MESTL GERHARD (DE)
SCHECK PETER (DE)
HAGEMEYER ALFRED (DE)
MESTL GERHARD (DE)
SCHECK PETER (DE)
| WO1999062632A1 | 1999-12-09 | |||
| WO2005061107A1 | 2005-07-07 |
| US6015769A | 2000-01-18 | |||
| DE1286021B | 1969-01-02 |
| Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Schalenkatalysators, der einen Katalysatorträger-Formkörper mit einer äußeren Schale umfasst, in welcher metallisches Pd und/oder Au enthalten ist, umfassend die Schritte des
a) Bereitsteilens eines porösen Katalysatorträger- Formkörpers ;
b) Bereitstellens einer ersten Lösung, in welcher eine Pd- und/oder eine Au-Vorläuferverbindung enthalten ist;
c) Bereitsteilens einer zweiten Lösung, in welcher eine Pd- und/oder eine Au-Vorläuferverbindung enthalten ist, wobei die erste Lösung eine Ausfällung der Edelmetall- komponente/n der zweiten Lösung und die zweite Lösung eine Ausfällung der Edelmetallkomponente/n der ersten Lösung bewirkt;
d) Beiadens des Katalysatorträger-Formkörpers mit der ersten und mit der zweiten Lösung;
e) überführens der auf dem Katalysatorträger-Formkörper ausgefällten Edelmetallkomponente/n in die metallische Form.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lösung sauer und die zweite Lösung basisch ist oder dass die erste Lösung basisch und die zweite Lösung sauer ist.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lösung die Lösung einer sauren/saurer Edelmetall-Vorläuferverbindung/en und die zweite Lösung die Lösung einer basischen/basischer Edelmetall-Vorlauferverbindung/en ist oder dass die erste Lösung die Lösung einer basischen/basischer Edelmetall- Vorlauferverbindung/en und die zweite Lösung die Lösung einer sauren/saurer Edelmetall-Vorlauferverbindung/en ist.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pd-Vorläuferverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd(NH 3 ) 4 (OAc) 2/ H 2 PdCl 4 , Pd(NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HPO 4 ) , Pd(NH 3 ) 4 Cl 2 , Pd (NH 3 ) 4 -Oxalat, Pd(NO 3 J 2 , Pd(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2/ K 2 Pd(OAc) 2 (OH) 2 , Na 2 Pd(OAc) 2 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , K 2 Pd(NO 2 ) 4/ Na 2 Pd(NO 2 ) 4 , Pd(OAc) 2 , PdCl 2 , K 2 PdCl 4 und Na 2 PdCl 4 .
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Au-Vorläuferverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus KAuO 2 , HAuCl 4 , KAu(NO 2 J 4 , NaAu(NO 2 J 4 , AuCl 3 , NaAuCl 4 , KAuCl 4 , KAu(OAc) 3 (OH), HAu(NO 3 J 4 , NaAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , RbAuO 2 , CsAuO 2 , NaAu (OAc) 3 (OH) , RbAu(OAc) 3 OH, CsAu(OAc) 3 OH, NMe 4 Au(OAc) 3 OH und Au(OAc) 3 .
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger mit der ersten und mit der zweiten Lösung beladen wird, indem der Katalysatorträger mit der ersten und mit der zweiten Lösung getränkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger mit der ersten und mit der zweiten Lösung beladen wird, indem der
Katalysatorträger mit der ersten und mit der zweiten Lösung besprüht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lösung auf ein Wirbelbett oder ein Fließbett von Katalysatorträgern aufgesprüht werden, vorzugsweise auf ein Fließbett von Katalysatorträgern.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorträger in dem Fließbett elliptisch oder toroidal umlaufen, vorzugsweise toroidal.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lösung auf erwärmte
Katalysatorträger aufgesprüht werden.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger als Kugel, Zylinder, Lochzylinder, Trilobus, Ring, Stern oder als Strang, vorzugsweise als Rippstrang oder Sternstrang, ausgebildet ist, vorzugsweise als Kugel.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger als Kugel mit einem Durchmesser von größer als 2 mm ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Durchmesser von größer als 3 mm und bevorzugt mit einem Durchmesser von größer als 4 mm. |
Verfahren zur Herstellung eines mit Pd und/oder Au beladenen
Schalenkatalysators
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schalenkatalysators, der einen Katalysatorträger-Formkörper mit einer äußeren Schale umfasst, in welcher metallisches Pd und/oder Au enthalten ist.
Vinylacetat-Monomer (VAM) ist ein wichtiger Monomerbaustein in der Synthese von Kunststoffpolymeren. Die
Hauptanwendungsgebiete von VAM sind u.a. die Herstellung von Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol und Polyvinylacetal sowie die Co- und Terpolymerisation mit anderen Monomeren wie zum Beispiel Ethylen, Vinylchlorid, Acrylat, Maleinat, Fumarat und Vinyllaurat .
VAM wird überwiegend in der Gasphase aus Essigsäure und Ethylen durch Umsetzung mit Sauerstoff hergestellt, wobei die für diese Synthese eingesetzten Katalysatoren vorzugsweise Pd und Au als Aktivmetalle enthalten sowie eine Alkalimetallkomponente als Promotor, vorzugsweise Kalium in Form des Acetats. In dem Pd/Au-System dieser Katalysatoren liegen die Aktivmetalle Pd und Au vermutlich nicht in Form von Metallpartikeln des jeweiligen reinen Metalls vor, sondern vielmehr in Form von Pd/Au-Legierungspartikeln von möglicherweise unterschiedlicher Zusammensetzung, wenngleich das Vorliegen unlegierter Partikel nicht ausgeschlossen werden kann. Alternativ zu Au kann beispielsweise auch Cd oder Ba als zweite Aktivmetallkomponente eingesetzt sein.
Gegenwärtig wird VAM überwiegend mittels so genannter Schalenkatalysatoren hergestellt, bei welchen die katalytisch
wirkenden Aktivmetalle den Katalysatorträger nicht vollständig durchdringen, sondern vielmehr nur in einem mehr oder weniger breiten äußeren Bereich (Schale) des Katalysatorträgers enthalten sind (vgl. hierzu EP 565 952 Al, EP 634 214 Al, EP 634 209 Al und EP 634 208 Al) , während die weiter innen liegenden Bereiche des Trägers nahezu edelmetallfrei sind.
Mittels Pd/Au-Schalenkatalysatoren ist eine selektivere VAM- Synthese möglich als mit Katalysatoren, bei denen der Träger bis in den Trägerkern hinein mit den Edelmetallen beladen ist („durchimprägniert") .
Pd/Au-Schalenkatalysatoren werden üblicherweise auf so genanntem chemischen Wege hergestellt, bei welchem der Katalysatorträger mit Lösungen entsprechender Metall- Vorläuferverbindungen beispielsweise durch Eintauchen des Trägers in die Lösungen oder mittels des Incipient-Wetness- Verfahrens (Porenfüllverfahren) , bei welchem der Träger mit einem seinem Porenvolumen entsprechenden Lösungsvolumen beladen wird, getränkt wird.
Ein Pd/Au-Schalenkatalysator wird beispielsweise hergestellt, indem zunächst ein poröser Katalysatorträger-Formkörper in einem ersten Schritt mit einer Na 2 PdCl 4 -Lösung getränkt und anschließend in einem zweiten Schritt die Pd-Komponente mit NaOH-Lösung auf den Katalysatorträger in Form einer Pd- Hydroxidverbindung (gefällt) fixiert wird. In einem darauffolgenden separaten dritten Schritt wird der Katalysatorträger dann mit einer NaAuCl 4 -Lösung getränkt und danach die Au-Komponente ebenfalls mittels NaOH (gefällt) fixiert. Nach der Fixierung der Edelmetallkomponenten in einer äußeren Schale des Katalysatorträgers wird der mit
Edelmetallhydroxiden beladene Katalysatorträger dann weitestgehend frei von Chlorid- und Na-Ionen gewaschen, anschließend getrocknet und abschließend bei 150 0 C mit
Ethylen reduziert. Die so erzeugte Pd/Au-Schale weist üblicherweise eine Dicke von etwa 100 bis 500 μm auf.
üblicherweise nach der Hydroxidfixierung oder nach der Reduzierung der Edelmetallkomponenten wird der Katalysatorträger dann mit Kaliumacetat beladen, wobei die Beladung mit diesem Promotor nicht nur in der äußeren, mit Edelmetallen beladenen Schale des Trägers erfolgt, sondern der Katalysatorträger vielmehr mit dem Promotor vollständig durchimprägniert wird.
Nach dem Stand der Technik werden die Aktivmetalle Pd und Au ausgehend von Chloridverbindungen als Hydroxide auf dem Träger ausgefällt und dadurch auf demselben fixiert. Diese Technik ist jedoch an die Grenzen angelangt, was maximale Edelmetallbeladungen angeht. Insbesondere die Au-Fixierung ist dabei mit Nachteilen behaftet, wie lange Einwirkzeiten der Base, um die Fällung des stabilen Au-Tetrachlorokomplexes zu induzieren, unvollständige Fällung und damit verbundene mangelhafte Au-Retention.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem Schalenkatalysatoren erhältlich sind, in deren äußerer Schale verhältnismäßig hohe Gehalte an metallischem Pd und/oder Au enthalten sind. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, umfassend die Schritte des
a) Bereitstellens eines porösen Katalysatorträger- Formkörpers;
b) Bereitstellens einer ersten Lösung, in welcher eine Pd- und/oder eine Au-Vorläuferverbindung enthalten ist;
c) Bereitstellens einer zweiten Lösung, in welcher eine Pd- und/oder eine Au-Vorläuferverbindung enthalten ist, wobei die erste Lösung eine Ausfällung der Edelmetall- komponente/n der zweiten Lösung und die zweite Lösung eine Ausfällung der Edelmetallkomponente/n der ersten Lösung bewirkt;
d) Beiadens des Katalysatorträger-Formkörpers mit der ersten und mit der zweiten Lösung;
e) überführens der auf dem Katalysatorträger-Formkörper ausgefällten Edelmetallkomponente/n in die metallische Form.
Es wurde festgestellt, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Schalenkatalysatoren mit hohen Gehalten an Pd, Au oder Pd und Au in der äußeren Schale erhalten werden können.
Darüber hinaus lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Pd/Au-Schalenkatalysatoren mit verhältnismäßig dünner Edelmetallschale herstellen, wobei dabei das Au über die Schalendicke hinweg weitgehend einheitlich mit Pd durchmiseht ist.
Das erfindungsgemäße Konzept beinhaltet die Verwendung zweier inkompatibler Lösungen, von denen die eine Lösung die Fällung der Edelmetallkomponente der anderen Lösung bewirkt und umgekehrt. Der Auftrag der Lösungen auf den Katalysatorträger erfolgt beispielsweise, indem der Träger zunächst mit der einen und anschließend mit der anderen Lösung imprägniert wird. Beim Auftrag der Letzteren der beiden Lösungen werden die beiden Lösungen auf dem Träger vereinigt und so die Ausfällung der Edelmetallkomponenten der Vorläuferverbindungen
bewirkt, ohne dass ein gesonderter Fällungsschritt durchgeführt werden muss.
Das Konzept der Verwendung inkompatibler Lösungen kann bei schneller Fällung der Metallkomponenten (Immobilisierung/ Fixierung) aufgrund der damit einhergehenden verkürzten
Diffusionszeit zu dünneren Schalen führen, als dies bei der Verwendung herkömmlicher, miteinander kompatibler Lösungen möglich ist.
Mittels des Konzeptes des Einsatzes inkompatibler Lösungen können Schalenkatalysatoren mit hohen Edelmetallgehalten und dünnen Schalen erhalten werden. Darüber hinaus zeigt das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte Metallretention sowie eine schnellere und vollständigere Fällung der Edelmetalle und eine gleichzeitige Fällung von Pd und Au in nur einem Schritt, was zu einer innigen Pd/Au-Durchmischung führen kann. Ferner können bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren die NaOH-Kosten eingespart und die NaOH-Handhabung entfallen, wobei darüber hinaus auch die mechanische Schwächung des Trägers durch die herkömmliche Basenbehandlung vermieden werden kann. Insbesondere lassen sich mittels des Prinzips der inkompatiblen Lösungen hohe Au- Gehalte mit einem Au/Pd-Atomverhältnis von 0,5 und mehr erreichen, was hinsichtlich der Erhöhung der VAM-Selektivität sehr erwünscht ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die erste Lösung sauer und die zweite Lösung basisch ist oder dass die erste Lösung basisch und die zweite Lösung sauer ist. Es konnte festgestellt werden, dass, wenn die eine inkompatible Lösung sauer und die andere basisch ist, dies zu einer nahezu vollständigen Ausfällung der Edelmetallkomponenten führen
kann. Saure Lösungen können beispielsweise durch Lösen eines Metallsalzes in Säure hergestellt werden (z. B. PdCl 2 +2HCl (H 2 O) →H 2 PdCl 4 ) und basische Metallsalzlösungen durch Lösen eines Metallsalzes in einer Basenlösung (z. B. Au(OH) 3 +KOH(H 2 O)→KAuO 2 ) .
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die erste Lösung die Lösung einer sauren/saurer Edelmetall- Vorläuferverbindung/en und die zweite Lösung die Lösung einer basischen/basischer Edelmetall-Vorläuferverbindung/en ist oder dass die erste Lösung die Lösung einer basischen/basischer Edelmetall-Vorläuferverbindung/en und die zweite Lösung die Lösung einer sauren/saurer Edelmetall-Vorläuferverbindung/en ist. Saure und basische Lösungen enthaltend eine Edelmetall- Vorläuferverbindungen lassen sich besonders einfach und kostengünstig herstellen, indem eine entsprechende saure bzw. basische Edelmetallsalzverbindung in einem wässrigen Lösungsmittel gelöst wird. Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer sauren bzw. basischen Metallsalzverbindung eine Pd- oder Au-Salzverbindung verstanden, die beim Lösen in reinem Wasser sauer bzw. basisch reagiert, was sich durch eine Absenkung bzw. Erhöhung des pH- Wertes bemerkbar macht.
Beispiele für bevorzugte Pd-Vorläuferverbindungen sind wasserlösliche Pd-Salze. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Pd- Vorläuferverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pd(NHa) 4 (OH) 2 , Pd(NH 3 J 4 (OAc) 2 , H 2 PdCl 4 , Pd (NH 3 ) « (HCO 3 ) 2 , Pd(NH 3 J 4 (HPO 4 ), Pd(NH 3 ) 4 Cl 2 , Pd(NH 3 ) 4 -Oxalat, Pd(NO 3 J 2 ,
Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , K 2 Pd (OAc) 2 (OH) 2 , Na 2 Pd (OAc) 2 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , K 2 Pd (NO 2 J 4 , Na 2 Pd (NO 2 J 4 , Pd (OAc) 2 , K 2 PdCl 4 , (NH 4 J 2 PdCl 4 , Pd- Oxalat , Ammonium-Pd-Oxalat , PdCl 2 , K 2 PdCl 4 und Na 2 PdCl 4 , wobei
auch Mischlingen von zwei oder mehr der vorgenannten Salze eingesetzt werden können.
Beispiele für bevorzugte Au-Vorläuferverbindungen sind wasserlösliche Au-Salze. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Au- Vorläuferverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus KAuO 2 , HAuCl 4 , KAu(NO 2 J 4 , KAu(NO 2 J 4 , AuCl 3 , NaAuCl 4 , KAuCl 4 , (NH 4 )AuCl 4 , KAu(OAc) 3 (OH), HAu(NO 3 ) 4 , NaAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , RbAuO 2 , CsAuO 2 , NaAu(OAc) 3 (OH), RbAu(OAc) 3 OH, CsAu(OAc) 3 OH, NMe 4 Au(OAc) 3 OH und Au(OAc) 3 , wobei auch Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Salze eingesetzt werden können. Dabei ist es gegebenenfalls empfehlenswert, das Au(OAc) 3 oder das KAuO 2 mittels Fällung des Oxids/Hydroxids aus einer Goldsäure-Lösung, Waschung und Isolierung des Niederschlags sowie Aufnahme desselben in Essigsäure bzw. KOH jeweils frisch anzusetzen.
Geeignete wässrige Lösungen von Pd-Vorläuferverbindungen für das Konzept der inkompatiblen Lösungen sind beispielhaft in der Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1:
Falls NH 3 hinsichtlich einer vorzeitigen Au-Reduktion zu stark reduzierend wirken sollte, können anstelle der Palladiumaminkomplexe auch die entsprechenden Diaminkomplexe mit Ethylendiamin als Ligand oder auch die entsprechenden Ethanolaminkomplexe verwendet werden.
Geeignete wässrige Lösungen von Au-Vorläuferverbindungen für das Konzept der inkompatiblen Lösungen sind beispielhaft in der Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2:
Geeignete Kombinationen von inkompatiblen Lösungen zur basenfreien Fällung der Edelmetallkomponenten sind beispielsweise eine PdCl 2 - und eine KAuO 2 -Lösung; eine Pd(NO 3 J 2 - und eine KAuO 2 -Lösung; eine Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 - und eine AuCl 3 - oder HAuCl 4 -Lösung .
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch Pd mit inkompatiblen Pd-Lösungen gefällt werden und analog Au mit inkompatiblen Au-Lösungen, z.B. durch Inkontaktbringen einer PdCl 2 - mit einer Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 -Lösung bzw. einer HAuCl 4 - mit einer KAuO 2 -Lösung. Auf diese Weise lassen sich hohe Pd-
und/oder Au-Gehalte in eine Schale abscheiden, ohne hochkonzentrierte Metallsalzlösungen einsetzen zu müssen.
Erfindungsgeraäß kann auch eine Mischlösung, enthaltend Verbindungen von Pd und Au, eingesetzt werden, die zur Edelmetallfällung mit einer zu der Mischlösung inkompatiblen Edelmetalllösung in Kontakt gebracht wird. Ein Beispiel für eine Mischlösung ist eine PdCl 2 und AuCl 3 enthaltende Lösung, deren Edelmetallkomponenten mit einer KAuO 2 -Lösung gefällt werden können, oder eine Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 und KAuO 2 enthaltende Lösung, deren Edelmetallkomponenten mit einer PdCl 2 und HAuCl 4 enthaltenden Lösung gefällt werden können.
Als Lösungsmittel für die Vorläuferverbindungen sind alle reinen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische geeignet, in denen die ausgewählten Vorläuferverbindungen löslich sind und die nach dem Auftrag auf den Katalysatorträger von demselben leicht mittels Trocknung wieder entfernt werden können. Bevorzugte Lösungsmittel-Beispiele für die Metallacetate als Vorläuferverbindung sind vor allem unsubstituierte Carbonsäuren, insbesondere Essigsäure, und Aceton, und für die Metallchloride vor allem Wasser oder verdünnte Salzsäure.
Falls die Vorläuferverbindungen in Essigsäure, Wasser oder verdünnter Salzsäure oder Mischungen davon nicht ausreichend löslich sind, können alternativ oder zusätzlich zu den genannten Lösungsmitteln auch andere Lösungsmittel Anwendung finden. Als andere Lösungsmittel kommen hierbei vorzugsweise diejenigen Lösungsmittel in Betracht, die inert sind und mit Essigsäure oder Wasser mischbar sind. Als bevorzugte Lösungsmittel, die sich als Zusatz zur Essigsäure eignen, seien Ketone, beispielsweise Aceton oder Acetylaceton, ferner Ether, beispielsweise Tetrahydrofuran oder Dioxan,
Acetonitril, Dimethylformamid und Lösungsmittel auf der Basis von Kohlenwasserstoffen wie beispielsweise Benzol genannt.
Als bevorzugte Lösungsmittel und Additive, die sich als Zusatz zu Wasser eignen, seien Ketone, beispielsweise Aceton, oder Alkohole, beispielsweise Ethanol oder Isopropanol oder
Methoxyethanol , Laugen, wie wässrige KOH oder NaOH, oder organische Säuren, wie Essigsäure, Ameisensäure, Zitronensäure, Weinsäure, äpfelsäure, Glyoxylsäure, Glycolsäure, Oxalsäure, Benztraubensäure, Oxamsäure, Milchsäure oder Aminosäuren wie Glycin genannt.
Werden als Vorläuferverbindungen Chloridverbindungen eingesetzt, so muss sichergestellt werden, dass die Chloridionen vor dem Einsatz des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Katalysators auf eine tolerable
Restmenge reduziert werden, da Chlorid ein Katalysatorgift für die Metalle Pd und Au ist. Dazu wird der Katalysatorträger im Regelfall nach der Fixierung der Pd- und der Au-Komponente ausgiebig mit Wasser gewaschen. Dies geschieht im Allgemeinen entweder unmittelbar nach der Fällung der Pd- und der Au- Komponente oder nach der Reduktion der gefällten Edelmetallkomponenten zu dem jeweiligen Metall.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch chloridfreie Pd- und Au- Vorläuferverbindungen verwendet sowie chloridfreie Lösungsmittel, um den Gehalt des herzustellenden Katalysators an Chlorid möglichst gering zu halten und um ein aufwendiges Chloridfrei-Waschen zu vermeiden. Dabei werden als Vorläuferverbindungen vorzugsweise die entsprechenden Acetat-, Hydroxid-, Nitrit-, Nitrat- oder Hydrogencarbonatverbindungen eingesetzt, da diese den Katalysator nur in einem sehr geringen Umfang mit Chlorid kontaminieren.
Die Beladung des Trägers mit den Vorläuferverbindungen im Bereich einer äußeren Schale lässt sich nach an sich bekannten Verfahren erzielen. So kann die Beladung mit den inkompatiblen Lösungen durch Tränkung erfolgen, beispielsweise indem der Träger in die Vorläuferlösungen eingetaucht wird oder gemäß dem Incipient-Wetness-Verfahren damit getränkt wird. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass der Katalysatorträger mit der ersten und mit der zweiten Lösung beladen wird, indem der Katalysatorträger mit den beiden Lösung getränkt wird.
Die inkompatiblen Lösungen können gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aber auch mittels so genannter physikalischer Verfahren auf dem Träger aufgetragen werden. Dabei wird die Beladung des Trägers mit den inkompatiblen Lösungen vorzugsweise mittels Sprühimprägnierung durchgeführt, da so eine besonders gleichmäßige Beladung der Schale des Trägers mit den Vorläuferverbindungen möglich ist. Die inkompatiblen Lösungen können nacheinander oder simultan mittels einer Einstoffdüse bzw. einer Zweistoffdüse oder mehrerer Einstoffüsen versprüht werden, wobei der Katalysatorträger während des Besprühens umgewälzt wird, beispielsweise mittels einer Dragiertrommel, in welche z.B. auch warme Luft eingeblasen werden kann, um das Lösungsmittel rasch zu verdampft.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die inkompatiblen Lösungen auf den Katalysatorträger aufgetragen werden, indem die Lösungen auf eine Wirbelschicht oder ein Fließbett des Katalysatorträgers aufgesprüht werden, vorzugsweise mittels eines Aerosols der Lösungen. Dadurch kann die Schalendicke des entstehenden Katalysators eingestellt und
optimiert werden, beispielsweise bis zu einer Dicke von 2 mm. Aber auch sehr dünne Schalen mit einer Dicke von kleiner als 100 μm sind so möglich.
Die Dicke einer Edelmetallschale kann beispielsweise mittels eines Mikroskops optisch ausgemessen werden. Und zwar erscheint der Bereich, in dem die Edelmetalle abgeschieden sind, schwarz, während die edelmetallfreien Bereiche weiß erscheinen. Die Grenzlinie zwischen edelmetallhaltigen und - freien Bereichen ist in der Regel sehr scharf und optisch deutlich zu erkennen. Sollte die vorgenannte Grenzlinie nicht scharf ausgebildet und entsprechend optisch nicht deutlich zu erkennen sein, so entspricht die Dicke der Schale der Dicke einer Schale, gemessen ausgehend von der äußeren Oberfläche des Katalysatorträgers, in welcher 95 % des auf dem Träger abgeschiedenen Edelmetalls enthalten sind.
Die vorstehend genannte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mittels einer Wirbelschichtanlage bzw. Fließbettanlage durchgeführt werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine Fließbettanlage, in der eine so genannte kontrollierte Luftgleitschicht erzeugt werden kann. Zum Einen werden die Katalysatorträger durch die kontrollierte Luftgleitschicht gut durchmischt, wobei sie gleichzeitig um ihre eigene Achse rotieren, wodurch sie gleichmäßig von der Prozessluft getrocknet werden. Zum Anderen passieren die Katalysatorträger aufgrund der durch die kontrollierte Luftgleitschicht bewirkten konsequenten Orbitalbewegung der Formkörper den Sprühvorgang (Applikation der inkompatiblen Lösungen) in nahezu konstanter Häufigkeit. Dadurch wird eine weitgehend einheitliche Schalendicke einer behandelten Charge von Formkörpern erreicht. Ferner wird dadurch erzielt, dass die Edelmetallkonzentration über einen verhältnismäßig großen Bereich der Schalendicke hinweg nur verhältnismäßig gering
variiert, d.h., dass die Edelmetallkonzentration über einen großen Bereich der Schalendicke hinweg in etwa eine verzerrte Rechteckfunktion mit hoher Metallanreicherung außen und etwas geringerer Metallanreicherung innen beschreibt, wodurch eine weitgehend einheitliche Aktivität des resultierenden Katalysators über die Dicke der Pd/Au-Schale hinweg gewährleistet werden kann.
Geeignete Dragiertrommeln, Wirbelschichtanlagen bzw. Fließbettanlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend bevorzugter Ausführungsformen sind im Stand der Technik bekannt und werden z.B. von den Unternehmen Heinrich Brucks GmbH (Alfeld, Deutschland) , ERWEK GmbH (Heusenstamm, Deutschland) , Stechel (Deutschland) , DRIAM Anlagenbau GmbH (Eriskirch, Deutschland) , Glatt GmbH (Binzen, Deutschland) , G. S. Divisione Verniciatura (Osteria, Italien) , HOFER-Pharma Maschinen GmbH (Weil am Rhein, Deutschland) , L. B. Bohle Maschinen + Verfahren GmbH (Enningerloh, Deutschland) , Lödige Maschinenbau GmbH (Paderborn, Deutschland) , Manesty (Merseyside, Großbritannien) , Vector Corporation (Marion, IA, USA) , Aeromatic-Fielder AG
(Bubendorf, Schweiz) , GEA Process Engineering (Hampshire, Großbritannien), Fluid Air Inc. (Aurora, Illinois, USA), Heinen Systems GmbH (Varel, Deutschland) , Hüttlin GmbH (Steinen, Deutschland), Umang Pharmatech Pvt. Ltd. (Marharashtra, Indien) und Innojet Technologies (Lörrach, Deutschland) vertrieben.
Insbesondere die Fließbettvorrichtungen der Firma Innojet mit der Bezeichnung Innojet® Aircoater oder Innojet® Ventilus sind besonders bevorzugt. Mittels dieser Vorrichtungen lassen sich auf verfahrenstechnisch einfache Weise Fließbetten von elliptisch oder toroidal umlaufenden Katalysatorträger- Formkörpern erzeugen. Um eine Vorstellung davon zu geben, wie
sich die Formkörper in derartigen Fließbetten bewegen, sei ausgeführt, dass bei „elliptischem Umlaufen" sich die Katalysatorträger-Formkörper in dem Fließbett in vertikaler Ebene auf einer elliptischen Bahn bewegen mit wechselnder Größe der Haupt- und Nebenachse. Bei „toroidalem Umlaufen" bewegen sich die Katalysatorträger-Formkörper in dem Fließbett in vertikaler Ebene auf einer elliptischen Bahn mit wechselnder Größe der Haupt- und Nebenachse und in horizontaler Ebene auf einer Kreisbahn mit wechselnder Größe des Radius. Im Mittel bewegen sich die Formkörper bei „elliptischem Umlaufen" in vertikaler Ebene auf einer elliptischen Bahn, bei „toroidalem Umlaufen" auf einer toroidalen Bahn, d.h., dass die Bewegungsbahn eines Formkörpers die Oberfläche eines Torus mit vertikal elliptischem Schnitt helikal abfährt. Durch diese Umlaufbewegung der Träger im Fließbett kann eine besonders gleichmäßige Imprägnierung mit den inkompatiblen Lösungen und dadurch eine besonders gleichmäßige Schalendicke erhalten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Katalysatorträger während des Auftrags der inkompatiblen Lösungen erwärmt. Dies kann beispielsweise mittels erwärmter Prozessluft bewerkstelligt werden, die zur Erzeugung des Wirbel- oder Fließbettes eingesetzt wird. über den Grad der Erwärmung der
Katalysatorträger kann die Abtrocknungsgeschwindigkeit der aufgetragenen Lösungen der Edelmetall-Vorläuferverbindungen bestimmt werden. Bei relativ niedrigen Temperaturen beispielsweise ist die Abtrocknungsgeschwindigkeit verhältnismäßig klein, so dass es bei einem entsprechenden quantitativen Auftrag aufgrund der durch das Vorhandensein von Lösungsmittel bedingten hohen Diffusion der Vorläuferverbindungen zur Ausbildung größerer Schalendicken
kommen kann. Bei relativ hohen Temperaturen hingegen ist die Abtrocknungsgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch, so dass mit dem Formkörper in Kontakt kommende Lösung schneller abtrocknet, weshalb auf dem Katalysatorträger aufgetragene Lösung nicht tief in denselben eindringen kann. Bei verhältnismäßig hohen Temperaturen können so relativ kleine Schalendicken mit hoher Edelmetallbeladung erhalten werden.
Der in das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte Katalysatorträger ist als Formkörper ausgebildet. Dabei kann der Katalysatorträger grundsätzlich die Form eines jeglichen geometrischen Körpers annehmen, auf dem sich eine entsprechende Edelmetallschale aufbringen lässt. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Katalysatorträger als Kugel, Zylinder (auch mit abgerundeten Stirnflächen) , Lochzylinder (auch mit abgerundeten Stirnflächen) , Trilobus, „capped tablet",
Tetralobus, Ring, Donut, Stern, Wagenrad, „inverses" Wagenrad, oder als Strang, vorzugsweise als Rippstrang oder Sternstrang, ausgebildet ist, vorzugsweise als Kugel.
Der Durchmesser bzw. die Länge und Dicke des
Katalysatorträgers beträgt vorzugsweise 2 bis 9 mm, je nach Reaktorrohrgeometrie, in dem der herzustellende Katalysator Einsatz finden soll.
Direkt nach der Fixierung der Edelmetallkomponenten kann der Träger kalziniert werden zur überführung der gefällten Edelmetallverbindungen in die entsprechenden Oxide. Die Kalzinierung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen von weniger als 700 0 C. Besonders bevorzugt zwischen 300-450 0 C unter Luftzutritt. Die Kalzinierdauer ist abhängig von der
Kalziniertemperatur und wird bevorzugt im Bereich von 0,5-6 Stunden gewählt. Bei einer Kalziniertemperatur von etwa 400 0 C beträgt die Kalzinierdauer bevorzugt 1-2 Stunden. Bei einer
Kalziniertemperatur von 300 0 C beträgt die Kalzinierdauer bevorzugt bis zu 6 Stunden. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht in der (Zwischen-) Kalzinierung des Pd-beladenen Trägers bei ca. 400 0 C zur PdO-Ausbildung gefolgt von einer Au-Auftragung und Reduktion, wodurch eine Au-Sinterung vermieden werden kann.
Die Edelmetallkomponenten werden vor dem Einsatz des Katalysators noch reduziert, wobei die Reduktion in situ, d.h. im Prozessreaktor, oder auch ex situ, d.h. in einem speziellen Reduktionsreaktor, durchgeführt werden kann. Die Reduktion in situ wird vorzugsweise mit Ethylen (5 Vol.-%) in Stickstoff bei einer Temperatur von etwa 150 0 C über einen Zeitraum von beispielsweise 5 Stunden durchgeführt. Die Reduktion ex situ kann beispielsweise mit 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff, beispielsweise mittels Formiergas, bei Temperaturen im Bereich von vorzugsweise 150-500 0 C über einen Zeitraum von 5 Stunden durchgeführt werden.
Gasförmige oder verdampfbare Reduktionsmittel wie beispielsweise CO, NH 3 , Formaldehyd, Methanol und
Kohlenwasserstoffe können ebenfalls eingesetzt werden, wobei die gasförmigen Reduktionsmittel auch mit Inertgas, wie beispielsweise Kohlendioxid, Stickstoff oder Argon, verdünnt sein können. Vorzugsweise wird ein Inertgas verdünntes Reduktionsmittel eingesetzt. Bevorzugt sind Mischungen von
Wasserstoff mit Stickstoff oder Argon, vorzugsweise mit einem Wasserstoffgehalt zwischen 1 Vol.-% und 15 Vol.-%.
Die Reduktion der Edelmetalle kann auch in flüssiger Phase vorgenommen werden, vorzugsweise mittels der Reduktionsmittel Hydrazin, K-Formiat, Na-Formiat, Ammoniumformiat, Ameisensäure, K-Hypophosphit , hypophosphorige Säure, H 2 O 2 oder Na-Hypophosphit .
Die Menge an Reduktionsmittel wird vorzugsweise so gewählt, dass während der Behandlungsdauer zumindest das zur vollständigen Reduktion der Edelmetallkomponenten nötige äquivalent über den werdenden Katalysator geleitet wird. Bevorzugt wird jedoch ein überschuss an Reduktionsmittel über den Katalysator geleitet, um eine schnelle und vollständige Reduktion zu gewährleisten.
Vorzugsweise wird drucklos, d.h. bei einem Absolutdruck von ca. 1 bar, reduziert. Für die Herstellung technischer Mengen an erfindungsgemäßem Katalysator wird bevorzugt ein Drehrohrofen oder Wirbelschicht- oder Fließbettreaktor verwendet, um eine gleichmäßige Reduktion des Katalysators zu gewährleisten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren die Schritte: a) Bereitstellen eines porösen Katalysatorträger-Formkörpers, vorzugsweise umfassend ein natürliches Schichtsilikat; b) Bereitstellen einer ersten Lösung, in welcher Na 2 PdCl 4 und/oder K 2 PdCl 4 gelöst enthalten ist, HAuCl 4 , NaAuCl 4 und/oder KAuCl 4 , oder Na 2 PdCl 4 und/oder K 2 PdCl 4 sowie HAuCl 4 , NaAuCl 4 und/oder KAuCl 4 ; c) Bereitstellen einer zweiten Lösung, in welcher Pd(NHa) 4 (OH) 2 , NaAuO 2 und/oder KAuO 2 oder Pd(NH 3 J 4 (OH) 2 sowie NaAuO 2 und/oder KAuO 2 gelöst enthalten sind; d) Imprägnieren des Katalysatorträger-Formkörpers mit der ersten und mit der zweiten Lösung; e) überführen der auf dem Katalysatorträger-Formkörper ausgefällten Edelmetallkomponente/n in die metallische Form.
Die nachstehenden Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1:
20 g Katalysatorträger-Formkörper der Firma Süd-Chemie AG mit der Bezeichnung KA-160 (geometrische Form: Kugeln; Durchmesser: 5 mm; Material: kalzinierter säurebehandelter Bentonit) wurden mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,59 g einer 17,9 %igen (bezogen auf Pd) Na 2 PdCl 4 -Lösung und 10,41 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 10 min auf die Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 22 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient- Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 3,4 g einer 4,5 %igen (bezogen auf Pd) Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 -Lösung und 8,32 g Wasser imprägniert. Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 1 h auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 22 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet und die Pd-Komponente mittels 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff bei einer Temperatur von 350 0 C für einen Zeitraum von 5 h reduziert.
Die Edelmetallschale der so hergestellten Schalenkatalysatoren weist eine Dicke von im Mittel 318 μm auf. Der Pd-Gehalt der mit Edelmetall beladenen Träger beträgt 1,19 Gew.-% (durch Elementaranalyse mittels Inductively Coupled Plasma (ICP) bestimmt) .
Beispiel 2 ;
20 g Katalysatorträger-Formkörper der Firma Süd-Chemie AG mit der Bezeichnung KA-160 (siehe Beispiel 1) wurden mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,9 g einer 17,9 %igen (bezogen auf Pd) Na 2 PdCl 4 -Lösung und 10,26 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 10 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 20 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient- Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 1,77 g einer 4,5 %igen (bezogen auf Pd) Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 -Lösung und 9,38 g Wasser imprägniert. Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 15 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 22 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet und die Pd-Komponente mittels 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff bei einer Temperatur von 350 0 C für einen Zeitraum von 5 h reduziert.
Die Edelmetallschale der so hergestellten Schalenkatalysatoren weist eine Dicke von im Mittel 173 μm auf . Der Pd-Gehalt der mit Edelmetall beladenen Träger beträgt 1,13 Gew.-% (mittels ICP bestimmt) .
Beispiel 3 :
10 g Katalysatorträger-Formkörper der Firma Süd-Chemie AG mit der Bezeichnung KA-160 (siehe Beispiel 1) wurden mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,04 g einer 41,81 %igen (bezogen auf Au) HAuCl 4 -Lösung und 5,47 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf den Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 20 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient- Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 3,48 g einer 1,5 %igen (bezogen auf Au) KAuO 2 -Lösung und 1,51 g Wasser imprägniert . Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 23 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet und die Au-Komponente mittels 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff bei einer Temperatur von 350 0 C für einen Zeitraum von 5 h reduziert.
Die Edelmetallschale der so hergestellten Schalenkatalysatoren weist eine Dicke von im Mittel 309 μm auf. Der Au-Gehalt der mit Edelmetall beladenen Träger beträgt 0,78 Gew.-% (mittels ICP bestimmt) .
Beispiel 4 :
10 g Katalysatorträger-Formkörper der Firma Süd-Chemie AG mit der Bezeichnung KA-160 (siehe Beispiel 1) wurden mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus
0,46 g einer 17,9 %igen (bezogen auf Pd) Na 2 PdCl 4 -Lösung und 5,13 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 19,5 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient- Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,89 g einer 4,5 %igen (bezogen auf Pd) Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 -Lösung und 4,70 g Wasser imprägniert. Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 23,5 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem zweiten Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,03 g einer 41,81 %igen (bezogen auf Au) HAuCl 4 -Lösung und 5,27 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 20 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem dritten Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 3,87 g einer 1,5 %igen (bezogen auf Au) KAuO 2 -Lösung und 1,64 g Wasser imprägniert. Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 72 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet und die Edelmetallkomponenten mittels 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff bei einer Temperatur von 350 0 C für einen Zeitraum von 5 h reduziert.
Die Edelmetallschale der so hergestellten Schalenkatalysatoren weist eine Dicke von im Mittel 247 μm auf. Der Pd-Gehalt der mit Edelmetall beladenen Träger beträgt 1,12 Gew.-% und der Au-Gehalt 0,72 Gew.-% (mittels ICP bestimmt).
Beispiel 5:
10 g Katalysatorträger-Formkörper der Firma Süd-Chemie AG mit der Bezeichnung KA-160 (siehe Beispiel 1) wurden mittels des Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,44 g einer 17,9 %igen (bezogen auf Pd) Na 2 PdCl 4 -Lösung und 5,16 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 19,0 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Träger mittels des Incipient- Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,88 g einer 4,5 %igen (bezogen auf Pd) Pd(NH 3 ) 4 (OH) 2 -Lösung und 4,69 g Wasser imprägniert . Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 23 h bei einer
Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem zweiten Trocknen wurden die Träger mittels des
Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 0,04 g einer 41,81 %igen (bezogen auf Au) HAuCl 4 -Lösung und 5,27 g Wasser imprägniert.
Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken. Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 20 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet.
Nach dem dritten Trocknen wurden die Träger mittels des
Incipient-Wetness-Verfahrens mit einer Lösung hergestellt aus 3,87 g einer 1,5 %igen (bezogen auf Au) KAuO 2 -Lösung und 1,63 g Wasser imprägniert. Nachdem die Lösung von den Formkörpern aufgenommen worden war, ließ man die Lösung noch 30 min auf die Träger einwirken.
Danach wurden die Träger für einen Zeitraum von 72 h bei einer Temperatur von 80 0 C getrocknet und die Edelmetallkomponenten mittels 5 Vol.-% Wasserstoff in Stickstoff bei einer Temperatur von 350 0 C für einen Zeitraum von 5 h reduziert.
Die Edelmetallschale der so hergestellten Schalenkatalysatoren weist eine Dicke von im Mittel 247 μm auf. Der Pd-Gehalt der mit Edelmetall beladenen Träger beträgt 1,08 Gew.-% und der Au-Gehalt 0,8 Gew.-% (mittels ICP bestimmt).