157942. lajstromszámú szabadalom • Katalizátor paraffinszénhidrogének dehidrogénezésére
157942 amelynek a termékei lerakódnak a katalizátorban és a katalizátor körül, ezáltal elzárják a katalitikusan aktív helyeket a kezelt anyagtól. Az eredménynek, az átalakulás fokozódásának, a monoolefinné való átalakulás jobb hatásfokának és a katalizátorkészítmény nagyobb stabilitásának kedvező eredménye a katalizátor hatásos élettartamának megnövekedése és a termelt olefin összes mennyiségének megnövekedése. Az alábbi példákat a találmány szerinti katalizátor és annak alkalmazása szemléltetésére és a katalizátor használatából eredő előnyök kimutatására közöljük. Nem célunk a találmány terjedelmét a katalizátor, műveleti körülmények, koncentrációk, betáplált anyag és hasonlók szempontjából korlátozni. Ezeknek a változóknak a megadott határok között való módosítása az ásványolajfinomítási műveletekben jártas szakértő számára abból a célból, hogy egy adott helyzetben a gazdaságilag legelőnyösebben járjon el, lehetséges és kézenfekvő. A használt kis molekulasúlyú kiindulási anyag technikai minőségű izobután volt; az anyag elemzése során kitűnt, hogy az izobután tartalma 99,7%, azonkívül 0,3%-n-bután volt jelen. A termékgázáramot gázkromatográfiailag vizsgáltuk, és a koncentrációkat mól%-ban közöljük. Az átalakulási és hatásfok értékeket a szénhidrogén Qi és könnyebb összetevőinek a megfelelő C4 értékekre való átalakításával kaptuk, ezeket az értékeket 100,0% alapra igazítottuk ki. Az izobután átalakítást mint a visszamaradt izobután és 100 közötti különbséget számítottuk, a hatásfok pedig az izobutilén termelésnek és az átalakulásnak a hányadosa. Az alábbi példákban a katalizátor - 25 ml mennyiségben egy belső előfűtő spirálissal ellátott 2,2 cm belső átmérőjű rozsdamentes acélcsőben volt elhelyezve. Ahol mást nem adunk meg, a műveletet 575 C°-on, 0,68 att nyomás alatt végeztük, az óránkénti folyadéktérsebesség vagy 2,0, vagy 4,0 volt, és a hidrogént 2:1 mólarányban vezettük be a betáplált anyaghoz képest. A nem lassított katalizátor hidrogénkloroplatináttal és litiumnitráttal impregnált szintetikus alumíniumoxid katalizátor hordozó alkotórész volt; a kész katalizátor 0,75 vagy 0,375 súly% platinát és 0,33 vagy 0,5 súly% lítiumot tartalmazott. Amikor a katalizátort lassítóval, például arzénnel egészítettük ki, arzénpentoxid ammóniás oldatát használtuk erre a célra az arzén és platina kívánt atomarányának megfelelő mennyiségben. Az arzén-összetevőt úgy vittük be, hogy a litiumozott alumínium-platina készítményt impregnáltuk, majd kb. 100 C°-on megszárítottuk, és tokos kemencében 500 C°-on két óra hosszat kalcináltuk. 1. példa Ebben a példában, akárcsak a közvetlenül ez után következőkben, az egyes vizsgálatok idő-5 tartama 21 óra volt, és az elemzéseket az 1. és a 21. órában végeztük. Az 1. kísérletben 0,68 att nyomás alatt 575 C°-on, 2:1 hidrogén:szénhidrogén mólaránynál és 2,0 óránkénti folyadéktérsebességgel 0,75 súly% platinát tartalmazó 10 nem litiumozott aluminiumoxidos készítménynyel az izobután izobutilénné való átalakulása az 1. órában 23,8% volt. Az izobutilénné való átalakulás hatásfoka 57,1% volt, és jelentős Ci— C3-paraffinszénhidrogénekké való krakkolódást 15 észleltünk, minthogy a kiindulási anyagra számítva 3,5 mól%i metán, 3,5 imóli% etán és 10,9 mól% propán képződött. Szén is lerakódott a katalizátorra 3,61 súly% mennyiségben. 20 Egy második kísérletben a műveleti körülmények változtatása nélkül 0,33 súly% lítiumot tartalmazó platinakatalizátort használtunk. Ebben az esetben az izobután 29,2%-a alakult át 25 izobutilénné (az 1. órában), és az átalakulás hatásfoka 75,4% volt. Könnyű paraffinszénhidrogénként 2,4 mól! % métáin, 0,9 mól% etán és 6,2 móF/0 propán képződött a kiindulási anyagra számítva. A katalizátort meigellemezve 0,85% 30 lerakódott szenet tallálltunk. Érdekes az a tény, hogy a 21. órára az izoibutilénáitalaikuliás csak 29,0%-ra csökkent, viszont az átalakulás hatásfoka_ 91,5%-ra nőtt. Azonkívül a krakkolódás oly (mértékben csőikként, hogy csak 0,7% me-35 tán, nyomnyi mennyiségű, etán és 2,0% propán képződött. Egy harmadik kísérletben a katalizátor 0,31 atomsúly arzént tartalmazott 1 atomsúlynyi pla-40 tinára, az utóbbi mennyisége 0,75 súly% volt, a lítiumé pedig 0,5 sűliy%. Ezit a kísérletet ugyanolyan műveleti körülmények között hajtottuk végre azzal a különbséggel hogy a betáplált izobután tartózkodási idejét az óránkénti folyadék-45 térsebességnek az előző két kísérletben alkalmazott 2,0-ról 4,0-ra való növelésével csökkentettük. Az 1. órában az izobután átalakulása 30,0% volt, és ez csak 29,8%-ra csökkent a kísérlet 21 órás tartama alatt. Az izobutilénhozam a 21. órá-50 ban 29,1% volt, a hatásfok 97,7%. Az arzénnek a litiumozott alumínium-platina katalizátorhoz való hozzáadása lényegében kiküszöbölte az izomerizációt és a krakkolódást, mivel összesen csak 0,7% könnyű paraffin (Cj.—C3) képződött, 55 és csak 0,3 súly% szenet találtunk a katalizátorban. A harmadik kísérletben kapott eredmények annál is inkább meglepők, minthogy az óránkén-60 ti folyadéktérsebesség kétszerese volt az első két v kísérletben alkalmazottnak. Az 1. táblázatban összefoglaljuk az e három kísérlet 1. órájában kapott eredményeket. 4
