DE1543194C - Process for making platinum group metal catalysts - US Pat - Google Patents
Process for making platinum group metal catalysts - US PatInfo
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- DE1543194C DE1543194C DE19651543194 DE1543194A DE1543194C DE 1543194 C DE1543194 C DE 1543194C DE 19651543194 DE19651543194 DE 19651543194 DE 1543194 A DE1543194 A DE 1543194A DE 1543194 C DE1543194 C DE 1543194C
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Description
unter Bildung von äthylenmonoungesättigten Kohlen-' Wasserstoffen mit guter Ausbeute. Ferner werden unerwünschte Nebenreaktionen, beispielsweise Cracken, Skelettisomerisierung und Aromatisierung und die Bildung von äthylenpolyungesättigten Kohlenwasserstoffen und von Kohlenstoff durch das erfindungsgemäße Verfahren beträchtlich herabgesetzt. Die Verwendung des Katalysators gemäß der Erfindung führt auch zu einer langer andauernden Dehydrierungswirksamkeit des Katalysators. with the formation of ethylene monounsaturated carbon Hydrogen with good yield. Furthermore, undesirable side reactions, for example cracking, Skeletal isomerization and aromatization and the formation of ethylene polyunsaturated hydrocarbons and of carbon is considerably reduced by the process of the invention. The usage of the catalyst according to the invention also leads to a long-lasting dehydrogenation efficiency of the catalyst.
Als Platingruppenmetalle werden Platin, Palladium, Iridium, Ruthenium, Osmium und Rhodium verstanden. Alle diese unter dem vorstehend definierten Begriff »Platingruppenmetalle« fallenden Metalle können zur erfindungsgemäßen Herstellung des Katalysators verwendet werden, doch werden im Rahmen der Erfindung Platin und Palladium bevorzugt. In der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Platingruppenmetall am häufigsten Platin verwendet.Platinum, palladium, iridium, ruthenium, osmium and rhodium are understood as platinum group metals. All of these metals falling under the term “platinum group metals” as defined above can can be used for the preparation of the catalyst according to the invention, but are within the scope of Invention platinum and palladium preferred. In the particularly preferred embodiment of the invention The most common platinum group metal used is platinum.
Der Edelmetallgehalt der erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren kann zwischen 0,02 Gewichtsprozent und 2,0 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung betragen. Im Rahmen der Erfindung wird ein über dem genannten Bereich liegender Edelmetallgehalt wegen der relativ hohen Kosten dieser Metalle vermieden. Edelmetallgehalte unterhalb des genannten Bereiches sind im allgemeinen unzweckmäßig, weil mit ihnen nur geringe Umwandlungsgrade erzielt werden. Gewöhnlich hat die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung einen Edelmetallgehalt von 0,02 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators. In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, in denen die bevorzugten Platinmetalle verwendet werden, hat der Katalysator bezogen auf sein Gesamtgewicht einen Edelmetallgehalt von 0,1 bis 1,0%.The noble metal content of the catalysts produced according to the invention can be between 0.02 percent by weight and 2.0 percent by weight of the total composition. Within the scope of the invention a precious metal content above the range mentioned is due to the relatively high cost of this Metals avoided. Precious metal contents below the specified range are generally inexpedient, because only low degrees of conversion can be achieved with them. Usually the invention has Catalyst composition has a noble metal content of 0.02 to 1.0 percent by weight, based on the Total weight of the catalyst. In the preferred embodiments of the invention, in which the preferred If platinum metals are used, the catalyst has one based on its total weight Precious metal content from 0.1 to 1.0%.
Zur Herstellung des Katalysators wird das Platingruppenmetall auf einem säurearmen Trägermaterial dispergiert. Wie nachstehend erläutert wird, ist der Säuregehalt des Trägers im Rahmen der Erfindung von beträchtlicher Bedeutung. Es hat sich gezeigt, daß bei Bestimmung nach vielen der bekannten, gewöhnlichen Methoden zur Bestimmung des Saureäquivalents die gemäß der Erfindung verwendeten Träger gewöhnlich einen niedrigen Säuregehalt haben. Es sind aber nicht alle Träger, die einen derartigen niedrigen Säuregehalt besitzen, im Rahmen der Erfindung anwendbar. Zur Bestimmung des erforderlichen Säuregehalts müssen daher andere als die gebräuchlichen Methoden zum Messen des Säuregehalts des Trägers verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß zum Messen des Säuregehalts eine Modellreaktion mit gutem Erfolg angewendet werden kann. Die Anwendung von Modellreaktionen zur Bestimmung der Grenzen der Zusammensetzung eines katalytischen Materials ist an sich bekannt und in dem Journal of the American Chemical Society, Band 82, S. 2471 und 2483 (1960), behandelt. Der Säuregehalt der erfindungsgemäßen Träger wird hier durch einen »Säurefaktor« ausgedrückt. Dieser Säurefaktor wird bestimmt, indem der Träger in einer kleinen Reaktionskammer mit Wasserstoff und einem Kohlenwasserstoffgemisph in Berührung gebracht wird, das aus 92 Gewichtsprozent n-Dodecan und 8 Gewichtsprozent. n-a-Dodecen besteht, wobei das Mplverhältnis zwischen dem Kohlenwasserstoffgemisch und dem Wasserstoff 1:2 beträgt. In dem Reaktionsgefäß werden eine Temperatur von 435 bis 4400C, atmosphärischer Druck ±0,14 kg/cm2 und eine Durchsatzgeschwindigkeit des Kohlenwasserstoffgemisches von 4,65 Flüssigkeitsvolumen pro Stunde aufrechterhalten. Das Produkt dieser Modellreaktion wird dann durch einen Gaschromatographen geführt, dessen Säule mit einem Substrat gefüllt ist, das zum Aufbereiten des Produktgemisches in Abhängigkeit von dem Siedepunkt und der Polarität geeignet ist. Ein bevorzugtes Substrat erhält man beispielsweise,To produce the catalyst, the platinum group metal is dispersed on a low-acid carrier material. As will be explained below, the acid content of the carrier is of considerable importance in the context of the invention. It has been found that when determined by many of the known, common methods of determining acid equivalent, the carriers used in accordance with the invention are usually low in acidity. However, not all carriers which have such a low acid content can be used within the scope of the invention. Therefore, to determine the acidity required, methods other than conventional methods of measuring the acidity of the carrier must be used. It has been found that a model reaction can be used to measure acidity with good success. The use of model reactions to determine the limits of the composition of a catalytic material is well known and discussed in the Journal of the American Chemical Society, Vol. 82, pp. 2471 and 2483 (1960). The acid content of the carrier according to the invention is expressed here by an "acid factor". This acid factor is determined by bringing the carrier into contact in a small reaction chamber with hydrogen and a hydrocarbon mixture consisting of 92 percent by weight n-dodecane and 8 percent by weight. Na-dodecene exists, the Mpl ratio between the hydrocarbon mixture and the hydrogen being 1: 2. A temperature of 435 to 440 ° C., atmospheric pressure ± 0.14 kg / cm 2 and a throughput rate of the hydrocarbon mixture of 4.65 liquid volumes per hour are maintained in the reaction vessel. The product of this model reaction is then passed through a gas chromatograph, the column of which is filled with a substrate that is suitable for preparing the product mixture depending on the boiling point and the polarity. A preferred substrate is obtained, for example,
ίο wenn man Chromosorb W (W. Z.), eine mit einem Flußmittel kalzinierte Infusorienerde, mit Carbowachs20M, einem wachsartigen Polyäthylenglykol, und kleinen Mengen Silbernitrat behandelt. Die prozentuelle Konzentration des Materials, das vor dem n-Dodecan aus dem Gaschromatographen eluiert wird, stellt den im Rahmen der Erfindung angewendeten Säurefaktor dar. Die vor dem n-Dodecan aus dem Gaschromatographen eluierten Stoffe haben einen niedrigeren Siedepunkt als das n-Dodecan und keine solche Polarität,- daß sie von dem Adsorbens gegenüber n-Dodecan bevorzugt festgehalten werden. Wenn die Konzentration dieser vor dem n-Dodecan eluierten Komponenten in dem Produkt 10°/„ beträgt, hat der Träger den Säurefaktor 10. Die erfindungsgemäß verwendeten Träger für den Katalysator sind säurearm. Im allgemeinen ist ihr Säurefaktor nicht höher als 2,0. Die erfindungsgemäß verwendeten säurearmen Träger aus Aluminiumoxyd haben vorzugsweise einen Säurefaktor von höchstens 1,0. Die hier angewendeten Messungen des Säurefaktors werden als kritisch angesehen, weil Träger mit einem Säurefaktor, der höher ist als vorstehend angegeben, in den erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren nur nach einer zusätzlichen Vorbehandlung des Trägers oder des fertigen Katalysators verwendet werden können. Diese Vorbehandlung kann darin bestehen, daß mehr als 0,01 Gewichtsprozent eines Alkali- oder Erdalkalimetalls in dem Träger eingeführt wird. Die Verwendung derartiger Träger in Katalysatoren führt aber zu übermäßig starken Nebenreaktionen, insbesondere zur Skelettisomerisierung und Aromatisierung und zum Cracken, sowie zur Bildung von Kohlenstoff und äthylenpolyungesättigten Kohlenwasserstoffen.ίο if you have Chromosorb W (W. Z.), one with a Flux calcined infusor earth, with Carbowachs20M, a waxy polyethylene glycol, and small amounts of silver nitrate. The percentage concentration of the material that was before the n-Dodecane eluted from the gas chromatograph represents the one used in the context of the invention Acid factor. The substances eluted from the gas chromatograph before the n-dodecane have a lower boiling point than the n-dodecane and no polarity such that it is affected by the adsorbent are preferred to n-dodecane. If the concentration of this before the n-dodecane eluted components in the product is 10%, the carrier has the acid factor 10. According to the invention The supports used for the catalyst are low in acid. In general, their acid factor is not higher than 2.0. The low-acid carriers of aluminum oxide used according to the invention preferably have an acid factor of 1.0 or less. The acid factor measurements used here are regarded as critical because carriers with an acid factor higher than indicated above in the Catalysts prepared according to the invention only after an additional pretreatment of the support or of the finished catalyst can be used. This pretreatment can consist of more as 0.01 weight percent of an alkali or alkaline earth metal in the carrier. The usage however, such supports in catalysts lead to excessively strong side reactions, in particular for skeletal isomerization and aromatization and for cracking, as well as for the formation of carbon and ethylene polyunsaturated hydrocarbons.
Vorstehend wurde vorgeschlagen, den Säurefaktor des nicht imprägnierten Trägers aus Aluminiumoxyd zu messen. Im Rahmen der Erfindung kann aber der Säurefaktor auch in dem fertigen, edelmetallhaltigen Katalysator gemessen werden. Auch in diesem Fall wird zur Bestimmung des Säurefaktors die vorstehend beschriebene Modellreaktion angewendet. Der Säure: faktor des fertigen Katalysators beträgt gewöhnlich weniger als 4,0, vorzugsweise weniger als 2,5.It has been proposed above to measure the acid factor of the non-impregnated alumina support. In the context of the invention, however, the acid factor can also be measured in the finished, noble metal-containing catalyst. In this case, too, the model reaction described above is used to determine the acid factor. The acid : factor of the finished catalyst is usually less than 4.0, preferably less than 2.5.
Für die erfindungsgemäß verwendeten Träger gilt nicht nur eine Beschränkung hinsichtlich ihres Säuregehalts, sondern sie müssen noch verschiedene andere Forderungen erfüllen. Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Träger haben im allgemeinen eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m2/g, vorzugsweise von mindestens 30m2/g. Die erfindungsgemäß verwendeten Träger haben im allgemeinen ein Makroporen-Volumen von mindestens 0,05 cm3/g, vorzugsweise von mindestens 0,07 cm3/g. Dabei wird als Makroporen-Volumen das Gesamtvolumen der in dem Aluminiumoxyd vorhandenen Poren mit einem Poren-The carriers used according to the invention are not only subject to a restriction with regard to their acid content, but they must also meet various other requirements. The supports which can be used in the context of the invention generally have a specific surface area of at least 10 m 2 / g, preferably of at least 30 m 2 / g. The carriers used according to the invention generally have a macropore volume of at least 0.05 cm 3 / g, preferably of at least 0.07 cm 3 / g. The macropore volume is the total volume of the pores present in the aluminum oxide with a pore size
radius von mehr als 350 Ä pro Gewichtseinheit Aluminiumoxyd bezeichnet. Die Verwendung von Trägern, welche diese Forderungen hinsichtlich des Makroporen-Volumens und der spezifischen Ober-radius of more than 350 Å per unit weight of aluminum oxide designated. The use of carriers that meet these requirements with regard to the Macropore volume and the specific upper
fläche erfüllen, trägt beträchtlich zu einer maximalen Ausnutzung des Edelmetallgehalts des Katalysators bei. Durch diese maximale Ausnutzung des Edelmetalls wird in vielen Fällen die Gesamtmenge des in dem Katalysator erforderlichen Edelmetalls sehr beträchtlich herabgesetzt. Das Makroporen-Volumen wird mit einem Aminco-Winslow-Quecksilberporosimeter, Modell 5-7107 (American Instrument Co.) oder einer gleichwertigen Vorrichtung, die das Eindringen von Quecksilber mißt, bestimmt, und stellt das Innenvolumen dar, in welches das Quecksilber zwischen O und 176 atü eindringt. Die Bestimmung des Makroporen-Volumens ist in Industrial and Engineering Chemistry, Band 17, S. 787 (1945), behandelt.Fulfill the surface, contributes considerably to the maximum utilization of the precious metal content of the catalyst at. This maximum utilization of the precious metal means that in many cases the total amount of in the precious metal required for the catalyst is reduced very considerably. The macropore volume is made with an Aminco-Winslow mercury porosimeter, Model 5-7107 (American Instrument Co.) or an equivalent device that measures the penetration of mercury, determines and represents the internal volume into which the mercury penetrates between 0 and 176 atmospheres. The determination of the macropore volume is dealt with in Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 17, p. 787 (1945).
Der Träger des Katalysators enthält ein Aluminiumoxyd, das vorzugsweise wärmestabilisiert ist, d. h., daß es bei Temperaturen im Bereich von 400 bis 5000C in Anwesenheit von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas 1 bis 12 Stunden lang ohne wesentliche Verkleinerung der spezifischen Oberfläche gewachsen sein soll. Wenn zur Herstellung der Katalysatoren ein Aluminiumoxyd verwendet wird, das nicht wärmestabilisiert ist, erfolgt bei dem nachstehend beschriebenen Fertig-Kalzinieren des Katalysators und eine Okklusion von beträchtlichen Mengen des Edelmetalls, so daß diese Mengen in dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mit den Reaktionspartnern in aktive Berührung treten und die Wirksamkeit des Katalysators herabgesetzt wird.The support of the catalyst contains an aluminum oxide, which is preferably heat-stabilized, that is, it should be grown long without substantial reduction of the specific surface area at temperatures in the range of 400 to 500 0 C in the presence of oxygen or an oxygen-containing gas from 1 to 12 hours. If an aluminum oxide which is not heat-stabilized is used to produce the catalysts, considerable amounts of the noble metal are occluded during the final calcination as described below, so that these amounts do not come into active contact with the reactants in the process according to the invention and the effectiveness of the catalyst is reduced.
Zur Herstellung der Katalysatoren wird im allgemeinen der Träger aus Aluminiumoxyd in eine Lösung eines Platingruppenmetallsalzes in einem geeigneten Lösungsmittel eingetaucht. Bei der Herstellung des Katalysators ist sorgfältig darauf zu achten, daß eine gleichmäßige Dispergierung und Verteilung des Platingruppenmetalls auf dem Träger gewährleistet und die Säurearmut des Trägers aufrechterhalten wird. Praktisch jedes dieser Edelmetallsalze kann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und zum Imprägnieren des Trägers verwendet werden. Im allgemeinen verwendet man jedoch vorzugsweise ein Platingruppenmetallsalz, das entweder thermisch zersetzt wird oder reduziert werden kann, so daß der mit dem Edelmetall imprägnierte Träger im wesentlichen frei ist von Säureionen. Beispielsweise sind halogenhaltige Platingruppenmetallsalze, die Chlorplatinsäure, weniger zweckmäßig, obwohl sie verwendet werden können, wenn der Katalysator einer Behandlung zur Beseiti-. gung von Restsäure und/oder zur Gewährleistung einer starken Dispersion unterworfen wird. Die Restsäure kann durch bekannte Verfahren, beispielsweise Dampfbehandlung, Waschen mit alkalischen Lösungen und dergleichen entfernt werden. Wenn die Platingruppenmetallsalze beispielsweise ein Halogen enthalten, ist das Edelmetall oft auf der Außenfläche des Trägers unerwünscht stark konzentriert, so daß eine gleichmäßige Dispersion auf den Außen- und Innenflächen des Trägers verhindert wird. Die Verwendung von miteinander in Konkurrenz tretenden Adsorbaten, wie es von R. W. M a a t m a η in »Industrial and Engineering Chemistry«, Bd. 51, S. 913 (1959), vorgeschlagen wird, führt zu einem Verfahren, in dem mit Hilfe der halogenhaltigen Edelmetallsalze eine bessere Dispersion des Edelmetalls erhalten werden kann/ Auch wenn das Aluminiumoxyd langer in der Imprägnierlösung eingetaucht wird, erhält man bei Verwendung von halogenhaltigen Platingruppenmetallsalzen eine bessere Dispersion des Edelmetalls auf dem Aluminiumoxyd. Infolge dieser Notwendigkeit einer zusätzlichen Behandlung oder längeren Eintauchzeit werden die halogenhaltigen Platingruppenmetallsalze bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Katalysatoren etwas weniger bevorzugt. Bevorzugte Platingruppenmetallsalze sind beispielsweise das Platindiaminonitrit, Palladiumdiaminodinitrit, Platintetraminohydroxyd, Platindioxydiamin, Palladiumdioxydiamin und dergleichen. Durch die Reduktion derartiger Verbindungen erhält man das Metall auf dem Katalysator, ohne daß Restsäureionen vorhanden sind. Derartige Verbindungen können in jedem geeigneten Lösungsmittel, gelöst werden, das vorzugsweise den Säuregehalt des Katalysators nicht erhöht. Ein besonders gut geeignetes Lösungsmittel für derartige Edelmetallsalze ist eine wässerige Lösung von Ammoniumhydroxyd.For the preparation of the catalysts is generally the support of aluminum oxide in a solution of a platinum group metal salt in a suitable one Immersed in solvent. When manufacturing the catalytic converter, care must be taken to ensure that a uniform dispersion and distribution of the platinum group metal guaranteed on the carrier and the acidity of the carrier is maintained. Practical Each of these noble metal salts can be dissolved in a suitable solvent and used for impregnation of the carrier. In general, however, it is preferred to use a platinum group metal salt, which is either thermally decomposed or can be reduced, so that that with the noble metal impregnated carrier is essentially free of acid ions. For example, halogen-containing platinum group metal salts, the chloroplatinic acid, less convenient, although they can be used when the catalyst is a treatment to eliminate-. is subjected to residual acid and / or to ensure strong dispersion. The residual acid can by known methods, for example steam treatment, washing with alkaline solutions and the like can be removed. When the platinum group metal salts For example, containing a halogen, the precious metal is often on the outer surface of the The carrier is undesirably highly concentrated, so that a uniform dispersion on the outer and inner surfaces of the wearer is prevented. The use of competing adsorbates, as suggested by R. W. M a t m a η in "Industrial and Engineering Chemistry", Vol. 51, p. 913 (1959) leads to a process in which, with the help of the halogen-containing noble metal salts, a better Dispersion of the noble metal can be obtained / Even if the aluminum oxide is longer in the impregnation solution is immersed is obtained when using halogen-containing platinum group metal salts a better dispersion of the precious metal on the aluminum oxide. As a result of this need one The halogen-containing platinum group metal salts are subjected to additional treatment or longer immersion time somewhat less preferred in the preparation of the catalysts according to the invention. Preferred platinum group metal salts are for example platinum diaminonitrite, palladium diaminodinitrite, platinum tetramino hydroxide, Platinum dioxide diamine, palladium dioxide diamine and the like. Through the reduction With such compounds, the metal is obtained on the catalyst without residual acid ions being present are. Such compounds can be dissolved in any suitable solvent, preferably does not increase the acidity of the catalyst. A particularly suitable solvent for such Precious metal salt is an aqueous solution of ammonium hydroxide.
In dem erfindungsgemäß hergestellten platingruppenmetallhaltigen Katalysator ist das Edelmetall auf dem säurearmen Träger aus Aluminiumoxyd stark und gleichmäßig dispergiert. Es hat sich gezeigt, daß eine hohe Dispersion des Edelmetalls auf dem Träger aus . Aluminiumoxyd für die Erfindung relativ kritisch ist. Eine hohe Dispersion des Edelmetalls auf dem Katalysatorträger trägt zu einer maximalen Ausnutzung des Edelmetalls in der Katalysatorzusammensetzung und zu einer hohen Wirksamkeit des Katalysators. bei. Ferner trägt zu einer hohen Wirksamkeit des Katalysators die starke Dispersion des Edelmetalls bei, wodurch eine die Wirksamkeit des Katalysators beeinträchtigende Agglomerierung des Edelmetalls hintangehalten wird.In the platinum group metal-containing one produced according to the invention Catalyst is strong and noble metal on the alumina support low in acid evenly dispersed. It has been shown that there is a high degree of dispersion of the noble metal on the carrier. Alumina is relatively critical to the invention. A high dispersion of the precious metal on the catalyst carrier contributes to maximum utilization of the noble metal in the catalyst composition and to a high efficiency of the catalyst. at. It also contributes to a high efficiency of the catalyst the strong dispersion of the noble metal, which impairs the effectiveness of the catalyst Agglomeration of the precious metal is prevented.
Von großer Bedeutung ist auch die Verteilung des Platingruppenmetalls in den Katalysatorteilchen des fertigen Katalysators gemäß der Erfindung. Das Edelmetall soll in dem ganzen Aluminiumoxyd gleichmäßig verteilt werden. Im Rahmen der Erfindung wird die Verteilung durch die örtliche Konzentration des Edelmetalls auf dem Träger aus Aluminiumoxyd angegeben. Zur Erfüllung der Forderungen der Erfindung müssen in einem Katalysatorteilchen des fertigen Katalysators mindestens 50 Gewichtsprozent des Gesamtgehalts des Edelmetalls in einer örtlichen Edelmetallkonzentration vorhanden sein, die nicht größer ist als das Doppelte der Gesamt-Edelmetallkonzentration des Teilchens. Wenn beispielsweise der Gesamt-Edelmetallgehalt eines Katalysatorteilchens 0,1 °/o des Teilchengewichts beträgt, sind mindestens 0,05 Gewichtsprozent des Edelmetalls des Teilchens so verteilt, daß in jedem gegebenen Segment des Katalysatorteilchens die Konzentration des Edelmetalls in dem genannten Segment oder Ort nicht höher ist als 0,2 °/0, bezogen auf das Gewicht des Segments. Die örtliche Edelmetallkonzentration in jedem gegebenen Segment eines Katalysatorteilchens kann durch Elektronensonden-Mikroanalyse bestimmt werden. Dieses Verfahren ist beschrieben inThe distribution of the platinum group metal in the catalyst particles of the finished catalyst according to the invention is also of great importance. The noble metal should be evenly distributed throughout the aluminum oxide. In the context of the invention, the distribution is indicated by the local concentration of the noble metal on the aluminum oxide carrier. To meet the requirements of the invention, a catalyst particle of the finished catalyst must contain at least 50 percent by weight of the total noble metal content in a local noble metal concentration which is not greater than twice the total noble metal concentration of the particle. For example, if the total noble metal content of a catalyst particle is 0.1% of the particle weight, at least 0.05% by weight of the noble metal of the particle is distributed such that in any given segment of the catalyst particle the concentration of noble metal in that segment or location is not higher than 0.2 ° / 0, based on the weight of the segment. The local precious metal concentration in any given segment of a catalyst particle can be determined by electron probe microanalysis. This procedure is described in
1. »The Microscan X-Ray Analyzer Mark II« Cambridge Instrument Co. Ltd., London und Cambridge, England (1961);1. "The Microscan X-Ray Analyzer Mark II" Cambridge Instrument Co. Ltd., London and Cambridge, England (1961);
2. C ο s 1 e 11, V. E., »Proceedings of the X-Ray Colloquium Spectroscopiumc Internationale«, Spartan Books, Washington, D. C, S. 357 bis 381 (1963);2. C o s 1 e 11, V. E., “Proceedings of the X-Ray Colloquium Spectroscopiumc Internationale, "Spartan Books, Washington, D. C, pp. 357-381 (1963);
.3. Melford, D. A., und D u η c ο m b, P., Metallurgica, Bd. 16, Nr. 367, S. 205 bis 212 (Mai 1960)..3. Melford, D. A., and D u η c ο m b, P., Metallurgica, Vol. 16, No. 367, pp. 205-212 (May 1960).
Die gleichmäßige Verteilung des Platingruppenmetalls in dem Träger aus Aluminiumoxyd trägt wesentlich zu einer guten Wirksamkeit und langen Lebensdauer des Katalysators bei.The even distribution of the platinum group metal in the aluminum oxide carrier contributes significantly contributes to good efficiency and a long service life of the catalytic converter.
Verfahren zur Erzielung einer starken Dispersion und gleichmäßigen Verteilung des Edelmetalls in dem fertigen Katalysator sind bekannt. In vielen Fällen kann man mit diesen bekannten Verfahren die starke Dispersion und gleichmäßige Verteilung des Edel-Process for obtaining a high degree of dispersion and uniform distribution of the noble metal in the finished catalysts are known. In many cases, these known methods can be used as the strongest Dispersion and uniform distribution of the noble
Aluminiumoxyd wurde dann weitere 12 Stunden lang in Luft bei 5000C kalziniert und bei 450° C in reinem Wasserstoff reduziert. Der auf diese Weise hergestellte Katalysator enthielt etwa 0,3 g Gewichtsprozent Platin. Die durchschnittliche örtliche Platinverteilung betrug 0,3%. Der Säurefaktor des Trägers aus Aluminiumoxyd wurde bestimmt, indem das Aluminiumoxyd in Gegenwart von Wasserstoff mit einem Kohlenwasserstoffgemisch aus 92 GewichtsprozentAlumina further 12 hours was then calcined in air at 500 0 C and reduced at 450 ° C in pure hydrogen. The catalyst prepared in this way contained about 0.3 g weight percent platinum. The average local distribution of platinum was 0.3%. The acid factor of the alumina carrier was determined by mixing the alumina in the presence of hydrogen with a hydrocarbon mixture of 92 percent by weight
metalls in dem erfindungsgemäß hergestellten Kataly- io n-Dodecan und 8 Gewichtsprozent a-n-Dodecen bei
sator entsprechend den vorstehenden »Angaben er- einer Temperatur von 435 bis 440°C, im wesentlichen
zielen. Ein besonders zweckmäßiges Verfahren zur
Herstellung des Katalysators ist in der vorliegenden
Beschreibung angegeben.
Zur erfindungsgemäßenmetal in the catalyst produced according to the invention, n-dodecane and 8 percent by weight of dodecene in the case of sator, in accordance with the information given above, at a temperature of 435 to 440 ° C. A particularly useful method for
Preparation of the catalyst is in the present
Description given.
To the invention
atmosphärischem Druck (-f 0,14 kg/cm2) und einer Durchsatzgeschwindigkeit der Kohlenwasserstoffe von 4,65 Flüssigkeitsvolumen pro Stunde in Berührung ge-Kataly- 15 bracht wurde, wobei das Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 2:1 betrug. Die erhaltenen Produkte wurden bei 200C kondensiert, gesammelt und durch Gaschromatographie wie folgt analysiert: Es wurde eine 366 cm lange Säule mit einem Durchatmospheric pressure (-f 0.14 kg / cm 2 ) and a flow rate of the hydrocarbons of 4.65 liquid volumes per hour in contact with the catalyst, the molar ratio of hydrogen to hydrocarbon being 2: 1. The products obtained were condensed at 20 ° C., collected and analyzed by gas chromatography as follows: A 366 cm long column with a through
Herstellung derMaking the
satoren wird in den meisten Fällen der Katalysatorträger mit einer Lösung des Platingruppenmetallsalzes
in Berührung gebracht. Das Metallsalz ist' in dem
Lösungsmittel gewöhnlich in einer solchen Menge gelöst, daß die gewünschte Menge des Metalls auf den 20 messer von 6,4 mm verwendet, die mit 18% eines
Träger aus Aluminiumoxyd gelangt. Diese Metallsalz- wachsartigen Polyäthylenglykols (im Handel unter der
menge kann vom Fachmann ohne weiteres bestimmt Bezeichnung Carbowachs 2OM erhältlich) und 1%
werden. In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Silbernitrat auf einem Träger aus mit Flußmittel kal-Imprägnierlösung
etwas zu bewegen, um die Be- zinierter Infusorienerde (im Handel unter der Berührung
zwischen dieser Lösung und dem Träger aus 25 zeichnung Chromosorb W — W. Z. — erhältlich) mit
Aluminiumoxyd zu unterstützen. Nach der Berührung einer Siebgröße von 30 bis 60 Maschen gefüllt war.
• des Aluminiumoxyds mit der aus dem Lösungsmittel Als Trägergas wurde Helium verwendet. Die Tempe-
und dem Edelmetallsalz bestehenden Imprägnier- ratur der Säule wurde von 110 bis 2300C programmlösung
bis zu deren Absorption wird der imprägnierte gesteuert. Jene Komponenten, deren Verweilzeit
Träger in Luft oder einer ähnlichen Atmosphäre bei 30 kürzer war als die des n-Dodecans, entsprachen 0,1%
einer Temperatur von 100 bis 3000C getrocknet. Nach des Produkts. Man sagt daheE, daß das Aluminiumdiesem
Trockenzeitraum wird der Katalysator ge- oxyd einen Säurefaktor von 0,1 hatte,
wohnlich in Luft oder einem anderen sauerstoffhaltigen Zur Erläuterung der Brauchbarkeit dieses Kataly-Gas
bei 300 bis 6000C kalziniert. Das Kalzinieren ist sators wurden etwa 29 g des Katalysators in eine
gewöhnlich in 1 bis 12 Stunden beendet. Der kalzi- 35 Reaktionskammer eingeführt, die etwa 102 cm lang
nierte Katalysator wird dann im allgemeinen in An- war und einen Durchmesser von etwa 7,9 mm hatte.
Wesenheit von Wasserstoff oder einem anderen redu- Ein Cn-Cii-n-Paraffingemisch, das 99,2 % n-Paraffin
zierend wirkenden Gas reduziert, so daß das Edel- und 0,'% aromatische Kohlenwasserstoffe enthielt,
metall in reduzierter Form erhalten wird. Die Reduk- wurde dann im Gleichstrom mit Wasserstoff in die
tionstemperaturen liegen gewöhnlich im Bereich von 4° Reaktionskammer eingeleitet, wobei das Molverhältnis
300 bis 4500C. Im Rahmen der Erfindung kann dieIn most cases, the catalyst support is made with a solution of the platinum group metal salt
brought into contact. The metal salt is in that
Solvent usually dissolved in such an amount that the desired amount of metal used on the 20 knife of 6.4 mm, which comes with 18% of a carrier made of alumina. This metal salt wax-like polyethylene glycol (commercially available under the amount can easily be determined by the person skilled in the art, designation Carbowax 2OM) and 1%. In many cases it can be advisable to move the silver nitrate on a carrier made from a flux impregnation solution in order to obtain the infusoric earth (commercially available under the contact between this solution and the carrier from Chromosorb W - WZ) ) to support with aluminum oxide. After touching a screen size of 30 to 60 mesh was filled. • The aluminum oxide with that from the solvent Helium was used as the carrier gas. The temperature and the noble metal salt existing impregnation temperature of the column was from 110 to 230 0 C program solution until its absorption is controlled by the impregnated. Those components whose dwell time of the carrier in air or a similar atmosphere at 30 was shorter than that of the n-dodecane corresponded to 0.1% of a temperature of 100 to 300 ° C. when dried. According to the product. It is said that the aluminum during this drying period the catalyst oxide had an acid factor of 0.1,
residential calcined in air or other oxygen-containing To illustrate the usefulness of this Kataly gas at 300 to 600 0 C. The calcination is sators about 29 g of the catalyst was completed in one usually in 1 to 12 hours. The calcium reaction chamber was introduced, and the catalyst, which was about 102 cm long, was then generally on and had a diameter of about 7.9 mm. Essence of hydrogen or another redu- A Cn-Cii-n-paraffin mixture which reduces 99.2% n-paraffin-effecting gas so that the noble and 0, '% aromatic hydrocarbons contained metal is obtained in reduced form . The reductive was then cocurrently with hydrogen in the tion temperatures are usually in the range of 4 ° reaction chamber, keeping the molar ratio of 300 to 450 0 C., in the context of the invention the
Reduktion auch in der Reaktionskammer unter den Reaktionsbedingungen erfolgen, da die Bedingungen des erfindungsgemäßen Dehydrierverfahrens die Reduktion fördern.Reduction also take place in the reaction chamber under the reaction conditions, as the conditions of the dehydrogenation process according to the invention promote the reduction.
Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dienen die nachstehenden Ausführungsbeispiele :The following exemplary embodiments serve to further explain the subject matter of the invention :
Zur Herstellung eines Katalysators wurden 3,2 mm große, zylindrische Preßlinge eines Trägers aus Aluminiumoxyd mit einer spezifischen Oberfläche von 74 m2/g und einem Makroporen-Volumen vonTo produce a catalyst, 3.2 mm large, cylindrical pellets of a support made of aluminum oxide with a specific surface area of 74 m 2 / g and a macropore volume of
von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 2:1 betrug. Die Temperatur in der Reaktionskammer wurde in dem Bereich von etwa 420 bis 435° C gehalten, wobei die untere Temperatur zu Beginn des Versuches und die höhere Temperatur am Ende des Versuches herrschte. In der Reaktionskammer wurde ein Druck von- etwa 0,32 atü aufrechterhalten. Die Berührungszeit zwischen dem Rohparaffin und dem Katalysator betrug etwa 2 Sekunden und die Oberflächen-Raumgeschwindigkeit etwa 14 cm pro Sekunde. Nach etwa 132 Stunden wurde die Reaktion beendet und das Gesamtprodukt' gesammelt und analysiert. Dieses Produkt entsprach einer Flüssigkeitsausbeute von 99,2 Gewichtsprozent. Die Analyse dieses flüssigenhydrogen to hydrocarbon was 2: 1. The temperature in the reaction chamber was maintained in the range of about 420 to 435 ° C, whereby the lower temperature at the beginning of the experiment and the higher temperature at the end of the experiment prevailed. A pressure of about 0.32 atm was maintained in the reaction chamber. The contact time between the slack wax and the catalyst was about 2 seconds and the surface space velocity was about 14 cm per second. After about The reaction was terminated for 132 hours and the total product was collected and analyzed. This Product corresponded to a liquid yield of 99.2 percent by weight. Analysis of this liquid
0,12 cm3/g sowie einem Säurefaktor von 0,1 in einer 55 Produkts zeigte, daß die Umwandlung in Monoolefin
Lösung von Platindiaminodinitrit eingetaucht. Die etwa 13,2% und die durchschnittliche Erzeugung von
Platindiaminodinitritlösung wurde hergestellt, indem
in destilliertem Wasser dieses Salz in einer solchen
Menge erhitzt wurde, daß eine Platinkonzentration
von 0,0030 g Platin pro cm3 des Katalysators (Schutt- 60
volumen) erhalten wurde. Dann wurden pro g Platin-0.12 cm 3 / g as well as an acid factor of 0.1 in a 55 product showed that the conversion was immersed in monoolefin solution of platinum diaminodinitrite. The approximately 13.2% and average production of platinum diaminodinitrite solution was made by
in distilled water this salt in such a
Amount was heated that a platinum concentration
of 0.0030 g of platinum per cm 3 of the catalyst (rubble 60
volume) was obtained. Then per g of platinum
Monoolefin etwa 0,096 g pro Gramm des Katalysators betrug. Dieses flüssige Produkt hatte folgende Analyse:Monoolefin was about 0.096 grams per gram of catalyst. This liquid product had the following analysis:
salz 10 ml konzentriertes Ammoniumhydroxyd zugesetzt. Nach der Auflösung des Salzes wurde das Volumen der Lösung durch Wasserzusatz auf eine zur vollständigen Sättigung des Aluminiumoxyds genügende Menge eingestellt. Nach dem Tauchen wurde das imprägnierte Aluminiumoxyd 12 Stunden lang in der Luft bei 100"C getrocknet. Das imprägniertesalt 10 ml of concentrated ammonium hydroxide added. After the salt had dissolved, the volume of the solution was increased to one by adding water A sufficient amount is set for complete saturation of the aluminum oxide. After diving was the impregnated aluminum oxide was dried in the air at 100 ° C. for 12 hours. The impregnated
82 % Paraffinkohlenwasserstoffe 13,2 % Monoolefinkohlenwasserstoffe 1,6% Diolefinkohlenwasserstoffe82% paraffinic hydrocarbons, 13.2% monoolefinic hydrocarbons 1.6% diolefin hydrocarbons
3,2% Triolefin- und aromatische Kohlenwasserstoffe 3.2% triolefin and aromatic hydrocarbons
Ein zweiter Katalysator wurde in der im Beispiel I beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch dasA second catalyst was prepared in the manner described in Example I, except that the
309 618/157309 618/157
Aluminiumoxyd mit einer wässerigen Lösung von Chlorplatinsäure imprägniert wurde. Das Trocknen, Kalzinieren und Reduzieren wurden wie im Beispiel I beschrieben durchgeführt. Zum Vergleich dieses Katalysators mit dem im Beispiel I beschriebenen Katalysator in bezug auf Dehydrierungswirkung wurden 145 ml jedes Katalysators in ein Reaktionsrohr eingeleitet, das einen Durchmesser von 35 mm und eine Länge von 51 cm hatte. Ein aus gereinigtem n-Dodecan bestehender Einsatz wurde im Gleichstrom mit Wasserstoff mit jedem der Katalysatoren in Berührung gebracht, wobei das Molverhältnis von Wasserstoff zu n-Dodecan 2: 1 betrug. Die Berührungstemperatur wurde auf 4400C und der Druck auf im wesentlichen atmosphärischem Druck gehalten. Das Produkt jedes der beiden Versuche wurde kontinuierlich gesammelt und während der Versuche periodisch analysiert. Die Umwandlung in Monoolefin bei jedem Katalysator ist für verschiedene Altersstufen jedes Katalysators in der nachstehenden Tabelle angegeben:Aluminum oxide was impregnated with an aqueous solution of chloroplatinic acid. The drying, calcining and reducing were carried out as described in Example I. To compare this catalyst with the catalyst described in Example I with respect to the dehydrogenation effect, 145 ml of each catalyst were introduced into a reaction tube which had a diameter of 35 mm and a length of 51 cm. A feed consisting of purified n-dodecane was brought into contact with each of the catalysts in cocurrent with hydrogen, the molar ratio of hydrogen to n-dodecane being 2: 1. The contact temperature was kept at 440 ° C. and the pressure at essentially atmospheric pressure. The product of each of the two runs was continuously collected and analyzed periodically during the run. The conversion to monoolefin for each catalyst is given for different ages of each catalyst in the table below:
gebnisse hinsichtlich der Umwandlung und Ausbeute bei Verwendung der mit den verschiedenen Trägern hergestellten, platinhaltigen Katalysatoren sind in der nachstehenden Tabelle angegeben:Conversion and yield results using the with the various carriers The platinum-containing catalysts produced are shown in the table below:
oxydminium
oxide
Katalysatorcatalyst
Aus Platindiaminodinitrit hergestellter
Katalysator nach Beispiel I Made from platinum diaminodinitrite
Catalyst according to Example I.
Aus Chlorplatinsäure
hergestellter Katalysator
nach Beispiel II From chloroplatinic acid
manufactured catalyst
according to example II
Alter
(Stunden)old
(Hours)
8.
12
16
248th.
12th
16
24
12
1612th
16
Umwandlungconversion
12,5
12,1
11,8
11,312.5
12.1
11.8
11.3
10,4
9,7
9,310.4
9.7
9.3
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß der aus Platindiaminodinitrit. hergestellte Katalysator dem aus Chlorplatinsäure hergestellten etwas überlegen ist. Die anfängliche Dehydrierungswirksamkeit des nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellten Katalysators ist wesentlich höher als die des Katalysators, der aus Chlorplatinsäure hergestellt wurde und blieb während des ganzen Versuches höher.The table above shows that the platinum diaminodinitrite. manufactured catalyst dem made from chloroplatinic acid is somewhat superior. The initial dehydration effectiveness of the after the preferred embodiment of the invention produced catalyst is significantly higher than that of the catalyst made from chloroplatinic acid and remained higher throughout the experiment.
B e i s ρ i e 1 IIIB e i s ρ i e 1 III
Auf verschiedenen Trägern aus Aluminiumoxyd wurde eine Anzahl von Katalysatoren hergestellt, um die Wirkung des Säurefaktors, des Makroporen-Volumens und der spezifischen Oberfläche des Trägers auf die Umwandlung von acyclischen gesättigten Kohlenwasserstoffen zu zeigen. In jedem Fall wurde der Katalysator in der im Beispiel I beschriebenen Weise hergestellt. Alle hergestellten Katalysatoren enthielten 0,003 g Platin pro ml Katalysator. Zum Zeigen der Wirksamkeit dieser Katalysatoren wurden 145 ml jedes Katalysators in ein zylindrisches Reaktionsgefäß eingebracht, das eine Länge von 51 cm und einen Durchmesser von 35 mm besaß. Ein Gemisch von n-Dodecan und Wasserstoff in einem Molverhältnis von 0,5 von n-Dodecan zu Wasserstoff wurde bei einer Temperatur von etwa 4400C und im wesentlichen atmosphärischem Druck mit dem Katalysator in Berührung gebracht. Die Berührungszeit betrug 0,3 Sekunden. Der Träger, sein Säurefaktor, Makroporen-Volumen, seine spezifische Oberfläche und die Er-Wenn man die Ergebnisse der mit den Aluminiumoxyden G und H hergestellten Katalysatoren betrachtet, erkennt man, wie entscheidend der Säurefaktor des erfindungsgemäßen Katalysators ist. Bei dem Aluminiumoxyd G sind sowohl der Umwandlungsgrad als auch die Ausbeute niedriger als bei den Katalysatoren, welche der erfindungsgemäßen Forderung hinsichtlich des Säuregehalts genügen. Bei dem Aluminiumoxyd H ist die Ausbeute stark herabgesetzt. Die Ergebnisse, die mit den Katalysatoren auf der Grundlage der Aluminiumoxyde D, E und F erzielt werden, zeigen die Wirkung des Makroporen-Volumens, da sowohl der Umwandlungsgrad als auch die Ausbeute beträchtlich niedriger sind, wenn das Makroporen-Volumen des Trägers unterhalb des hier angegebenen Bereichs liegt. Die mit den Aluminiumoxyden B und C hergestellten Katalysatoren ergeben wesentlich bessere Umwandlungsgrade und Monoolefinausbeuten als die mit einem der anderen Aluminiumoxyde hergestellten Katalysatoren.A number of catalysts have been prepared on various alumina supports to demonstrate the effect of acid factor, macropore volume and specific surface area of the support on the conversion of acyclic saturated hydrocarbons. In each case the catalyst was prepared as described in Example I. All of the catalysts produced contained 0.003 g of platinum per ml of catalyst. To demonstrate the effectiveness of these catalysts, 145 ml of each catalyst was placed in a cylindrical reaction vessel 51 cm long and 35 mm in diameter. A mixture of n-dodecane and hydrogen in a molar ratio of 0.5 of n-dodecane to hydrogen was brought into contact with the catalyst at a temperature of about 440 ° C. and essentially atmospheric pressure. The contact time was 0.3 seconds. The support, its acid factor, macropore volume, its specific surface and the Er-If one looks at the results of the catalysts prepared with the aluminum oxides G and H, one recognizes how crucial the acid factor of the catalyst according to the invention is. In the case of aluminum oxide G, both the degree of conversion and the yield are lower than in the case of the catalysts which meet the requirements according to the invention with regard to the acid content. In the case of aluminum oxide H, the yield is greatly reduced. The results obtained with the catalysts based on alumina D, E and F show the effect of the macropore volume, since both the degree of conversion and the yield are considerably lower when the macropore volume of the support is below this specified range. The catalysts produced with aluminum oxides B and C give significantly better degrees of conversion and monoolefin yields than the catalysts produced with one of the other aluminum oxides.
Drei Katalysatoren, von denen jeder 0,3 °/0 Platin enthielt und einen Träger aus Aluminiumoxyd besaß, die jedoch verschiedene örtliche Platinkonzentra-.tionen aufwiesen, wurden in derselben Weise und mit demselben Einsatz wie im Beispiel'III auf ihre Dehydrierungswirksamkeit geprüft. In der nachstehenden Tabelle ist für jeden dieser drei Katalysatoren die durchschnittliche örtliche Platinkonzentration und der Prozentsatz der Umwandlung zu Monoolefin angegeben. Three catalysts, each containing 0.3 ° / 0 platinum and had a support of alumina, but various local Platinkonzentra-.tionen had were, as tested in the same manner and with the same use in Beispiel'III to their dehydrogenation activity. The table below shows the average local platinum concentration and percentage conversion to monoolefin for each of these three catalysts.
Platinkonzentrationlocal
Platinum concentration
V. Degree of conversion
V.
B
CA.
B.
C.
0,4
0,90.3
0.4
0.9
11,4
. 8,012.7
11.4
. 8.0
Da der Katalysator 0,3 Gewichtsprozent Platin enthält, darf nach der erfindungsgemäßen Definition einer gleichmäßigen Verteilung die örtliche Platinkonzentration nicht höher sein als 0,6 °/0. Die Katalysatoren A und B liegen im Rahmen der Erfindung, während der Katalysator C außerhalb dieses Rahmens liegt. Ein Vergleich der mit dem Katalysator C erzielten Ergebnisse mit den mit den Katalysatoren A und B erzielten zeigt, daß in den erfindungsgemäß her-Since the catalyst contains 0.3 percent by weight of platinum, the local concentration of platinum may not be higher than 0.6 ° / 0 according to the invention definition of a uniform distribution. The catalysts A and B are within the scope of the invention, while the catalyst C is outside this scope. A comparison of the results achieved with the catalyst C with those obtained with the catalysts A and B shows that in the inventively produced
gestellten Katalysatoren die Verteilung des Edelmetalls auf dem Träger aus Aluminiumoxyd entscheidend ist.The distribution of the noble metal on the aluminum oxide support is crucial.
Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator wird in den bekannten Verfahren zum Dehydrieren von acyclischen Kohlenwasserstoffen, d. h. von verzweigten und geradkettigen Paraffinkohlenwasserstoffen verwendet. Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht jedoch in der Dehydrierung von geradkettigen Paraffinkohlenwasserstoffen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die Dehydrierung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen ein Alkylat für die Herstellung von biologischen zersetzbaren Reinigungszusammensetzungen auf der Grundlage von alkylaromati sehen Sulfonaten erhalten wird. Das Dehydrierverfahren kann zum Dehydrieren von acyclischen Kohlenwasserstoffen von praktisch jedem Molekulargewicht verwendet werden. Es ist aber am besten zum Dehydrieren von Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen geeignet. In ihrer bevorzugten Anwendung dient die Erfindung zum Dehydrieren von acyclischen Kohlenwasserstoffen mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül.The catalyst prepared according to the invention is used in the known processes for the dehydrogenation of acyclic hydrocarbons, d. H. used by branched and straight chain paraffinic hydrocarbons. However, a particularly advantageous application of the invention consists in the dehydration of straight-chain paraffinic hydrocarbons. It has surprisingly been found that the dehydration of straight-chain hydrocarbons an alkylate for the production of biodegradable ones Cleaning compositions based on alkylaromati see sulfonates obtained will. The dehydrogenation process can be useful for the dehydrogenation of acyclic hydrocarbons any molecular weight can be used. But it is best for dehydrating hydrocarbons with 6 to 30 carbon atoms are suitable. In its preferred application, the invention is used for Dehydrogenating acyclic hydrocarbons containing 8 to 20 carbon atoms per molecule.
Die Produkte des Dehydrierverfahrens sind äthylen-The products of the dehydrogenation process are ethylene
monoungesättigte Kohlenwasserstoffe. Durch die erfindungsgemäße Dehydrierung von im wesentlichen geradkettigen Paraffinkohlenwasserstoffen erhält man ein Produkt, das sich besonders für die Herstellung von biologisch zersetzbaren Reinigungsmitteln eignet. Auf jeden Fall zeichnen sich die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch aus, daß sie wesentlich reiner sind als die mit den bisherigen Verfahren und Katalysatoren hergestellten. Der Gehaltmonounsaturated hydrocarbons. The inventive dehydration of essentially straight-chain paraffin hydrocarbons you get a product that is especially useful for the production of biodegradable cleaning agents. In any case, the products of the invention stand out Process in that they are much purer than those with previous processes and catalysts. The salary
ίο an Aromaten und Polyolefinen ist wesentlich niedriger, und durch die Dehydrierreaktionen werden weniger Skelettisomere gebildet. In den verwendeten Dehydrierreaktionsgefäßen betragen die Oberflächen-Raumgeschwindigkeiten im allgemeinen 61 bis 457 cm proίο in aromatics and polyolefins is much lower, and fewer skeletal isomers are formed by the dehydrogenation reactions. In the dehydration reaction vessels used the surface space velocities are generally 61 to 457 cm per
ι s Sekunde. Oberflächen-Raumgeschwindigkeiten im obersten Teil dieses Bereiches werden bevorzugt.ι s second. Surface space velocities in the uppermost Part of this range are preferred.
Die Erfindung ist nicht an die Verwendung eines Katalysators von bestimmter Form oder Größe gebunden. Vorzugsweise werden jedoch KatalysatorenThe invention is not restricted to the use of a catalyst of any particular shape or size. However, catalysts are preferred
ao von geringer Teilchengröße verwendet. Die Teilchen haben vorzugsweise eine solche Form, daß sie nicht zu einem merklichen Druckabfall in dem Dehydrierreaktionsgefäß führen.ao of small particle size is used. The particles preferably have a shape such that they do not lead to a noticeable pressure drop in the dehydrogenation reaction vessel.
Claims (4)
Oberfläche von mindestens 10 m2/gund ein Makro- 15 Ein Zweck der Erfindung besteht in der Herstellung poren-Volumen von mindestens 0,05 cm3/g be- eines edelmetallhaltigen Katalysators, in dem der sitzt, so dispergiert, daß mindestens 50 Gewichts- Edelmetallgehalt des Katalysators maximal ausgenutzt prozent des gesamten Platingruppenmetall-Ge- wird. Ferner ist es ein Zweck der Erfindung, einen haltes eines Katalysatorteilchens in einer örtlichen Katalysator zum Dehydrieren von geradkettigen Konzentration vorliegen, die nicht höher ist als 20 Paraffinkohlenwasserstoffen unter Bildung von äthylendas Doppelte der Gesamtkonzentration des Platin- monoungesättigten Kohlenwasserstoffen bei minimaler gruppenmetalls in diesem Teilchen, und der Säure- Umwandlung zu Aromaten und äthylenpolyungesättigfaktor des fertigen Katalysators weniger als 4,0 be- ten Kohlenwasserstoffen zu schaffen,
trägt. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zurA further, economically very serious, low-acid, possibly heat-stable, disadvantage of many of the known noble metal-containing supports made of aluminum oxide with large catalysts is that the noble metal content of the surface and large macropore volume in the catalyst is not is used to the maximum. Applied in a very fine distribution and the catalyst is in many cases a large part of the noble metal content is calcined and reduced, so that the catalyst is arranged on and in this in such a way that 0.02 to 2.0 Ge of this part is obtained is never exploited. In view of the high weight percentage of platinum group metal in terms of cost, it is very desirable to allow maximum off-dissolution on alumina whose acid factor utilizing the noble metal content of the catalyst is not greater than 2.0 and which has specific compositions. .
A surface area of at least 10 m 2 / g and a macro- 15 A purpose of the invention is to produce pore volume of at least 0.05 cm 3 / g of a precious metal-containing catalyst, in which the sits, dispersed so that at least 50 weight - Noble metal content of the catalyst is utilized to the maximum percentage of the total platinum group metal content. Furthermore, it is a purpose of the invention to have a hold of a catalyst particle in a local catalyst for dehydrogenating straight-chain concentration which is not higher than 20 paraffinic hydrocarbons to form ethylene twice the total concentration of platinum monounsaturated hydrocarbons with minimal group metal in this particle, and the acid conversion to aromatics and ethylene polyunsaturation factor of the finished catalyst to create less than 4.0 hydrocarbons,
wearing. The invention is a method for
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36155264 | 1964-04-21 | ||
| US361552A US3274287A (en) | 1964-04-21 | 1964-04-21 | Hydrocarbon conversion process and catalyst |
| DEM0064949 | 1965-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1543194A1 DE1543194A1 (en) | 1969-06-19 |
| DE1543194C true DE1543194C (en) | 1973-05-03 |
Family
ID=
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