DE3027358A1 - Verfahren zur herstellung eines aromatischen kohlenwasserstoffgemisches - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines aromatischen kohlenwasserstoffgemischesInfo
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Description
SHELL INTERiIATIONALE RESEARCH "AATSCHAPPIJ B.V.
Den Haag, Niederlande
"Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlenwasserstoff
gemisches".
beansnruchte
Priorität: 20. Juli 1979 , Niederlande, Vr. 7905643
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlenwasserstoffgemisches aus einem Gemisch aus
Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter Verwendung eines Gemisches aus zwei Katalysatoren, von denen der eine die Fähigkeit besitzt,
die Umwandlung eines H2/CO-Gemisches in acyclische
sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe zu katalysieren, und der
andere ein kristallines Silikat ist, welches die Fähigkeit besitzt, die Umwandlung von acyclischen sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen
in aromatische Kohlenwasserstoffe zu katalysieren. Dieses kristalline Silikat ist durch folgende Eigenschaften
charakterisiert:
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a) Das Röntgen-Pulverdiagramm weist u.a. die aus der Tabelle
ersichtlichen Reflexe auf.
Tabelle A
Cu-K^-Strahlung Wellenlänge 0,15418 nm
2 θ relative Intensität
7,8 - 8,2 stark
8,7 - 9,1 mittel
11,8 - 12,1 schwach
12,4 - 12,7 schwach
14,6 - 14,9 schwach
15,4 - 15,7 schwach
15,8 - 16,1 schwach
17.6 - 17,9 schwach 19,2 - 19,5 schwach 20,2 - 20,6 schwach
20.7 - 21,1 schwach
23.1 - 23,4 sehr stark
23.8 - 24,1 sehr stark
24.2 - 24,8 stark 29,7 - 30,1 mittel
θ = Winkel nach dem Bragg'sehen Gesetz
b) In der die Zusammensetzung des Silikats wiedergebenden Formel, ausgedrückt in Mol der Oxide, in welcher zusätzlich zu
Wasser Alkalimetalloxid und/oder Erdalkalimetalloxid sowie Siliciumoxid ein Oxid eines dreiwertigen Metalls A
molare
vorliegt, beträgt das/Verhältnis von Al3O3 zu SiO2 (der Kürze
vorliegt, beträgt das/Verhältnis von Al3O3 zu SiO2 (der Kürze
halber im folgenden mit m bezeichnet) unter O1I.
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Untersuchungen der Anmelderin zu dem vorstehend genannten Verfahren, welches sich Katalysatorgemische bedient, in welchen
als kristalline Silikatkomponente ein Aluminiumsilikat
verwendet wurde, haben ergeben, daß sowohl die Aktivität als auch die Selektivität dieser Katalysatorgemische in hohem
Maße von dem Wert m des Aluminiumsilikats abhängen. Es ist festgestellt worden, daß Katalysatorgemische, in denen ein
Aluminiumsilikat mit einem niedrigen Wert für m vorliegt, eine hohe Selektivität und eine niedrige Aktivität aufweisen,
während Katalysatorgemische, in denen ein Aluminiumsilikat
mit einem hohen Wert für m vorliegt, ein genau entgegengesetztes Verhalten zeigen. Für die Anwendung des Verfahrens
im großtechnischen Maßstab ist ein Katalysatorgemisch erforderlich, welches sowohl eine hohe Aktivität als auch eine
hohe Selektivität aufweist.
Weitere Untersuchungen der Anmelderin zu dem vorstehend genannten Verfahren haben ergeben, daß diesem Erfordernis
durch die Verwendung eines kristallinen Silikats entsprochen werden kann, welches die unter a) und b) genannten Eigenschaften
aufweist und als dreiwertiges Metall Gallium enthält. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß das katalytische
Verhalten von Katalysatorgemischen, in welchen das kristalline Aluminiumsilikat durch ein kristallines Galliumsilikat
ersetzt worden ist, in dem vorstehend genannten Verfahren unabhängig ist von dem Wert m des Galliumsilikats.
Sowohl mit Galliumsilikaten mit einem niedrigen Wert für m als auch mit Galliumsilikaten mit einem hohen Wert für m
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können Katalysatorgemische hergestellt werden, welche bei
Anwendung des vorstehend genannten Verfahrens sowohl die hohe Selektivität eines ein Aluminiumsilikat mit einem niedrigen
Wert für m enthaltenden Katalysatorgemisches als auch die hohe Aktivität eines ein Aluminiumsilikat mit einem
hohen Wert für m enthaltenden Katalysatorgemisches aufweisen.
Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlenwasserstoffgemisches,
in welchem ein H^/CO-Gemisch mit einem Gemisch aus zwei Katalysatoren in Berührung gebracht wird,
von denen der eine die Fähigkeit besitzt, die Umwandlung eines H2/CO-Gemischs in acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe
zu katalysieren, und von denen der andere ein kristallines Galliumsilikat ist, welches die unter a) und
b) genannten Eigenschaften aufweist.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Ausgangsmaterial ein H2/CO-Gemisch. Ein solches Gemisch läßt sich sehr
zweckmäßig durch Dampfvergasung eines kohlenstoffhaltigen Materials herstellen. Solche Stoffe sind beispielsweise
Braunkohle, Anthrazit, Koks, Rohmineralöl und Fraktionen von diesem, sowie aus Teersand und bituminösem Schiefer gewonnene
öle. Die Damp&ergasung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 900 und 1500°C und einem Druck
zwischen 10 und 50 bar. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das bevorzugte Ausgangsmaterial ein H2/C0-Gemisch mit
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einem molaren Verhältnis zwischen 0,25 und 1,0.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei einer
Temperatur von 200 bis 5000C, insbesondere zwischen 300 und
450 C, einem Druck zwischen 1 und 150 bar, insbesondere zwischen 5 und 100 bar, und einer Raumgeschwindigkeit von
50 bis 5000, und insbesondere zwischen 300 und 3000 Nl Gas/l Katalysator pro Stunde durchgeführt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Gemisch aus zwei Katalysatoren verwendet, welche der Einfachheit halber
mit X und Y bezeichnet werden. Der Katalysator X besitzt die Fähigkeit, die Umwandlung eines H^/CO-Gemisches in acyclische
sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe zu katalysieren, und der Katalysator Y ist das kristalline Galliumsilikat.
Vorzugsweise als X-Katalysatoren verwendet werden solche Katalysatoren, die ein H-/CO-Gemisch im wesentlichen in
Methanol und/oder Dimethylather umwandeln. Für den vorliegenden
Zweck sehr geeignet sind Katalysatoren, die Zink und Chrom enthalten. Wird ein solcher Katalysator verwendet, so
beträgt der prozentuale Anteil an Zinkatomen in diesem, bezogen auf die enthaltene Gesamtmenge an Zink und Chrom, vorzugsweise
mindestens 60 %, insbesondere aber 60 bis 80 %. Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Katalysatorgemisch
kann ein Macro-oder ein Microgemisch sein. Im ersteren Falle besteht das Katalysatorgemisch aus zwei Arten
von Macroteilchen, von denen die eine ausschließlich aus dem Katalysator X und die andere ausschließlich aus dem Katalysator
Y besteht. Im zweiten Falle besteht das Katalysatorge-
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misch nur aus einer Art Macroteilchen, wobei jedes Macroteilchen aus einer Vielzahl von Microteilchen der Katalysatoren
X und Y besteht.
Katalysatorgemische in Form von Microgemischen können beispielsweise
dadurch hergestellt werden, daß man ein fein verteiltes Pulver des Katalysators X mit einem fein verteilten
Pulver des Katalysators Y vermischt und das Gemisch dann zu größeren Teilchen verpreßt, beispielsweise durch Extrudieren
oder Tablettieren. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise Katalysatorgemische in Form von Microgemischen
verwendet. Angesichts der erforderlichen Aktivität der Katalysatorgemische
enthalten die Gemische vorzugsweise je Volumenteil des Katalysators Y 1 bis 5 Volumenteile des Katalysators
X.
Das in den Katalysatorgemischen als Katalysator Y vorliegende kristalline Galliumsilikat wird u.a. nach seinem Röntgen-Pulverdiagramm
definiert bzw. bestimmt. Dieses Röntgen-Pulverdiagramm sollte u.a. die in Tabelle A enthaltenen Reflexe
aufweisen. Das vollständige Röntgen-Pulverdiagramm eines typischen
Beispiels eines für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneten Galliumsilikats geht aus der Tabelle B hervor
(Strahlung: Cu - K0^ ; Wellenlänge: 0,15418 nm).
030066/031 1
-/-/IO | 3027358 | B | Beschreibung | |
Tabelle | scharf | |||
2 θ | relative Intensität (100.1/I0) |
scharf | ||
8,00 | 55 | Schulter | ||
8,90 | 36 | normal | ||
9,10 | 20 | normal | ||
11,95 | 7 | normal | ||
12,55 | 3 | normal | ||
13,25 | 4 | breit | ||
13,95 | 10 | breit | ||
14,75 | 9 | breit | ||
15,55 | 7 | breit | ||
15,95 | 9 | normal | ||
17,75 | 5 | normal | ||
19,35 | 6 | normal | ||
20,40 | 9 | normal | ||
20,90 | 10 | normal | ||
21 ,80 | 4 | scharf | ||
22,25 | 8 | scharf | ||
23,25 | 1OOX) | scharf | ||
23,95 | 45 | breit | ||
24,40 | 27 | breit | ||
25,90 | 11 | normal | ||
26,70 | 9 | normal | ||
27,50 | 4 | brett | ||
29,30 | 7 | normal | ||
29,90 | 11 | normal | ||
31,25 | 2 | normal | ||
32,75 | 4 | breit | ||
34,40 | 4 | breit | ||
36,05 | 5 | breit | ||
37,50 | 4 | |||
45,30 | 9 |
x) IQ = Intensität de» stärksten Einzelrsflaxes in dem
Beugungsdiagranun
θ = Winkel nach dem Br^gg·sehen Gesetz.
θ = Winkel nach dem Br^gg·sehen Gesetz.
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Die in den Katalysator gemischen verwendeten kristallinen Gallium-Silikate
können aus einem wässrigen Gemisch als Ausgangsmaterial hergestellt werden, welches folgende Verbindungen
enthält:
Eine oder mehrere Verbindungen eines Alkalimetalls und/oder eines Erdalkalimetalls (M),
eine oder mehrere Verbindungen mit einem organischen Kation
(R) oder aus der bzw. denen ein solches Kation während der Herstellung des Silikats gebildet wird,
eine oder mehrere Siliciumverbindungen sowie eine oder mehrere Galliumverbindungen.
Die Herstellung erfolgt dadurch, daß man das Gemisch solange höheren Temperaturen aussetzt, bis sich das Silikat gebildet
hat, und dann die Silikatkristalle von der Mutterlauge trennt, sie wäscht, trocknet und calciniert. In dem wässrigen
Gemisch, aus dem die Silikate hergestellt werden, sollten die verschiedenen Verbindungen das folgende molare Verhältnis,
ausgedrückt in Mol der Oxide, aufweisen:
(M)2/rtO : R2O =0,1 - 20
.R. 20 : SiO2 =0,01 - 0,5
SiO2 : Ga3O3 >1O und
H2O : SiO2 =5-50;
.R. 20 : SiO2 =0,01 - 0,5
SiO2 : Ga3O3 >1O und
H2O : SiO2 =5-50;
η bedeutet dabei die Wertigkeit von M.
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Bei der Herstellung der Silikate wird vorzugsweise von einem Grundgemisch ausgegangen, in welchem H in Form
einer Natriumverbindung und R in Form einer Tetrapropylammoniumverbindung vorliegt.
Der Wert m der Galliumsilikate, welche sich für die Verwendung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen, sollte
unter 0,1 betragen. Vorzugsweise werden Gallanisilikate mit
einem Wert m von mindestens O,0015 und insbesondere von
mindestens O,002 verwendet.
Wenngleich die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
kristallinen Silikate als Galliumsilikate bezeichnet werden, so können sie doch zusätzlich zu dem Gallium geringe
Mengen Aluminium enthalten. Die für die Herstellung von kristallinen Silikaten im großtechnischen Maßstab in Frage
kommenden Siliciumverbindungen enthalten aus wirtschaftlichen Gründen im allgemeinen einen geringen Anteil Aluminium
als Verunreinigung. Im allgemeinen findet sich dieses Aluminium zumindest teilweise in dem hergestellten Silikat
wieder.
Die auf die vorstehend beschriebene Art und Weise hergestellten Silikate enthalten Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen.
Durch Verwendung geeigneter Austauschmethoden können diese tonen durch andere Kationen, beispielsweise
Wasserstoffionen oder Ammoniumionen, ersetzt werden.
030066/0811
Die in den Katalysatorgemischen verwendeten kristallinen
Galliumsilikate weisen vorzugsweise einen Alkalimetallgehalt von unter 0,1 und insbesondere von unter 0,05 Gewichtsprozent
auf. Erforderlichenfalls kann auch ein Bindemittel, wie Bentonit oder Kaolin, den Katalysatorgemischen einverleibt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in sehr geeigneter Weise dadurch durchführen, daß man das Einsatzmaterial aufwärts
oder abwärts durch einen vertikal angeordneten Reaktor ieitet, in dem sich ein festes oder sich fortbewegendes Bett
des Katalysatorgemisches befindet. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich beispielsweise so durchführen, daß man ein
Einsatzmaterial aufwärts durch ein vertikal angeordnetes Katalysatorbett leitet, wobei man die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases so wählt, daß das Katalysatorbett expandiert. Nötigenfalls kann das erfindungsgemäße Verfahren auch so
durchgeführt werden, daß man eine Suspension des Katalysatorgemischs in einem Kohlenwasserstofföl verwendet. Je nachdem,
ob das Verfahren mit einem Katalysatorfestbett, einem expandierten Katalysatorbett oder einer Katalysatorsuspension
durchgeführt wird, wird der Vorzug einem Katalysator mit Teilchendurchmessern zwischen jeweils 1 und 5 mm, 0,5 und
2,5 mm sowie 20 und 150 pn gegeben.
Die Erfindung wird nun anhand des nachstehenden Beispiels im einzelnen erläutert.
030066/0811
es wurden neun kristalline Silikate (Silikate 1 bis 9) dadurch hergestellt, daß man Gemische von SiO2, NaOH,
/(C3H7)4n7oh und entweder NaAlO2 oder Ga(NO3J3 24 Stunden
lang in Wasser in einem Autoklaven bei 150°C und unter autogenem Druck erhitzte. Als die Reaktionsgemische abgekühlt waren, wurden die erhaltenen Silikate abgefiltert, mit Wasser
gewaschen, bis der pH-Wert des Waschwassers etwa 8 betrug, bei 12O°C getrocknet und bei 500°C calciniert.
Die Silikate 1 bis 9 wiesen die folgenden Eigenschaften auf:
a) sie waren bis zu Temperaturen über 8000C thermisch stabil;
b) das Rontgen-Pulverdiagramm entsprach im wesentlichen dem
in Tabelle B;
c) sie hatten einen .rtert für m, wie er ausjder nachstehenden
-Tabelle G' hervorgeht:
Silikat No. | Ga2O3/SiO2 |
1 | 0,0185 |
2 | 0,0179 |
3 | 0,0083 |
4 | 0,0058 |
5 | 0,0046 |
6 | 0,0026 |
7 | — |
8 | — |
9 |
0,0196 0,0064 0,0022
030066/0811
Die molare Zusammensetzung des wässrigen Gemischs, aus welchem die Silikate 1 bis 9 hergestellt wurden, läßt sich
wie folgt darstellen:
x Na20.4,5 ^Fc3H7)4N72O.y Ga3O3-Z Al3O3^S SiO3.450 H3O,
wobei x, y und ζ die aus Tabelle D hervorgehenden Werte aufweisen.
Tabelle D
Silikat No. | X | y | Z |
1 | 1 | 0,33 | - |
2 | 3 | 0,33 | - |
3 | 1 | 0,22 | - |
4 | 1 | 0,125 | - |
5 | 1 | 0,063 | - |
6 | 1 | 0,043 | - |
7 | 1 | - | 0,33 |
8 | 1 | - | 0,125 |
9 | 1 | - | 0,042 |
Die Silikate 10 bis 18 wurden aus den Silikaten 1 bis 9 jeweils dadurch hergestellt, daß man die Silikate 1 bis 9 mit
1,Om NH4NO3-LoStUIg sieden ließ, das entstandene Produkt mit
Wasser wusch, es nochmals mit 1,0 m NH4NO3-LOsUrIg sieden
ließ und wusch, dann bei 120°C trocknete und anschließend bei 5000C calcinierte. Dann wurden neun Katalysatorgemische
(Katalysatorgemische A-Z) hergestellt, und zwar dadurch, daß man eine ZnO-Cr3O3-Zusammensetzung mit jedem der Silikate
030066/0811
10 bis 18 mischte. Der Prozentsatz an atomarem Zink in der ZnO-CrjO.-Zusamniensetzung betrug 70 %. Alle Katalysatorgemische
enthielten je Gewichtsteil Silikat 10 Gewichtteile der ZnO-Cr-O-j-Zusammensetzung. Die Katalysator gemische A-I
wurden nunmehr auf die Herstellung eines aromatischen Kohlen wasserstoffgemisches aus einem H2/CO-Gemisch getestet.
Der Test erfolgte in einem Reaktor von 50 ml Fassungsvermögen, in welchem sich ein Katalysatorfestbett mit einem
Volumen von 7,5 ml befand, über jedes der Katalysatorgemische
A bis I wurde in neun Versuchen ein H_/CO-Gemisch mit
H2 : CO von 2
einem molaren Verhältnis von/0,5 bei einer Temperatur von
375°C, einem Druck von 60 bar und einer Raumgeschwindigkeit
-1 -1
von 1000 Nl .Liter .Std. geleitet. In allen Fällen wurde
ein Produkt erhalten, bei dem die Cg-Fraktion zu über
50 % aus aromatischen ' Substanzen ' bestand. Die anderen Ergebnisse der Versuche gehen aus der Tabelle E hervor.
Versuch | Katalysator | Silikat | ümgewande1- | Cg-Selektivi- | 77 |
No. | gemisch | No. | tes Synthe | tät, Gew.-% | 75 |
segas nach | gegenüber | 72 | |||
10 Std., % | < | 78 | |||
1 | A | 10 | 67 | 78 | |
2 | B | 11 | 68 | 78 | |
3 | C | 12 | 67 | 50 | |
4 | D | 13 | 67 | 58 | |
5 | E | 14 | 67 | 70 | |
6 | F | 15 | 66 | ||
7 | G | 16 | 66 | ||
8 | H | 17 | 60 | ||
9 | I | 18 | 41 |
030066/081 1
Von den in Tabelle E aufgeführten Versuchen sind nur die Versuche 1 bis 6, in welchen ein Katalysatorgemisch
mit einem kristallinen Galliumsilikat verwendet wurde, erfindungsgemäße
Versuche. Die Versuche 7 bis 9, in welchen ein Kataiysatorgemisch mit einem kristallinen Aluminiumsilikat
verwendet wurde, liegen außerhalb des Rahmens der Erfindung. Sie sind lediglich zu Vergleichszwecken herangezogen
worden.
Aus den in Tabelle E enthaltenen Ergebnissen wird ersichtlich, daß bei der Umwandlung eines H2/CO-Gemischs in ein
aromatisches Kohlenwasserstoffgemisch unter Verwendung eines Kataiysatorgemischs, welches ein kristallines Aluminiumsilikat
enthält, sowohl die Aktivität als auch die Selektivität des Kataiysatorgemischs in hohem Maße von dem
Wert m des in diesem einverleibten Silikats abhängen. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß wenn in dem Katalysatorgemisch
das Aluminiumsilikat durch ein Galliumsilikat ersetzt ist, Katalysatorgemische erhalten werden, deren Aktivität
und Selektivität im Hinblick .auf die genannte Umwandlung unabhängig sind von dem Wert m des in sie einverleibten
Silikats.
030066/0811
Claims (8)
- -JlSPatentansprüche(sJl^/verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlenwasserstoffgemische, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff mit einem Gemisch aus zwei Katalysatoren in Berührung gebracht wird, von denen der eine die Fähigkeit besitzt, die Umwandlung eines !!-/CO-Gemisches in acyclische sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe zu katalysieren, und der andere ein kristallines Galliumsilikat ist, welches die folgenden Eigenschaften besitzt:a, ) Das Röntgen-Pulverdiagramm weist u.a. die aus der Tabelle A ersichtlichen Reflexe auf.TabelleAK0^-Strahlung Wellenlänge 0.15418 nm2 θ relative Intensität7,8-8,2 stark8,7 - 9,1 mittel11,8 - 12,1 schwach12,4 - 12,7 schwach14,6 - 14,9 schwach15,4 - 15,7 schwach15,8 - 16,1 schwach17.6 - 17,9 schwach 19,2 - 19,5 schwach 20,2 - 20,6 schwach20.7 - 21,1 schwach030066/0811Fortsetzung von Tabelle A23.1 - 23,4 23,8 - 24,124.2 - 24,8 29,7 - 30,1sehr stark sehr stark stark
mittelθ = Winkel nach dem Bragg1sehen Gesetzb) In der die Zusammensetzung des Silikats wiedergebenden Formel, ausgedrückt in Mol der Oxide, in welcher zusätzlich zu Wasser, Alkalimetalloxid und/oder Erdalkalimetalloxid sowie Siliciumoxid Galliumoxid vorliegt, beträgt das molare Verhältnis (m) von Ga3O3 zu SiO_ unter 0,1. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid in dem Einsatzmaterial zwischen 0,25 und 1,0 beträgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses bei einer Temperatur von 200 bis 500°C, einem Druck von 1 bis 150 bar und einer Raumgeschwindigkeit von 50 bis 5000 Nl Gas/l Katalysator pro Stunde durchgeführt wird.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadvrch gekennzeichnet, daß das Katalysatorgemisch aus einem Katalysator X und einem Katalysator Y besteht, wobei der Katalysator X die Fähigkeit besitzt, ein H2/CO-Gemisch im wesentlichen in Methanol und/oder Dimethyläther umzuwandeln und der Katalysator Y das030066/0811kristalline Galliumsilikat ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator X eine Zusammensetzung verwendet wird, welche Zink und Chrom enthält.
- 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatorgemisch je Volumenteil des Katalysators Y 1 bis 5 Volumenteile des Katalysators X enthält.
- 7 . Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatorgemisch ein kristallines Galliumsilikat enthält, dessen Wert für m mindestens 0,0015 beträgt.
- 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatorgemisch ein kristallines Silikat mit einem Alkalimetallgehalt von unter 0,05 Gewichtsprozent enthält.030066/0811
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US5064793A (en) * | 1986-10-22 | 1991-11-12 | Union Oil Company Of California | Catalyst composition containing a crystalline galliosilicate having the erionite-type structure |
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