DE10059319A1 - Hydrogenation catalyst for reducing functional groups and process for its preparation - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydrierkatalysator zur Reduktion funktioneller Gruppen und Verfahren zu seiner Herstellung. Der Hydrierkatalysator enthält als katalytisch aktives Metall Nickel und schließlich oder Kobalt, welches auf einem TiO¶2¶-haltigen Träger aufgebracht ist.The present invention relates to a hydrogenation catalyst for the reduction of functional groups and processes for its production. As the catalytically active metal, the hydrogenation catalyst contains nickel and finally or cobalt, which is applied to a support containing TiO¶2¶.
Description
Die Erfindung betrifft einen Katalysator, der für die Hydrierung von funktionellen Gruppen organi scher Verbindungen in neutralen sauren oder basi schen Medien, insbesondere für die Hydrierung von Nitrogruppen in Nitroaromaten zu den entsprechenden Aminen, für die Hydrierung von Aldehyden und Keto nen zu den entsprechenden Alkoholen, für die Hyd rierung von Nitrilen zu den Aminen und für die re duktive Aminierung von Aldehyden und Ketonen einge setzt werden kann und ein Verfahren zu seiner Her stellung.The invention relates to a catalyst which for the hydrogenation of functional groups organi shear compounds in neutral acidic or basic media, especially for the hydrogenation of Nitro groups in nitro aromatics to the corresponding Amines, for the hydrogenation of aldehydes and keto NEN to the corresponding alcohols for which hyd nitriles to the amines and for the re ductile amination of aldehydes and ketones can be set and a process for its manufacture position.
Diese Hydrierungen werden sowohl im Festbettreaktor als auch im Batch-Reaktor ausgeführt. Am häufigsten werden technisch diese Hydrierungen in der Flüssig phase mit suspendiertem Katalysator vorgenommen, wobei die Verfahren sich durch die Reaktionstempe ratur, Druck, Katalysator, Lösungsmittel und Art der Reaktionsführung unterscheiden.These hydrogenations are both in the fixed bed reactor as well as carried out in the batch reactor. Most frequently technically these hydrogenations are in the liquid phase with suspended catalyst, the process being characterized by the reaction temperature temperature, pressure, catalyst, solvent and art distinguish the reaction procedure.
Die katalytische Hydrierung von Glukose zu Sorbitol mit einem Ni-SiO2-Al2O3-Katalysator wird in NL 8 102 190 offenbart. Der Einsatz von Ni-Cu-Träger katalysatoren für die Glukosehydrierung ist in der DD 217 996 beschrieben. Als Träger werden SiO2, Al2O3 und SiO2 Al2O3 verwendet. In DD 156 175 wird die Sorbitolgewinnung durch Hydrierung von Glukose in Gegenwart eines Ni-SiO2-Katalysators beschrie ben. Entsprechend der Patentschrift SU 565 040 ver läuft die Hydrierung zu Sorbitol am Raney-Ni bei einer Katalysatorenkonzentration von 5-6%, Temperaturen von 110 bis 150°C und Drücken von 40 bis 60 bar nach 1 bis 2 h mit guten Ausbeu ten. US 4 694 113 beschreibt einen Zweistufenprozeß für die Hydrierung von Glukose zu Sorbitol: In der ersten Stufe werden etwa 95% der Glukose in Gegen wart eines Ni-Katalysators zu Sorbitol hydriert; nach Abtrennung des Ni-Katalysators wird der Rest der Glukose mit einem Ru-Katalysator zu Sorbitol hydriert.The catalytic hydrogenation of glucose to sorbitol with a Ni-SiO 2 -Al 2 O 3 catalyst is disclosed in NL 8 102 190. The use of Ni-Cu supported catalysts for glucose hydrogenation is described in DD 217 996. SiO 2 , Al 2 O 3 and SiO 2 Al 2 O 3 are used as carriers. DD 156 175 describes the production of sorbitol by hydrogenation of glucose in the presence of a Ni-SiO 2 catalyst. According to the patent specification SU 565 040, the hydrogenation to sorbitol on Raney-Ni runs with a catalyst concentration of 5-6%, temperatures of 110 to 150 ° C. and pressures of 40 to 60 bar after 1 to 2 hours with good yields. US 4,694,113 describes a two-stage process for the hydrogenation of glucose to sorbitol: in the first stage, about 95% of the glucose is hydrogenated to sorbitol in the presence of a Ni catalyst; after removal of the Ni catalyst, the rest of the glucose is hydrogenated to sorbitol using an Ru catalyst.
Die Hydrierung von 2,4-Dinitrotoluol in Gegenwart der Katalysatoren Pd/C, Raney-Kobalt beziehungswei se Platinschwarz wird im Patent J 551 33 33 offen bart. Ein Ni-Kieselgur-Trägerkatalysator wird für die Hydrierung von Di-Nitrobenzophenon zum Diamin in der EP 98 681 offenbart. In der EP 3 537 247 A wird die Hydrierung von Di-Nitroverbindungen zu den Diaminen in Gegenwart von modifizierten Raney- Nickel-Katalysatoren beschrieben. Das bevorzugte Katalysatorensystem enthält neben Ni, Fe, Cr, Mo, W, V, Ti, Nb, Re, Ru, Zr und/oder Hf.The hydrogenation of 2,4-dinitrotoluene in the presence of the catalysts Pd / C, Raney cobalt, respectively Platinum black is disclosed in patent J 551 33 33 beard. A Ni-diatomaceous earth supported catalyst is used for the hydrogenation of di-nitrobenzophenone to the diamine disclosed in EP 98 681. In EP 3 537 247 A is the hydrogenation of di-nitro compounds to the Diamines in the presence of modified Raney Nickel catalysts described. The preferred In addition to Ni, Fe, Cr, Mo, the catalyst system contains W, V, Ti, Nb, Re, Ru, Zr and / or Hf.
Die EP 0 335 222 lehrt die Anwendung von Ni- Al2O3/ZrO2-Trägerkatalysatoren für die Hydrierung von Nitrilen, Aromaten, Nitroverbindungen und Ole finen. Beansprucht wird insbesondere die gleichzei tige Fällung von Ni, Zr und Al auf Trägern bei 50-120°C und bei pH 7,3-9, wobei als Träger Aktiv kohle, Al2O3, SiO2, Kieselgur unter anderem einge setzt werden. Besonderes Augenmerk wird dabei auf eine homogene Ausfällung der Komponenten gelegt.EP 0 335 222 teaches the use of Ni-Al 2 O 3 / ZrO 2 supported catalysts for the hydrogenation of nitriles, aromatics, nitro compounds and olefins. The simultaneous precipitation of Ni, Zr and Al is particularly claimed on supports at 50-120 ° C. and at pH 7.3-9, with activated carbon, Al 2 O 3 , SiO 2 , and diatomaceous earth being used, among other things, as a support , Particular attention is paid to a homogeneous precipitation of the components.
Ni-Al2O3/ZrO2-Katalysatoren werden in der SU-PS 28 31 85 offenbart. Sie werden durch Fällen von Ni und Al2O3 auf ZrO2 hergestellt. Gemäß der Lehre der US-PS 2 564 331 wird ein Ni-ZrO2-Katalysator durch Fällen eines Nickel- und Zirkoniumcarbonatgemisches mit anschließendem Waschen, Trocknen und Reduzieren bei 250 bis 350°C hergestellt. Der Katalysator ent hält maximal 10 Masse-% ZrO2.Ni-Al 2 O 3 / ZrO 2 catalysts are disclosed in SU-PS 28 31 85. They are made by precipitation of Ni and Al 2 O 3 on ZrO 2 . According to the teaching of US Pat. No. 2,564,331, a Ni-ZrO 2 catalyst is produced by precipitating a nickel and zirconium carbonate mixture with subsequent washing, drying and reducing at 250 to 350 ° C. The catalyst contains a maximum of 10% by mass of ZrO 2 .
In der DE-AS 12 57 753 wird ebenfalls die Fällung der unlöslichen Carbonate beschrieben. Der Fällvor gang wird durch Verdampfen von CO2 und NH3 aus einer Mischsalzlösung von Ammoniumzirkonylcarbonat und Nickelammincarbonat ausgelöst.DE-AS 12 57 753 also describes the precipitation of the insoluble carbonates. The precipitation process is triggered by evaporation of CO 2 and NH 3 from a mixed salt solution of ammonium zirconyl carbonate and nickel amine carbonate.
Die EP 0 672 452 offenbart Katalysatoren zur Hyd rierung organischer Verbindungen, die im wesentli chen 65 bis 80 Masse-% Ni, berechnet als NiO, 10 bis 25 Masse-% SiO2, 2 bis 10 Masse-% Zr, berechnet als ZrO2 und 0 bis 10 Masse-% Al, berechnet als Al2O3, enthalten, wobei die Summe aus dem Gehalt An wendung SiO2 und Al2O3 mindestens 15 Masse-% be trägt. Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt durch Zugabe einer sauren wässrigen Lösung von Ni-, Zr- und gewünschtenfalls Aluminiumverbindungen. Während der Fällung wird der pH-Wert zunächst auf 4,0 bis 6,5 abgesenkt und nachfolgend auf 7 bis 8 eingestellt. Das Fällprodukt wird getrocknet, cal ciniert und verformt. EP 0 672 452 discloses catalysts for hydrogenating organic compounds which are essentially 65 to 80% by mass of Ni, calculated as NiO, 10 to 25% by mass of SiO 2 , 2 to 10% by mass of Zr, calculated as ZrO 2 and 0 to 10% by mass of Al, calculated as Al 2 O 3 , the sum of the content of SiO 2 and Al 2 O 3 being at least 15% by mass. These catalysts are prepared by adding an acidic aqueous solution of Ni, Zr and, if desired, aluminum compounds. During the precipitation, the pH is first reduced to 4.0 to 6.5 and subsequently adjusted to 7 to 8. The precipitate is dried, cal ciniert and deformed.
Für die Hydrierung von Nitrilen zu Aminen werden bevorzugt Raney-Ni-Katalysatoren beschrieben. Die FR 2722710 offenbart einen Raney-Ni-Katalysator, der mit Elementen der 4., 5. und 6. Nebengruppe do tiert ist.For the hydrogenation of nitriles to amines preferably described Raney-Ni catalysts. The FR 2722710 discloses a Raney Ni catalyst, that with elements of the 4th, 5th and 6th subgroup do is.
Raney-Ni und Raney-Co-Katalysatoren werden in der WO 9527695 für die reduktive Aminierung von Hydro xyaldehyden zu Hydroxyaminen offenbart.Raney-Ni and Raney-Co catalysts are used in the WO 9527695 for the reductive amination of hydro xyaldehyden to hydroxyamines disclosed.
Die Anwendung von Co-TiO2-Trägerkatalysatoren mit Zusätzen von SiO2 und ZrO2 wird in der US-PS 5169821 für die Fischer-Tropsch-Synthese offenbart, wobei die Katalysatorherstellung in zwei Stufen erfolgt: Fällen des TiO2 mit nachfolgender Calcina tion des Trägers und anschließender Auffällung des Co2+-carbonates.The use of Co-TiO 2 supported catalysts with additions of SiO 2 and ZrO 2 is disclosed in US Pat. No. 5,169,821 for the Fischer-Tropsch synthesis, the catalyst preparation being carried out in two stages: precipitation of the TiO 2 with subsequent calculation of the Carrier and subsequent precipitation of the Co 2+ carbonate.
Die bisher bekannten Ni-, Co- und Co-Ni-Hydrier katalysatoren weisen den entscheidenden Nachteil auf, dass unter alkalischen und sauren Reaktionsbe dingungen eine relativ schnelle Alterung der Kata lysatoren eintritt. Grundlagenuntersuchungen erga ben, dass die Alterung insbesondere auf schnelles Wachstum der Ni-Kristallite zurückzuführen ist.The previously known Ni, Co and Co-Ni hydrogenation Catalysts have the crucial disadvantage on that under alkaline and acidic reaction conditions conditions a relatively rapid aging of the kata analyzer entry. Basic investigations erga that aging in particular to rapid Ni crystallite growth is attributable.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, Nickel- und/oder Kobalt-haltige Trägerka talysatoren bereitzustellen, die unter sauren oder basischen Reaktionsbedingungen eine höhere Lebens dauer aufweisen.The invention therefore has the technical problem basis, nickel and / or cobalt-containing carrier ka To provide catalysts that are under acid or basic reaction conditions a higher life have duration.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Katalysator, der insbesondere für die Hyd rierung funktioneller Gruppen in organischen Ver bindungen, insbesondere für die Hydrierung von Nit rogruppen in Nitroaromaten zu den entsprechenden Aminen, für die Hydrierung von Aldehyden und Keto nen zu den entsprechenden Alkoholen, für die Hyd rierung von Nitrilen zu den Aminen und für die re duktive Aminierung von Aldehyden und Ketonen, ent haltend Nickel und/oder Kobalt auf einem TiO2- haltigen Träger bereitgestellt wird, wobei der Ka talysator reduziert oder reduziert und stabilisiert ist, Metallkristallite mit Kristallitgrößen <120 Å, im reduzierten und passivierten Zustand einen Ni- und/oder Co-Gehalt von 20 bis 80 Masse-% (bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators), ei nen TiO2-Gehalt von 10-80 Masse-%, einen SiO2- Gehalt von 0 bis 20 Masse-%, einen ZrO2-Gehalt von 0-60 Masse-%, einen HfO2-Gehalt von 0-5 Masse-% (jeweils bezogen auf Gesamtmasse des Katalysators) aufweist und nach einer einstündigen Nachreduktion bei 100°C einen Reduktionsgrad von mindestens 55% besitzt.This problem is solved according to the invention in that a catalyst which, in particular for the hydrogenation of functional groups in organic compounds, in particular for the hydrogenation of nitro groups in nitroaromatics to the corresponding amines, for the hydrogenation of aldehydes and ketones to the corresponding alcohols , for the hydrogenation of nitriles to the amines and for the reductive amination of aldehydes and ketones, containing nickel and / or cobalt on a TiO 2 -containing carrier, the catalyst being reduced or reduced and stabilized, metal crystallites with crystallite sizes <120 Å, in the reduced and passivated state a Ni and / or Co content of 20 to 80 mass% (based on the total mass of the catalyst), a TiO 2 content of 10-80 mass%, an SiO 2 content of 0 to 20 mass%, a ZrO 2 content of 0-60 mass%, an HfO 2 content of 0-5 mass% (in each case based on the total mass of the K atalysers) and after a one-hour post-reduction at 100 ° C has a degree of reduction of at least 55%.
Die Erfindung sieht also die Bereitstellung eines Katalysators vor, der als katalytisch aktives Me tall Nickel, Kobalt oder Nickel und Kobalt auf weist, also Nickel- und/oder Kobaltmetallhaltig ist, wobei diese Metalle oder dieses Metall auf ei nem Träger umfassend TiO2 geträgert ist. Der TiO2- Gehalt beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse des Ka talysators, 10 bis 80 Masse-%, vorzugsweise 20 bis 80 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Kataly sators (inklusiv Träger). Erfindungsgemäß ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorge sehen, dass der TiO2-haltige Träger zusätzlich SiO2- und/oder ZrO2 und/oder HfO2 aufweist. In einer be sonders bevorzugten Ausführungsform kann der SiO2- Gehalt bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators (das heißt einschließlich des Trägers) bis zu 20 Masse-% betragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der ZrO2-Gehalt bis zu 60 Mas se-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators, betragen. In einer weiteren bevorzugten Ausfüh rungsform kann der HfO2-Gehalt bis zu 5 Masse-% (bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators) betragen.The invention thus provides for a catalyst which has nickel, cobalt or nickel and cobalt as catalytically active metal, ie contains nickel and / or cobalt metal, these metals or this metal being supported on a support comprising TiO 2 , The TiO 2 content, based on the total mass of the catalyst, is 10 to 80% by mass, preferably 20 to 80% by mass, based on the total mass of the catalyst (including support). According to the invention, it is provided in a particularly preferred embodiment that the carrier containing TiO 2 additionally has SiO 2 and / or ZrO 2 and / or HfO 2 . In a particularly preferred embodiment, the SiO 2 content, based on the total mass of the catalyst (ie including the support), can be up to 20% by mass. In a further preferred embodiment, the ZrO 2 content can be up to 60 mass%, based on the total mass of the catalyst. In a further preferred embodiment, the HfO 2 content can be up to 5% by mass (based on the total mass of the catalyst).
Der Reduktionsgrad wird nach einer einstündigen Nachreduktion des stabilisierten Katalysators bei 100°C im Wasserstoffstrom (Belastung: 1000 v/vh) bestimmt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Er findung wird unter dem Begriff Reduktionsgrad der Anteil des metallischen Ni und/oder Co am Gesamt-Ni und Co-Gehalt verstanden.The degree of reduction is after an hour Reduction of the stabilized catalyst 100 ° C in hydrogen flow (load: 1000 v / vh) certainly. In connection with the present Er is called the degree of reduction Proportion of metallic Ni and / or Co in total Ni and Co content understood.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass der vorgenannte Kata lysator bei Metallgehalten von Nickel, Kobalt oder Nickel und Kobalt <50 Masse-% eine durchschnittli che Metallkristallitgröße von <100 Å. In einer wei teren bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfin dung vor, dass der Katalysator bei Metallgehalten von Nickel, Kobalt oder Nickel und Kobalt <50 Mas se-% eine durchschnittliche Metallkristallitgröße von <60 Å aufweist.In a particularly preferred embodiment The invention provides that the aforementioned Kata analyzer with metal contents of nickel, cobalt or Nickel and cobalt <50% by mass an average metal crystallite size of <100 Å. In a white teren preferred embodiment provides the inventor the catalyst at metal contents of nickel, cobalt or nickel and cobalt <50 mas an average metal crystallite size of <60 Å.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die reduzierten und nicht stabili sierten oder die reduzierten und stabilisierten Ka talysatoren in ein geeignetes Medium eingetragen. In a particularly preferred embodiment of the Invention are the reduced and not stabili or the reduced and stabilized Ka Talysators entered in a suitable medium.
Als Medium können je nach Anwendungsfall Wasser, Alkohole, Fettamine oder andere Schutzmittel ver wendet werden.Depending on the application, water, Alcohols, fatty amines or other protective agents be applied.
Die Katalysatoren können aber auch in reduzierter und stabilisierter Form als Pulver mit Korngrößen von 1 bis 200 µm, vorzugsweise von 1 bis 30 µm, eingesetzt werden. Die Katalysatoren können selbst verständlich auch als Formlinge ausgeführt sein.However, the catalysts can also be reduced and stabilized form as powder with grain sizes from 1 to 200 µm, preferably from 1 to 30 µm, be used. The catalysts themselves understandably also be designed as moldings.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Katalysatoren in vorteil hafter und überraschender Weise durch ihre verlän gerte Lebensdauer bei verbesserter katalytischer Aktivität für die Zielprodukte aus, insbesondere, wenn alkalische oder saure Reaktionsbedingungen vorliegen. Offenbar werden bei der erfindungsgemä ßen Herstellung Ni- und/oder Co-Phasen gebildet, die zu besonders aktiven und stabilen Katalysatoren führen. Der erfindungsgemäße Katalysator ist für die Hydrierung von funktionellen Gruppen organi scher Verbindungen in neutralen, insbesondere aber auch in sauren oder basischen Medien besonders ge eignet. Die Erfindung löst dieses Problem auch durch das Bereitstellen eines Verfahrens zur Her stellung eines solchen Katalysators.The catalysts of the invention stand out advantage over conventional catalysts more dangerous and surprising due to their length extended life with improved catalytic Activity for the target products from, in particular, if alkaline or acidic reaction conditions available. Apparently, according to the invention production of Ni and / or Co phases, that are particularly active and stable catalysts to lead. The catalyst according to the invention is for the hydrogenation of functional groups organi shear connections in neutral, but especially especially in acidic or basic media suitable. The invention also solves this problem by providing a method of manufacture position of such a catalyst.
Die Erfindung betrifft in einer weiteren Ausfüh rungsform also auch ein Verfahren zur Herstellung des vorgenannten Katalysators, wobei durch Fällen aus einer Salzlösung enthaltend a) Ni2+ und Ti4+, b) Ni2+, Co2+ und Ti4+ oder c) Co2+ und Ti4+ durch Zugabe einer basischen Lösung, insbesondere einer Lösung von NaOH, NaHCO3, Na2CO3 oder eines Gemisches min destens zweier dieser Substanzen, bis zu einem pH- Wert von 7 bis 9,5 ein Fällprodukt erhalten wird, welches nach Filtration gewaschen, danach bei Tem peraturen von 80°C bis 150°C getrocknet, anschlie ßend bei Temperaturen von 250 bis 700°C calciniert, gegebenenfalls danach inertisiert und anschließend mit Wasserstoff bei Temperaturen von 300°C bis 550°C reduziert, gegebenenfalls inertisiert und ab schließend stabilisiert wird oder in ein Medium eingetragen wird.In another embodiment, the invention also relates to a process for the preparation of the above-mentioned catalyst, wherein by precipitation from a salt solution containing a) Ni 2+ and Ti 4+ , b) Ni 2+ , Co 2+ and Ti 4+ or c ) Co 2+ and Ti 4+ by adding a basic solution, in particular a solution of NaOH, NaHCO 3 , Na 2 CO 3 or a mixture of at least two of these substances, up to a pH of 7 to 9.5 a precipitate is obtained, which is washed after filtration, then dried at temperatures from 80 ° C to 150 ° C, then calcined at temperatures from 250 to 700 ° C, optionally thereafter rendered inert and then with hydrogen at temperatures from 300 ° C to 550 ° C is reduced, if necessary rendered inert and finally stabilized or added to a medium.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Lösung enthaltend ein Gemisch aus Salzen, also die Salzlösung, enthaltend a) Ni2+ und Ti4+, b) Ni2+, Co2+ und Ti4+ oder c) Co2+ und Ti4+ zusätzlich Zr4+ enthält. In einer weiteren bevorzugten Ausführungs form kann vorgesehen sein, dass die Lösung enthal tend ein Gemisch aus Salzen neben den vorgenannten Komponenten auch Hf4+ enthält. In einer weiteren be vorzugten Ausführungsform wird der basischen Lösung von NaOH, NaHCO3, Na2CO3 oder eines Gemisches min destens zweier dieser Substanzen eine lösliche Si4+- Verbindung, zum Beispiel Wasserglas zugesetzt.In a particularly preferred embodiment of the present invention it can be provided that the solution containing a mixture of salts, ie the salt solution, containing a) Ni 2+ and Ti 4+ , b) Ni 2+ , Co 2+ and Ti 4+ or c) Co 2+ and Ti 4+ additionally contains Zr 4+ . In a further preferred embodiment it can be provided that the solution contains a mixture of salts in addition to the aforementioned components also Hf 4+ . In a further preferred embodiment, a soluble Si 4+ compound, for example water glass, is added to the basic solution of NaOH, NaHCO 3 , Na 2 CO 3 or a mixture of at least two of these substances.
In einer besonders bevorzugten Form enthält die Lö sung enthaltend ein Gemisch aus Salzen Anteile von TiO2 oder TiO2-ZrO2-Gemischen oder TiO2-ZrO2-SiO2- Gemischen, vorzugsweise in suspendierter Form, wo bei im erfindungsgemäß hergestellten reduzierten Katalysator der Anteil des Trägers aus den oxidi schen Zusätzen in besonders bevorzugter Ausfüh rungsform 80 Masse-% (bezogen auf Masse des Trä gers) nicht übersteigt. Maximal 80% der Masse des Trägers stammen aus dem Zusatz von festem TiO2, ZrO2 beziehungsweise SiO2. Die restlichen Anteile des Trägers stammen aus der Fällung aus den Ti4+- und Zr4+-Salzlösungen.In a particularly preferred form, the solution containing a mixture of salts contains proportions of TiO 2 or TiO 2 -ZrO 2 mixtures or TiO 2 -ZrO 2 -SiO 2 mixtures, preferably in suspended form, where in the reduced catalyst prepared in accordance with the invention the proportion of the carrier from the oxidic additives in a particularly preferred embodiment does not exceed 80% by mass (based on the mass of the carrier). A maximum of 80% of the mass of the carrier comes from the addition of solid TiO 2 , ZrO 2 or SiO 2 . The remaining portions of the carrier originate from the precipitation from the Ti 4+ and Zr 4+ salt solutions.
Die Erfindung sieht also in besonders bevorzugter Ausführungsform vor, dass die als Träger eingesetz ten Substanzen wie TiO2, ZrO2 oder SiO2 in der Fäll lösung sowohl in fester als auch in gelöster Form eingesetzt werden können.The invention therefore provides in a particularly preferred embodiment that the substances used as carriers, such as TiO 2 , ZrO 2 or SiO 2, can be used in the precipitation solution both in solid and in dissolved form.
Die Herstellung des Fällproduktes erfolgt also durch Zugabe der genannten basischen Lösung zu der Ni2+- oder/und Co2+- und Ti4+- oder Ti4+- und Zr4+- Salzlösung, die gegebenenfalls TiO2 oder TiO2-ZrO2- Gemische oder TiO2-ZrO2-SiO2-Gemische enthält, wobei diese Zugabe soweit und solange erfolgt, bis die Fällsuspension einen pH-Endwert von 7,5-9,5 er reicht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungs form ist vorgesehen, dass der genannten basischen Lösung eine lösliche Si4+-Verbindung, zum Beispiel Wasserglas, zugesetzt wird.The precipitation product is thus prepared by adding the basic solution mentioned to the Ni 2+ - or / and Co 2+ - and Ti 4+ - or Ti 4+ - and Zr 4+ - salt solution, which optionally contains TiO 2 or TiO 2 - Contains ZrO 2 mixtures or TiO 2 -ZrO 2 -SiO 2 mixtures, this addition taking place until and until the precipitation suspension reaches a final pH of 7.5-9.5. In a further preferred embodiment it is provided that a soluble Si 4+ compound, for example water glass, is added to the basic solution mentioned.
Des weiteren sieht die Erfindung in einer bevorzug ten Ausführungsform vor, dass die Fällung bei Tem peraturen von 65°C bis 100°C vorgenommen wird. In bevorzugter Ausführung kann vorgesehen sein, dass nach Erreichen des End-pH-Wertes die erhaltene Fällsuspension zum Beispiel für 0,5 bis 4 Stunden nachgerührt wird, bevor eine Weiterbearbeitung er folgt. Die Reduktion und Passivierung oder der Ein trag des Ni- und/oder Co-haltigen Trägerkatalysa tors in ein Schutzmedium kann in üblicherweise vor genommen werden und ist in den Ausführungsbeispie len beschrieben.Furthermore, the invention sees in a preferred th embodiment that the precipitation at Tem temperatures from 65 ° C to 100 ° C. In preferred embodiment can be provided that after reaching the final pH Precipitation suspension, for example, for 0.5 to 4 hours is stirred before further processing follows. The reduction and passivation or the one support of the Ni and / or Co-containing supported catalyst tors in a protective medium can usually be in front be taken and is in the execution examples len described.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Der Gegenstand der Erfindung wird an folgenden Bei spielen veranschaulicht.The object of the invention is at the following case play illustrated.
8 l Wasser werden in einem mit einem Rührer versehe nen, beheizbaren Fällbehälter vorgelegt und an schließend werden 1,2 kg Soda zugegeben. Nach dem Sodazusatz erfolgt das Aufheizen der Suspension auf eine Temperatur von 80-90°C unter Rühren. Nach dem vollständigen Lösen der Soda beginnt die Dosie rung einer Lösung, die neben Nickel und Titan in Form von Nitrat beziehungsweise Oxisulfat auch fes tes Titanoxid enthält. Das Molverhältnis von Nickel zu TiO2 beträgt ca. 4. Das Masseverhältnis des als Titanylsulfat in Lösung befindlichen TiO2 zum fes ten TiO2 liegt bei etwa 3. Die Fälltemperatur liegt bei ca. 85°C. Die Fällung ist beim Erreichen eines pH-Wertes von 8-8,5 abgeschlossen. Die Gesamt fällzeit beträgt ca. 2 h. Im Anschluss an die Fäl lung wird die Suspension noch ca. 2 h bei obigen Temperaturen nachgerührt, danach filtriert und so lange mit alkalifreiem Wasser gewaschen, bis der Na2O-Gehalt im Filterkuchen <0,3%, bezogen auf den Glührückstand des bei 800°C getemperten Filterku chens, liegt. Anschließend wird der Filterkuchen ca. 15 h bei Temperaturen von 120-150°C getrocknet und bei 450°C calciniert. 8 l of water are placed in a heatable precipitation container provided with a stirrer and then 1.2 kg of soda are added. After adding the soda, the suspension is heated to a temperature of 80-90 ° C. with stirring. After the soda has been completely dissolved, the dosing of a solution that contains solid titanium oxide in addition to nickel and titanium in the form of nitrate or oxysulfate begins. The molar ratio of nickel to TiO 2 is approximately 4. The mass ratio of TiO 2 present as titanyl sulfate in solution to fes th TiO 2 is about 3. The precipitation is about 85 ° C. The precipitation is complete when a pH of 8-8.5 is reached. The total fall time is approx. 2 hours. Following the precipitation, the suspension is stirred for a further approx. 2 h at the above temperatures, then filtered and washed with alkali-free water until the Na 2 O content in the filter cake is <0.3%, based on the residue on ignition of the 800 ° C tempered filter cake. The filter cake is then dried for approx. 15 h at temperatures of 120-150 ° C and calcined at 450 ° C.
Nach der Calcinierung wird das Zwischenprodukt ge mahlen, tablettiert, im Wasserstoffstrom 6 h bei 420°C reduziert und in einem CO2/Stickstoffstrom mit einem Sauerstoffgehalt von 0,1 bis 1 Vol.% bei Temperaturen unter 80°C behandelt.After the calcination, the intermediate product is ground, tabletted, reduced in a hydrogen stream at 420 ° C. for 6 h and treated in a CO 2 / nitrogen stream with an oxygen content of 0.1 to 1% by volume at temperatures below 80 ° C.
Der reduzierte und stabilisierte Katalysator ent hält ca. 65% Nickel und 20% TiO2 bezogen auf den Gesamtkatalysator. Er weist einen Nickelreduktions grad, ausgedrückt durch das Verhältnis von metalli schem Nickel zum Gesamtnickel von ca. 80%, auf. Die mittlere Nickelprimärteilchengröße liegt bei 59 Å.The reduced and stabilized catalyst contains approx. 65% nickel and 20% TiO 2 based on the total catalyst. It has a degree of nickel reduction, expressed by the ratio of metallic nickel to total nickel of approx. 80%. The mean nickel primary particle size is 59 Å.
8 l Wasser werden in einem beheizbaren Fällbehälter vorgelegt und anschließend wird eine Nickel, ZrO2 und TiO2 enthaltende Lösung zugegeben. Das Mol verhältnis von Nickel zu ZrO2 zu TiO2 liegt bei 1 : 0,07 : 0,11. Das Zirkonoxid wurde sowohl in fester als auch in gelöster Form als ZrO2 beziehungsweise Zirkonylnitratlösung zugesetzt. Das Masseverhältnis von in Lösung befindlichem zum festem Zirkon betrug bei dem Fällansatz ca. 3. Nach der Zugabe der Lö sung wurde unter Rühren auf eine Temperatur von 80°C aufgeheizt und anschließend mit einer Sodalö sung (150 g Soda/l Lösung) bis zum pH-Wert von 8-8,5 gefällt. Die Fäll- und Nachrührzeit betrug ebenfalls je 2 h.8 l of water are placed in a heatable precipitation container and then a solution containing nickel, ZrO 2 and TiO 2 is added. The molar ratio of nickel to ZrO 2 to TiO 2 is 1: 0.07: 0.11. The zirconium oxide was added both in solid and in dissolved form as a ZrO 2 or zirconyl nitrate solution. The mass ratio of solution to solid zircon in the precipitation was approx. 3. After adding the solution, the mixture was heated to 80 ° C. with stirring and then with a soda solution (150 g soda / l solution) until pH value of 8-8.5 precipitated. The precipitation and subsequent stirring times were also 2 hours each.
Die weitere Verarbeitung des Katalysators erfolgte wie im Beispiel 1. Die Reduktion des Katalysator vorläufers wurde 6 h bei einer Temperatur von 450°C vorgenommen.The catalyst was further processed as in Example 1. The reduction of the catalyst precursor was 6 h at a temperature of 450 ° C. performed.
Der Fertigkatalysator hatte einen Nickelgehalt von ca. 66%, einen ZrO2- und einen TiO2-Gehalt von je ca. 10%. Der Reduktionsgrad lag bei ca. 85%. Die mittlere Nickelprimärteilchengröße betrug 80 Å.The finished catalyst had a nickel content of approx. 66%, a ZrO 2 and a TiO 2 content of approx. 10% each. The degree of reduction was around 85%. The mean nickel primary particle size was 80 Å.
8 l Wasser werden in einem mit einem Rührer versehe nen, beheizbaren Fällbehälter vorgelegt und an schließend erfolgt die Dosierung einer Lösung, die Kobalt und Titan in Form von Nitrat beziehungsweise Oxysulfat enthält. Das Molverhältnis von Kobalt zu TiO2 in der Metalllösung beträgt ca. 2. Nach Zugabe der Lösung wird auf eine Temperatur von 80°C unter Rühren aufgeheizt und anschließend nach Erreichen der Temperatur mit der Fällung begonnen. Als Fäll mittel dient eine wässrige Sodalösung mit einer Na2CO3-Konzentration von ca. 180 g/l. Die Fällzeit und Nachrührzeit bei Temperaturen von 80-90°C betragen je etwa 2 h. Die Fällung war nach Einstel lung eines pH-Wertes von 8,5-8,8 abgeschlossen.8 l of water are placed in a heatable precipitation container provided with a stirrer and then a solution is added which contains cobalt and titanium in the form of nitrate or oxysulfate. The molar ratio of cobalt to TiO 2 in the metal solution is approximately 2. After the solution has been added, the mixture is heated to a temperature of 80 ° C. with stirring and then precipitation is started after the temperature has been reached. An aqueous soda solution with a Na 2 CO 3 concentration of approx. 180 g / l serves as the precipitant. The precipitation time and subsequent stirring time at temperatures of 80-90 ° C are each about 2 hours. The precipitation was complete after setting a pH of 8.5-8.8.
Die Trocknung des Katalysators erfolgte wie im Bei spiel 1 beschrieben. Die Calcinierung wurde bei Temperaturen von 350°C vorgenommen. Im Anschluss an die Calcinierung wurde das körnige Zwischenprodukt grob gemahlen und anschließend unter Zusatz von Graphit locker tablettiert. Die Reduktion im Was serstoffstrom wurde bei 350°C vorgenommen und da nach wurde der Katalysator im CO2/Stickstoffstrom mit O2-Gehalten von 0,1-0,5 Vol.% stabilisiert. The drying of the catalyst was carried out as described in game 1. The calcination was carried out at temperatures of 350 ° C. Following the calcination, the granular intermediate product was roughly ground and then loosely tabletted with the addition of graphite. The reduction in the hydrogen flow was carried out at 350 ° C. and then the catalyst was stabilized in the CO 2 / nitrogen flow with O 2 contents of 0.1-0.5% by volume.
Der fertige Katalysator enthält ca. 50% Kobalt und 35% TiO2. Der Reduktionsgrad lag bei ca. 60% und die mittlere Kristallitgröße bei 115 Å.The finished catalyst contains approx. 50% cobalt and 35% TiO 2 . The degree of reduction was approx. 60% and the average crystallite size was 115 Å.
Die reduzierten und stabilisierten Katalysatoren der erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 3 werden auf eine Korngröße von <63 µm gemahlen und anschließend für die Suspensionphasenhydrierung von Glucose bei 135°C und 125 bar (Beispiel 1-3) eingesetzt. Die Katalysatoren der erfindungsgemäßen Beispiele 1 und 2 werden zudem in der Nitrobenzenhydrierung kataly tisch getestet.The reduced and stabilized catalysts Examples 1 to 3 according to the invention are based on a grain size of <63 microns ground and then for the suspension phase hydrogenation of glucose 135 ° C and 125 bar (Example 1-3) used. The Catalysts of Examples 1 and 2 are also catalyzed in the nitrobenzene hydrogenation table tested.
8 l Wasser werden im Fällbehälter vorgelegt und an schließend werden ca. 1,4 kg NaHCO3 unter Rühren zugegeben. Danach erfolgt das Aufheizen auf eine Temperatur von ca. 80°C und nach vollständigem Lö sen des Bicarbonates wird mit der Fällung begonnen. Die zum Einsatz kommende Metalllösung enthält Ni ckel, Zirkon und Titan in Form von Nitrat, Oxi nitrat und Oxisulfat. Das Molverhältnis von Nickel zu ZrO2 zu TiO2 in der Lösung beträgt 1 : 0,143 : 0,22. Die Fällung wird bei einer Temperatur von 80°C bis zu einem pH-Wert von 8,8 durchgeführt. Die Fäll- und Nachrührzeiten sind mit denen in den vo rigen Beispielen genannten identisch. Die Fällsus pension wird anschließend filtriert und der Filter kuchen mit Reinstkondensat gewaschen. Der Filterku chen wird danach erneut in Wasser redispergiert und die so hergestellte Slurry in einem Sprühtrockner versprüht. Das anfallende pulverförmige Trockenpro dukt wird unter Verwendung von Wasser, HNO3 und ei nem geeigneten Bindemittel peptisiert und anschlie ßend zu 2 mm Vollsträngen extrudiert. Nach Trock nung und Calcinierung bei Temperaturen von 130°C beziehungsweise 400°C erfolgt die Reduktion der Formlinge bei einer Temperatur von 420°C im Wasser stoffstrom. Die Stabilisierung wird wie im Beispiel 1 beschrieben vorgenommen.8 l of water are placed in the precipitation container and then about 1.4 kg of NaHCO 3 are added with stirring. Thereafter, the mixture is heated to a temperature of approx. 80 ° C and, after the bicarbonate has been completely dissolved, precipitation begins. The metal solution used contains nickel, zirconium and titanium in the form of nitrate, oxynitrate and oxysulfate. The molar ratio of nickel to ZrO 2 to TiO 2 in the solution is 1: 0.143: 0.22. The precipitation is carried out at a temperature of 80 ° C up to a pH of 8.8. The precipitation and subsequent stirring times are identical to those mentioned in the previous examples. The Fällsus pension is then filtered and the filter cake is washed with ultrapure condensate. The filter cake is then redispersed in water and the slurry thus produced is sprayed in a spray dryer. The resulting powdery dry product is peptized using water, HNO 3 and a suitable binder and then extruded to 2 mm full strands. After drying and calcination at temperatures of 130 ° C and 400 ° C, the moldings are reduced at a temperature of 420 ° C in the hydrogen stream. The stabilization is carried out as described in Example 1.
Der fertige Katalysator hat einen Gehalt an Nickel von ca. 55%, der ZrO2- und TiO2-Gehalt lag bei je ca. 17%. Der Hafniumgehalt (berechnet als HfO2) beträgt ca. 0,5%. Der Reduktionsgrad ist ca. 80%, die mittlere Kristallitgröße 52 Å und die Kanten festigkeit der Extrudate ca. 8 N/mm. Der Hafniumge halt resultiert aus den Verunreinigungen der Zr4+- Salzlösung.The finished catalyst has a nickel content of approx. 55%, the ZrO 2 and TiO 2 content were approx. 17% each. The hafnium content (calculated as HfO 2 ) is approximately 0.5%. The degree of reduction is approx. 80%, the average crystallite size is 52 Å and the edge strength of the extrudates is approx. 8 N / mm. The hafnium content results from the contamination of the Zr 4+ salt solution.
Der Katalysator wird für die Hydrierung von Glucose im Festbettverfahren bei einer Temperatur von 105-120°C und einem Druck von 220 bar eingesetzt. Ver wendet wurde eine 40%ige Glucoselösung.The catalyst is used for the hydrogenation of glucose in a fixed bed process at a temperature of 105-120 ° C and a pressure of 220 bar. Ver a 40% glucose solution was used.
Wie im Beispiel 1 beschrieben, wird Wasser im Fäll behälter vorgelegt und danach Soda unter Rühren zu gesetzt. Nach Lösen der Soda wird festes TiO2 mit einer mittleren Korngröße von 7 µm in die Lösung gegeben und anschließend auf eine Temperatur von 90-95°C aufgeheizt. Die Fällung wird unter Einsatz einer vereinigten Nickel-, Kobaltnitrat- und Tita noxisulfatlösung bis zu einem pH-Wert von 8,5 durchgeführt. Die Fäll- und Nachrührzeit beträgt je 1,5 h. Das Molverhältnis von Nickel zu Kobalt zu TiO2 liegt in der Fälllösung bei 1 : 0,33 : 0,65. Das Masseverhältnis zwischen festem und gelöstem TiO2 ist 1.As described in Example 1, water is placed in the precipitation container and then soda is added with stirring. After the soda has been dissolved, solid TiO 2 with an average grain size of 7 μm is added to the solution and then heated to a temperature of 90-95 ° C. The precipitation is carried out using a combined nickel, cobalt nitrate and titanium oxysulfate solution up to a pH of 8.5. The precipitation and subsequent stirring times are 1.5 hours each. The molar ratio of nickel to cobalt to TiO 2 in the precipitation solution is 1: 0.33: 0.65. The mass ratio between solid and dissolved TiO 2 is 1.
Nach Abschluss der Fällung wird, wie schon be schrieben, filtriert, gewaschen und der Filterku chen im Wasser redispergiert und versprüht. Die mittlere Korngröße des versprühten Materials liegt bei 10 µm. Das Trockenprodukt wird bei 380°C reduziert. Nach Abschluss der Reduktion wird im Inertgasstrom abgekühlt und danach das pyrophore, reduzierte Ka talysatorpulver unter Luftausschluss in ein han delsübliches gehärtetes Talgfettamin (Distearyl amin) eingetragen.After completion of the precipitation, as already be wrote, filtered, washed and the filter ku Chen redispersed and sprayed in water. The average grain size of the sprayed material at 10 µm. The dry product is reduced at 380 ° C. After the reduction is complete, the stream of inert gas cooled and then the pyrophoric, reduced Ka Talysatorpulver in a han with exclusion of air standard hardened tallow fatty amine (distearyl amine).
Der reduzierte (nicht eingetragene) Katalysator weist eine Zusammensetzung von 40% Nickel, 13% Kobalt und 33% TiO2 auf. Der Reduktionsgrad liegt bei 85%, die mittlere Metallkristallitgröße bei 93 Å.The reduced (not listed) catalyst has a composition of 40% nickel, 13% cobalt and 33% TiO 2 . The degree of reduction is 85%, the average metal crystallite size is 93 Å.
Der Katalysator wurde für die Hydrierung von Fett säurenitrilen zu primären Aminen in der Suspensi onsphase getestet.The catalyst was used for the hydrogenation of fat acid nitriles to primary amines in the Suspensi onsphase tested.
305,76 g Ni (NO3)2 6 H2O und 29,52 g Al (NO3)3 9H2O werden in 1760 ml destilliertem Wasser und 2,32 g Zirkoncarbonat in 9 ml HNO3 (56 Masse-%) gelöst. Beide Lösungen werden vereinigt und auf 101°C er hitzt. Diese Mischsalzlösung wird innerhalb von 3 Minuten gleichmäßig zu einer 100°C heißen und in tensiv gerührten Sodalösung gegeben, die aus 147,04 g Soda und 1416 ml destilliertem Wasser her gestellt worden ist. In die frisch gefällte Suspen sion werden 27,76 g Kieselgur eingerührt und die dabei entstehende Mischung wird noch weitere 3 Mi nuten gerührt. Das Fällprodukt wird anschließend filtriert und mit heißem Wasser gewaschen, bis der Alkaligehalt des Waschwassers ca. 20 mg Na2O/l be trägt. Der auf diese Weise erhaltene Filterkuchen wird in 70°C heißem Wasser suspendiert (Mengenverhältnis Filterkuchen zu Wasser = 1 : 1), 60 Minuten gerührt und nachfolgend erneut filtriert. Der hierbei entstehende Filterkuchen wird zu zylin derförmigen Formkörpern (Durchmesser 5 mm, Länge 8 bis 10 mm) extrudiert und anschließend bei steigen der Temperatur (50 bis 60°C) mit Luft auf einen Restgehalt an Wasser <10 Masse-%, bezogen auf ge trocknete Masse, getrocknet. Das getrocknete Mate rial wird im Wasserstoffstrom nach vorheriger Iner tisierung im Stickstoffstrom (1000 v/vh, 30 Minu ten) mit einer Belastung von 400 v/vh und einer Aufheizzeit von 5°C/min auf 470°C hochgeheizt und über einen Zeitraum von 4 h bei dieser Temperatur reduziert. Die Stabilisierung wurde wie in den er findungsgemäßen Beispielen vorgenommen.305.76 g of Ni (NO 3 ) 2 6 H 2 O and 29.52 g of Al (NO 3 ) 3 9H 2 O are dissolved in 1760 ml of distilled water and 2.32 g of zirconium carbonate in 9 ml of HNO 3 (56% by mass ) solved. Both solutions are combined and heated to 101 ° C. This mixed salt solution is uniformly added over 3 minutes to a 100 ° C hot and intensely stirred soda solution which has been prepared from 147.04 g of soda and 1416 ml of distilled water. 27.76 g of diatomaceous earth are stirred into the freshly precipitated suspension and the resulting mixture is stirred for a further 3 minutes. The precipitate is then filtered and washed with hot water until the alkali content of the wash water is about 20 mg Na 2 O / l. The filter cake obtained in this way is suspended in 70 ° C. hot water (quantitative ratio filter cake to water = 1: 1), stirred for 60 minutes and then filtered again. The resulting filter cake is extruded into cylindrical shaped bodies (diameter 5 mm, length 8 to 10 mm) and then with increasing temperature (50 to 60 ° C) with air to a residual water content <10 mass%, based on ge dried mass, dried. The dried material is heated in a hydrogen stream after prior inerting in a nitrogen stream (1000 v / vh, 30 minutes) with a load of 400 v / vh and a heating time of 5 ° C / min to 470 ° C and over a period of Reduced 4 h at this temperature. The stabilization was carried out as in the examples according to the invention.
Die Katalysatoren wurden wie folgt katalytisch cha
rakterisiert:
The catalysts were characterized catalytically as follows:
-
A) Hydrierung von Glucose mit einem 0,5 l Rührau
toklav und einer Wasserstoffverbrauchsmessung bei
konstantem Druck:
Reaktionsgemisch: 120 g Glucose, 90 g Wasser und 1,2 g Katalysator (Korngröße <63 µm)
Druck: 125 bar
Reaktionstemperatur: 135°C
Rührgeschwindigkeit: 2000 Umdrehungen/Minute
Als Aktivitätsmaß dient die Reaktionszeit, die er forderlich ist, um 98,5% der Glucose zu hydrieren.A) Hydrogenation of glucose with a 0.5 l agitation toklav and a hydrogen consumption measurement at constant pressure:
Reaction mixture: 120 g glucose, 90 g water and 1.2 g catalyst (particle size <63 µm)
Pressure: 125 bar
Reaction temperature: 135 ° C
Stirring speed: 2000 revolutions / minute
The measure of activity is the reaction time required to hydrogenate 98.5% of the glucose. -
B) Hydrierung von Nitrobenzol zu Anilin im 0,5 l
Autoklav mit Wasserstoffverbrauchsmessung bei kon
stantem Reaktionsdruck:
Reaktionsgemisch: 80 g Nitrobenzol, 40 g Wasser und 0,25 g Katalysator (Korngröße <63 µm)
Reaktionsdruck: 25 bar
Reaktionstemperatur: 120°C
Rührgeschwindigkeit: 2000 Umdrehungen/Minute
Als Maß für die Hydrieraktivität diente die Zeit, in der 100% des Nitrobenzols umgesetzt worden sind. B) Hydrogenation of nitrobenzene to aniline in a 0.5 l autoclave with hydrogen consumption measurement at constant reaction pressure:
Reaction mixture: 80 g nitrobenzene, 40 g water and 0.25 g catalyst (particle size <63 µm)
Reaction pressure: 25 bar
Reaction temperature: 120 ° C
Stirring speed: 2000 revolutions / minute
The measure of the hydrogenation activity was the time in which 100% of the nitrobenzene had been converted. -
C) Hydrierung von Glucose zu Sorbitol im Festbett
verfahren
Vor Beginn der Hydrierung werden die Katalysatoren 4 h bei 180°C im Wasserstoffstrom aktiviert. Als Ak tivitäts- und Selektivitätsmaß dient die Reaktions temperatur, die zum Erreichen eines Umsatzes von 99,8% eingestellt werden muss sowie die Sorbito lausbeute.C) Process hydrogenation of glucose to sorbitol in a fixed bed
Before the start of the hydrogenation, the catalysts are activated in a stream of hydrogen at 180 ° C. for 4 h. The reaction temperature, which must be set to achieve a conversion of 99.8%, and the sorbito yield serve as a measure of activity and selectivity. -
D) Hydrierung von Oleylnitril zu Oleylamin
Batchverfahren
Reaktionsgemisch: 150 g Oleylnitril, 33 g Ammo niak und 2,5 g Katalysator (in Fett eingetragen); Einwaage: ohne Fett
Reaktionstemperatur: 140°C
Reaktionsdruck: 75 bar
Rührgeschwindigkeit: 2100 Umdrehungen/Minute
Hydrierzeit: 130 MinutenD) Hydrogenation of oleyl nitrile to oleylamine
batch process
Reaction mixture: 150 g oleyl nitrile, 33 g ammonia and 2.5 g catalyst (entered in fat); Weight: without fat
Reaction temperature: 140 ° C
Reaction pressure: 75 bar
Stirring speed: 2100 revolutions / minute
Hydrogenation time: 130 minutes
Die Stabilität der Katalysatoren wurde durch die durchschnittliche Metallkristallitgröße charakteri siert, die sich nach einer 100-stündigen Behandlung im Reaktionsgemisch nach der Hydrierung des Nitro benzols unter den Druck- und Temperaturbedingungen der Hydrierung einstellt.The stability of the catalysts was determined by the average metal crystallite size after a 100-hour treatment in the reaction mixture after hydrogenation of the nitro benzene under the pressure and temperature conditions the hydrogenation stops.
Die mittlere Metallkristallgröße wurde mit einem
Meßplatz der Firma Rich. Seifart & Co. Freiberger-
Präzisionsmechanik GmbH bestimmt, indem für Nickel
und für kubisch kristallisiertes Co die Streukur
venausschnitte senkrecht zur (200)-Netzebene be
ziehungsweise für hexagonal kristallisiertes Co
senkrecht zur (101)-Netzebene aus der Interfe
renzlinienverbreiterung unter folgenden Bedingungen
aufgenommen worden sind.
The mean metal crystal size was determined using a measuring station from Rich. Seifart & Co. Freiberger-Präzisionsmechanik GmbH determined by taking the scatter curve sections for nickel and for cubic crystallized Co perpendicular to the (200) network plane or for hexagonally crystallized Co perpendicular to the (101) network plane from the interference line broadening under the following conditions are.
Die Katalysatoren werden durch die Daten der fol genden Tabellen charakterisiert: The catalysts are supported by the data from fol characterized tables:
Die Vorzüge der erfindungsgemäßen Katalysatoren werden durch die hohen katalytischen Aktivitäten und hohen Stabilitäten ausgewiesen. Die besseren Stabilitäten werden durch die geringen Zunahmen der Metallkristallitgröße belegt.The advantages of the catalysts according to the invention are due to the high catalytic activity and high stability. The better ones Stabilities are due to the small increases in Metal crystallite size confirmed.
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