NO853059L - Katalysator-forloepermateriale og fremgangsmaate til fremstilling derav. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår katalysatorer og spesielt en oksydisk forløper for en jernkatalysator og en fremgangsmåte til fremstilling av denne.

Jernkatalysatorer som for eksempel anvendes ved ammoniakksyntese eller nitrilhydrogenering, fremstilles vanligvis ved trinn som innbefatter at. man smeltet jernoksyd som eventuelt inneholder små mengder av andre oksyder, smeiten størknes og det faste stoff knuses til den fordrede partikkelstørrelse. Det er blitt foreslått, for eksempel av Akimov et al. (Kinetika i Kataliz, 1965, 6(2), 285-293, publisert i oversettelse av Consultants Bureau, New York, USA), å fremstille en ammoniakksyntese-katalysator ved samutfelling av jern(III)-hydroksyd og aluminiumhydroksyd. Med forløpere fremstilt ved denne fremgangsmåte kalsineres det utfelte materiale deretter under omdannelse av hydroksydene til oksyder, og deretter pelleteres det.

Under forutsetning av at kalsineringstemperaturen ikke er altfor stor (det er ønskelig at kalsineringstemperaturen for eksempel ikke bør overstige 600°C) er utfelte oksydiske forløper-materialerkarakterisert vedet mye høyere overflateareal (BET-fremgangsmåte med anvendelse av nitrogen) enn forløpere som er fremstilt ved smeltefremgangsmåten: mens sistnevnte vanligvis har et BET-overflateareal på under 1 m 2/g, har utfelte oksydiske forløpere vanligvis et BET-overflateareal på minst 10 m 2/g.

Ved reduksjon av forløperen under omdannelse av jernoksydet til aktivt-metall-katalysator, frembringer slike forløpere som har et høyt BET-overflateareal, katalysatorer hvori overflate-arealet av aktivt metall (målt ved dekomponering av nitrogen-oksyd) er betydelig høyere enn i katalysatorer fremstilt ved smeltefremgangsmåten.

Aluminiumoksydet tjener til å fungere som stabiliserings-middel under reduksjon av sintring av det aktive metall ved reduksjon og/eller under bruk: slik sintring reduserer det effektive overflateareal hos det aktive metall.

Til tross for sin lavere densitet sammenlignet med smeltede katalysatorer, kan forløpere fremstilt ved utfelling frembringe katalysatorer med større aktivitet pr. katalysatorsjikt-volumenhet enn katalysatorer fremstilt ved smeltefremgangsmåten.

Viktig informasjon

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.

Dårlige originale figurer eller tekst, kopiert på best mulig måte.

Vi har nå funnet at spesielt egnede katalysatorer kan fremstilles hvis en del jordalkalimetall inkorporeres i materialet.

Følgelig tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et oksydisk katalysator-forløpermateriale med et BET-overflateareal på minst 10 m 2/g og som inneholder oksyder av jern, aluminium og minst ett jordalkalimetall X,^idet forholdet mellom nevnte oksyder er slik at, etter ^^-m.-^ ved 600°C, det antente materiale inneholder minst 75 vekt% jernoksyd (uttrykt som Fe^O^), minst 0,5 vekt% aluminiumoksyd (uttrykt som A^O^) og minst 0,5 vekt% av nevnte jordalkalimetalloksyd (uttrykt som X0). Jordalkalimetallet kan være barium eller strontium, men er fortrinnsvis kalsium eller mest foretrukket magnesium.

Beskaffenheten av den fordel som oppnåes ved inkorporeringen av jordalkalimetallet, avhenger av den form i hvilken det er til stede i materialet. Hvis det således er til stede som et jordalkalimetall-aluminat, for eksempel slike type som utfelles ved blanding av en oppløsning av et alkalimetall-aluminat og et jordalkalimetallsalt, kan spesielt aktive katalysatorer oppnåes. Tilstedeværelsen av jordalkalimetall-aluminat angis ved områder, bestemt ved scanning-transmissjons elektron-mikroskopi, intimt blandet med de andre komponenter i forløperen, hvor atomforholdet mellom jordalkalimetall og aluminium er praktisk talt 0,5. I slike materialer er det imidlertid ikke nødvendig at materialet som helhet betraktet inneholder aluminiumatomer og jordalkali-metallatomer i ovennevnte atomforhold: således kan, som be-skrevet i det følgende, materialet inneholde et overskudd i forhold til det støkiometriske forhold 1:2, av aluminium- eller fortrinnsvis av jordalkalimetall-atomene. I materialer hvor en del eller alt jordalkalimetallet er til stede som aluminat, er det imidlertid områder eller partikler som har det ovennevnte atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium på 0,5, dvs. at det tyder på et jordalkalimetall-aluminat, X A^O^, idet nevnte områder eller partikler er blandet intimt med de andre komponenter i katalysatorforløperen.

For anvendelse som ammoniakksyntese-katalysator for under-støttelse av katalytisk aktivitet er det vanlig å inkorporere i forløperen en eller annen forbindelse av et alkalimetall med et atom nummer som er større enn, eller lik, 19.

Den mengde alkalimetall-forbindelse som fordres, har imidlertid en tendens til å øke etter hvert som aluminiuminn-holdet i forløperenøker: ikke bare øker dette omkostningene, men ensartet dispersjon av alkalimetall-forbindelsen blir også vanskeligere etter hvert som andelen av denne øker. Videre har en økning av innholdet av alkalimetall-forbindelsen tendens til å øke hastigheten av fallet i katalysator-aktiviteten med tiden.

Vi har funnet at tilstedeværelsen av fritt jordalkalimetall, i motsetning til jordalkalimetall som jordalkalimetall-aluminat, muliggjør at mengden alkalimetall-forbindelse som fordres for understøttelse av katalytisk aktivitet, kan reduseres. Uten for-dommer overfor oppfinnelsen antaes det at det frie jordalkalimetall kan nøytralisere sure seter på aluminiumoksydet, idet mengden alkali som fordres således reduseres.

For å muliggjøre at det alkalimetallinnhold som fordres for aktivitetunderstøttelse, kan reduseres betydelig, er det foretrukket, i materialer hvor minst halvparten av aluminiumet er til stede som jordalkalimetall-aluminat, at det er til stede tilstrekkelig tilleggs-, dvs. fritt, jordalkalimetall til at det totale atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium er minst 1. I materialer hvor mindre enn halvparten av aluminiumet er til stede som jordalkalimetall-aluminat, er det foretrukket at mengden fritt jordalkalimetall som er til stede, er slik at det totale atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium er minst 0,5.

I slike materialer som inneholder fritt jordalkalimetall, er den totale mengde jordalkalimetall som er til stede, fortrinnsvis slik at atomforholdet mellom jordalkalimetall og aluminium er under 5. Anvendelse av for mye jordalkalimetall er uønsket på grunn av vanskeligheter ved oppnåelse av en ensartet dispersjon av dette i materialet. Dessuten reduserer anvendelsen av for mye jordalkalimetall selvfølgelig andelen av jern i materialet og reduserer således mengden aktivt metall pr. katalysator-volumenhet. Av denne grunn er det foretrukket at andelen av aluminiumoksyd og jordalkalimetall er slik at den totale vekt av aluminiumoksyd og jordalkalimetall (uttrykt henholdsvis som Al203og X0, hvor X er jordalkalimetallet) i materialet etter antenning ved 600°C utgjør mindre enn 20 vekt"*.

Anvendelsen av slike materialer som inneholder fritt jordalkalimetall, muliggjør ofte at den andel av alkalimetall, som kan være kalium, rubidium eller cesium, som fordres for under-støttelse av ammoniakksyntese-aktivitet, kan reduseres til et nivå som er slik at atomforholdet mellom alkalimetall og aluminium er under 0,3 og fortrinnsvis i området 0,05-0,25.

Tilstedeværelsen av natrium i materialet er vanligvis uønsket: mengden natrium, uttrykt som Na20, er fortrinnsvis mindre enn 0,1 vekt°- °, spesielt mindre enn 0,05 vekt%, basert på materialet (etter antenning) og taes ikke hensyn til ved be-regning av atomforholdet mellom alkalimetall og aluminium. Hvor det er lite eller intet fritt jordalkalimetall, er atomforholdet mellom alkalimetall og aluminium vanligvis over 0,15, spesielt i området 0,2-0,5, men kan være noe høyere for materialer med høyt innhold av aluminiumoksyd.

Jernoksydinnholdet (etter antenning) er fortrinnsvis minst 80 vekt% og er spesielt i området 85-97,5 vektV

Aluminiumoksydinnholdet (innbefattende det som, hvis det finnes, foreligger som jordalkalimetall-aluminat) (etter antenning) er fortrinnsvis i området 1-10, spesielt 2-8 vekt%

(uttrykt som A1203).

Materialet kan også inneholde andre okydiske materialer, spesielt koboltoksyd.

Materialene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved kalsinering av en intim blanding av jern-, aluminium- og jordalkalimetall-forbindelser, såsom hydroksyder, karbonater, basiske karbonater og/eller jordalkalimetall-aluminater, som kan dekomponeres til oksydene ved kalsinering. Der hvor det er ønskelig at det endelige materiale oppviser områder med et atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium på 0,5, bør ovennevnte intime blanding inneholde jordalkalimetall-aluminatet som sådant før kalsinering.

Der hvor materialet skal anvendes ved ammoniakksyntese, kan den intime blanding være impregnert med en alkalimetall-forbindelse før eller etter kalsinering.

Jordalkalimetall-aluminat-holdige intime blandinger kan fremstilles ved utfelling av jordalkalimetall-aluminatet, fortrinnsvis ved en pH på over 6,5, ved at man blander en vandig oppløsning av et alkalimetall-aluminat med en vandig oppløsning av et jordalkalimetallsalt; den resulterende oppslemning blandes deretter med et utfelt hydratisert jern(III)-oksyd: alternativt kan jernet utfelles, som hydratisert jern(III)-oksyd, i jordalkalimetall -aluminat -opps 1 emningen .

Der hvor det er ønskelig at materialet inneholder fritt jordalkalimetall, kan sistnevnte samutfelles, som hydroksydet

og/eller karbonatet, med jernet fra en oppløsning som inneholder både jern og jordalkalimetallsalter. Der hvor det er ønskelig at materialet inneholder ytterligere aluminiumoksyd, kan sistnevnte samutfelles med jernet. Alternativt kan aluminiumoksydet utfelles før utfelling av jordalkalimetall-aluminatet.

Der hvor det ikke fordres noe jordalkalimetall-aluminat, kan jern-, aluminium- og jordalkalimetall-forbindelsene utfelles samtidig eller sekvensielt, eller for-dannede utfelte materialer kan blandes intimt.

Utfellingsbetingelsene er fortrinnsvis slik at det hydratiserte jernoksyd dannes i gelform, særlig hvis hydratisert aluminiumoksyd samutfelles med jernoksydet, siden aluminiumoksydet da også kan være i gelform og krystallografisk uforenlig-het kan unngåes. Alternativt er det hydratiserte oksyd i lepido-krokitt-formen (gamma-FeOOH-formen), i hvilket tilfelle aluminiumoksydet kan være i den isomorfe bohmitt-form ("gamma-A100H-" eller "alfa-aluminiumoksyd-monohydrat"-formen). Hvis ønskelig kan krystallformen hos lepidokrokitten bevisst regu-leres, for eksempel til nåleform, eventuelt under anvendelse av et formstabiliserende additiv. En annen mulighet er å danne hydratisert jern(III)-oksyd i goethitt-formen (alfa-FeOOH-formen) og å samutfelle hydratisert aluminiumoksyd i diaspor-formen ("beta-aluminiumoksyd-monohydrat"-formen) som en mindre vesentlig komponent i blandede krystaller.

Utfellingen eller utfellingene utføres fortrinnsvis ved en pH på over 6,5 og ved en temperatur på 15-65°C. Ved en spesielt foretrukket operasjonsmåte utføres utfellingen av i det minste jernet ved at man kontinuerlig tilfører den vandige jernopp-løsning og utfellingsmidlet til et forbindelsespunkt hvorfra det resulterende utfelte materiale kontinuerlig uttaes.

Den intime blanding bør deretter vaskes, spesielt der hvor én eller flere av reaktantene inneholdt natrium, under fjerning av oppløselige komponenter. Vanligvis blir den intime blanding deretter tørket og kalsinert, typisk ved en temperatur i området 200-500°C. Den nødvendige mengde alkalimetall kan inkorporeres ved at det utfelte materiale impregneres, før eller etter kalsinering, med en egnet oppløsning, for eksempel kaliumkarbonat.

Det resulterende materiale kan deretter pelleteres eller valsekomprimeres: et fabrikasjonshjelpemiddel såsom grafitt kan inkorporeres.

I foretrukkede katalysatorforløpere som er dannet til pellets, har jernoksydet et atomforhold mellom 0 og Fe i området 1,2-1,4. Slike forløpere kan fremstilles ved utfelling fra en oppløsning som inneholder treverdig og toverdig jern i et forhold som svarer til det ønskede atomforhold mellom 0 og Fe, og ved at man deretter kalsinerer dette materiale i en nøytral eller oksydativt avbalansert atmosfære under oppnåelse av oksydet. Til denne utfelling er det ønskelig med et oppløst reduserende middel, og atmosfæren som er i kontakt med oppløsningene, bør være nøytral eller avbalansert.

Alternativt og fortrinnsvis utfelles jernet i den treverdige tilstand og underkastes deretter en regulert mild desoksydasjon, for eksempel ved at det bringes i kontakt med et reduserende middel med redusert styrke, for eksempel en gassformig blanding av reduserende og mildt oksyderende forbindelser, eller ved at det oppvarmes i en atmosfære med lavt nok oksygeninnhold, for eksempel i vakuum. Hvis ønskelig kan det utføres i oppslemnings-fasen ved hjelp av et gassformig eller oppløst reduserende middel.

Ved en foretrukket operasjonsmåte underkastes den kalsi-nerte, intime blanding, eventuelt etter inkorporering av alkalimetall-f orbindelsen , desoksydasjon ved at man leder en egnet gasstrøm over den; materialet blir fortrinnsvis pelletert eller komprimert etter et slikt desoksydasjonstrinn; imidlertid kan det være ønskelig å pelletisere eller komprimere materialet før desoksydasjon for å muliggjøre at materialet lettere kan håndteres før og under desoksydasjonstrinnet. I dette tilfelle er det foretrukket at materialet pelleteres på nytt eller komprimeres etter desoksydasjonen.

Anvendelse av et materiale hvori jernoksydet har et atomforhold mellom 0 og Fe i området 1,2-1,4, dvs, en oksydasjonstilstand som omtrent svarer til magnetitts, for fremstilling av katalysatorforløper-pelletene eller de komprimerte katalysator-forløpermaterialer har den fordel at densiteten hos pelletene eller de kompakte materialer er øket sammenlignet med pelleter eller kompakte materialer fremstilt av et materiale hvor jernoksydet er i den oksydasjonstilstand som svarer til hematitt. Dette muliggjør at det kan oppnåes et katalysatorsjikt med større jerninnhold pr. sjiktvolumenhet.

Desoksydasjonstrinnet til jernoksyd i det spesifiserte område for atomforhold mellom 0 og Fe utføres fortrinnsvis ved hjelp av en blanding som omfatter 10-90, særlig 20-80, volumV oksydant-gass, idet resten er reduktant-gass, i tillegg til eventuelle ikke-reaktant-gasser. Oksydant-gassen er passende vanndamp og reduktant-gassen er hydrogen. Vanndamp er særlig ønskelig når dehydratasjon av hydratisert jernoksyd til en uønsket jern(III)-oksyd-fase skal unngåes. Vanndamp + hydrogen er foretrukket hvis utgangsoksydet inneholder forbindelser av svovel eller klor. Andre blandinger innbefatter karbonmonoksyd + karbondioksyd og dessuten kjemisk reaktive blandinger såsom karbonmonoksyd + vanndamp, metanol + vanndamp og karbondioksyd + hydrogen, som fordrer forholdsregler for at man skal kunne mestre eksotermer eller endotermer. Andre organiske forbindelser, eventuelt blandet med hydrogen og/eller vanndamp, kan anvendes.

Under anvendelse av en slik gassblanding er desoksydasjons-temperaturen typisk i området 250-500°C. Høyere temperaturer innenfor dette område er ønskelig hvis utgangs-jernoksydet kun omdannes langsomt til magnetitt-strukturen.

Hvis det anvendes desoksydasjon i en atmosfære med lavt oksygeninnhold, for eksempel i vakuum eller i en strøm av nitrogen eller edelgass, er temperaturen typisk i området 200-300°C.

Hvis det oksyd som har det ønskede forhold mellom 0 og Fe, fremstilles ved dehydratasjon av et hydratisert oksyd som allerede er i dette oksydasjonstrinn, kan det underkastes en blanding av vanndamp + hydrogen under fjerning av eventuelle forbindelser av svovel eller klor som er innført under fremstilling-en av det.

Reduksjon av forløperen til aktiv katalysator utføres passende med hydrogen ved en temperatur i området 300-500°C. Hvis katalysatoren skal anvendes ved ammoniakksyntese, er den anvendte reduserende gass vanligvis ammoniakksyntesegass og ledes over forløperen i den reaktor i hvilken syntesen skal finne sted. Det taes forholdsregler for unngåelse av tilbakediffus jon av vanndamp i kontakt med jern dannet ved reduksjonen og for for-hindring av overoppvarmning når først ammoniakksyntesen har startet. Alternativt kan forløperen reduseres ved hjelp av nitrogenfritt hydrogen. I begge tilfeller er gasstrykket passende i området 1-300, for eksempel 20-120, bar abs. Ved en alternativ fremgangsmåte reduseres forløperen utenfor syntesereaktoren og passiveres med kjølig, fortynnet oksygen under oppnåelse av "for-redusert" katalysator, som deretter fylles i syntesereaktoren og reduseres fullstendig i denne.

Den resulterende katalysator har et jernoverflateareal som er betydelig større enn hos en smeltet katalysator.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte til ammoniakksyntese over katalysatoren og ved disse foretrukkede betingelser:

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte til hydro-genering av adiponitril til heksametylendiamin over katalysatoren og ved disse foretrukkede betingelser:

EKSEMPEL 1

En vandig oppløsning inneholdende henholdsvis 0,67 M jern(III)-nitrat, 0,041 M magnesiumnitrat og 0,011 M aluminium-nitrat ble ved 40°C ledet med en hastighet på 0,83 ml/s til en strømningsforbindelse til hvilken det ble tilført en vandig oppløsning inneholdende 0,84 M natriumkarbonat, også ved 40°C, med en slik hastighet at pH i forbindelsen ble opprettholdt på det ønskede nivå.

Det resulterende utfelte materiale ble kontinuerlig uttatt fra forbindelsen og oppsamlet på et filter, vasket inntil det var fritt for nitrat og tørket ved 120°C.

Det tørkede pulver ble deretter kalsinert i 6 timer, malt og fuktet med en vandig kaliumkarbonat-oppløsning for tilsetning av den ønskede mengde kalium, og tørket.

Produktet ble deretter pelletert under anvendelse av 1 vekt-» grafitt som pelleteringshjelpemiddel, under dannelse av sylindere med diameter 8,8 mm og lengde 10 mm.

Ovennevnte fremgangsmåte ble gjentatt under oppnåelse av en serie katalysator-forløpere som alle hadde et BET-overflateareal på godt over 10 m 2/g. Disse katalysator-forløpere inneholdt lite, hvis noe, av aluminiumet som magnesium-aluminat.

EKSEMPEL 2

Magnesiumaluminat-holdige forløpere.

22,4 ml 1 M magnesiumnitrat ble tilsatt til 44,5 ml 1 M natriumaluminat sammen med tilstrekkelig salpetersyre til at pH ble opprettholdt på 7,0±0,5, hvorved det ble dannet en oppslemning av "magnesiumaluminat".

1800 ml 0,67 M jern(III)-nitrat ble tilsatt til 1800 ml vannfri ammoniakk (spesifikk vekt 0,88) under dannelse av en oppslemning av jern(III)-hydroksyd-presipitat ved pH 12.

Denne oppslemning ble tilsatt til "magnesiumaluminat"-opp-slemningen og blandet inntil det var homogent. Produktet ble filtrert, vasket, tørket, kalsinert i 6 timer, malt, fuktet med kaliumkarbonat-oppløsning, tørket og pelletert som i eksempel 1.

Ovennevnte fremgangsmåte ble gjentatt under oppnåelse av et område av forløpere som alle hadde et BET-overflateareal på godt over 10 m 2/g. De forløpere som i det følgende er betegnet 2E og 2F, hadde hver BET-overflatearealer på 190 m<2>/g.

EKSEMPEL 3

Fremgangsmåten ifølge eksempel 2 ble gjentatt under anvendelse av en vandig oppløsning som inneholdt 0,66 M jern(III)-nitrat og 0,037 M koboltnitrat i stedet for jern(III)-nitrat-oppløsningen. Igjen hadde forløperne et BET-overflateareal på godt over 10 m2'/ g. Forløperne ble redusert til aktiv katalysator og utprøvet ved følgende fremgangsmåte.

Prøver av pelletene ble knust til siktområdet 0,6-1,0 mm og hver fylt i en laboratorie-reaktor med et katalysatorsjikt med diameter 3,2 mm og lengde 32 mm. Hver charge ble aktivert ved reduksjon i en blanding av hydrogen og nitrogen i forholdet 3:1 ved et trykk på 50 bar abs, økning av temperaturen til 475°C i løpet av 12 timer og opprettholdelse av denne temperatur i 3 timer. Deretter ble hver charge operert i ammoniakksyntese ved dette trykk ved 450°C og med en romhastighet på 40 000 cm<3>gass pr. g katalysator pr. time. Ut fra prosentvise omdannelser målt ved denne og andre romhastigheter beregnes "begynnelses"-hastighetskonstanten pr. katalysatorforløper-vektenhet.

For fastsettelse av hastigheten i fall i aktivitet tar man så i bruk en akselerert-eldnings-fremgangsmåte ved at temperaturen økes til 550°C og denne temperatur opprettholdes i 6 timer. Temperaturen reduseres deretter til 450°C, og omdannelsen ved forskjellige strømningshastigheter måles. "Slutt"-hastighetskonstanten pr. katalysatorforløper-vektenhet beregnes deretter.

I følgende tabell er de relative begynnelses- og slutt-aktiviteter forholdet mellom henholdsvis begynnelses- og slutt-hastighetskonstantene, og begynnelses-hastighetskonstanten for en smeltet standard-katalysator.

Pelleterte av forløper 2B hadde en densitet på 2,4 g/cm 3.

For illustrasjon av effektene av desoksydasjon ble en annen prøve av pelletene 2B fylt i en laboratorietest-reaktor som vanligvis anvendes til karbonmonoksyd/vanndamp-skiftreaksjonen og des-oksydert under følgende betingelser:

Balansen mellom oksyderende gasser (^0, CC^) 0<3 reduserende gasser er slik at utgangs-jern(III)-oksydet, Fe^ O^, desoksyderes til Fe^O^, men ikke videre. Reaktoren ble avkjølt i en strøm av nitrogen, og deretter tømt. Produktet var nå stabilt overfor luft, under forutsetning av at det ble holdt kjølig. Det ble malt til et fint pulver, blandet med 1,0 vekt% grafitt og komprimert til sylindere som før. Under anvendelse av det samme påførte trykk i pelleteringsmaskinen var pellet-densiteten

3

3,5 g/cm .

Det er ventet at aktivitetene hos de pellets som er fremstilt ut fra det desoksyderte materiale, vil være lik aktivitetene hos pelletene 2B. Men på grunn av at de har mye høyere densitet, vil aktiviteten pr. katalysatorsjikt-volumenhet derfor være betydelig forbedret.

Ikke bare har katalysatorene ifølge oppfinnelsen et høyt forhold mellom slutt- og begynnelsesaktivitet, men sammenlignet med den smeltede standard-katalysator har de også høy relativ aktivitet. Denne økede aktivitet muliggjør at det kan anvendes lavere ammoniakk-konverter-temperaturer, hvilket således mulig-gjør at konvertertrykket kan reduseres sammenlignet med konven-sjonelle betingelser, med derav følgende besparelser i kompres-s jonsomkostninger.

Claims (10)

1. Oksydisk katalysator-forløpermateriale med et BET-overflateareal på minst 10 m 2/g og som inneholder oksyder av jern, aluminium og minst ett jordalkalimetall X, idet de forholdsvise andeler av nevnte oksyder er slik at, etter antenning ved 600°C, det antente materiale inneholder minst 75 vekt% jernoksyd (uttrykt som Fe^ O^ ), minst 0,5 vekt% aluminiumoksyd (uttrykt som Al^ O^) og minst 0,5 vekt% av nevnte jordalkalimetalloksyd (uttrykt som X0).

2. Materiale ifølge krav 1, hvor jordalkalimetallet er magnesium.

3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, med områder, slik som de kan bestemmes ved scanning-transmisjonselektron-mikroskopi, hvor atomforholdet mellom jordalkalimetall og aluminium er praktisk talt 0,5.

4. Materiale ifølge krav 3, hvor i det minste halvparten av aluminiumet er til stede i nevnte områder hvor atomforholdet mellom jordalkalimetall og aluminium er praktisk talt 0,5, og med et totalt innhold av jordalkalimetall som er slik at det totale atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium er minst én.

5. Materiale ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, hvor mindre enn halvparten av aluminiumet er til stede i områder, slik som de kan bestemmes ved scanning-transmisjonselektron-mikroskopi , hvor atomforholdet mellom jordalkalimetall og aluminium er praktisk talt 0,5, og med et totalt innhold av jordalkalimetall som er slik at det totale atomforhold mellom jordalkalimetall og aluminium er minst 0,5.

6. Materiale ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, som også inneholder en forbindelse av et alkalimetall med et atom-nummer som er større enn, eller lik, 19.

7. Materiale ifølge krav 6, hvor atomforholdet mellom alkalimetall og aluminium er under 0,3.

8. Fremgangsmåte til fremstilling av et forløpermateriale ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, omfattende kalsinering av en intim blanding inneholdende jern-, aluminium- og jordalkalimetall-forbindelser som kan dekomponeres til oksyder ved kalsinering.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor nevnte intime blanding fremstilles ved (i) utfelling av et jordalkalimetall-aluminat og deretter (ii) blanding av det. utfelte materiale av jordalkalimetall-aluminat med et utfelt, hydratisert jern(III)-oksyd eller utfelling av et hydratisert jern(III)-oksyd i nærvær av det utfelte materiale av jordalkalimetall-aluminat.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor den intime blanding fremstilles ved utfelling av hydratisert jern(III)-oksyd samtidig eller sekvensielt med de andre komponenter i nevnte intime blanding.