van korte metaaldeeltjes of legeringsdeeltjes, die de deeltjesvormige pakking kunnen vormen, kan worden bewerkstelligd door het instellen van de bewerkingsomstandigheden van het smeltspinprocédé zodat een discontinu produkt wordt verkregen in de 20 vorm van vlokken van het metaal of de legering. Daarbij is het echter moei-lijker om het metaal of de legering te doen krimpen en/of op een andere wijze te deformeren, dan wanneer eerst het voortbrengsel in de vorm van een grotere lengte wordt verkregen en het vervolgens in stukken wordt gesneden.
25 Verder kan het katalytische pakkingsmateriaal dat is aangebracht tussen vasthoudgazen en/of andere netwerkvormige of dergelijke voorwerpen een of meer " kussenachtige" voorwerpen omvatten van het type zoals hierboven is aangegeven onder 1), of het kan dergelijke voortbrengsels omvatten met "deeltjesvormig" katalysatormateriaal van het type zoals aangegeven onder 30 2). Verder kan elk samenstelsel van het type, zoals vermeld onder 1) en 2) mengsels bevatten van katalytische metalen en legeringen in de vorm van voortbrengsels zoals hierboven is vermeld.
De uitvinding heeft tevens betrekking op katalytische procédé’s, waarbij dergelijke katalysatoren worden toegepast. Een dergelijk procédé 35 omvat het bereiden van formaldehyde uit methanol en zuurstof en hiertoe wordt een koper-zilverlegeringskatalysator gebruikt in de vorm van een voortbrengsel of een aantal voortbrengsels van het type, zoals boven beschreven. Het kopergehalte van de legering kan zijn gelegen tussen 0, 1 en 8006829 -6- 2167VVk/ts en 20 gew. %, maar is bij voorkeur niet meer dan 7,5 gew. %. De bereiding van formaldehyde, zal hieronder in de vorm van een voorbeeld worden toegelicht.
Zilver/koperlegeringen met respectievelijk 7,5- gew. % en 16 gew.. % 5 koper wedden gesmolten in een kwartsbuis die omgeven was door de winding van een elektrische inductieoven. Argon werd onder druk toegevoerd in de ruimte boven de gesmolten legering in de buis, zodat de legering via een kleine opening in de bodem van de buis wordt uitgedreven op het oppervlak van een snel ronddraaiend, met water gekoeld wiel van koper. De verkregen 10 snel afgekoelde legering werd gevormd als een continue band, draad of lint, met een breedte van 1-2 mm en een dikte van 50-60 jam, bij een lineaire snelheid van 15 m/sec. Dit lint werd vervolgens over rollen geleid met uitsteeksels op een bepaalde afstand, zodat in profiel een voortbrengsel werd verkregen in de vorm van een golf met een periode van 2 mm en een 15 amplitude van 1 mm. De gekrompen band werd vervolgens gesneden in een lengte van ongeveer 1 cm ter verkrijging van een deeltjesvormig metaal geschikt om een vast katalysatorbed te vullen. Het gebruik van het gekrompen metaal op deze manier geeft een vulling voor het katalysatorbed van de legering met een zeer lage drukval en met een zeer hoog oppervlak.
20 De omzetting van methanol tot formaldehyde wordt gewoonlijk uitge voerd onder zodanige omstandigheden, dat de gevaarlijke explosieve samenstelling wordt vermeden. Dit betekent dat de reaktie wordt uifegevoerd beneden de ontvlambaarheidsgrens van het verdunde mengsel of boven de ontvlam-baarheidsgrens van het geconcentreerde mengsel. De experimenten met een 25 lage methanolconcentratie leiden tot een volledige oxydatie van methanol maar door te werken met een methanolrijk zuurstof/methanolmengsel, werd de dehydrogenerlng en selectieve oxydatie tot formaldehyde bewerkstelligd.
De inrichting die werd toegepast bestond uit een borrelinrichting die watervrije methanol bevatte, waardoor een voorgemengd mengsel werd ge-30 voerd bestaande uit 8 % zuurstof in helium bij een gecontroleerde stroomsnelheid van 30 1/minuut. Het verkregen met methanol verzadigde gas (de verzadigde dampdruk van-methanol is 120 mm Hg bij 25 °C), werd vervolgens gevoerd naar de bovenkant van een silieiumoxydebuis, met een inwendige diameter van 0,5 cm en deze bevatte 1 g deeltjesvormige legeringskataly-35 sator. De silieiumoxydebuis werd vertikaal geplaatst in een nauw sluitend bronzen blok dat op zijn beurt werd aangebracht in een elektrische verwarmde buisvormige oven. De stofstroom uit deze gashoudende reaktor werd gecondenseerd in een koelvat, dat gedeeltelijk was ondergedompeld in vloeibare 8006829 -7- 21674/Vk/ts stikstof. Water, formaldehyde en niet-omgezette methanol, samen met andere condenseerbare produkten in de stofstroom werden verzameld en vervolgens gaschromatografisch geanalyseerd.
Deze analyse werd uitgevoerd onder toepassing van een roestvrij 5 stalen buis, met een lengte van 46 cm en een diameter van 6 mm, gepakt met "Carbosieve Bw, hetgeen een in de handel verkrijgbaar koolstofhoudende moleculaire zeef is, gehouden op een temperatuur van 150 °C.
Meer in het bijzonder kan worden gesteld, dat bij het uitvoeren van dit experiment 1 g deeltjesvormige legeringskatalysator werd aangebracht in -10' het centrum van de siliciumoxyde-ovenbuis en werd verwarmd tot 650 °C in een stroom die 8 % zuurstof in helium bevatte, en deze buis was voorgeconditioneerd gedurende ten minste 30 minuten. Na de voorconditionering werd de reaktor afgekoeld tot de gewenste temperatuur, waarbij de reaktie werd uitgevoerd, zodat deze kon stabiliseren bij deze temperatuur terwijl metha-15 noldamp werd toegevoerd samen met 8 % zuurstof in helium,waarna de produkten werden verzameld gedurende 30 minuten en vervolgens geanalyseerd.
De experimentele werkwijze zoals^boven aangegeven,Qwerd uitgevoerd bij temperaturen van 250 °C, 300 °C, 400 C, 500 °C en 600 C, onder toepassing van katalysatoren met 7»5 gew. % Cu/Ag, en 16 gew. % Cu/Ag. Tenslotte 20 werd de werkwijze herhaald bij deze temperaturen, waarbij een 1 g Cu/Ag katalysator werd vervangen door 1 g katalysator bestaande uit zilverkristal-len ter grootte van 1000- 1400 jam, ter verkrijging van vergelijkende resultaten. Hierbij werd de molaire verhouding zuurstof tot methanoldamp gehouden op ongeveer 0,5 en de ruimtesnelheid uitgedrukt in gewichtsdelen per uur, 25r voor de methanoldamp ( gewicht methanoldamp per gewichtseenheid katalysator, geleid door de reaktor per uur)was ongeveer 0,36.
De respectievelijke percentages aan methanol en formaldehyde in de stofstroom uit de reaktor, bij elk experiment, zijn aangegeven in tabel A. Hieruit is duidelijk dat de smeltgesponnen 7,5 gew. $. Cu/Ag legering in 30 het algemeen katalytisch effectieve’ is dan de zilverkatalysatoren die gewoonlijk worden toegepast voor de conversie van methanoldamp tot formaldehyde. Deze 7,5 gew. % Cu/Ag legeringskatalysator volgens de uitvinding heeft ook het voordeel, dat deze makkelijker is te bereiden en te gebruiken, dan de conventionele katalysator en bovendien kan worden toegepast in een kata-35 lysatorbed, dat een makkelijke doorstroming van het gas mogelijk maakt, zonder dat verstoppingen optreden of verstoringen in de doorstroming.
Hoewel slechts nadere resultaten zijn vermeld voor de legeringska-talysatoren met 7,5 gew. % Cu/Ag en 16 gew. % Cu/Ag, wordt aangenomen, dat een of meer legeringssamenstellingen die katalysatoren geven met een optimale -8- 2l67VVk/ts selectiviteit bij de vorming van formaldehyde uit methanol, zodat gelijktijdig de vorming van koolmonoxyde en kooldioxyde wordt geminimaliseerd ligt bij 3-4 gew. % Cu/Ag.
. . . Hoewel slechts een.voorbeeld is gegeven met.betrekking tafc-het_______________ 5 gebruik van de katalysator volgens de uitvinding, zullen deze katalysatoren op een groot aantal andere wijzen kunnen worden toegepast. Deze omvatten onder andere de oxydatie van ammoniakgas bij het bereid® van salpeterzuur, zoals aangegeven in de niet vóórgepubliceerde octrooiaanvrage 8005731.
Verder het verwijderen van ongewenste verbindingen uit afgassen van ver-10 brandingsmotoren en uit bepaalde industriële afgassen en dampen en bepaalde sèlectieve oxydatiereakties zoals de oxydatie van propeen tot acrolelne en van buteen tot methacrolelne.
Een katalysator voor het verwijderen van bijvoorbeeld ongewenste verbindingen , zoals koolwaterstoffen, koolmonoxyde en stikstofoxyden (Ν0χ) 15 uit afgassen van verbrandingsmotoren wordt gewoonlijk toegepast in de vorm van een metaal en/of legering in de vorm van een voortbrengsel van het type zoals hierboven beschreven, welke relatief kort zijn en gekrompen en/of op een andere wijze gedeformeerd, teneinde een relatief groot oppervlak te hebben ten opzichte van de gassen die hierover worden geleid. Dergelijke 20 voortbrengsels zijn hierboven beschreven onder. 2). De verkregen deeltjes-vormige katalysatoren kunnen worden gebruikt om een reaktiefcuimte te vullen, bijvoorbeeld een afgassysteem van een motor en deze zullen een relatief goedkoop katalysatorbed kunnen geven met een groot contactoppervlak, een lage drukval en goede stroomkarakteristieken. Op deze manier heeft het 25 veel voordelen ten opzichte van een katalysator aangebracht als deklaag op een keramisch materiaal en metalen honingraatvormige monolieten, die gewoonlijk worden toegepast bij het zuiveren van afgassen uit verbrandingsmotoren .
Hierna worden de resultaten gegeven van experimenten waarbij 3Q smeltgesponnen legeringen worden gebruikt als katalysator volgens de uitvinding en deze worden vergeleken met bekende zilverkristallen bij het bereiden van formaldehyde uit methanol. De experimenten werden gevolgd gedurende twee achtereenvolgende dagen bij ruimtesnelheden per uur van ü 8 x 10 onder toepassing yan 20 mol % water in de toevoerstroom.
8006829 35 -9- 21674/Vk/ts zilverkristallen bekend - analyse gegevens van het produkt ter vergelijking_ _( gew. %)_ "(mol %) CH30H CH30H HCOH C0& ‘48 39,8 56,7 3,5 5 dag 1 40 12,5 78,7 8,8 38 5,8 87,3 6,9 /52 42,1 35,5 22,4 48 19,2 39,5 41,3 10 dag 2 44 27,4 41,8 30,8 42 18,9 40,3 40,8 40 12,8 43,0 44,2 .38 10,3 42,4 47,3 15 zilver smeltgesponnen analysegegevens van het produkt volgens de uitvinding_ ( gew. %)- (mol %) CH30H CH30H HCHO C02 f 52 35,3 54,7 10,0 dag 1 448 27,3 60,4 12,3 20 144 15,4 70,2 · 14,4 i52 39,7 , 53,8 6,5 48 24,7 67,3 8,0 44 17,9 72,2 9,9 40 11,4 75,1 13,5 0,5 % Au/Ag smeltgesponnen analysegegevens van het produkt ( volgens de uitvinding) _(gew. %)_ ( mol %) CH30H CH30H HCHO COg 30 f 50 39,6 56,2 4,2 48 .. 34,4 59,7 5,9 dag 1 £ 46 31,9 61,3 6,8 44 23,2 66,6 10,2 M2 28,4 63,2 8,4 35 ! 48 35,3 60,0 4,7 46 30,4 63,2 6,4 44 21,4 70,1 8,5 42 18,4 73,6 8,0 -10- 21674/Vk/ts 0,1 % Pt/Ag sraeltgesponnen analysegegevens van het produkt (volgens de uitvinding) i (gew. %).
(mol*) CH30H CH30H HCHO C02 •50 42,3 52,7 5,0 5 48 37,5 56,7 5,8 dag 1 46 34,3 59,7 6,0 ' 44 29,0 62,7 8,3 42 23,8 69,4 6,8 10 (50 49,5 44,3 6,2 48 44,5 48,3 7,2 dag 2 .46 39,0 52,1 8,9 44 34,3 53,9 11,8 42 28,7 59,7 11,6 15
Wanneer het katalysatorbed werd verwijderd, werd een opening gevonden, die hierdoor was gebrand hetgeen de resultaten op de tweede dag kan hebben beïnvloed.
8006829 Γ—Γ—._ -11-_ 21674/Vk/ts ο ο ο ο ο =t in -=r ec τα ο σ ΪΒ ο o' on σ' on t-
EC
ο I , 5 ο 0,0,0. u ' =r in ^r EC ' ! *«. ,- o o in ac
O
mo -=r EC on oo cm u io ** ; Ü2 1 ο o in l ο [
U O CM , «“ , CM
o SB : *% o o t, =1-
15 3 EC
nj Sn ο o *-
s, ΕΠ on CM
© o a
B
! i 4j ;-;-,
Sh ' <a ° : „ , . :
J M O o O : O
ω λ ο on β © sc év <c ί. ΊΑ Η o o on ΕΠ o on vo *- vo ES in t— vo o I* · 25 —;—1-:-:-: o ’ o o o u eg :
TA
o in
CM
33 ; 1Λ O »*» T- T- on oo σν σν
EC
o _2¾___~ __; c © i—I S3 S3 <-t © ©
Cd § S3 B
qc Sh -P 3 S3 „ Ö
O W ^ O M O
+i .Η O 60 O. <« a cd S- O W 6C '-h 03 6£
oj JS ^TN.©C3©C
>> E< r-sbO-HOöO-H
<-4 © I O -P Sh -P Sh
Cd > O rH <D TA H ©
-P H Oin©6£ © S
Cd -H O « s © vo S ©
N *- E- 03 r-4[ Μ H
q η n r r ? 9

Claims (18)

1. Katalysator of katalysatorsubstraat bestaande uit ten minste een metaal of metaallegering, met het kenmerk,-dat het voortbrengsel is verkre- - 5 gen door het uitvoeren van een smeltspinbewerking of een smeltextractie-procédé.
2. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk voortbrengsel is vervaardigd uit zilver of een legering die zilver bevat en ten minste een van de metalen platina, rhodium, cuth- 10 enium, palladium, iridium, goud en koper of een legering van platina en goud.
3. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk voortbrengsel bevat 0,1 tot 0,5 gew. % van ten minste een van de metalen platina, rhodium, ruthenium, palladium, iridium en 15 goud en de rest;naast onvermijdbare onzuiverheden, zilver is.
4. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk voortbrengsel bevat 0,1 tot 20 gew. % koper en de rest is zilver.
5. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 4, met-· bet 20 kenmerk, dat koper aanwezig is in een hoeveelheid tot 7,5 gew. %.
6. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat deze bestaan uit gelijkmatig verdeelde voortbrengsels in de vorm van een langwerpig element.
7. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusies 1-5, met 25 het kenmerk, dat elk voortbrengsel de vorm heeft van een langwerpig element, dat is opgewonden of op elkaar is aangebracht.
8. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 6-7, met het kenmerk, dat elk langwerpig element is gedeformeerd, zodat het oppervlak wordt vergroot voor de reactant die wordt toegepast in 30 de reaktie, die wordt gekatalyseerd.
9. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 6, of 8, waarbij elk element relatief kort is.
10. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat elk element een lengte heeft van ongeveer 1 cm, een breedte 35 van 1-2 mm en een dikte van 50-60
11. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 1· , met het kenmerk, dat het voortbrengsel de vorm heeft van vlokken. 8006829 -13- 21674/Vk/ts
12. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusie 1-11, met het kenmerk, dat deze een aantal voortbrengsels omvat gedragen door een geperforeerde drager.
13. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusies 1-11, ς met het kenmerk, dat een aantal voortbrengsels zijn samengebracht met geperforeerde dragers.
14. Katalysator of katalysatorsubstraat volgens conclusies 12 of 13, met het kenmerk, dat de geperforeerde drager de vorm heeft van een gaas, een netwerk of een van gaten voorziene structuur. 10
15. Katalysatorsubstraat volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat deze een katalysator.in deeltjesvorm omvat, die gelijkmatig is aangebracht binnen de verkregen voortbrengsels.
16. Werkwijze voor het bereiden van formaldehyde door oxydatie en dehydrogenering van methanol, met het kenmerk, dat een katalysator wordt 15 toegepast zoals aangegeven in conclusies 1-15.
17. Werkwijze voor het oxyderen van ammoniak tot salpeterzuur onder toepassing van een katalysator, met het kenmerk, dat een katalysator wordt toegepast zoals omschreven in conclusies 1-15.
18. Werkwijze voor het dehydrogeneren van isopropanol onder toepassing 20 van een katalysator, met het kenmerk, dat een katalysator wordt toegepast zoals beschreven in conclusies 1-15. t 8006829
NL8006829A 1979-12-18 1980-12-17 Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procede onder toepassing van deze katalysator. NL8006829A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7943484 1979-12-18
GB7943484 1979-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8006829A true NL8006829A (nl) 1981-07-16

Family

ID=10509911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8006829A NL8006829A (nl) 1979-12-18 1980-12-17 Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procede onder toepassing van deze katalysator.

Country Status (9)

Country Link
US (2) US4362655A (nl)
BE (1) BE886667A (nl)
CA (1) CA1161420A (nl)
DE (1) DE3047193A1 (nl)
FR (1) FR2471809A1 (nl)
GB (1) GB2069366B (nl)
IT (1) IT1141141B (nl)
NL (1) NL8006829A (nl)
SE (1) SE8008888L (nl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0060622B1 (en) * 1981-03-18 1986-05-07 Imperial Chemical Industries Plc Catalyst
JPS58216137A (ja) * 1982-06-11 1983-12-15 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ホルムアルデヒドの製造法
US4424397A (en) * 1982-09-27 1984-01-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Formaldehyde process
US4772750A (en) * 1985-06-14 1988-09-20 The Dow Chemical Company Method of producing amines
DE3535483A1 (de) * 1985-10-04 1987-04-09 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von hydroxycarbonyl-verbindungen aus 1.2-diolen
US5401483A (en) * 1991-10-02 1995-03-28 Engelhard Corporation Catalyst assembly providing high surface area for nitric acid and/or HCN synthesis
US6585151B1 (en) 2000-05-23 2003-07-01 The Regents Of The University Of Michigan Method for producing microporous objects with fiber, wire or foil core and microporous cellular objects
US8115373B2 (en) 2005-07-06 2012-02-14 Rochester Institute Of Technology Self-regenerating particulate trap systems for emissions and methods thereof
US8569546B2 (en) 2011-04-26 2013-10-29 Basf Se Oxidative dehydrogenation of methanol to formaldehyde over silver-containing knits
KR20140027300A (ko) 2011-04-26 2014-03-06 바스프 에스이 은-함유 니트 위에서의 메탄올의 포름알데히드로의 산화적 탈수소화 방법
WO2018153736A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 Basf Se Silber-katalysatorsystem mit verringertem druckabfall zur oxidativen dehydrierung von alkoholen
EP3539657A1 (en) 2018-03-14 2019-09-18 Basf Se Improved catalysts comprising silver based intermetallic compounds

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191400464A (en) * 1914-01-07 1916-05-04 Heinrich Von Hochstetter Improvements in the Catalytic Manufacture of Formaldehyde.
US1581641A (en) * 1924-06-04 1926-04-20 Roessler & Hasslacher Chemical Oxidation of ethyl alcohol to acetaldehyde
US2825108A (en) * 1953-10-20 1958-03-04 Marvaland Inc Metallic filaments and method of making same
GB843717A (en) * 1957-02-25 1960-08-10 Du Pont Improvements in and relating to dehydrogenation
US2976590A (en) * 1959-02-02 1961-03-28 Marvalaud Inc Method of producing continuous metallic filaments
DE1480621A1 (de) * 1965-09-10 1969-09-04 Westinghouse Bremsen Und Appba Zweileitungs-Bremsanlage fuer Strassenfahrzeuge,insbesondere Druckluftbremsanlage oder durch Druckluft verstaerkte hydraulische Bremsanlage fuer Zugmaschinen mit geringem Eigengewicht
NL6814356A (nl) * 1967-10-17 1969-04-21
US3642053A (en) * 1969-12-09 1972-02-15 Ppg Industries Inc Method of preparing sodium-lead alloy flakes
US3838185A (en) * 1971-05-27 1974-09-24 Battelle Development Corp Formation of filaments directly from molten material
JPS5610090B2 (nl) * 1972-03-30 1981-03-05
DE2353640C3 (de) * 1973-10-26 1979-01-11 Uop Inc., Des Plaines, Ill. (V.St.A.) Katalysatorträger
FR2340769A1 (fr) * 1976-02-16 1977-09-09 Exxon Research Engineering Co Procede nouveau pour produire des catalyseurs multi-metalliques
GB1603821A (en) * 1977-04-15 1981-12-02 Johnson Matthey Co Ltd Catalysts for the production of formaldehyde
US4219509A (en) * 1978-01-23 1980-08-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Methanol oxidation/dehydrogenation over silver-gold alloy
US4167527A (en) * 1978-01-23 1979-09-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Methanol oxidation/dehydrogenation over silver-gold alloy
GB2064975B (en) * 1979-10-18 1984-03-14 Johnson Matthey Co Ltd Fibrous catalytic materials
US4330437A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Borden, Inc. Supported silver catalyst and a process of preparing it

Also Published As

Publication number Publication date
US4418215A (en) 1983-11-29
CA1161420A (en) 1984-01-31
IT8026702A0 (it) 1980-12-17
BE886667A (fr) 1981-04-01
SE8008888L (sv) 1981-06-19
DE3047193A1 (de) 1981-09-17
US4362655A (en) 1982-12-07
IT1141141B (it) 1986-10-01
GB2069366B (en) 1984-06-06
FR2471809A1 (fr) 1981-06-26
GB2069366A (en) 1981-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8006829A (nl) Katalysator of katalysatorsubstraat en werkwijze voor het uitvoeren van een katalytisch procede onder toepassing van deze katalysator.
US20110060174A1 (en) catalyst, a process for selective hydrogenation of acetylene to ethylene and a method for the manufacture of the catalyst
US6509292B1 (en) Process for selective hydrogenation of acetylene in an ethylene purification process
Ohnishi et al. Selective hydrodechlorination of CFC-113 on Bi-and Tl-modified palladium catalysts
US6365790B2 (en) Preparation of C10-C30-alkenes by partial hydrogenation of alkynes over fixed-bed supported palladium catalysts
US5595719A (en) Process for steam reforming of hydrocarbons
Hammoudeh et al. Selective hydrogenation of cinnamaldehyde over Pd/SiO2 catalysts: selectivity promotion by alloyed Sn
UA72812C2 (en) A method for the selective preparation of acetic acid by catalytic oxidation of ethane and/or ethylene and catalyst being used in the method
NL8005731A (nl) Katalysator-constructie.
FR2477141A1 (fr) Procede de preparation d&#39;esters de l&#39;acide oxalique
SU1402246A3 (ru) Способ получени каталитически действующих затвердевших в стеклообразном состо нии металлов
CN1066425C (zh) 催化氢化
US4839329A (en) Process for manufacturing a titania supported palladium catalyst
US5089532A (en) Catalyst, method of producing and using same for production of methanol and higher alcohols
RU2126781C1 (ru) Способ получения ненасыщенных углеводородов
CN113015574A (zh) 包含银催化剂体的催化剂床和烯属不饱和醇的氧化脱氢方法
JPH0824845B2 (ja) 水素酸化用合金触媒
Shiau et al. Cu/SiO2 catalyst prepared by electroless method
JP2755796B2 (ja) グリオキサルを製造するための気相酸化方法
JP2001010987A (ja) シクロペンテンの製造方法
KR20010006408A (ko) 신규 수소화 촉매에 의한 방향족 아민의 제조
JPS62283945A (ja) 3−アルキルブテン−1−ア−ルの製法
NL8303298A (nl) Werkwijze voor de bereiding van formaldehyd.
JPS6155490B2 (nl)
JPH0848646A (ja) グリオキサール類の製造方法及びその触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed