145057. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetaldehid előállítására acetilén katalitikus hidratálása útján
Megjelent: 1959. július 31. _ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.057. SZÁM 12. o. 5-10. OSZTÁLY — SE—592. ALAPSZÁM '«•-•" —" —^TM "'————•—"^" "•'• "• fimwmmmmKnmMit i m »n-i •• Eljárás acetaldehid előállítására acetilén- kafaiítiksis hidratálása utján A Magyar Állam, mint a Szerves Vegyipari Kutató Intézet jogutódja, Budapest. Feltalálók: dr. Marton József, dr. Zöllner Gyula, Tátraaljai Ákos és Bálint György A bejelentés napja: 1955. július 6. Ismeretesek olyan eljárások, melyek segítségével acetilénre vizet katalitikusan addicionálva acetaldehid nyerhető. Az acetilének ilyen közvetlen katalitikus hidratálása vagy folyadékfázisban történik kénsavban oldott higanysók oldatait katalizátorok jelenlétében, vagy pedig magasabb hőmérsékleten gázfázisban, amikor acetilént vízgőzzel együtt szilárd katalizátorok felett vezetnek el. A folyadékfázisban lefolytatott hidratálás ismeretesen számos hátránnyal jár és ezzel a módszerrel nehéz a zökkenésmentes üzemmenetet biztosítani. Csak a nehézségek késztették a kutatókat arra, hogy az acetilén hidratálását magasabb hőmérsékleten vízgőzzel és gázfázisban végezzék szilárd katalizátorok segítségével. Katalizátorként különféle fémvegyületeket javasoltak, mindenekelőtt a vas, alumínium, cink, nikkel, molibdén, réz oxidjait, valamint ezek kombinációit. A gyakorlatban azonban ezek a katalizátorok nem váltak be. Az504862 sz. német szabadalom szerzői vasvegyületefcet krómsavval, volfrámsavval, vagy hasonló nehézfémvegyületekkel vagy ritka földfém vegyületekkel, esetleg kovasavval kombinálva írnak elő. Az 511643. sz. német szabadalomban nehézfémoxidoknak alkáli-, földalkáli vagy földfémekkel létrehozott kombinációi szerepelnek. Az 526853 sz. német szabadalom a vanadium-, molibdén — vagy krómsav cink vagy kadmiumsóit ajánlja; az 544286. sz. német szabadalom kristályvízmentes volfrámvegyületeket javasol; az 568547. sz. német szabadalom nehézfémoxidokkal vagy szulfidokkal aktivált alumíniumoxid alkalmazását írja elő. Ajánlottak már katalizátorként különféle foszfátokat is, így. pl. . réz-, nikkel- vagy cinkfoszfátot, a 489360. sz. német szabadalom, kadmiumfoszfát és egy földalkálifoszfát keverékét, a 637186. számú német szabadalom. A 717154. számú német szabadalom szerint rézzel vagy vegyületeivel és feleslegben alkalmazott foszforsavval impregnált aktívszénnel lehet a folyamatot katalizálni. A 127558 sz. svéd szabadalmi leírás végül a kadmium-, cink- vagy földalkálifoszfátokat és keverékeiket nevezi meg az erre a célra különösen alkalmas katalizátorokként, melyeket esetleg még aktiváló szerekkel, így réz vagy ezüstvegyületekkel lehet kezelni. Az említett katalizátorok, illetve katalizátorelegyek közül, akár önmagukban, akár hordozóra felvitt állapotban alkalmazták azokat, egysem jelenti a kérdés végleges megoldását. A javasolt katalizátorok többsége, akár mert kevéssé terhelhető, vagy mert nem eléggé szelektív, vagy mert rövid a hasznos élettartama, vagy mert hamar elgyantásodik, az üzemi gyakorlatban nem válik be. A földalkálifoszfátok,' illetőleg az ilyen és hasonló foszfátokat tartalmazó keverék katalizátorok sem jelentenek megoldást, mert kicsiny az aktivitásuk és túl magas üzemhőmérsékletet kívánnak. Az eddigi tapaszfalat szerint ezek a vegyületek csak 450 C° feletti hőmérsékleten adnak számbavehető, azonban az eljárás ipari alkalmazása szempontjából még mindig nem kielégítő konverziót, emellett hátrányuk még az is, hogy az acetilén bomlását is gyorsítják és nem kívánt mellékreakciókat vezetnek be. Úgy találtuk, hogy az acetilén hidratálása zavaró melléfereakciók nélkül igen jó hozammal acetaldehid előállítását teszi lehetővé, ha olyan keverékkatalizátort alkalmazunk, melynek akr tív alkatrésze egy földalkálifém, célszerűen a kalcium foszforsavsóinak és a nikkel foszforsavsóinak olyan keveréke, amelyben az alkáliföldfém: nikkel mólaránya 1 : 0,05—0,2-nek felel meg. A nikkel egy része, de nem több mint 50%-a, kobalttal helyettesíthető. A kristályos szerkezet stabilizálása végett a keverékkatalizátorhoz adott esetben kis mennyiségben még további, pl. a zsugorodást gátló anyagok adhatók. Ilyenekként mindenekelőtt változó vegyértékű fémek, pl. vanadium, króm stb. oxidjai választhatók, ezek mennyisége az említett aktív alkatrészek együttes mennyiségének mintegy 3%-át teheti ki! Ezek a katalizátorok a találmány értelmében
