EP0904838A2

Method for preparing a shell-type catalyst

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Schalenkatalysators, bei dem ein nichtporöses anorganisches Trägermaterial, welches eine BET-Oberfläche von weniger als 80 m2/g aufweist, mit einer katalytisch wirksamen Schale versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einem Schritt eine Suspension aus wenigstens einer in Wasser löslichen Edelmetallverbindung und einer im wesentlichen nicht wasserlöslichen Coatingverbindung auf das Trägermaterial aufgetrocknet wird und anschließend das resultierende schalenförmig beschichtete Trägermaterial in einem reduktiv wirksamen Gasstrom aktiviert wird. Mit dem Verfahren der Erfindung gelingt es, ein nicht poröses Trägermaterial in einem einzigen Arbeitsschritt mit Aktiv- und Coatingmaterial gleichzeitig zu beschichten sowie mit dem resultierenden Schalenkatalysator höhere Raumgeschwindigkeiten ohne Umsatzeinbußen bei der selektiven Hydrierung von Acetylen in Gasströmen zu erzielen.

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28 claims: 20 independent, 8 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Herstellung eines Schalenkatalysators, bei dem ein nicht poröses anorganisches Trägermaterial, welches eine BET-Oberfläche von weniger als 80 m 2 /g aufweist, mit einer katalytisch wirksamen Schale versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einem Schritt eine Suspension aus wenigstens einer in Wasser löslichen Edelmetallverbindung und einer im wesentlichen nicht wasserlöslichen Coatingverbindung auf das Trägermaterial aufgetrocknet wird und anschließend das resultierende schalenförmig beschichtete Trägermaterial in einem reduktiv wirksamen Gasstrom aktiviert wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterialien Formkörper aus Glas, Quarz, Keramik, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Graphit, Formkohlen, Metall oder Steatit eingesetzt werden.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Formkörper auf Basis SiO 2 und/oder Al 2 O 3 eingesetzt werden.
  4. 4
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien in Form von Hohlextrudaten, Vollextrudaten, Kugeln, Granalien, Tabletten und/oder Strängen eingesetzt werden.
  5. 5
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien mit Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 50 mm eingesetzt werden.
  6. 6
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien mit einer BET-Oberfläche von < 10 m 2 /g eingesetzt werden.
  7. 7
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien mit einem Porenvolumen < 0,5 ml/g eingesetzt werden.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien mit einem Porenvolumen von < 0,1 ml/g eingesetzt werden.
  9. 9
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägermaterialien mit einem Fe 2 O 3 -Gehalt < 0,5 Gew.-% eingesetzt werden.
  10. 10
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wasserlösliche Verbindungen von Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt und/oder Au eingesetzt werden.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Oxide, Hydroxide, Carbonate, Halogenide, Nitrate, Salze organischer Säuren und/oder Komplexverbindungen der Edelmetalle eingesetzt werden.
  12. 12
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Edelmetallverbindung als wäßrige Lösung enthaltend die Edelmetallverbindung, berechnet als Metall, in einer Konzentration von > 1 Gew.-%, eingesetzt wird.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Edelmetallverbindung als wäßrige Lösung eingesetzt wird, welche die Edelmetallverbindung in einer Konzentration von > 5 Gew.-% enthält.
  14. 14
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Edelmetallverbindungen eingesetzt werden, die in einer Konzentration, berechnet als Metall von wenigstens 0,01 Gew.-% in Wasser von 30°C gelöst werden können.
  15. 15
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Coatingmaterialien oxidische Verbindungen von Metallen eingesetzt werden, die in einer Konzentration, berechnet als Metall, von weniger als 4 Gew.-% in Wasser von 30°C gelöst werden können.
  16. 16
    Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 und/oder ZrO 2 eingesetzt werden.
  17. 17
    Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxide mit einem mittleren Agglomeratgrößenbereich bis 15 µm eingesetzt werden.
  18. 18
    Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxide mit einer Agglomeratgröße im Bereiche von 3 - 7 µm eingesetzt werden,
  19. 19
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxide mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 50 - 500 m 2 /g eingesetzt werden.
  20. 20
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxide mit einer Stampfdichte im Bereich von 10 - 800 g/l eingesetzt werden.
  21. 21
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Wasser lösliche Edelmetallverbindung und die in Wasser im wesentlichen nicht lösliche Coatingverbindung, jeweils bezogen auf den Metallgehalt, in einem Gewichtsverhältnis von Edelmetallverbindung :Coatingverbindung im Bereich von 0,1 : 1 bis 5 : 1 eingesetzt werden.
  22. 22
    Verfahren nach Einspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Edelmetallverbindung :Coatingverbindung in einem Gew.-Verhältnis im Bereich 0,5 : 1 bis 2 : 1 eingesetzt werden.
  23. 23
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelmetallverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schalenkatalysators, in einem Gewichtsverhältnis, berechnet als Metall, im Bereich von 0,0001 :1 bis 0,02 : 1, eingesetzt wird.
  24. 24
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Coatingverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schalenkatalysators und berechnet als Metall, in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 0,0005 :1 bis 0,04 : 1, eingesetzt wird.
  25. 25
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserstoff aufweisender Gasstrom zur Aktivierung eingesetzt wird.
  26. 26
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Träger aufzutrocknenden Suspension Haftungsvermittler zugesetzt werden.
  27. 27
    Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension zusätzliche Dotierungsverbindungen zugesetzt werden.
  28. 28
    Verwendung des nach den vorhergehenden Ansprüchen erhaltenen Schalenkatalysators zur selektiven Hydrierung von Acetylen in Gasströmen, insbesondere von Chlorwasserstoffgas im Vinylchloridprozess.
Independent claims28