150348. lajstromszámú szabadalom • Katalizátor szénhidrogének átalakítására
2 150.348 ran metil-, etil- es propilcsaportok lehasítása, amelyekből azután hidrogén jelenlétében metán, etán és propán képződik. Az ilyen rövidláncú gyökök lehasításának mértékét a katalizátor összetételének megfelelő megválasztása és bizonyos főikig a reakciókörülmények megfelelő szabályozása útján szoríthatjuk vissza minimális szintre. így pl. a dekán hidrogén jelenlétében két pentán-molekulára hasítható, a haptáníból hexán, a nonánból pedig oktán vagy hep tán képződhet. A szabályozatlan vagy nem~szeilektív ikrakikolás eredményeképpen azonban a rendes körülmények között folyékony szénhidrogének rendes körülmények között gáz alakú szénhidrogénekké bomlanak le, így pl. a n-neptán folytatólagos demetilezode.se következik be, amelynek révén hót metilcsoport keletkezik, amelyeik hidragén jelenlétében valamennyien metánná alakulnak. A nern-szelektív vagy szabályozatlan krakkolás további hátránya, hogy ilyen krakkolás esetén sokkal' gyorsabban képződik nagy mennyiségű koksz vagy egyéb széntartalmú szilárd anyag, amely lerakódik a katalizátorra és csökkenti vagy megszünteti annak a kívánt reakciókat elősegítő katalizáló hatását. Ez azzal a következménnyel jár, hogy az egyes üzemeltetési szakaszok megrövidülnek és gyakrabban van szükség a katalizátornak a szenes lerakódások elégetése útján történő regenerálására. Ha pedig a katalizátor aktivitása teljesen megszűnik, akkor az üzemi egységet teljesen le kell állítani, a régi katalizátort el kell távolítani és új katalizátorral kell helyettesíteni. A találmány tárgya oly katalizátor, amely teljes mértékben kielégíti a szabályozott ill. szelektív hidroferaíkkolás fentebb említett követelményeit és így lehetővé teszi, hogy a hidrokrak'kolási művelet során a legkedvezőbb termelési hányaddal jussunk a kívánt termékekhez, A találmány szerinti katalizátor egy szilárd katalizátorhordozóból és az elemeik periódusos rendszerének VIA és VIII csoportjába tartozó legalább egyféle fémből és/vagy ilyen fém oxidjából áll, mimellett ezt a hordozóiból és fémből, ill. fémoxidból álló összetett termiéket lényegileg 7Ö0 C° és 760 C° közötti hőmérsékleten oxidációnak tesszük ki. majd ezt követően hidrogén jelenlétében redukáljuk a terméket. A találmány további tárgyát eljárás képezi oly szénhidrogén-átalakító katalizátor előállítására, amelynek segítségével' a hidroikrakkolási műveleteket a gazdaságilag legelőnyösebb feltételek mellett és a szénhidrogéneknek maximális mértékben a kívánt termékekké történő átalakításával folytathatjuk le. A találmány szerinti eljárás során valamely szilárd katalizátor-hordozót az elemek periódusos rendszerének VI A, ill. VIII. csoportjába tartozó legalább egyféle fém vegyületével impregnálunk, az így impregnált katalizátorhordozót oxidációs ' kezelésnek vetjük alá 700 C° és 760 C° közötti hőmérsékleten, majd ezt követően a terméket redukáló kezelésnek vetjük alá a közönségesnél magasabb hőmérsékleten, hidrogén jelenlétében. Felismertük, hogy a kívánt termék legjobb hatásfokikai történő nyerését biztosító katalizátor előállítása szempontjából fontossággal bír az a hőmérséklet, amelyen a periódusos rendszer VI A, ül. VIII. csoportjába tartozó legalább egyféle fém vegyületével impergnált szilárd hordozót kalcináljuk, ill. oxidáljuk. A találmány szerinti katalizátor tehát a hordozóanyagon kívül legalább egyfajta fémet vagy fémoxidot tartalmaz, éspedig az alábbi fémek közül: króm, molibdén, volfrám, vas, kobalt, nikkel, palládium, platina, ruténium, rádium, ozir/.;a és iridium. A találmány szerinti katalizátorban felhasználható szilárd hordozók olyan anyagok lehetnek, amelyek maguk is hatásos krakkói ó-katalizátorok, mint pl. természetes alumíniumszilikétok, főként savval kezelt állapotban, továbbá mesterségesen előállított összetett termékek az alábbi anyagokból sziliciumoxid-alumíniumoxid, sziliciumoxid-cirkóniumoxid, szilicnumoxid-alumíniuimoxid-cirkómumoxid, sziliciumoxid-<magtnéziumoxid, sziliciunioxid-jalumíniumoxid!-imagnéziumoxid, sziliciumcxid-alumímumoxid-tóriumoxid és alumíniumoxid-bórtrioxid. A legelőnyösebb szilárd katalizátor-hordozó a sziliciumoxidiból és alumíniumoxidból előállított szintetikus termék, A szintetikus úton előállított szilárd katalizátorhordozók előállítása bármely erre alkalmas módszerrel, az említett oxidok külön-külön, egymásutáni vagy együttes lecsapása útján történhet, így pl. az alumíniumoxidot előállíthatjuk oly módon, hogy alumíniumklorid, alumíniumnitrát, alumíniuniacetát vagy egyéb alumíniumsó oldatához valamely lecsapó vegyszert, mint pl. ammóniumhidrokloridot vagy ammóniumkarbonátot adunk az alumíniumhidroxid leválasztásához szükséges mennyiségben, imajd ez utóbbit szárítás útján alumíniumoxiddá alakítjuk át. Általában előnyös alumíniumsóként alumíniumkloridot alkalmazni, minthogy a leválasztást követő mosási és szűrési műveletek szempontjából ezzel a sóval a legkényelmesebb dolgozni, emellett úgy látszik, hogy ezzel a sóval kapjuk a legkedvezőbb eredményeket is. Az alumíniumoxid képződése után általában célszerű ezt a terméket még legalább egyszer mosni és szűrni, az oldható szennyezések eltávolítása céljából; az alumíniumoxid szűrése könnyebben tneigy, ha a 'mosóvíz kis mennyiségű ammóniumhidroxidot is tartalmaz. A sziliciumdioxid szintén bármely erre alkalmas módszerrel készíthető, így pl. vízüveg és valamely ásványi sav olyan körülmények között történő elegyítése útján., hogy a szilioiumoxid hidrogél alakjában leváljék; ez utóbbit azután kis mennyiségű elektrolitot tartalmazó vízzel mossuk a nátrium-ionok eltávolítása végett. Hasonló, jól ismert módszerekkel állíthatjuk elő a magnézium-, tórium- és cirkóniumoxidot is. Olyan esetekben, amikor a katalizátort egyenletes méretű és alakú szemcsék alakjában kívánjuk előállítani, ez egyszerű módon úgy érhető el, hogy a részlegesen megszárított oxid-lepényt valamely erre alkalmas kenőanyaggal, mint pl. sztearinsavval, gyantával vagy grafittal elegyítve megőröljük és az azután bármely erre alkalmas tablettázó vagy extrudáló berendezés segítségével a kívánt alakú és méretű részecskékké alakítjuk. Ha a krakkoló katalizátor-hatású hordozó-rész legalább kétféle tűzálló szervetlen oxidból áll, ennek az összetett terméknek az előállítása bár-