157840. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilaminok szelektív előállítására
3 157840 4 Az említett eljárások tehát a monoetilaminhozam fokozását vagy az eljárás során kapott di- és/illetve trietilamin visszakeringtetésével, vagy a kiindulási gázelegyben az ammónia mólarányának növelésével kívánják elérni. A viszszakeringtetés azért hátrányos, mert egyrészt a "teljes folyamat időtartamát növeli jelentősen, másrészt mert a visszakeringtébés után sem teljes ,a monoetilamiinná történő átalakulás és a technológiai folyamatban az azeotrop desztilláció műszaki nehézségeit is meg kell oldani. A túl nagy ammóniafelesleg pedig az etilalkoholra vonatkoztatott térsebesség és ezzel együtt a termelékenység csökkenéséhez vezet. A nagy hidrogén mólarány alkalmazása pedig azért szükséges, hogy a reakció során keletkező nitrileket a kívánt aminná lehessen hidrogénezni, ennek következtében viszont a reaktor termelékenysége csökken, amint ezt az alacsony térsebesség is mutatja. Hiánypótló tehát olyan eljárás, amelynek révén etilaminok, különösen monoetilamin, vagy adott esetben di-, és/ill. trietilamin szelektíven és nagy hozammal állíthatók elő, mimellett az éppen nem kívánatos aminféleség képződése az igényekhez mérten a lejiető legnagyobb mértékben vissza van szorítva. Találmányunk értelmében ezt egyfelől egyes technológiai paraméterek új megfontolások alapján történő megválasztásával, másfelől az eddigieknél szelektívebb és aktívabb katalizátor alkalmazásával érjük el. A katalizátor aktivitásának növelésére a találmány egyik alapját képező azt a felismerést hasznosítjuk, hogy a — 679 712 sz. angol szabadalom szerint éppen károsnak talált — dehidiratáló effektust, valamint eddig nem ismert aktivitást alkalmazzuk. A találmány tárgya ennek megfelelően eljárás etilaminok. szelektív előállítására, etanol és ammónia felhasználásával 20—30% alumíniumtartalmú nikkelkatalizátor jelenlétében. A találmány lényege, hogy a gázokat 0,2—0,5 Nm3 H2/kg etanol aránnyal, az etanolra vonatkoztatott 0,3—2,0 ,1/1 katalizátor/óra térsebesség mellett vezetjük át, felületén 0,5—5% oxidhidrát tartalmú, 0,5—15 órán át 150—200 C°-on hidrogén vagy ammónia-szintézisgáz áramban aktívált katalizátoron. Az eljárás során tehát az eddigieknél meglepően alacsonyabb hidrogén mólarány és ugyanakkor olyan ammónia felesleggel dolgozunk, amely mellett az etanolra vonatkoztatott térsebesség lényegesen magasabb mint az eddig ismert eljárások, illetve irodalmi utalások szerint elért értékek. Az eljárás katalizátorként olyan alumíniumtartalmú nikkel-katalizátort használunk, amelynek a felületi lúgosságát a nikkel-alumínium ötvözetből 20—30% alumínium-tartalom kioldásához megfelelő mennyiségű, 2% koncentrációjú NaOH-val végzett ellenőrzött kioldás után pontosan a kívánt értékre állítjuk be. A felületi lúgosság és" az előnyös oxihidrát-tartalom beállítható a periódusos rendszer II. oszlopába tartozó valamely fám hidroxidjának 1—5, célsze-5 rűen 2—2,5% koncentrációjú- visss oldatával is, ahol a fémhidroxid mennyisége a 'katalizátor súlyára vonatkoztatva 1—5, célszerűen 2—3%. Feltételezésünk szerint a katalizátor aktivitását és szelektivitását a 9—13 pH. előnyösen 10—11 pH közötti felületi lúgosságának és az aktív nikkel felületén megkötött, ammónia-szintézisgáz vagy hidrogén áramban aktiválással' önegített oxidhidrátnak köszönheti. A felületi pH-érték olyan empirikus faktor, amely a dehidratálási reakcióhoz szükséges oxidhidrát mennyiségét meghatározza. A katalizátor felületi lúgosságának mérésénél a katalizátort lOO ml-es üvegkolonnába töltjük és inert gázáramban kiszárítjuk, ezután a katalizátor térfogatára számított kb. 10-szeres mosóvíz mennyiséggel átmossuk úgy, hogy az átfolyási sebesség a 2 ml/ perc értéket ne haladja túl. Az így kapott oldat pH-ját megmérve kapjuk a katalizátor felületi lúgosságát. Az így előállított katalizátor felületén 0,5—5% oxidhidrátot tartalmaz, amelyet 0,5—15 órán át 150—200 C°-on hidrogén vagy ammónia-szintézisgáz áramban való aktiválással alakítunk ki. Ennek eredményeként a felületen maradt oxidhidrát olyan termikus öregítési folyamaton megy keresztül, amely másodlagos katalitikus réteget eredményez, s ez a katalizátor adszorpciós tulajdonságait előnyös módon befolyásolja. A találmány foganatosítására az alábbi példákat ismertetjük: 1. példa: Egy súlyrész etilalkoholt másfélszeres mennyiségű ammóniával és 0,05 súlyrész hidrogénnel 160 C° hőmérsékletű, 40 at nyomású, a találmány szerinti nikkelalumínium katalizátort tartalmazó konverteren vezetünk át, az etanolra vonatkoztatott 0,7 l/l katalizátor/óra térsebesség mellett. A nikkelaluminium katalizátor 55% nikkel és 45% alumínium-tartalmú ötvözetből készül, 2%-os vizes nátriumhidroxid oldattal történő ellenőrzött kioldás után, miközben az oldást úgy vezetjük, hogy az alumínium-tartalom a katalizátorban 27%, legyen. A katalizátorról ,a kioldás befejeztével a lúgot leszűrjük, és a katalizátort annyi mosóvízzel mossuk, hogy 10-es felületi pH-t kapjunk. Ennek eredményeként a katalizátor felületén 4% aluminium-oxidhidrát marad. Az elkészített katalizátort a reaktorba töltés után 15 órán át, a fenti üzemi nyomáson, 150 C° hőmérsékleten, hidrogén, vagy ammóniaszintézisgáz áramban aktíváljuk. Ezután a hőmérsékletet 160 G°-ra emeljük és megkezdjük a betáplálást. A termékgázban a monoetilamin 32,4%, & diefcilamin 13,i8l0/ 0 ,,az etanol 16,8%, víz 37,0%. Az etanolra vonatkoztatott monoetilamin-hozam 50,9%, a dietilamin-hozam 24,7% volt. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ?
