DE2038165A1 - Geformte Katalysatorpellets - Google Patents
Geformte KatalysatorpelletsInfo
- Publication number
- DE2038165A1 DE2038165A1 DE19702038165 DE2038165A DE2038165A1 DE 2038165 A1 DE2038165 A1 DE 2038165A1 DE 19702038165 DE19702038165 DE 19702038165 DE 2038165 A DE2038165 A DE 2038165A DE 2038165 A1 DE2038165 A1 DE 2038165A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pellets
- catalyst
- catalyst pellets
- pellet
- notch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims description 109
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/55—Cylinders or rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
ehem. Dr. D. Thomsen DiPi.-mg. H. Tiedtke
. G.Böhling 2038165
MÜNCHEN 2 TAL 33
TEL. 0811/2263')'!
295051
CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
. W. Weinkauff
FRANKFURT{W1A1N)5O
FUCHSHOHL 71
TEL. 0611/514666
Antwort erbeten nach: Please reply to:
8000 München 2 31· Juli 1970
T 3775 / case B22O98
Imperial Chemical· Industries Limited London S.W.I.
Geformte Kateilysatorpellets
Die Erfindung bezieht sich auf Ka talysatorpellets♦
Einige: Gasreaktionen, bei denen feste !Katalysatoren
in Form von Pellets verwendet werden, sind durch das Eindiffundieren von Reaktionsteilnehmern in die Pellets und das Herausdiffundieren der Produkte aus. den'Pellets begrenzt. Bei derartigen Reaktionen besteht daher eine Neigung, daß sie vorzugsweise in der
Nähe der Außenfläche der Pellets ablaufen. Es ist daher vorteilhaft, Pellets mit einem hohen Verhältnis von Oberfläche zu Volumen
herzustellen. Dies kann erzielt werden durch Bildung Kfeiner Pelletsi
bei der Abmessung der Pellets liegt jedoch eine praktische u.rcore
Grenze vor ,da bei Verringerung ihrer Abmessung der Druckabfall --ansteigt,
der zum,Pumpen des Gases durch das Bett erforderlich ist. Sehr kleine Pellets herzustellen, ist auch teurer« Durch Verwendung
von ringförmigen Pellets kann ein erhöhtes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen und ein verringerter Druckabfall erhalten v/erden j
jedoch sind deren Herstellungskosten größer als die einfacher zylindrischer pellets, und mechanische Bedingungen begrenzen die
Abmessung auf ziemlich große Ringe.
Es wurde nun herausgefunden, daß Pellets mit Eir./-erbungen
oder Vorsprüngen eine bessere Kombination von Eigenschaften
gegenüber der bei Verwendung von gewöhnlichen Formen erhaltenen ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist ein geformtes Katalysatorenpellet
vorgesehen, das zumindest eine Einkerbung oder .einen Vorsprung aufweist,
der zumindest an einer seiner Flächen gebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Pellets hat dieses die Form eines Zylinders mit zumindest
einer Einkerbung oder einem Vorsprung, der vorzugsweise an einem oder beiden Zylinderenden gebildet ist.
Diese Pellets können fast so leicht und billig her-" '
gestellt werden wie einfache zylindrische Pellets, indem Pelletisierungsmaschinenstempel
verwendet werden, die.entsprechend vor-
009817/1888
stehende oder zurückgesetzte Teile an ihren Pressflächen auf- .
weisen. .
Das Volumen eines eingekerbten Pellets ist kleiner
und seine Außenoberfläche ist größer als die eines ebenendigen gichtig
zylindrischen Pellets mit gleicher Gesamtlänge und Durchmesser. Beim Packen in einen Reaktor ist das Gewicht der zum Füllen des Reaktors benötigten eingekerbten Pellets kleiner als das
von einfachen zylindrischen Pellets gleicher Kompaktdichte,und die Kosten
sind demzufolge niedriger.Da die Oberfläche der Pellets in dem Reaktor erhöht ist, ist der Wirkungsgrad des Reaktors für diffusionsbegrenzte
Reaktionen erhöht. Das Katalysatorenbett besitzt auch eine größere Durchlässigkeit, und daher ist der Druckabfall kleiner
als der durch ein Bett von ebenendigen zylindrischen Pellets.
Das Verhältnis Oberfläche zu Volumen eines Katalysatorenpellets
mit einem Vorprung weicht nicht sehr wesentlich von
dem des ebenendigen Pellets ab. Wenn jedoch derartige Pellets in Λ
einen Reaktor gepackt werden, ergibt sich eine Erhöhung der Durchlässigkeit,
da die Vörsprünge die Pellets ,weiter voneinander entfernt
halten; daher sind das Gewicht und damit die Kosten des ^
Katalysators, der eine Volumeneinheit des Reaktors einnimmt, vermindert.
" ■ ' ' ·
Es sind fünf verschiedene Pelletkonfigurationen möglich
,. wenn ein Maximum von einer Einkerbung oder Vorsprung pro
Ende in Betracht gezogen wird. Zwei dieser Konfigurationen sind PeI-
00988 7/18 88
- If - . ■
lets mit einem flachen Ende9 deren anderes Ende eine Einkerbung'
oder einen Vorsprung besitzt. Weitere zwei Möglichkeiten sind
Pellets mit einer Einkerbung oder einem Vorsprung an jeden Ende-,
die fünfte Möglichkeit ist ein Pellet mit einer Einkerbung an ■ einem Ende und einem Vorsprung an dem anderen Ende« Die Formen
der einander gegenüber liegenden Enden müssen nicht identisch sein. •Es ergeben sich natürlich weitere mögliche Konfigurationen, wenn
die Zahl der Einkerbungen oder Vorsprünge an" einem oder beiden
Enden erhöht ist«Piese Einkerbungen oder Vorsprünge können beispielsweise
in Form von KugelsegmentenjKegeln, Kegelstümpfen, Nuten (oder
Wulste im Fall von Vorsprüngen), ringförmigen Nuten und Rechteckprismen vorliegen. Ein derartiger Wulst oder Nut kann linear oder
verzweigt sein und kann beispielsweise in einem dreizackigen Muster vorliegen.
Die Querschnittsformen der Einkerbungen oder Vorsprünge umfassen ebenfalls Formen,die beispielsweise an scharfen Kanten oder
Ecken abgerundet sind, um die Herstellung zu vereinfachen und
den Abnutzungswiderstand zu erhöhen. .
Ein sehr'brauchbares Pellet hat ein flaches Ende und
ein Ende,das mit einer flachen konischen Einsenkung gebildet ist,deren Tiefe zwischen 0,2 bis 0,5 ihres Durchmessers liegt.
Die Formen der erfindungsgemäßen zylindrischen Pellets können mittels einer Anzahl von Parametern definiert werden, von
denen L£ die Gesamthöhe des Pellets8gemessen von seinen jeden Vorsprung
einschließenden ■ Enden9ist,L1ISt die Länge des'£est~gefüllten
009887/1888 ■ .
-■ 5 - - ■ . ■ ■■ -
Volumens,dessen zur Achse senkrechte Querschnittsfläche -r p£ D"2
ist, wobei der Durchmesser D ist. Wie in der Zeichnung gezeigt,-stellt
X die Weite (bzw.Breite) der Einkerbung oder des Vorsprungs
dar.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Pellets ι
bei denen das Verhältnis LE/D zwischen ; 2 und 0,5 und vorzugswei
se zwischen 1,5 und 0,5 liegt; zum Erreichen eines vorteilhaften Verbesserungsmaßes der Wirksamkeit des Katalysators sollten
innerhalb dieser Verallgemeinerung die Abmessungen der erfmdungsgemäßen
Katalysatorenpellets derart sein, daß:
E 1
Ci) das Verhältnis =· größer als 0,25 ist
und daß
(Ü) Lj im Bereich von 0,05D bis 0,UOD oder, soweit
möglich, bis 0,60D liegt.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Pellets, deren λ
Abmessungen in dem Bereich von 1,5 bis 10mm und vorzugsweise 1,5
bis 7mm liegen ,da es bei diesen Abmessungen gewöhnlich nicht
praktikabel ist. Katalysatoren in Form von Ringen herzustellen.
Dennoch ergeben sich Vorteile gegenüber größeren Abmessungen, da Zylinder-Pelletisierung mechanisch einfacher als Ring-Pelletisierung
ist.
Die Erfindung sieht ebenfalls ein Verfahren zur Her-·
stellung von Katalysatorpellets vor, bei dem ein· ,Katalysatorbildendes Material in einer Form durch zwei Stempel gepreßt wird,
009887/1888
die komplementär der Form der erfindungsgemäßen Pellets profilierte
Flächen besitzen.
Die für chemische Prozesse erforderlichen Formen der Einkerbungen und Vorsprünge sind unter Beachtung der Einfachheit
bei der Herstellung von Pelletisiermaschinenstempeln für» Pellets
möglich, und die Haupt-Herstellungsüberlegungen bei der Wahl von Pelletformen bestehen darin, daß
(1) die Stempel derart profiliert sein sollen, daß sie sich beim Gebrauch nicht festsetzen, . "
(2) die Vorsprünge an den Stempeln die Pellets nicht beschädigen sollen, wenn sie von dem unteren Stempel entfernt werden, und
(3) daß kein Teil des Pulvers in der Form zu wenig zusammengedrückt
sein soll.
Diese Herstellungserfordernisse können durch eine Vielzahl von Pelletsformen erfüllt werden, die Möglichkeiten zur
Optimierung des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen bieten. Bei Pellets mit Nuten oder Wulsten können die relativen Ausrichtungen
* der oberen und unteren Stempel festgelegt werden, um Nuten
oder Wulste in jeder gewünschten relativen Orientierung zu ergeben, oder drehbar sein oder gedreht "werden, um eine gegenseitige Ausrichtung zu ergeben·, die sieh zwischen den Pellets einer Katalysa- ■
torencharge ändert. Ein Katalysatorenbett,, das eine' derartige
Pelletchargs aufweist ^Lst eine weitere Form der Erfindung.
Innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen leicht konische Pellets, bei denen sieh der Durchmesser D von einem Ende
009887/1888
- 7 zum anderen ändert.
Zur Vereinfachung der Herstellung ist es vorteilhaft,
wenn die Pellets ein flaches Ende und ein geformtes Ende besitzen;
diese werden durch ein Verfahren gebildet, das einen oberen profilierten
Stempel und einen unteren flachen Stempel verwendet. Pellets mit rechteckförmigen Einkerbungen oder Vorsprüngen ergaben bei der
Herstellung technische Probleme, da der rechteckförmige Stempel an
seinen Ecken bald abgenutzt ist.
Die Erfindung ist bei der Gesamtheit von bei der
Herstellung von Katalysatoren für heterogene Reaktionen in
Gebrauch befindlichen Materialien verwendbar, beispielsweise bei Trägermaterialien, wie schwer reduzierbaren Oxyden der Gruppen
II bis IV des Periodensystems einschließlich hydraulischer Zenente, katalytisch aktiver Oxyde, wie Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd und
Oxyde der Gruppen V-VIII des Periodensystems, und Metallen der
Gruppe IB und VIII des Periodensystems. Besonders nutzbare Katalysatoren
sind solche, die Kobalt- und Molybdänoxyde enthalten, sowie Kupfer- und Zinkoxyde. Die Bestandteile können alle zum Zeitpunkt des Formens vorliegen oder' teilweise hinterher,- beispielsweise durch Imprägnierung - hinzugefügt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnung . an fünf vorteilhaften Formen erfindungsgemäßer zylindrischer
Pellets veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansieht und eine Draufsicht
009887/1888
eines erfindungsgemäßen Pellets mit konischen
Einsenkungen in einander gegenüberliegenden ; Seiten,
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht und eine Draufsicht
eines erfindungsgemäßen Pellets mit Nuten mit
flachem Boden in einander gegenüberliegenden Seiten,
Fig. 3 zeigt eine .Schnittansicht und eine Draufsicht
eines erfindungsgemäßen Pellets mit V-förmigen *
Nuten in einander gegenüberliegenden Seiten,
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht und eine Draufsicht
eines erfindungsgemäßen Pellets mit einer ein-,
'zigen Einkerbung in der oberen· Fläche,
Fig. 5 zeigt drei Ansichten eines erfindungsgemäßen
Pellets mit einem trapezförmigen Wulst, auf seiner oberen Oberfläche und einer-trapezförmigen
Einsenkung in seiner unteren Oberfläche, wobei (i) eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen
Pellets, (ii) eine Seitenansicht des erfin4ungsgemäßen
Pellets und (iii) eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Pellets ist.
Die Daten der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten
erfindungsgemäßen Pellets sind in Tabelle I angegeben
009887/188 8
Cl) Abmessungen '' der in Fig.l bis S dargestellten ■ Pellets |
Pellets mit koni scher Einkerbung * (Fig. l) (i) (ii) |
0,6 | Pellets mit Nuten mit '· flach emBcdari (Figo 2.> |
Pellets mit V-förmigen Nuten—- ' (Figo 3*) |
Pellets mit einfacher Kerbuns . \Fig~4.) |
Pellets mit Nu ten und Wulstsi (Fig. 5.) |
h ~ h | 0,53 | 0,67 | Of296 | 0,41 | 0,3 | 0,47 |
D | 0,67 | 0,07 | ΟΛ794 | 0,67 | 0,67 | 0,94 |
L2ZD | 0,14 | ... 0,898 . | 0,498 | 0,26 | 0,37 * | 0,47 |
"L1,/ D | 0,635 | nicht . anwendbar |
. 0,443 | 0,621 | 0,72 | O;29.4 »it. ':· |
LängeXg4- genüber DurchmessQ^P |
nicht anwendbar |
nicht anwendbar '.. |
nicht anwendbar |
0,075 Nut^ 0,179 Wulst |
||
Weite(pL)der Nut o- der des Wulstes ge genüber X (soweit anwendbar) |
||||||
,.Cii) Daten | 89* ' " | 87,V " - | -"~Hk ·■■■■ | 79* ■ | ||
"Relatives Volumen pro Pellet |
10$ "~ | 8i< ·:■■·■ | .■ ujt'■:■'.- | 103^ ■ | 104* | |
Relative Außenflä che pro Feilet |
■■■ ·■ * ■ ■ | 95 V ■" | ' ' 92^ ' | 91* | ||
Relatives Gewicht des Katalysators pax» \b>- iumeneinheit des R^ekfc |
<f -- - | Vi | 103* | |||
Relative Außenflä che pro Volumen- ' einheit des Reak tors |
8# · | 845? | 8tf | 99* | ||
Relativer Druckab fall · |
Die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften der Formen beziehen sich
auf ebenendige Pellets mit gleicher Gesamtlänge L£ und.-Durchmesser D. ' ■ . ^ " " - "■ ■ : ' .;■"■'■"■'■"■" ν ' .
Aus Tabelle 1 ergibt sich, daß eine Gewichtsabnahme des zum Füllen eines gegebenen Volumens erforderlichen Katalysators
und daher eine Abnahme der Kosten mit Ausnahme für das Pellet mit einer Nut und Wulst vorliegt. Die'Außenfläche der Pellets pro
Volumeneinheit des Reaktors ist erhöht, und daher ist die Aktivität
des Katalysators für eine diffusionsbegrenzte Reaktion erhöht, · Außerdem ist der zum Hindurchpumpen der gasförmigen Reaktionsteilnehmer
durch das Katalysatorbett erforderliche -Druckabfall bei gleicher
Geschwindigkeit erniedrigt. '
Weiterhin ergibt sich, daß die
maximale Herabsetzung des. Volumens pro Pellet durch"Pellets mit
konischer Einkerbung und V-förmigen- Nuten..gegeben ist. Die maximale
Erhöhung der relativen Außenfläche pro Pellet ist durch eines der Pellets mit konischen Einkerbungen gegeben; sie ist größer als
bei Pellets mit V-förmigen Nuten aufgrund des FlächenverJusts an
den Enden der Nuten. Die maximale Erhöhung der relativen Außenfläch«
pro Volumeneinheit des Reaktors (2 5%) ist jedoch durch das Pellet
mit V-förmigen Nuten gegeben«,
Für das konisch eingekerbte Pellet ist das relative Gewicht des Katalysators psro· Volumeneinheit kleiner als bei dem
Pellet mit der V-förmigen Nut9 da die Pellets mit Nuten ineinander'
sitzen, während die konischen Einkerbungen nicht besonders miteinan
der zusammenwirken. Das Ineinandergreifen von Nuten erhöht die Anzahl der Pellets pro' Volumeneinheit und damit die relativ^ Ober-
009887/1088
fläche pro Volumeneinheit. Die maximale Verringerung im Druckabfall
(23%) wird mit einem der konisch eingekerbten Katalysatorenpellets erhalten.
Da keines dieser beiden Katalysatorenpellets all die
wünschenswerten Eigenschaften^nämlich erhöhte Oberfläche, verringerter
Druckabfall und Gewichtsabnahme des Katalysators pro Volumeneinheit des Reaktors, aufweist, ist es bei der Wahl zwischen einem
eingekerbten oder mit einem Vorsprung versehenen ^-Katalysator für
ein gegebenes Verfahren nötig, zu entscheiden, welche dieser Parameter von größter Bedeutung sind, wenn ein Katalysator für ein spezifisches Verfahren gewählt wird. Die gewöhnlichen Werte der mittleren
horizontalen oder vertikalen Druckfestigkeit sind bei zylindrischen
Pellets aufgrund der unterschiedlichen Packungsart nicht in der
gleichen Weise wie bei den erfindungsgemäßen Pellets mit dem mechanischen Verhalten beim Betrieb der Anlage, korreliert- .
Auf dieser Basis würde das Pellet mit konischer Einkerbung, das die größte Verringerung des Katalysatorgewichts und des Jj
Druckabfalls ergibt, für einen Katalysator gewählt werden, der bei
Druckabfall-begrenzten Reaktoren verwendete teure Rohmaterialien enthält. Die den größten Anstieg der Oberfläche ergebenden Pellets
mit Nuten würden für Katalysatoren gewählt werden, die zumeist schwer diffusionsbegrenzt sind, und würden durch die Flächenvergrößerung
am meisten zu einer erhöhten Aktivität führen.
009887/1868
Es wurde ein Desulfurierungskatalysator mit einem Gehalt yon 2,8 + 0,3% CaO, 12 + 0,l%MoO- und 4,5 + 0,5%Mg0 auf
mm tm J mm
•Aluminiumoxyd pelletisiert, um
(a) Pellets mit planer Begrenzung und
(b) eingekerbte Pellets des in Fig. 4 dargestellten Typs mit einer
Pelletdichtevon 0,8+ 0,Q5g/ml herzustellen. Die Höhe der Pellets
betrug 3,6mm .und der Durchmesser 5,4mm. Die Aktivitäten dieser
Pellets wurden unter identischen Betriebsbedingungen verglichen, und zwar 31,6kg/cm Manometerdruck, (450psi.g.) ,370 (!,Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis 0,2 5 und Flüssig-Raumgeschwiiv-
—1 " · · ■
digkeit lh . Das Einsatzmaterial war desulfuriertes Naphtha (Siedebereich
30 bis 1700C), das mit Thiophen bis zu einer Konzentration
von 100 Gewichtsteilen je Million Volumehteile Schwefel
(lOOppm w/v) versehen war. Bei diesem Test betrug die Austritts Schwefelkonzentration
0,4 Teile je Million (eingekerbte Pellets) und 1,15 Teile je Million (plane Pellets).
Unter diesen Bedingungen ist ersichtlich, daß diese Reaktion bezüglich der Porendiffusion begrenzt ist und daß der
Grad der Schwefelentfernung mit einer Vergrößerung der geometrischen
Oberfläche der Pellets anwächst.
009887/1888
Niedrigtemperatur-CO-Umwandlung
Dieser Katalysator wurde zur Umwandlung von Kohlen-, ■
monoxyd und Wasserdampf in Wasserstoff und Kohlendioxyd-bei .Temperaturen von 200° bis 25O°G verwendet. Im unreduzierten Zustand : ,.. . |
setzte sich der Katalysator aus 32% CuO, 54%.ZnO1 und 14%. Al ~0 ν
zusammen. ".--■■-.·■:.·. , - r .'.-■"."
• Es wurden Pellets mit planer Begreη zung und drei „
Gruppen von geformten Pellets Can jedem Ende konische Einkerbungen
des in-Fig. 1 dargestellten Typs; an jedem Ende V-förmige Vertiefungen des in Fig. 3 dargestellten Typs; an einem Ende eine konische
Einkerbung und am anderen Ende eine V-förmige Vertiefung) mit einem Durchmesser von 5,4mm und einer Gesamtlänge von 3,6mm und konstanter -
Pelletdichte (1,1 + 0,o2g/ml) hergestellt. Es wurden zwei
Tests durchgeführt, ■
(a) jeweils unter Verwendung einer 20g-Probe und . ·
(b) unter Verwendung jeweils einer 25ml-Probe.
Jede Probe wurde mit 2%H2 in N^ bei 23o"c reduziert und danach bezüglich ihrer Aktivität bei Atmosphärendruck, 2 3O°C, einen Dampf/·
Trockengasverhältnis von 0,5 und isothermischen Reaktionsgefaßbedingungen
getestet. Das einströmende trockene Gas mit einem Gehalt von 15% CO2, 5% CO und 80% H2 wurde'über den Katalysator"bei einer
Trockengasrate'von 300 Vh geleitet. Die Aktivitäten jedes Typs,
009887/188 8
ausgedrückt in beliebigen Einheiten der G as umwand Iu ng je Gewichtseinheit
oder Volumeneinheit des Katalysators, waren unter diesen
Bedingungen folgende:
Bedingungen folgende:
plane Be grenzung |
• | 12,3 | Doppeleinker bung |
Doppelver tiefung |
Einkerbung iiertie£iing |
|
• | ||||||
Aktivität je Einheitsge wicht des |
9,1 | 0,85 | 12,5 | 11,4 | 11,4 | |
Bettes | ||||||
Aktivität je Einheits- - |
||||||
volumen des | 12,9 · | " -12,8' | 13,0 ,. , -veil* .·■ vj ■ / |
|||
Bettes | ||||||
Massendich | 0,7,4 | 0,75 < | 0,73 | |||
te | ||||||
Es ist offensichtlich, daß die Aktivität'"'selbst dann,
™ wenn ein konstantes Katalysatorvolumen verwendet wird, vorteilhaft
größer ist} daher sind die Katalysatorkosten sehr klein.
Als andere Verfahren, die unter Verwendung des Katalysators gemäß der Erfindung durchgeführt wercfdri i;korfnefr, können Kohlenwasserstoff/Dampf-Vergasungsreaktionen
,z.B. verschieden'ertypen'"
von Dampfreformierung,Hochtemperatur-Kohlenmonoxyd-Umwandiüng,Mö- '
thanisierung von Kohlenoxydspuren in"Wasserstoff,Ammoniaksynthcse,
llethanolsynthese, Hydrierungen und Kohlenwasserstoff^Isomerisieo.....^
rungen, angeführt werden.
009807/1888
Claims (13)
1. Geformte Katalysatorpellets, dadurch gekennzeich-
net, daß sie zumindest eine Einkerbung oder* einenVorsprung an mindestens
einer ihrer Flächen besitzen.
2. Katalysatorpellets nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Form eines Zylinders besitzen.
3. Katalysatorpellets nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß an einem oder beiden Enden zumindest eine Einkerbung
Oder ein Vorsprung vorgesehen ist.
• .
4. Katalysatorpe]lets nachv:einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß sie komp.rimierte Pellets sind.
5. Katalysatorpellets nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Einkerbung kegelförmig oder kegelstumpfförmig ist.
6. Katalysatorpellets nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einkerbung in Form einer Nut
009887/1888
• - 16 • vorgesehen ist.
7. Katalysatorpellets nach einem der Ansprüche 1 bis
" 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung in Form eines Wulstes
vorgesehen ist.
8. Katalysatorpellets nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Verhältnis Länge zu
^ Durchmesser zwischen 2,0 und 0,5 insbesondere zwischen 1,5 und 0,5
besitzen.
9. Katalysatorpellets nach Anspruch 8, dadurch gekenn-
L„ LT
zeichnet, daß das Verhältnis —-—- χ größer als 0,25 ist
D .
und daß L1 zwischen 0,05 und 0,6 liegt wobei D der Durchmesser ist.·
10. Verfahren zur Herstellung von Katalysatorpellets
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Katalysator-bildendes Material durch zwei Stempel in eine Form gepresst wird, da-
^ durch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Stempel komplementär
zu der erforderlichen Form der Pellets profiliert sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, :
daß ein oberer profilierter Stempel und ein unterer flacher Stempel
verwendet werden.
12. Katalysatorenbett mit Katalysatorpellets nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
009887/1888
jedes Pellet zumindest zwei Nuten und /oder Wulste in gegenseitiger Ausrichtung aufweist, die sich zwischen den Pellets des Betts
ändert.
13. Verwendung der Katalysatorpellets gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Ausführung chemischer Reaktionen.
UU !) B I) /; 1 '■! ü rf
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3872069 | 1969-08-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2038165A1 true DE2038165A1 (de) | 1971-02-11 |
DE2038165B2 DE2038165B2 (de) | 1980-11-20 |
DE2038165C3 DE2038165C3 (de) | 1981-06-25 |
Family
ID=10405272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2038165A Expired DE2038165C3 (de) | 1969-08-01 | 1970-07-31 | Zylindrische, durch Kompression hergestellte Katalysatorpellets zum Einsatz in einem Gasphasenverfahren |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5420475B1 (de) |
BE (1) | BE754290A (de) |
DE (1) | DE2038165C3 (de) |
GB (1) | GB1323064A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2390377A1 (fr) * | 1977-05-09 | 1978-12-08 | Ici Ltd | Procede d'obtention de dioxyde de carbone et d'hydrogene a partir de mono-oxyde de carbone et de vapeur d'eau |
EP0096322A2 (de) * | 1982-06-08 | 1983-12-21 | BASF Aktiengesellschaft | Katalysator zur Umwandlung von Kohlenmonoxid und Wasserdampf in schwefelhaltigen Gasen, Verfahren zur Herstellung des Katalysators und Anwendung desselben |
DE102005019596A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Süd-Chemie AG | Katalysatorträger |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19739746A1 (de) * | 1997-09-10 | 1999-03-11 | Basf Ag | Katalysator in Tablettenform |
WO1999019065A1 (fr) * | 1997-10-14 | 1999-04-22 | Japan Energy Corporation | Support de catalyseur, catalyseur, reacteur pour reaction d'hydrogenation, et procede de reaction catalytique |
GB201519133D0 (en) * | 2015-10-29 | 2015-12-16 | Johnson Matthey Plc | Process |
GB201519139D0 (en) | 2015-10-29 | 2015-12-16 | Johnson Matthey Plc | Process |
DK3368472T3 (da) | 2015-10-29 | 2020-06-15 | Johnson Matthey Plc | Vandgasshiftkatalysator |
-
0
- BE BE754290D patent/BE754290A/xx unknown
-
1969
- 1969-08-01 GB GB3872069A patent/GB1323064A/en not_active Expired
-
1970
- 1970-07-31 DE DE2038165A patent/DE2038165C3/de not_active Expired
- 1970-08-01 JP JP6721170A patent/JPS5420475B1/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2390377A1 (fr) * | 1977-05-09 | 1978-12-08 | Ici Ltd | Procede d'obtention de dioxyde de carbone et d'hydrogene a partir de mono-oxyde de carbone et de vapeur d'eau |
EP0096322A2 (de) * | 1982-06-08 | 1983-12-21 | BASF Aktiengesellschaft | Katalysator zur Umwandlung von Kohlenmonoxid und Wasserdampf in schwefelhaltigen Gasen, Verfahren zur Herstellung des Katalysators und Anwendung desselben |
EP0096322A3 (en) * | 1982-06-08 | 1984-10-10 | Basf Aktiengesellschaft | Catalyst for the conversion of carbon monoxide and steam into sulfur-containing gases, process for the preparation of the catalyst and its use |
DE102005019596A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Süd-Chemie AG | Katalysatorträger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2038165C3 (de) | 1981-06-25 |
BE754290A (fr) | 1971-02-01 |
DE2038165B2 (de) | 1980-11-20 |
JPS5420475B1 (de) | 1979-07-23 |
GB1323064A (en) | 1973-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3141942C2 (de) | ||
DE3220671C2 (de) | ||
DE2638498A1 (de) | Katalysator fuer die hydrierende entfernung von metallen und schwefel, dessen herstellung und dessen verwendung | |
DE102005019596A1 (de) | Katalysatorträger | |
DE19958810A1 (de) | Katalysator für das Hydrotreatment teerhaltiger Einsätze in einem Festbettreaktor | |
EP0280982B1 (de) | Säureresistenter Katalysator für die Fettsäuredirekthydrierung zu Fettalkoholen | |
DE2038165A1 (de) | Geformte Katalysatorpellets | |
DE2719477A1 (de) | Verfahren zum hydroraffinieren asphaltenischer kohlenwasserstoffbeschickungen | |
DE3539195A1 (de) | Hydroprocessing-katalysator bestimmter geometrischer gestalt | |
DE2511967B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von extrudierten Katalysatorträgern und Katalysatoren sowie deren Verwendung | |
EP0008424B1 (de) | Verwendung von Kobalt- und/oder Nickelmolybdänoxid-Katalysatoren zur hydrierenden Raffination von Erdöl-Kohlenwasserstoffen | |
EP0096322B1 (de) | Katalysator zur Umwandlung von Kohlenmonoxid und Wasserdampf in schwefelhaltigen Gasen, Verfahren zur Herstellung des Katalysators und Anwendung desselben | |
DE3315105C2 (de) | ||
EP0009068B1 (de) | Fliessbettkatalysatoren zur Herstellung von synthetischem Erdgas durch CO-Methanisierung | |
DE3312527A1 (de) | Katalysator fuer das hydroprocessing von kohlenwasserstoffhaltigen materialien | |
DE2903193C3 (de) | Verwendung eines Katalysators aus Kobaltoxid und/oder Nickeloxid sowie Molybdäntrioxid und Tonerde für die hydrierende Raffination von Erdölkohlenwasserstoffen | |
DE3308889A1 (de) | Verfahren zum herstellen von kernbrennstoff-pellets | |
DE2228013A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kieselsaeure-aluminiumoxid-katalysatoren | |
DE3314192A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines hydrocrackkatalysators | |
DE742196C (de) | Verfahren zur Herstellung formbestaendiger Katalysatoren aus Bleicherden | |
DE2739869A1 (de) | Katalysator fuer in gegenwart von wasserstoff durchfuehrbare umwandlungsreaktionen und verfahren zur hydrierenden umwandlung von mineraloel-beschickungsgut | |
DE2354558C2 (de) | Poröse, für Behandlung mit Wasserstoff geeignete Katalysatorteilchen | |
DE2733004C3 (de) | Tonerde-Agglomerate | |
DE1121756B (de) | Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart eines atalysators und Katalysator zum Hydrokracken | |
DE3217878A1 (de) | Katalysator zur hydrobehandlung von kohlenwasserstoff-rohoelen und unter verwendung desselben durchgefuehrtes verfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |