Zur Herstellung von Katalysatoren zur Durchführung von Reaktionen der anorganischen und
organischen Chemie ist eine große Anzahl von Verfahren bekannt. So wurden katalytisch wirkende
Metalle zur besseren Handhabung wie auch zur Vergrößerung der Oberfläche auf Trägersubstanzen,
wie z. ß. Kieselgur, Kieselgel, Kaolin, Kohle usw., niedergeschlagen; auch reaktionsfähige Oxyde gelangten
nach ihrer Reduktion zur Anwendung. Die Verwendung von Metallcarbonylen zur Gewinnung
von Katalysatoren ist ebenfalls bekannt. Es wurden beispielsweise durch Zersetzung flüchtiger Metallcarbonyle,
einmal in der zu behandelnden Substanz, das andere Mal durch Niederschlagen und Zersetzung
auf einem Träger, Katalysatoren gewonnen.For the production of catalysts for carrying out reactions of the inorganic and
A large number of processes are known to organic chemistry. So were catalytically active
Metals for better handling as well as for enlarging the surface on carrier substances,
such as ß. Kieselguhr, silica gel, kaolin, coal, etc., precipitated; reactive oxides also arrived
after their reduction to use. The use of metal carbonyls for extraction
of catalysts is also known. For example, by decomposition of volatile metal carbonyls,
once in the substance to be treated, the other time through precipitation and decomposition
obtained on a carrier, catalysts.
Man erhält nach den genannten Verfahren zwar in manchen Fällen technisch brauchbare Kontakte,
doch hängt deren Aktivität selbst in sehr hohem Maße von der Art des Trägers ab, dessen Einfluß
bei manchen Synthesen eine bedeutende Rolle spielt. Diese Träger fördern manchmal die Katalyse, doch
rufen sie sehr oft eine recht spürbare Verzögerung der Reaktion hervor, indem sie den Reaktioneverlauf
durch Bildung verschiedener unerwünschter Nebenprodukte beeinflussen.In some cases, technically useful contacts are obtained by the processes mentioned,
but their activity itself depends to a very large extent on the nature of the carrier, its influence
plays an important role in some syntheses. These carriers sometimes promote catalysis, however
very often cause a noticeable delay in the reaction by changing the course of the reaction
influence by the formation of various undesirable by-products.
Zur Vermeidung dieser Nebenwirkungen hat man dann gekörnte, metallische Katalysatoren in reiner
Form angewandt, deren aktive Oberfläche durch geeignete Behandlungsweise sehr vergrößert wurde.
Man erreichte dies bei Katalysatoren vom Skelett-Typus, wie beispielsweise den nach Raney hergestellten,
durch Herauslösen von Komponenten aus Legierungen. Hierbei bediente man sich geeigneter
Lösungsmittel anorganischer Natur.To avoid these side effects, granular, pure metallic catalysts are then used
Form applied, the active surface of which was greatly enlarged by suitable treatment.
This was achieved with catalysts of the skeletal type, such as those made according to Raney,
by leaching components out of alloys. Here one used more suitable ones
Solvent of an inorganic nature.
Es wurde nun gefunden, daß die Fähigkeit einer Reihe von Metallen, sich durch Kohlenoxydbehandlunig
in Carbonyle überführen zu lassen, ein ausgezeichnetes Mittel darstellt, aus MetallegierungenIt has now been found that the ability of a number of metals to become carbon dioxide treated
to be converted into carbonyls, an excellent means of metal alloys
besonders hochwirksame Metallkatalysatoren vom Skelett-Typus herzustellen. Die Durchführung der
Erfindung kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Man kann durch Überführung eines oder mehrerer
der Legierungskomponenten in die Carbonylform diese Komponenten aus dem Legierungsgefüge entfernen.
Den als Metallskelett zurückbleibenden Komponenten wird so eine größtmögliche Oberfläche
und besondere Aktivität erteilt. Diese wirken ίο sich gleichermaßen vorteilhaft aus, sowohl für die
direkte Verwendung- des zurückgebliebenen Metallanteiles als Katalysator als auch für die Benutzung
als Träger für ein anderes Katalysatormetall. Erfindungsgemäß kann ferner das katalysatorisch
wirksame Metall aus einer Carbonylverbindung auf dem zurückgebliebenen Metallskelett niedergeschlagen
werden, wobei es z. B. nicht notwendig ist, daß es vorher aus dem Reaktionsraum entfernt
werden muß. Man kann natürlich auch die Carbonyle katalytisch wirksamer Metalle, wie z. B.
Nickelcarbonyl, Eisencarbonyl usw., eigens herstellen. Es entstehen so Mehrstoffkontakte von ausgezeichneter
Wirksamkeit. Zwar ist bereits ein ähnliches Verfahren unter Verwendung poröser Stoffe
als Träger bekannt. Doch zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten Träger zusammen mit
den aus der Carbonylform ausgeschiedenen Katalysatormetallen durch eine bedeutende Erhöhung
der Wirksamkeit aus, Die praktische Durchführung der geschilderten Verfahren wird wesentlich unterstützt
durch die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Metallcarbonyle. Die Carbonylbildung
stellt einen reversiblen Prozeß dar, der lediglich durch Einwirkung von Druck und Temperatur die
Reaktion in der einen oder anderen Richtung verlaufen
läßt. Mit Hilfe dieser Faktoren kann sowohl die Carbonylbildung als auch die Rückverwrandlung
in Metall beliebig gesteuert werden. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, daß Bildungs- und Zer-4·°
Setzungseigenschaften der Carbonyle verschiedener Metalle recht unterschiedlicher Art sind. Es ist
also ohne Schwierigkeiten möglich, die Bedingungen der Kohlenoxydbehandlung bei einer Legierung so
zu wählen, daß nur bestimmte Komponenten in +5 Carbonyl verwandelt und in dieser Form beispielsweise
mit dem Kohlenoxydstrom abdestilliert werden. Auch Mehrstofikontakte, wie beispielsweise
Silicium-Kobalt, lassen sich auf diese Weise leicht erhalten.to produce particularly highly effective metal catalysts of the skeleton type. The invention can be practiced in a number of ways. By converting one or more of the alloy components into the carbonyl form, these components can be removed from the alloy structure. The components that remain as a metal skeleton are given the greatest possible surface area and special activity. These have an equally advantageous effect, both for the direct use of the remaining metal fraction as a catalyst and for use as a carrier for another catalyst metal. According to the invention, the catalyzing metal from a carbonyl compound can also be deposited on the remaining metal skeleton, where it is, for. B. is not necessary that it must be removed from the reaction space beforehand. You can of course also use the carbonyls of catalytically active metals, such as. B. Nickel carbonyl, iron carbonyl, etc., produce your own. This creates multi-substance contacts of excellent effectiveness. A similar method using porous materials as carriers is already known. However, the supports prepared according to the invention, together with the catalyst metals precipitated from the carbonyl form, are distinguished by a significant increase in effectiveness. The practical implementation of the processes described is significantly supported by the chemico-physical properties of the metal carbonyls. The carbonyl formation is a reversible process, which only allows the reaction to proceed in one direction or the other through the action of pressure and temperature. Using these factors, both the carbonyl formation can be arbitrarily controlled in metal as well as the Rückverw r andlung. It is of particular importance that the formation and decomposition properties of the carbonyls of different metals are of quite different types. It is therefore possible without difficulty to choose the conditions of the carbon oxide treatment in an alloy in such a way that only certain components are converted into +5 carbonyl and are distilled off in this form, for example with the carbon oxide stream. Multi-substance contacts, such as silicon-cobalt, can also be easily obtained in this way.
Nach diesem Verfahren ist es ferner möglich, die
bei der Herstellung mancher Metallkatalysatoren auftretenden Schwierigkeiten weitgehend zu überwinden
und, beispielsweise beim Kobalt, ein Katalysatormaterial bisher nicht bekannter Reinheit und
Aktivität zu erhalten.According to this method, it is also possible to use the
to overcome the difficulties encountered in the manufacture of some metal catalysts to a large extent
and, for example in the case of cobalt, a catalyst material of previously unknown purity and
Activity to get.
Außerdem kann man die beschriebenen Methoden der Herstellung von Katalysatoren auch auf Legierungen
anwenden, die z. B. auf mechanischem Wege auf einen Träger, wie Kieselgur, Kieselgel, Kaolin,
Kohle usw., niedergeschlagen werden. Dadurch lassen sich sehr aktive Ein- und Mehrstoffkatalysatoren
herstellen, die zu vielen Reaktionen Verwendung finden können.In addition, the methods described for the production of catalysts can also be applied to alloys
apply the z. B. by mechanical means on a carrier such as kieselguhr, silica gel, kaolin,
Coal, etc., to be knocked down. This enables very active single- and multi-fuel catalysts
produce that can be used for many reactions.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens ist noch darin zu erblicken, daß man im Betriebe inaktiv
gewordene Katalysatoren leicht reaktivieren kann, ohne sie aus dem Reaktionsraum entfernen
zu müssen. Zu diesem Zweck behandelt man den Kontakt nach einer gewissen Reaktionszeit mit
Kohlenoxyd oder kohlenoxydhaltigen Gasen, so daß eine Reinigung und Reaktivierung der Oberfläche
bzw. Aktivierung weiterer Anteile eintritt.Another advantage of the new process can be seen in the fact that you are inactive in the company
can easily reactivate the catalysts that have become without removing them from the reaction chamber
to have to. For this purpose, the contact is treated with after a certain reaction time
Carbon oxide or gases containing carbon oxide, so that a cleaning and reactivation of the surface
or activation of further shares occurs.
Die erfmdungsgemäß hergestellten Katalysatoren
sind überall anwendbar, wo metallische Katalysatoren Verwendung finden. Bevorzugte Anwendungsgebiete
der neuen Katalysatoren sind Reaktionen auf dem Gebiete der organischen Chemie,
insbesondere Synthesen von Kohlenwasserstoffen oder organischen sauerstoffhaltigen Verbindungen
aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bzw. deren Verbindungen, Hydrierungen von ölen,
Fetten und Fettsäuren sowie endlich Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Verbindungen.The catalysts produced according to the invention
can be used wherever metallic catalysts are used. Preferred areas of application
of the new catalysts are reactions in the field of organic chemistry,
in particular syntheses of hydrocarbons or organic oxygen-containing compounds
from carbon, oxygen and hydrogen or their compounds, hydrogenation of oils,
Fats and fatty acids and finally processes for the production of high molecular weight compounds.