CH653571A5 - Eisenoxidkatalysator fuer die dampfreformierung und verfahren zur dampfreformierung. - Google Patents

Eisenoxidkatalysator fuer die dampfreformierung und verfahren zur dampfreformierung. Download PDF

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CH653571A5
CH653571A5 CH2082/83A CH208283A CH653571A5 CH 653571 A5 CH653571 A5 CH 653571A5 CH 2082/83 A CH2082/83 A CH 2082/83A CH 208283 A CH208283 A CH 208283A CH 653571 A5 CH653571 A5 CH 653571A5
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der kataly-tischen Reformierung von gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen unter Injizierung von Dampf zur Erzeugung von Wasserstoff.
Bei der Gewinnung von Wasserstoff ist es gut bekannt, ein Kohlenwasserstoff-Material mit einem Katalysator bei hohen Temperaturen in Gegenwart von Dampf zu behandeln. Die im allgemeinen verwendeten Kohlenwasserstoffmaterialien sind Erdgas und Naphtha, die bis auf einen Gehalt von 0,1 ppm (1 Gewichtsteil pro 1 Million Gewichtsteile) Schwefel entschwefelt wurden. Die Produkte der Reaktion sind Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Diese Produkte werden häufig abgekühlt und über einen Konvertierungskatalysator geleitet, wo das Kohlenmonoxid unter Bildung von zusätzlichem Wasserstoff und Kohlendioxid mit Dampf weiter umgesetzt wird.
Es kann dabei erforderlich sein, dass Wasserstoffgeneratoren und insbesondere Wasserstoffgeneratoren für Brennstoffzellen- Kraftwerke mit schwereren Brennstoffen und in der Zukunft auch mit Flüssigkeiten auf Kohlebasis betrieben werden. Diese schwereren Destillat-Brennstoffe können nicht ohne weiteres auf den Schwefelgehalt von 0,1 ppm entschwefelt werden, der für das übliche Dampfreformierungs-Verfahren erforderlich ist. Die direkte Reformierung von 5 schwereren Brennstoffen ohne Entschwefelung erfordert höhere Temperaturen, um die Verminderung der katalytischen Aktivität in Gegenwart von Schwefel auszugleichen. Wenn bei einem solchen Betrieb die handelsüblichen Nickel-Dampfreformierungs-Katalysatoren verwendet werden, io kommt es zu einer Abscheidung von Kohlenstoff und zu einem Zusetzen des Reaktors, und der Betrieb des Reaktors kann nicht aufrechterhalten werden. Das Problem der Bildung von Kohlenstoff an üblichen Nickelkatalysatoren kann überwunden werden, indem man Luft oder Sauerstoff zu der ls Kohlenwasserstoff/Dampf'Brennstoff-Mischung zusetzt. Bei Verhältnissen von Sauerstoff zu Kohlenstoff (02/C), die 0,42 bis 0,46 betragen oder höhere Werte aufweisen, wird durch eine Vorerhitzung auf 738 C (1360CF) die Bildung von Kohlenstoff vermieden. Um andererseits die Wasserstofferzeu-20 gung zu optimieren, ist es wünschenswert, das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff unter 0,42 abzusenken. So sind beispielsweise für Verwendungen für Brennstoffzellen-Kraftwerke Verhältnisse 02/C im Bereich von 0,35 wünschenswert.
25 Es besteht demzufolge ein Bedürfnis nach einem Katalysator, der im Hinblick auf eine Kohlenstoffbildung weniger empfindlich ist und der es gestattet, in einem autothermen Reformer bei verminderten 02/C-Verhältnissen zu arbeiten.
Dieses Bedürfnis wird durch ein Katalysatorsystem ge-30 mäss den Patentansprüchen befriedigt. Die Verwendung eines derartigen Katalysatorsystems in einem Dampfreformierungs-Verfahren führt zu einem neuen vorteilhaften Verfahren dieser Art.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit einen Katalysa-35 tor, der spezifisch an die Verwendung in autothermen und rohrförmigen Dampfreformierungs-Systemen angepasst ist, und durch den das Zusetzen derartiger Reformierungssyste-me mit Kohlenstoff im wesentlichen aufgehoben ist, und der es darüber hinaus ermöglicht, autotherme Reformer bei ver-40 minderten 02/C-Verhältnissen mit schwereren Destillat-Kohlenwasserstoffen wie Heizöl Nr. 2 zu betreiben. Derartige Katalysatoren enthalten stabilisiertes Eisenoxid, das wenigstens 90 Gew.-% Eisenoxid enthält, und Eisenoxid, das auf einen Aluminiumoxid-Träger aufgebracht ist. Das Alu-45 miniumoxid kann gegebenenfalls mit Lanthan stabilisiert oder Calciumoxid imprägniert sein.
Gemäss einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein autothermes Reformierungsverfahren geschaffen, bei dem das erfindungsgemässe Katalysatorsystem so verwendet wird.
Gemäss einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemässe Katalysatorsystem bei einem Dampfreformierungs-Verfahren in einem rohrförmigen Reaktor verwendet.
ss Nachfolgend werden die obigen Angaben sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung in einer Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
6o Fig. 1 Bereiche für den kohlenstofffreien Dampfrefor-mierungs-Betrieb für verschiedene Katalysatoren als Funktion der Verhältnisse von Sauerstoff zu Brennstoff-Kohlenstoff und Reaktionstemperatur,
Fig. 2 die Aktivität des erfindungsgemässen Katalysator-65 materials als Funktion der Temperatur.
Die erfindungsgemässen Eisenoxid-Katalysatoren können entweder Eisen (Il)oxid oder Eisen(III)oxid enthalten, wobei sie im allgemeinen (vergi, die nachfolgenden Beispiele)
3
653 57t eine Mischung dieser beiden Oxide enthalten. Wenn das Eisenoxid ohne Träger verwendet wird, enthält es Promotoren wie Aluminiumoxid, Kaliumoxid, Calciumoxid und Sili-ciumdioxid in relativ geringen Mengen, beispielsweise bis zu etwa 2 Gew.-%, die während der Katalysatorherstellung zugesetzt werden können. In derartigen Fällen bildet das Eisenoxid (FeO und Fe203) wenigstens 90 Gew.-% des Katalysators. Ein auf einen Träger aufgebrachtes Eisenoxid wird im allgemeinen aus einer wässrigen Lösung in einen Aluminiumoxid-Träger einimprägniert. Das Eisenoxid auf einem Träger bildet von etwa 10 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% des erfindungsgemässen Katalysators + Trägermaterial, wobei es vorzugsweise etwa 20 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% bildet. Obwohl das auf einen Träger aufgebrachte Eisenoxid Promotoren oder Modifikatoren enthalten kann, ist es im typischen Falle frei davon.
Als Trägermaterial können entweder A1203, ein mit Lanthan stabilisiertes Aluminiumoxid oder ein mit Calciumoxid imprägniertes Aluminiumoxid verwendet werden. Obwohl die Grössenverhältnisse der Al203-Pellets in Abhängigkeit von der Reaktorgrösse und anderen Systemvariablen festgelegt werden, weisen die Pellets typischerweise einen Durchmesser von etwa 0,318 cm (etwa 0,125 inch) sowie eine mittlere Länge von etwa 0,356 cm (etwa 0,14 inch) auf und können im Handel bezogen werden (Bezugsquelle: Harshaw Chemical Co., Cleveland, Ohio, Typenbezeichnung Al-4104E). Mit Lanthan stabilisierte Aluminiumoxid-Träger bilden ebenfalls ein handelsübliches Trägermaterial für Katalysatoren (Bezugsquelle: W. R. Grace & Co., Typenbezeichnung z.B. Grace SRDX-1/79-1). Das Calciumoxid enthaltende Aluminiumoxid wird dadurch hergestellt, dass man das Aluminiumoxid mit einer (vorzugsweise wässrigen) Lösung eines Calciumsalzes (vorzugsweise Calciumnitrat) imprägniert, woran sich ein Trocknen zur Entfernung des Lösungsmittels und ein Calcinieren an der Luft zur Oxidation des abgeschiedenen Salzes zu Calciumoxid anschliesst. Die Calciniertemperaturen können in Abhängigkeit von dem jeweiligen verwendeten Salz variieren; im allgemeinen werden jedoch Temperaturen von etwa 1010 °C (etwa 1850°F) verwendet, z.B. für Calciumnitrat. Auf dem Trägermaterial wird genug Calciumsalz abgeschieden, damit nach dem Calcinieren etwa 10 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% Calcium in dem Trägermaterial vorliegen, vorzugsweise etwa 15 Gew.-%.
Das erfindungsgemässe Eisenoxid-Katalysatormaterial wird auf dem Trägermaterial nach irgendeinem dem Fachmann bekannten üblichen Verfahren abgeschieden, und wie bereits angegeben, vorzugsweise aus einer wässrigen Lösung. Metallsalze, typischerweise die Nitrate, werden in entweder wässrigen oder organischen Lösungsmitteln gelöst und auf dem Träger getrocknet. Die abgeschiedenen Salze werden dann unter Bildung der Oxide calciniert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Beispiel 1
Erfindungsgemässe Dampfreformierungs-Katalysatoren wurden wie folgt hergestellt: 5 g extrudierte Al203-Pellets mit einem Durchmesser von 0,318 cm (0,125 inch) und einer mittleren Länge von 0,356 cm (0,14 inch) (erhältlich von Harshaw Chemical Co., Cleveland, Ohio, Typenbezeichnung A1-4104E) wurden mit 7,5 ml einer wässrigen Lösung imprägniert, die 1,2 g Fe(N03)3 • 9H20 pro ml Lösung enthielt. Das imprägnierte Material wurde dann 5 Min. in einen Ultraschallmischer gegeben. Das Material wurde aus dem Ultraschallmischer entfernt, eine Vi Std. bei Raumtemperatur stehengelassen, I-V2 Std. bei 149 C (300 F) getrocknet und über Nacht bei 1016 ' C ( 1860" F) calciniert.
Beispiel 2
Eisenoxid auf einem mit Lanthan stabilisierten Aluminiumoxid wurde wie folgt hergestellt: 1713 g Fe(N03)3 • 9H20 wurden in 212 ml Wasser gelöst. Diese Lösung wurde 5 dazu verwendet, Pellets aus einem mit Lanthan stabilisierten Aluminiumoxid-Träger zu imprägnieren (das Trägermaterial kann von W. R. Grace Corporation (Davison Division) unter der Bezeichnung SRDX-1/79-1 bezogen werden). Die Pellets wiesen ähnliche Abmessungen auf wie die von Bei-io spiel 1. Die Mischung wurde 5 Minuten in einen Ultraschallmischer gegeben, dann 30 Minuten stehen gelassen und die überschüssige Lösung wurde dekantiert. Der Katalysator wurde bei 132 C (270°F) 3 Vi Stunden getrocknet und dann bei 817 C (1502 F) 16 Stunden calciniert. Das fertig behan-15 delte Produkt wog 980 g.
Beispiel 3
Ein Dampfreformierungskatalysator aus Eisenoxid auf einem CaO-haltigen A1203 wurde wie folgt hergestellt:
Eine Lösung aus 600 g Ca(N03)2 • 4H20 in 177 ml Was-20 ser wurde dazu verwendet, 365 g der in Beispiel 1 beschriebenen Al203-Pellets (Harshaw A1-4104E) zu imprägnieren. Das imprägnierte Material wurde 5 Minuten in einen Ultraschallmischer gegeben und dann 30 Minuten stehen gelassen. Danach wurde die überschüssige Lösung abdekantiert, wo-25 nach l-'A Stunden bei 149 °C (300°F) getrocknet und danach 16 Stunden bei 1010 °C (1850°F) calciniert wurde. Das erhaltene Produkt wog 426 g. Dieses Material wurde danach mit einer Lösung von 425 g Fe(N03)3 • 9H20 in 47 ml Wasser imprägniert. Das Material wurde 5 Minuten in einen Ul-30 traschallmischer gegeben, 30 Minuten stehen gelassen und danach wurde die überschüssige Lösung abdekantiert. Der Katalysator wurde 3 Stunden bei 143 °C (290°F) getrocknet und 16 Stunden bei 999 °C (1830°F) calciniert. Das Imprägnieren mit Fe(N03)3 • 9H20, Mischen, Trocknen und Cal-35 cinieren wurde danach wiederholt.
Beispiel 4
Ein stabilisierter Eisenoxidkatalysator ohne Trägermaterial, der für die Ammoniaksynthese bestimmt war, wurde im 40 Handel bezogen (Quelle: Katalco Corporation of Oak Brook, Illinois). Dieses Material (Typenbezeichnung Katalco 35-4) wies die folgende chemische Zusammensetzung (in Gewichts-%) auf:
FeO
24,5
Fe203
69,1
Freies Eisen keines
Gesamteisen
93,6
A1203
2,5
k2o
0,8
CaO
2,0
Si02
0,4
P
Spuren
S als SO 3
Spuren
Chlorid
< 10 ppm
Fe / Fe
0,41
Weitere unbedeutende Verunreinigungen
Spuren V und Ti.
Ein Beispiel für das verbesserte Verhalten von Katalysa-
toren gemäss der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 ge-60 zeigt, in der A ein handelsüblicher Nickelkatalysator (25 Gew.-% auf einem a-Aluminiumoxid-Trägermaterial) ist; B das CaO auf A1203 gemäss Beispiel 3 ist; und C Eisenoxid auf dem mit CaO imprägnierten A1203 gemäss Beispiel 3 ist; und D der Katalysator ohne Träger gemäss Beispiel 4 65 iSt.
Die Prüfung der Katalysatoren wurde in einem autothermen Reformer mit einem Durchmesser von 5,08 cm (2 in-ches) und einer Länge von etwa 60,96 cm (etwa 24 inches)
653 571
4
durchgeführt. Die Wärme wurde durch interne Verbrennung des Brennstoffs mit Luft zugeführt. Als Brennstoff wurde Heizöl No. 2 verwendet. Es ist zu erkennen, dass bei der Verwendung des Heizöls No. 2 nicht nur eine Verminderung der Kohlenstoffbildung auf dem Katalysatormaterial erhalten wird, sondern dass der Anteil von Sauerstoff gegenüber dem Brennstoff beträchtlich niedriger gehalten werden kann als bei Verwendung des üblichen Nickelkatalysators oder selbst bei Verwendung anderer Oxide, was zu einer verbesserten Qualität des erzeugten Wasserstoffs und zu einer Zunahme der Reformierungs-Effizienz führt.
In der nachfolgenden Tabelle werden weitere verbesserte Betriebseigenschaften von Katalysatoren gemäss der vorliegenden Erfindung gegenüber üblichen Nickelkatalysatoren nachgewiesen. Die Prüfung wurde unter den Bedingungen des Dampfreformierens in einem rohrförmigen Reaktor unter Verwendung einer elektrischen Beheizung eines rohrför-s migen Dampfreformers mit einem Durchmesser von 3,18 cm (1,25 inches) und einer Länge von 152,4 cm (5 feet) durchgeführt, wobei die Eingangstemperatur etwa 510 C (etwa 950CF) und die Ausgangstemperatur etwa 913 CC (etwa 1675 F) betrugen, wenn Heizöl No. 2 als Brennstoff verwen-io det wurde. Der Druckabfall (der eine Abnahme der Wirksamkeit anzeigt) wurde als Funktion der Zeit wie angegeben gemessen:
Tabelle
Katalysator Steigerung des Zeit (Stunden)
Druckabfalls
Nickelauf 0,062 MPa 15
Calcium-aluminat
Eisenoxid auf 0 100
Ca0/Al203
Eisenoxid auf 0 100
lanthan-stabili-
siertem Aluminiumoxid
Fig. 2 zeigt ebenfalls die verbesserten Betriebseigenschaften von erfindungsgemässen Katalysatoren, wobei D das Eisenoxid ohne Träger gemäss Beispiel 4 ist; C ist Eisenoxid auf einem mit CaO imprägnierten Aluminiumoxid gemäss Beispiel 3; E ist Eisenoxid auf unbehandeltem Aluminiumoxid; und F ist Eisenoxid auf lanthan-stabilisiertem Aluminiumoxid gemäss Beispiel 2.
Die Reaktanten wurden in einem isothermen rohrförmigen Dampf-Mikroreformer mit einem Innendurchmesser von 0,775 cm (0,305 inch), der über eine Länge von 2,54 cm
(1 inch), bzw. 0,5 g, Katalysatormaterial enthielt. Als Brenn-30 stoff wurde Ethan, das 2,225 Gew.-ppm H2S (bei etwa Atmosphärendruck) enthielt, verwendet.
In Fig. 2 werden die Daten für die Katalysatoren in einem üblichen Arrhenius-Diagramm gezeigt. In diesem Diagramm wird die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante (k) ge-35 gen die reziproke absolute Versuchstemperatur aufgetragen.
Die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante (k) (synonym mit Aktivität) wird durch die folgende Gleichung pseudo-erster Ordnung definiert:
k = (Raumgeschwindigkeit) . In ( 1
,„ % Umwandlung x 100 '
Bei einem vorausgehenden Versuch mit Al203-Pellets (Harshaw A1-4104E) ergab eine visuelle Überprüfung des Katalysators im Mikroreaktor, dass sich im Katalysatorbett Kohlenstoff gebildet hat. Wenn jedoch gemäss der vorliegenden Erfindung zu diesem gleichen Aluminiumoxid Eisenoxid zugesetzt wurde, wurde eine derartige Kohlenstoffbildung im wesentlichen ausgeschaltet. Im Falle der A1203-Pellets reichte die Bildung des abgeschiedenen Kohlenstoffs aus, eine Matrix zu bilden, die die Aluminiumoxid-Teilchen einkapselte und ein grösseres Aggregat vieler Aluminiumoxid-Teilchen bildete, die von Kohlenstoff umhüllt waren. Wenn wie im Falle der Beispiele Al203-Pellets verwendet wurden, die Eisenoxid enthielten, wurde im Katalysatorbett kein Kohlenstoff festgestellt.
Eine visuelle Überprüfung des Eisenoxids (Katalco 35-4) auf dem lanthan-stabilisierten Aluminiumoxid und von Eisenoxid auf dem CaO-imprägnierten A1203 zeigte ebenfalls keine Kohlenstoff-Bildung.
Reformer-Typen, in denen für die erfindungsgemässen Katalysatoren eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Kohlenstoffbildung gezeigt werden konnte, sind rohrförmige Reformer, autotherme Reformer, adiabatische Reformer und zyklische Reformer. Der primäre Unterschied zwischen
45
diesen Reformern liegt in der Art und Weise, auf die die für die endotherme Reformierungsreaktion erforderliche Wärme zugeführt wird. In den rohrförmigen Reformer wird die Wärme durch die Wände eines Zylinders auf das Katalysa-50 tormaterial übertragen. Als Beispiel für einen derartigen Reformer wird der in der US-PS 4 098 589 beschriebene Reformer genannt, wobei der Inhalt dieses Patents durch ausdrückliche Bezugnahme als Teil der vorliegenden Erfindung anzusehen ist. Bei einem autothermen Reformer wird die 55 Wärme dem Katalysatorbett direkt durch die erhitzten Gase zugeführt, die in den Reformer einströmen. Als Beispiel wird auf den Reformer gemäss US-PS 3 967 507 verwiesen, und der Inhalt dieser Patentschrift wird durch die ausdrückliche Bezugnahme als Teil der vorliegenden Beschreibung angese-60 hen.
In dem cyclischen Reformer arbeiten eine Vielzahl von Reformern gleichzeitig, wobei ein Satz von Reformern in einer Verbrennungsphase (Reaktion von Brennstoff mit Luft) arbeitet, um die erforderliche Wärme für die Wasserstoffer-65 zeugungsphase zu liefern, in der der andere Satz von Reformen arbeitet (Umsetzung von Kohlenwasserstoff mit Dampf), wobei die Phasen umgeschaltet werden, wenn die Temperatur der Reformer in der Wasserstoff-Erzeugungs-
Phase unter den Wert abfällt, der erforderlich ist, um die Wasserstoffproduktion aufrecht zu erhalten. Als Beispiel wird auf die US-PS 4 293 315 verwiesen, deren Inhalt durch ausdrückliche Bezugnahme als Teil der vorliegenden Beschreibung angesehen wird. In einem adiabatischen Reformer wird ein üblicher Wärmeaustauscher dazu verwendet, dem Dampf und dem Kohlenwasserstoff vor dem Einströmen in den Dampfreformer die erforderliche Wärme zuzuführen.
Wie bereits oben angegeben, werden bei dem autothermen Reformierverfahren Brennstoff, Dampf und vorerhitzte Luft vermischt und durch das Katalysatorbett geleitet. Die Luft wird dabei den Reaktanten zugesetzt, um die Temperatur der Reaktanten zu erhöhen und die für die Reaktion erforderliche endotherme Wärme zu liefern. Für einen effektiven Betrieb muss die Menge der zugesetzten Luft so niedrig wie möglich gehalten werden. Ein repräsentativer Wert für das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff im Kohlenwasserstoffist 0,35 bis 1 bei 738 "C (1360°F) (vgl. die Figur), und ein derartiger Wert ist beträchtlich niedriger als ein Wert von 0,42-0,46, wie er bei Verwendung eines handelsüblichen Nickelkatalysators eingehalten werden muss. Das führt dazu, dass die Reaktionstemperatur erniedrigt wird und die Aktivität der Katalysatoren, die in einer solchen Umgebung verwendet werden, gesteigert wird. Bei den Betriebstemperaturen weisen übliche Dampfreformierungs-Katalysatoren wie Nickel auf a-Aluminiumoxid eine unzureichende Aktivität auf.
Obwohl die erfindungsgemässen Eisenoxid-Katalysatoren allein verwendet werden können, ergibt sich eine besonders attraktive Anordnung von Katalysatoren für einen autothermen Reformer, wenn man im Eingangsabschnitt eines solchen Reformers einen erfindungsgemässen Eisenoxid-Katalysator verwendet. In diesem Eingangsabschnitt reagiert der gesamte Sauerstoff mit dem Kohlenwasserstoff und die Temperaturen steigen sehr schnell an. In Strömungsrichtung hinter diesem Bereich wird der Reaktor mit hochaktiven Nickel- oder Rhodium-Katalysatoren beladen. In diesem letzten Bereich reagieren Kohlenwasserstoffe und Reak-
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tions-Zwischenprodukte mit dem Dampf. Infolge der endothermen Natur der Reaktion mit dem Dampf sinken die Temperaturen ab und es ist daher wichtig, in diesem Bereich einen hochaktiven Katalysator zu haben. Typische Verhält-5 nisse für ein derartiges Mehrfach-Katalysator-System sind ein Drittel der Reaktorlänge, gefüllt mit dem erfindungsgemässen Eisenoxid-Katalysator, und zwei Drittel der Reaktorlänge, gefüllt mit dem oben erwähnten hochaktiven Nikkei- oder Rhodium-Katalysator. Die Verwendung eines der-lo artigen Mehrfach-Katalysator-Systems ermöglicht eine grössere Flexibilität im Hinblick auf die maximal zulässige Reaktortemperatur und auf das Verfahren der Einführung der Luft in den Reaktor.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere unter 15 Bezugnahme auf autotherme und rohrförmige Dampfreformer beschrieben wurde, ist es für den erfahrenen Fachmann klar, dass derartige Katalysator-Systeme auch in den anderen Dampfreformer-Typen verwendet werden können, die oben ebenfalls erwähnt wurden. Obwohl ausserdem der ge-20 samte Bereich möglicher nützlicher Brennstoffe noch nicht durchgeprüft wurde, wird im Hinblick auf die beteiligten Reaktionen davon ausgegangen, dass Erdgas oder ein beliebiger Kohlenwasserstoffbrennstoff mit einem Siedepunkt in einem Bereich des Siedepunkts von Heizöl No. 2 einen nützli-25 chen Brennstoff bildet, wenn er zusammen mit dem erfindungsgemässen Katalysator verwendet wird. Darüber hinaus sind die erfindungsgemässen Katalysatoren für jedes beliebige System nützlich, bei dem die Kohlenstoffbildung ein Problem darstellt, beispielsweise bei Oxidationsreaktionen, 3o der Vergasung von schweren Brennstoffen, dem Dampfcrak-ken wie bei der Ethylenherstellung usw. Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich der Trägermaterialien für den Katalysator anhand von Aluminiumoxid, mit Calciumoxid imprägniertem Aluminiumoxid und mit Lanthan stabilisier-35 tem Aluminiumoxid beschrieben wurde, ist es möglich, dass ähnliche verbesserte Ergebnisse erhalten werden können, wenn man andere Aluminiumoxidträger mit Promotoren, wie Magnesiumoxid, gebranntem Magnesiumoxid und Titanoxid verwendet.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Hochaktives Dampfreformierungs-Katalysatorsystem, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Aluminiumoxid-Träger abgeschiedenes Eisenoxid enthält.
  2. 2. Katalysatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxid-Träger mit Calciumoxid imprägniert ist.
  3. 3. Katalysatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxid-Träger mit Lanthan stabilisiert ist.
  4. 4. Katalysatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in Form von Pellets vorliegt.
  5. 5. Autothermes Dampfreformierungs-Verfahren unter Durchleiten einer Mischung von einem Kohlenwasserstoff-Brennstoff, Wasserdampf und vorerhitzter Luft durch ein Katalysatorbett unter Bildung von Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatorsystem ein auf einem Aluminiumoxid-Träger abgeschiedenes Eisenoxid verwendet wird und unter den normalen Betriebsbedingungen die Bildung von Kohlenstoff auf dem Katalysator im wesentlichen ausgeschlossen wird.
  6. 6. In einem rohrförmigen Reaktor durchgeführtes Dampfreformierungs-Verfahren, bei dem eine Mischung von einem Kohlenwasserstoff-Brennstoff, Wasserdampf und Luft durch ein Katalysatorbett geleitet wird, das in einem zylindrischen Behälter enthalten ist und bei dem dem Katalysator durch die Behälterwände Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatorsystem ein auf einem Aluminiumoxid-Träger abgeschiedenes Eisenoxid verwendet wird und unter den normalen Betriebsbedingungen die Bildung von Kohlenstoff auf dem Katalysator ausgeschlossen wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxid-Träger mit Calciumoxid imprägniert ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxid-Träger mit Lanthan stabilisiert ist.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in Form von Pellets vorliegt.
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