DE742065C

DE742065C - Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineraloelen

Info

Publication number: DE742065C
Application number: DEI63114D
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Free; Dr Wilhelm Von Fuener; Dr Mathias Pier
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-12-10
Filing date: 1938-12-10
Publication date: 1943-11-22

Description

Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen Es wurde gefunden, daß man bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffen oder der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen sehr gute Wirkungen erzielt, wenn man einen. Katalysator verwendet, der in ,der Weise hergestellt ist, daß man eine Lösung eines kieselgelbildenden Stoffes und eine Metallsalzlösung in eine ammoniakalische Lösung einlaufen läßt, die Fällung von der Flüssigkeit abtrennt, erhitzt und gegebenenfalls mit einer weiteren Metallverbindung versieht.
Eine Lösung :eines kieselgelbildenden Stoffes wird z. B. erhalten, wenn man eine Wasserglaslösung mit Säure versetzt, so daß ein klares Sol entsteht, Als Metallsalzlösung kann, man wäßrige Lösungen von Salzen der Metalle der 2. bis B. Gruppe, insbesondere von Aluminium, Magnesium, Zink, Zinn, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadin, Eisen, Kobalt oder Nickel, verwenden.
Das Sol und die Metallsalzlösung werden dann, zweckmäßig gleichzeitig, in eine rammoniakalische Lösung, z. B. Ammoniakwasser, oder eine Lösung von Ammoniumcarbonat oder Ammonsulfid eingegossen. Vorteilhaft hält plan mindestens eine der Lösungen auf höherer Temperatur, z. B.,die ammoniakalische Lösung. Man verwendet zweckmäßig eine so große ,Menge .der ammoniakalischen Lösung, daß die Mischung nach der Fällung noch alkalisch bleibt. Man bevorzugt Katalysatoren, die Silicium und Aluminium und bzw. oder Magnesium und gegebenenfalls noch eine kleine Menge einer Verbindung eines Metalles der Eisengruppe, z. B. Eisenoxyd, enthalten.
Die Fällung, die aus dem Gel und der ausgefällten Metallverbindung besteht, «-ird von der' Flüssigkeit abgetrennt, gewaschen und getrocknet und auf hohe Temperaturen, z. B. langsam bis 8oo°, erhitzt.
Die Herstellung des Kgalysators kann unter Zugabe von Bleicherde oder Bauxit oder ähnlichen Stoffen stattfinden.
Der Katalysator kann auch mit kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Graphit oder Grude, verformt und dann höheren Temperaturen, z. B. Soo bis 8oo°, ausgesetzt werden.
Es kann ferner auch zweckmäßig sein, wenn eine oder mehrere im Katalysator enthaltene Metallverbindungen ganz oder weitgehend wieder herausgelöst werden, z. B. mit anorganischen oder organischen Säuren. Das erhaltene Produkt wird dann gut ausgewaschen, getrocknet und erhitzt. Das Herauslösen des Metalls kann auch schon aus dem feuchten Gel, bevor dieses hoch erhitzt wurde, ausgeführt w erden.
Es ist ferner von Vorteil, dem Katalysator während der Herstellung, z. B. vor, während oder nach dem Erhitzen, eine kleine Menge Borsäure, z. B. o,2 bis io°/o, einzuverleiben.
Der Kieselgelanteil im Katalysator beträgt vorteilhaft i0 bis g5 °/o. Wenn der Katalysator, abgesehen von anderen Bestandteilen, Si 02 und A1203 enthält, so kann er diese Bestandteile auch in anderen Mengenverhältnissen enthalten, als sie üblicherweise in natürlichen Bleicherden vorhanden sind; der Si 02-Gehalt kann z. B. zwischen 3o bis etwa 70 oder zwischen etwa 8o und 96°/v liegen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn man den fertigen, z. B. 'Silicium und Aluminium enthaltenden Katalysator "noch mit einer oder mehreren Schwermet:allverbindungen, insbesondere Sulfiden, wie Wolframsulfid, Molybdänsulfid, Nickelsulfid oder Eisensulfid, versieht.
Die Katalysatoren werden zweckmäßig im Reaktionsgefäß fest angeordnet.
Besonders gute Ergebnisse werden bei der spaltenden Druckhydrierung von Kohlenwasserstoffölen zu niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen in der Dampfphase erzielt.- Man verwendet mit Vorteil Drucke oberhalb 25o at, z. B. 35o bis 8oo at oder mehr, z. B. goo bis ?..000 at.
Man setzt. die Katalysatoren. im allgemeinen in einer Menge von o,2 bis 25 °% zu. Auch beim Arbeiten in der Sumpfphase .sind die Katalysatoren sehr gut geeignet. Beispiel Zu einer mit 3 1 Wasser verdünnten Lösung von 25o ccm Natronwasserglas (32 g Si 02 in ioo ccm Wasser) fügt man i6o ccm konzentrierte Salzsäure sowie eine Lösung von 3.¢5 g Aluminiumnitrat [Al (N03) 3 # 9 H20] , 6 g Eisenchlorid [FeC13 # 6H20] und 16g Magnesiumnitrat [Mg (N03)2 # 6H20] in 2 1 Wasser. Die klare Lösung wird langsam unter Umrühren in 29o ccm 25 °/Qige Ammoniaklösung gegossen. Der entstehende Nie- derschlag wird filtriert, mit ammoniakhaltigem Wasser chlorfrei gewaschen, getrocknet und auf 40o° erhitzt. Das Produkt wird vermahlen und mit in Ammoniumsulfid gelöstem Ammoniumsulfowolframat getränkt; so daß io°/o Wolframsulfid im fertigen Katalysator enthalten sind, bei q.00° im Wasserstoffstrom zersetzt, nach dem Anfeuchten mit Wasser geformt und getrocknet.
Über diesen Katalysator werden die Dämpfe eines Mittelöls aus deutschem Erdöl zusammen mit Wasserstoff unter einem Druck von Zoo at und bei einer Temperatur von 29o° geleitet. Man erhält bei einem einmaligen Durchgang ein Produkt mit 75 °/o Benzin mit einer Oktanzahl von 73.
Verwendet man dagegen käufliche aktive Kieselsäure, die vor ihrer Verwendung mit Salzsäure schwach angesäuert und mit Aluminiumnitrat-, Eisenchlorid- undMagnesiumnitratlösung in der oben angegebenen Menge getränkt, auf 4oo° erhitzt und dann, wie oben angegeben, mit in Ammoniumsulfi.d gelöstem Ammoniumsulfowolframat getränkt und weiterbehandelt wurde, ,dann erhält man bei der Druckhydrierung des gleichen Mittelöls unter den angeführten Bedingungen bei einmaligem Durchgang ein Produkt mit nur 55 °/o Benzin mit einer Oktanzahl von 66.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen oder zur Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Katalysators, der dadurch hergestellt ist, daß man eine Lösung eines kieselgelbildenden Stoffes und eine Metallsalzlösung in eine ammoniakalische Lösung einlaufen läßt, die Fällung von der Flüssigkeit abtrennt, erhitzt und gegebenenfalls mit einer weiteren Metallverbindung versieht.