DE102008054760A1 - Heterogeneous catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis and a process for its preparation - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysator für die Fischer-Tropsch-Synthese auf einem Katalysatorträger aus SiO, dessen Formkörper aus hochreiner pyrogener Kieselsäure besteht, die ohne Zusatz von Bindemitteln hergestellt wurde und der Katalysator als aktive Komponente eine oder mehrere Elemente aus der Gruppe, umfassend Eisen, Kobalt, Nickel und Ruthenium, enthält.The present invention relates to a catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis on a catalyst support of SiO, whose shaped body consists of highly pure fumed silica, which was prepared without the addition of binders and the catalyst as active component one or more elements from the group comprising iron , Cobalt, nickel and ruthenium.
Description
Die Erfindung betrifft einen Katalysator für die Fischer-Tropsch-Synthese auf der Basis von Kobalt als Aktivkomponente auf binderfrei extrudierten und damit hochreinen und gleichzeitig hochoberflächigen Trägerformkörpern sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Katalysators.The The invention relates to a catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis based on cobalt as an active component extruded on binder-free and thus highly pure and at the same time high surface area Carrier moldings and a process for the preparation this catalyst.
Bei
dem als Fischer-Tropsch-Synthese bekannten Verfahren werden Mischungen
aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, allgemein bekannt als Synthesegas,
an einem heterogenen Katalysator bei erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck zu einem Gemisch aus niederen gasförmigen
und höheren flüssigen Kohlenwasserstoffen, bestehend
aus Alkanen, Alkenen und Alkanolen gemäß den Formeln
Der zunehmende Bedarf an Erdöl und die gleichzeitige Verknappung dessen weltweiter Vorräte sowie die daraus resultierende wachsende Bedeutung von alternativen und möglichst nachhaltigen Kraftstoffen für Verbrennungsmotoren sorgen für großes Interesse an der Fischer-Tropsch-Synthese als attraktivem Verfahren zur Darstellung hochqualitativer Energieträger.Of the increasing demand for oil and the simultaneous shortage its worldwide supplies and the resulting growing importance of alternative and sustainable as possible Fuels for internal combustion engines provide for great interest in the Fischer-Tropsch synthesis as attractive Process for the representation of high quality energy sources.
Neben den erwünschten langkettigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen fallen auch immer unerwünschte kurzkettige gasförmige Kohlenwasserstoffe als Komponenten des komplexen Gemischs an, insbesondere Methan bis etwa 10 Mol-% des gesamten anfallenden Reaktionsprodukts. Dies ist insbesondere daher unvorteilhaft, da das zur Umsetzung eingesetzte Synthesegas derzeit noch größtenteils aus Erdgas (Methan) gewonnen wird.Next the desired long-chain, liquid hydrocarbons also always unwanted short-chain gaseous fall Hydrocarbons as components of the complex mixture, in particular Methane to about 10 mol% of the total resulting reaction product. This is particularly unfavorable because that is the implementation most of the synthesis gas currently used from natural gas (methane) is obtained.
Für industrielle Prozesse stehen daher Katalysatoren im Zentrum des Interesses, die zur Verringerung der Methanselektivitäten neben hohen Aktivitäten auch hohe Kettenwachstumswahrscheinlichkeiten aufweisen, da durch die Maximierung der Ausbeute an Komponenten der Wachs-Fraktion (C18+) beim anschließenden Hydrocracking die Effizienz über die gesamte Prozesskette deutlich erhöht werden kann.For industrial processes catalysts are therefore in the center of interest, which have high chain activities in addition to high activities to reduce methane selectivity, since maximizing the yield of components of the wax fraction (C 18+ ) during subsequent hydrocracking the efficiency over the entire process chain can be significantly increased.
Die katalytischen Eigenschaften der eingesetzten Katalysatoren werden maßgeblich durch das aktive Metall, die Promotoren und die Präparationsbedingungen, aber auch über das eingesetzte Trägermaterial bestimmt.The catalytic properties of the catalysts used governed by the active metal, the promoters and the preparation conditions, but also about the used carrier material determined.
Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese enthalten oft Eisen oder Kobalt als aktive Komponenten, zusammen mit einem oder mehreren Promotoren auf einem inerten Trägermaterial wie beispielsweise Al2O3, SiO2, TiO2 mit großer spezifischer Oberfläche.Catalysts for the Fischer-Tropsch synthesis often contain iron or cobalt as active components together with one or more promoters on an inert support material such as Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 with high specific surface area.
Die Katalysatoren können über mehrere Herstellungsrouten erhalten werden. Gängig für die Präparation von Fischer-Tropsch-Katalysatoren sind beispielsweise die als Fällung und als Imprägnierung bekannten Verfahren, wobei die Imprägnierung bevorzugt angewendet wird, da sie üblicherweise schneller und kostengünstiger ist und reproduzierbarere Ergebnisse liefert.The Catalysts can be made via several production routes to be obtained. Common for the preparation of Fischer-Tropsch catalysts are, for example, as precipitation and methods known as impregnation, wherein the impregnation is preferred because it usually faster and is more cost-effective and reproducible results supplies.
Zur Darstellung von Trägermaterialien für Katalysatoren der Fischer-Tropsch-Synthese sind ebenfalls verschiedene Verfahren bekannt.to Representation of support materials for catalysts The Fischer-Tropsch synthesis are also different methods known.
Aus
In
Nachteilig an allen bekannten Verfahren ist, dass die Trägermaterialien oder die daraus präparierten Katalysatoren aufgrund ihrer Eigenschaften, wie beispielsweise geringe spezifische Oberfläche oder enthaltene Verunreinigungen, bei der Fischer-Tropsch-Synthese hinsichtlich ihrer Aktivität und Selektivität zu den erwünschten langkettigen Kohlenwasserstoffen, limitiert sind.adversely In all known methods is that the support materials or the catalysts prepared therefrom on the basis of their Properties, such as low specific surface area or impurities contained in the Fischer-Tropsch synthesis in terms of their activity and selectivity to the desired long-chain hydrocarbons, limited are.
Es bestand daher die Aufgabe, einen hochaktiven und gleichzeitig hinsichtlich der Darstellung langkettiger Kohlenwasserstoffe selektiven Katalysator für die Fischer-Tropsch-Synthese auf Basis von Trägerformkörpern aus Siliziumdioxid zu entwickeln.It Therefore, the task was a highly active and at the same time the representation of long-chain hydrocarbons selective catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis based on carrier moldings to develop from silicon dioxide.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass hochaktive und selektive Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese auf Basis binderfrei extrudierter und somit hochreiner Formkörper aus pyrogener Kieselsäure erhalten werden können, die aufgrund ihres Herstellungsverfahrens hohe spezifische Oberflächen und eine enge Porenradienverteilung im Bereich der Meso- und Makroporen aufweisen.Surprisingly has been found to be highly active and selective catalysts for the Fischer-Tropsch synthesis based on binder-free extruded and thus highly pure molded body of fumed silica can be obtained due to their manufacturing process high specific surface areas and a narrow pore radius distribution in the meso and macropores area.
Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysator für die Fischer-Tropsch-Synthese auf einem Katalysatorträger aus SiO2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper aus hochreiner pyrogener Kieselsäure besteht, der ohne Zusatz von Bindemitteln hergestellt wurde und der Katalysator als aktive Komponente eine oder mehrere Elemente aus der Gruppe umfassend Eisen, Kobalt, Nickel und Ruthenium enthält.The invention relates to a catalyst for the Fischer-Tropsch synthesis on a catalyst support of SiO 2 , characterized in that the shaped body consists of highly pure fumed silica, which was prepared without the addition of binders and the catalyst as the active component one or more elements of the group comprising iron, cobalt, nickel and ruthenium.
Die als Ausgangsstoff für die Herstellung der Trägerformkörper eingesetzte hochreine pyrogene Kieselsäure kann beispielsweise durch Verbrennung eines bei der Darstellung von Reinstsilizium anfallenden Gemischs von Tri- und Tetrachlorsilan in einer Knallgasflamme gewonnen werden. Die pyrogene Kieselsäure wird durch Vermahlung oder einfache Koagulation in Wasser dispergiert und unter Vermeidung von Kontamination sowohl durch Zusätze wie Binder, Rheologieverbesserer oder Porenbildner als auch durch sonstigen Eintrag von Verunreinigungen wie Abrieb zu Formkörpern extrudiert.The as starting material for the preparation of the carrier tablets used high-purity fumed silica, for example by combustion of a resulting in the presentation of ultrapure silicon Mixture of tri- and tetrachlorosilane obtained in a blast gas flame become. The fumed silica is made by grinding or simple coagulation dispersed in water and avoiding contamination by additives such as binders, rheology improvers or pore-forming agent as well as by other entry of impurities how to extrude abrasion to moldings.
Herstellungsverfahren
für Formkörper aus hochreinem pyrogenen Siliciumdioxid
sind aus
Die Trägerformkörper des erfindungsgemäßen Katalysators können beispielsweise als Pellets, Ringe, Kugeln, Räder, Sessel, Waben oder jeder anderen für Katalysatoren gängigen Ausführungsform vorliegen. Besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Katalysator sind zylindrische Extrudate wie Pellets oder Ringe.The Carrier molding of the invention Catalysts can be used, for example, as pellets, rings, spheres, Wheels, armchairs, honeycombs or any other for catalysts common embodiment. Especially suitable for the catalyst according to the invention are cylindrical extrudates such as pellets or rings.
Durch die anschließende thermische Behandlung der Grünkörper können Eigenschaften der Katalysatorträger wie beispielsweise Porenstruktur und mechanische Stabilität gezielt eingestellt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kommen Formkörper mit definierter Porenstruktur mit einer sehr engen monomodalen Porenradienverteilung im Bereich zwischen 5 und 30 nm, bevorzugt zwischen 10 und 20 nm zum Einsatz, die weniger als 1% Mikroporen aufweisen und sich durch einen hohen Anteil der Mesoporen am gesamten Porenvolumen von über 75%, bevorzugt über 90% auszeichnen.By the subsequent thermal treatment of the green body can properties of catalyst supports such as For example, pore structure and mechanical stability be targeted. In a particularly preferred embodiment of the method come moldings with defined pore structure with a very narrow monomodal pore radius distribution in the range between 5 and 30 nm, preferably between 10 and 20 nm, which have less than 1% micropores and are characterized by a high Proportion of mesopores in the total pore volume of over 75%, preferably over 90%.
Als aktive Komponente für die Fischer-Tropsch-Synthese kommen eines oder mehrere der Metalle aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel und Ruthenium zum Einsatz, besonders bevorzugt Kobalt. Kobalt als aktive Komponente zeichnet sich dabei durch hohe Kettenwachstumswahrscheinlichkeiten und das Fehlen von Aktivität hinsichtlich der Wassergas-Shift-Reaktion aus.When come active component for the Fischer-Tropsch synthesis one or more of the metals of the group iron, cobalt, nickel and ruthenium used, particularly preferably cobalt. Cobalt as Active component is characterized by high chain growth probabilities and the lack of activity in the water gas shift reaction out.
Durch die sehr hohe Reinheit der erfindungsgemäß verwendeten Katalysatorträger kann man den Katalysator zudem sehr gezielt mit verschiedenen Promotoren dotieren. Als Dotierstoffe kommen beispielsweise Ruthenium, Rhenium, Chrom und Eisen zur Verwendung. Besonders bevorzugt wird Ruthenium als Promotor.By the very high purity of the invention used Catalyst support can also be the catalyst very targeted dope with different promoters. As dopants, for example ruthenium, Rhenium, chromium and iron for use. Particularly preferred Ruthenium as a promoter.
Aufgrund der hohen Reinheit kann das Trägermaterial auch sehr gezielt durch weitere Metalloxide wie beispielsweise ZrO2, La2O3, CeO2, TiO2, HfO2, ThO2 modifiziert werden. In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Trägerformkörper mit 0,1 und 25 Gew.-% ZrO2 modifiziert. Bevorzugt wird eine Modifizierung zwischen 2 und 20 Gew.-% ZrO2 und besonders bevorzugt zwischen 5 und 15 Gew.-% ZrO2.Due to the high purity, the support material can also be very selectively modified by further metal oxides such as ZrO 2 , La 2 O 3 , CeO 2 , TiO 2 , HfO 2 , ThO 2 . In a particular embodiment of the method, the carrier tablets are modified with 0.1 and 25 wt .-% ZrO 2 . Preferred is a modification between 2 and 20 wt .-% ZrO 2 and more preferably between 5 and 15 wt .-% ZrO 2 .
Die Aufbringung der beschriebenen Komponenten kann nach gängigen Methoden der Präparation heterogener Katalysatoren erfolgen, beispielsweise bieten sich die unter Imprägnierung, Auffällung, Ligandentausch bekannten Verfahren an. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung des Katalysators durch Imprägnierung der Trägermaterialien mit Lösungen von Verbindungen der Aktivmetalle und weiteren Komponenten des Katalysators.The Application of the components described may be common Methods of preparing heterogeneous catalysts, For example, under impregnation, Auffällung, Ligand exchange known method. In a particularly preferred Embodiment, the preparation of the catalyst by impregnation of the support materials with Solutions of compounds of active metals and others Components of the catalyst.
Mögliche Lösungsmittel für die Imprägnierung sind Wasser sowie organische Lösungsmittel wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Aceton, Diethylether, Tetrahydrofuran, Acetonitril und Dimethylformamid. Besonders bevorzugt für das Verfahren ist die Verwendung von Wasser für die Aufbringung der Komponenten.Possible Solvents for impregnation are Water and organic solvents such as Methanol, ethanol, propanol, acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, Acetonitrile and dimethylformamide. Especially preferred for the process is the use of water for application of the components.
Die Menge der Lösung ist üblicherweise größer oder gleich dem Porenvolumen der zu imprägnierenden Trägerformkörper.The Amount of solution is usually larger or equal to the pore volume of the carrier moldings to be impregnated.
In einer weiteren Ausführungsform des Katalysators werden Vorstufen des Aktivmetalls und der Promotoren bereits beim Herstellungsprozess der Trägermaterialien zugegeben und mit diesem der Formgebung unterzogen. Dieses Vorgehen ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da die Aufbringung größerer Mengen an aktiver Komponente bei konventioneller Imprägnierung sequentiell in mehreren Schritten erfolgen muss. Bei dem hier dargestellten Katalysator können die erforderlichen Mengen der Vorstufe des Aktivmetalls in einem einzigen Herstellungsschritt zugegeben werden, was die Herstellung des Katalysators deutlich vereinfacht.In a further embodiment of the catalyst Precursors of the active metal and the promoters already in the manufacturing process added to the support materials and subjected to this with the shaping. This procedure is particularly advantageous because the application larger amounts of active component in conventional Impregnation sequentially done in several steps got to. In the case of the catalyst shown here, the required amounts of the precursor of the active metal in a single Manufacturing step are added, which is the preparation of the catalyst much easier.
Die Katalysatorvorstufen werden vor der Durchführung der Fischer-Tropsch-Synthese einer definierten Vorbehandlung unterzogen. So werden die Vorstufen üblicherweise für 1 bis 10 Stunden bei Temperaturen zwischen 250 und 500°C in inerter oder oxidierender Atmosphäre kalziniert und anschließend einer Reduktion für 1 bis 10 Stunden bei Temperaturen zwischen 250 und 500°C in reduktiver Atmosphäre unterzogen.The Catalyst precursors are prepared prior to the Fischer-Tropsch synthesis subjected to a defined pretreatment. This is how the precursors become common for 1 to 10 hours at temperatures between 250 and 500 ° C in an inert or oxidizing atmosphere calcined and then a reduction for 1 to 10 hours at temperatures between 250 and 500 ° C subjected to reductive atmosphere.
Der erfindungsgemäße Katalysator kann als Festbettkatalysator oder als Suspensionskatalysator eingesetzt werden. Bevorzugt ist allerdings die Durchführung der Fischer-Tropsch-Synthese mit diesem Katalysator im Festbett.Of the catalyst according to the invention can be used as a fixed bed catalyst or used as a suspension catalyst. Is preferred However, the implementation of the Fischer-Tropsch synthesis with this catalyst in a fixed bed.
Die Umsetzungen mit dem erfindungsgemäßen Katalysator werden bei Temperaturen zwischen 100 und 300°C, bevorzugt bei 180 bis 240°C und bei Drücken von 0 bis 50 bar, bevorzugt bei 15 bis 30 bar durchgeführt. Die Stoffmengenverhältnisse von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid betragen zwischen 1,0 und 3,0, bevorzugt zwischen 1,8 und 2,5.The Reactions with the catalyst according to the invention are at temperatures between 100 and 300 ° C, preferably at 180 to 240 ° C and at pressures of 0 to 50 bar, preferably carried out at 15 to 30 bar. The molar ratios from hydrogen to carbon monoxide are between 1.0 and 3.0, preferably between 1.8 and 2.5.
In den nachfolgenden Beispielen soll die vorliegende Erfindung näher erläutert werden.In The following examples are intended to illustrate the present invention in more detail be explained.
Die
erfindungsgemäßen Katalysatoren für die
Fischer-Tropsch-Synthese wurden nachfolgend mit jeweils identisch
präparierten Katalysatoren auf Basis zweier alternativer
Trägermaterialien verglichen (Vergleichsträger
1 und Vergleichsträger 2).
Definitionen:definitions:
- – SSA_BET spezifische Oberfläche durch Physisorption nach BET- SSA_BET specific surface by physisorption to BET
- – SSA_Hg spezifische Oberfläche durch Quecksilber-Porosimetrie- SSA_Hg specific surface by mercury porosimetry
- – d50 mittlerer Porendurchmesser durch Porosimetrie- d50 mean pore diameter by porosimetry
- – Verunreinigungen mittels Elementaranalyse- Impurities by elemental analysis
Beispiel 1: Fischer-Tropsch-Synthese mit 20% Co-Ru/SiO2Example 1: Fischer-Tropsch synthesis with 20% Co-Ru / SiO 2
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators wurde ein Trägerformkörper aus hochreiner pyrogener Kieselsäure, hergestellt ohne Zusatz von Bindemitteln, mit einer wässrigen Lösung von Kobaltnitrat und Rutheniumnitrosylnitrat imprägniert und getrocknet. Kobalt dient hier als aktive Komponente und Ruthenium als Promotor. Die erhaltene Katalysatorvorstufe wurde zunächst 4 Stunden bei 400°C an Luft kalziniert und anschließend unter Wasserstoff langsam auf 400°C erhitzt und für weitere 4 Stunden reduziert. Der Katalysator enthielt 20 gew.-% Kobalt und 0,27 gew.-% Ruthenium.at the preparation of the catalyst according to the invention was a carrier mold made of highly pure pyrogenic Silica, made without the addition of binders, with an aqueous solution of cobalt nitrate and Ruthenium nitrosyl nitrate impregnated and dried. cobalt serves as an active component and ruthenium as a promoter. The The catalyst precursor obtained was initially 4 hours Calcined at 400 ° C in air and then slowly heated to 400 ° C under hydrogen and for reduced another 4 hours. The catalyst contained 20% by weight Cobalt and 0.27 wt .-% ruthenium.
Der
Katalysator wurde mit Synthesegas mit einem konstanten Stoffmengenverhältnis
von H2 zu CO von 2.0 und bei Temperaturen
zwischen 200 und 220°C sowie einem Reaktionsdruck von 20
bar und einer GHSV von 2200 NL(gas) pro L(Katalysator) und Stunde
untersucht. Ergebnisse:
Vergleichsbeispiel 1:Comparative Example 1
Es
wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurde als Trägerformkörper
der Vergleichsträger 1 eingesetzt.
Der erfindungsgemäße Katalysator und der Katalysator auf Basis des Vergleichsträgers 1 weisen unter gleichen Reaktionsbedingungen ähnliche Umsätze auf. Die Kettenwachstumswahrscheinlichkeit bei dem erfindungsgemäßen Katalysator bleibt auch bei höheren Umsätzen, respektive Temperaturen, konstant, während diese bei dem Katalysator auf Basis des Vergleichsträgers 1 hingegen deutlich abnimmt.Of the catalyst of the invention and the catalyst on the basis of the comparison carrier 1 have the same Reaction conditions similar sales. The Chain growth probability in the invention Catalyst remains even with higher sales, respectively temperatures, constant while these at the Catalyst based on the comparative carrier 1, however decreases significantly.
Vergleichsbeispiel 2:Comparative Example 2:
Es
wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurde als Trägerformkörper
der Vergleichsträger 2 eingesetzt.
Der Katalysator auf Basis des Vergleichsträgers 2 zeigt im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Katalysator bei gleichen Reaktionsbedingungen signifikant geringere Umsätze und schlechtere Selektivitäten.Of the Catalyst based on the comparative carrier 2 shows in Contrary to the catalyst according to the invention under the same reaction conditions significantly lower sales and worse selectivities.
Beispiel 2: Fischer-Tropsch-Synthese mit 30% Co-Ru/SiO2Example 2: Fischer-Tropsch synthesis with 30% Co-Ru / SiO 2
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators wurde ein Trägerformkörper aus hochreiner pyrogener Kieselsäure, hergestellt ohne Zusatz von Bindemitteln, mit einer wässrigen Lösung von Kobaltnitrat und Rutheniumnitrosylnitrat imprägniert und getrocknet. Kobalt dient hier als aktive Komponente und Ruthenium als Promotor. Die erhaltene Katalysatorvorstufe wurde zunächst 4 Stunden bei 400°C an Luft kalziniert und anschließend unter Wasserstoff langsam auf 400°C erhitzt und für weitere 4 Stunden reduziert. Der Katalysator enthielt 30 gew.-% Kobalt und 0,41 gew.-% Ruthenium.at the preparation of the catalyst according to the invention was a carrier mold made of highly pure pyrogenic Silica, made without the addition of binders, with an aqueous solution of cobalt nitrate and Ruthenium nitrosyl nitrate impregnated and dried. cobalt serves as an active component and ruthenium as a promoter. The The catalyst precursor obtained was initially 4 hours Calcined at 400 ° C in air and then slowly heated to 400 ° C under hydrogen and for reduced another 4 hours. The catalyst contained 30% by weight Cobalt and 0.41% by weight of ruthenium.
Der
Katalysator wurde mit Synthesegas mit einem konstanten Stoffmengenverhältnis
von H2 zu CO von 2.0 mit einem Anteil von
10 vol.% Stickstoff als internem Standard und bei Temperaturen zwischen
200 und 240°C sowie einem Reaktionsdruck von 20 bar und
einer GHSV von 1200 NL(gas) pro L(Katalysator) und Stunde untersucht. Ergebnisse:
Vergleichsbeispiel 3:Comparative Example 3
Es
wurde analog Beispiel 2 vorgegangen, jedoch wurde als Trägerformkörper
der Vergleichsträger 1 eingesetzt.
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist besitzt der Katalysator auf dem Vergleichsträger 1 gegenüber dem erfindungsgemäßen Katalysator aus Beispiel 2 bei gleichen Reaktionsbedingungen sowohl niedrigere Aktivitäten als auch eine höhere Selektivität zu unerwünschtem Methan.As From the table it can be seen that the catalyst has on the Comparison carrier 1 with respect to the invention Catalyst from Example 2 under the same reaction conditions both lower activities as well as higher selectivity to undesirable methane.
Beispiel 3: Fischer-Tropsch-Synthese mit 20% Co-Ru/SiO2-ZrO2Example 3: Fischer-Tropsch synthesis with 20% Co-Ru / SiO 2 -ZrO 2
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators wurde ein Trägerformkörper aus hochreiner pyrogener Kieselsäure, hergestellt ohne Zusatz von Bindemitteln, zunächst mit einer Lösung von Zirconiumpropanolat in Propanol imprägniert, getrocknet und für 2 Stunden bei 300°C unter Luft kalziniert. Der so modifizierte Trägerformkörper enthielt 10 gew.-% Zirconiumoxid. Dieser wurde im nächsten Schritt mit einer wässrigen Lösung von Kobaltnitrat und Rutheniumnitrosylnitrat imprägniert und getrocknet. Kobalt dient hier als aktive Komponente und Ruthenium als Promotor. Die erhaltene Katalysatorvorstufe wurde erst 4 Stunden bei 400°C an Luft kalziniert und anschließend unter Wasserstoff langsam auf 400°C erhitzt und für weitere 4 Stunden reduziert. Der Katalysator enthielt 20 gew.-% Kobalt und 0,27 gew.-% Ruthenium.at the preparation of the catalyst according to the invention was a carrier mold made of highly pure pyrogenic Silica, made without the addition of binders, first with a solution of zirconium propoxide impregnated in propanol, dried and for 2 Calcined hours at 300 ° C under air. The so modified Carrier molding contained 10 wt .-% zirconium oxide. This was in the next step with an aqueous Solution of cobalt nitrate and Rutheniumnitrosylnitrat impregnated and dried. Cobalt serves as the active component and ruthenium as a promoter. The resulting catalyst precursor was only 4 hours Calcined at 400 ° C in air and then slowly heated to 400 ° C under hydrogen and for reduced another 4 hours. The catalyst contained 20% by weight Cobalt and 0.27 wt .-% ruthenium.
Der
Katalysator wurde mit Synthesegas mit einem konstanten Stoffmengenverhältnis
von H2 zu CO von 2.0 mit einem Anteil von
10 vol.% Stickstoff als internem Standard und bei Temperaturen zwischen
200 und 240°C sowie einem Reaktionsdruck von 20 bar und
einer GHSV von 1200 NL(gas) pro L(Katalysator) und Stunde untersucht. Ergebnisse:
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, kann die Aktivität des erfindungsgemäßen Katalysators durch die Dotierung mit Zirconium nochmals deutlich gesteigert werden.As can be seen from the table, the activity of the catalyst according to the invention by the doping be significantly increased again with zirconium.
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