DE814138C

DE814138C - Verfahren zur Ausfuehrung von katalytischen Reaktionen

Info

Publication number: DE814138C
Application number: DEP38299A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Von Dr Fuener; Walter Dr Simon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-03-31
Filing date: 1949-03-31
Publication date: 1951-09-20

Description

Verfahren 'zur Ausführung von katalytischen Reaktionen Es ist bekannt, daß man katalytische Reaktionen, insbesondere zur Verbesserung von Kohlenwasserstoffölen, in Gegenwart von Tonerde, die mit katalytisch wirkenden Metallverbindungen versehen ist, mit Erfolg ausführen kann.
Es wurde nun gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, für die genannten Zwecke als Katalysator eine Totierde zu verwenden, die durch Ausfällen von Tonerdehydrat aus einer Aluminiumsalzlösung bei Temparaturen oberhalb 8o' und einem pil-Wert zwischen etwa 7 und io und nachträgliches Erhitzen hergestellt ist und die mit Metallverbindungen von Metallen der 5. und 6. Gruppe des Periodischen Systems, zweckmäßig zusammen init solchen der Metalle der Eisengruppe, versehen ist. Die in der erNvähnten #Veise hergestellten Tonerdeträger besitzen ein hohesAbsorptionsvermögen, selir geringes Schüttgewicht und in\'erbindung mit den genannten Schwermetallverbindungen eine besonders große katalytische Wirksamkeit. Vorzugsweise verwendet man die Oxyde oder Sulfide der Metalle der 5. und 6. Gruppe und der Eisengruppe. Die Katalysatoren sind besonders wirksam bei Hy- drierungen, bei gewöhnlichen oder erhöhten Drukken sowie bei der raffinierenden Druckhydrierung. Auch für andere katalytische Reaktionen, z. B. die Fetthärtung, Herstellung von Olefinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, kann der Katalysator verwendet werden.
Für die Hydrierung ein- und mehrfach ungesättigter Kohlenwasserstoffe und die Raffination oder Vorbehandlung von Kohlenwasserstoffölen oder deren Fraktionen sowie Wachsen oder Fetten, die unerwünschte Sauerstoff-, Schwefel-, Stickstoffverbindungen und/oder in der Wärme leicht polymerisierbare Bestandteile enthalten, hat sich diese Tonerde inVerbindungen mitOxyden oderSulfiden von Molybdän oder Wolfram einerseits und Nickel oder Kobalt anderseits als besonders vorteilhaft erwiesen.
Zur Herstellung der Tonerde werden die Aluminiumsalzlösung und das Fällungsmittel ohne Vorerhitzung in ein entsprechend hoch erhitztes Gefäß oder eine entsprechend hoch erhitzte Flüssigkeit gegossen. Es ist hierbei erforderlich, daß Temperaturen oberhalb 8o', z. B. von 85 bis ioo', und ein PH-Wert zwischen etwa 7 und io aufrechterhalten werden. Man kann auch Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des Umsetzungsgemisches bei At- mosphärendruck anwenden, indem man im geschlossenen Gefäß, beispielsweise unter Drucken von 5 at und mehr, arbeitet.
Der Niederschlag wird von der zweckmäßig noch heißen Flüssigkeit-, im allgemeinen jedenfalls bei Temperaturen nicht unter etwa 4a bis 5o', abgetrennt und dann ausgewaschen. Im Gegensatz zu den in üblicher Weise bei tieferen Temperaturen ausgefällten Tonerdehydratniederschlägen läßt sich der Niederschlag leicht in verhältnismäßig kurzer Zeit mit heißem Wasser salzfrei waschen.
Das so hergestellte Tonerdehydrat kann nach dem Trocknen, vorzugsweise bei i oo bis i 5o', ohne Schwierigkeit in einer Presse auf Formlinge verarbeitet werden, die sich durch besonders große Härte von auf andere Weise erzeugten Tonerdehydratformlingen unterscheiden. Durch Erhitzen auf oberhalb 300', insbesondere 3oo bis 6oo', erhält man festgeformte aktive Tonerde.
Nach dem Tränken mit Lösungen von Verbindungen der genannten Metalle wird erneut auf oberhalb 3oo' erhitzt. Wird die Erhitzung in Gegenwart von Schwefelwasserstoff durchgeführt, so erhält man die entsprechenden Sulfide.
Die so erhaltenen Katalysatoren sind besonders wirksam, wenn sie auf ioo Teile Tonerde etwa 5 bis 45 Teile, zweckmäßig io bis 3o Teile, eines Oxyds oder Sülfids. von Wolfram, Molybdän, Chrom oder Vanadin und o,5 bis io Teile, insbesondere i bis 6 Teile, eines Oxyds oder Sulfids eines Metalls der Eisengruppe, insbesondere von Nickel oder Kobalt, enthalten.
Bei der vorbehandelnden oder raffinierenden Druckhydrierung von Kohlenwasserstoffölen, wofür diese Katalysatoren besonders gegeignet sind, wählt man eine Temperatur von 380 bis 460' und Durchsätze von o,5 bis 2,5 kg Ausgangsstoff je Liter Katalysatorraum und Stunde und führt die Reaktion so durch, daß sich nur wenig niedrigsiedende Produkte bilden. Die so erhaltenen Produkte weisen einen guten Reinheitsgrad. auf und sind für eine anschließende katalytische, z. B. spaltende Weiterverarbeitung gut geeignet.
Beispiel Eine Aluminiumnitratlösung, deren Konzentration einem Al 203-Gehalt von 8% entspricht, und eine z5%ige Ammoniaklösung werden gleichzeitig in ein auf 95' erwärmtes Gefäß gegossen, so daß die Mischung der Lösungen imGefäßeinenPH-Wert von 7 aufweist. Die noch heiße Lösung wird zusammen mit dem entstandenen Niederschlag auf eine Filterpresse gebracht und der Filterkuchen mit 7o bis go' heißem Wasser 3 bis 4 Stunden lang gewaschen. Das so erhaltene Tonerdehydrat wird nach dem Trocknen zerkleinert, zu Pillen gepreßt und dann auf 3oo bis 350' erhitzt. Die Masse hat ein Schüttgewicht von 0,35 bis o,4o kg/l.
Die geformte Tonerde wird mit einer ammoniakalischen Lösung vonWolframsäure und Nickelsulfat getränkt, bei 140' getrocknet und im Schwefelwasserstoffstrom bei 40o bis 4500 geschwefelt. Die Pillen werden dann gemahlen, wieder gepreßt und ein zweites Mal geschwefelt. Der fertige Katalysator enthält 70% Tonerde, 27"/o Wolframsulfid und 30/9 Nickelsulfid.
Über diesen Katalysator leitet man ein Steinkohlenmittelöl mit i8% Phenolen, 2% organischen Stickstoffverbindungen und wenig Schwefelverbindungen zusammen mit Wasserstoff unter einem Druck von 25o at bei 420' und erhält ein raffiniertes Mittelöl, das sich störungsloskatalytischweiterverarbeiten, z. B. aufspalten läßt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Ausführung kataIytischer Reaktionen, insbesondere zur Verbesserung von Kohlenwasserstoffölen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator eine Tonerde verwendet; die durch Ausfällen von Tonerdehydrat aus einer Aluminiumsalzlösung bei Temperaturen oberhalb 8o' einem pH-Wert zwischen etwa 7 und io und nachträglichesErhitzenhergestellt ist und die mit Metallverbindungen 'von Metallen der 5. und 6. Gruppe des Periodischen Systems, zweckmäßig zusammen mit solchen der Metalle der Eisengruppe, versehen ist.