158798. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás szénhidrogén-párlatok kéntelenítésére és hidrogénezésére
158798 6 is. Kiszámítottuk, hogy mindössze 0,035 atm parciális hidrogóninyomásnál legalább százszor annyi hidrogén van jelen, mint amennyi szükséges a karbadizátorfelület polimerizáció következtében való dezaktiwálódásának elhárítására. 5 Bár a 2. ábrából nem tűnik ki, már 50 C°-on kellő parciális hidrogénnyomás érlhető el a ni'kkelfelükt dezaktiválódásának elhárítására. 5 mól%-os átalakulás megfelelő középútnak tekinthető a túlzott hidrogéneződés elhárítása- 10 nak követelménye és a kellő parciális hidrogénnyomásról való gondoskodás szükségessége között, és a 2. ábrából kitűnik, hogy ilyen mértékű átalakulás 0,035 atm parciális hidrogénnyomásnál 204 C°-on következik be. Láthatjuk, 15 hogy 10 mól%-os átalakulás valamivel nagyobb parciális hidrogénnyomást kíván ennél 204 C°-on. Azt találtuk, hogy a kéntelenítő reaktorba _. bevezetett hidrogénnek a nyomás alapján való szabályozása friss kaltalizáttor esetében a hőmérséklet felszökésére vezethet, minthogy ebben az esetben hidrogénnek előre meghatározott nyomáson való betáplálása esetén túlzott mennyiség juttat be. Ezért a találmány szerinti eljárásban a beáramlás ütemét szabályozzuk. A ikénfelenítési reakciót folyékony vagy gőzfázislban vagy kevert (gáz-folyadék) fázisban hajíthatjuk végre. Előnyös a gőzfázisú művelet. Ha a reakciót folyékony fázisban végezzük, előnyösen a reaktorban felfelé irányuló áramlásit alkalmazunk. Rögzített vagy Jlluidizált katalizatorréteg használható. Fluidizált katalizátor esetében nagy folyadéksebességek a katalizátornak a terimék által való elragad ásat okozhatják, ilyen esetben ülepítő tartályra van szükség a termék visszanyerésére. SO 35 40 A kénteilenítési reakciót előnyösen gőzfázisban hajthatjuk végre, hogy a parciális hidrogénnyomás a kívánt alacsony szinten maradhasson. A maximális üzemnyomást korlátozza a benzol gőznyomása a kívánt hőmérsékleten. 4 * 204 C°-nál ily módon az üzemi nyomás kb. 14 att-«a, 2312 C°-nál pedig kb. 21 att-ra van korlátozva. Meglehetősen .magas hőmérséklet alkalmazása azt jelenti, hogy a katalizátor kénfelvevő képessége és kéntelenítő hatásossága 5 ^ fokozódik, és a parciális egyensúlyi hidrogénnyomás is megnő. A gyakorlatiban az üzemi hőmérséklet felső határát mellékreakciók, pl. krakkolódás, izo- 55 merizáció és gyűrűfelszakadás 'bekövetkezte, szabják meg. Ezek közül legfontosabb a krakkolódás. Amikor a katalizátor résziben dezaiktiválódotít, az üzemi nyomás növelhető anélkül, hogy melléktermékek képződnének. 60 A térsebesség olyan nagy legyen, amilyet a a kéntelenítés kívánt szintje megenged. A fenti fejtegetések alapján az aromás szénhidrogének hidrogéneződése legfeljebb 10 tf/o^ra van kor- g§ látozva, és ennek elérésére a következő határok között kell megválasztani az üzemi körülményeket. Hőmérséklet 50 —290, előnyösen 75—230 C° Nyomás 0 —140, előnyösen 7—35 att Térsebesség 0,05— .10, előnyösen 0,12—5,0 tf/tf/ fa Bevezetett hidrogén : 0,01 : 1—0,5 : 1, előnyösen : szénfaidiragén 0,05—0,2 : 1 arány mól A hőmérsékletkülönbségek ily módon a megadott határok között maradinak. A reaktorból való távozás hőmérsékletének nem szabad meghaladnia a megadott maximumot, a belépési hőmérsékletnek pedig az alsó batár fölött kell lennie. A felső határ vonatkozik arra az esetre is, amely kénezett nükkél esetében számfaajövő mélléktermékképződés nélkül használható. A benzol kénítelenítósének reakciókörülményeit be lehet állítani például úgy, hogy kb. 0,7 atm egyensúlyi parciális hidrogénnyornást érjünk el. A parciális hidrogénnyomás azonban 0,5 torr-tól 0,7 ata-ig terjedhet, amíg a kén : : nikkel atoimarány meg nem haladja a 0,1 : 1 értéket. Ha a reakció termékéit azonnal szét kell választani normális körülményék között folyékony termékre és hidrogénre legalább a reakció nyomásán működő szeparátorban (pl. egy szokásos nagynyo'másos szeparátorban), akkor a 41 939/65 sz. brit szabadalmi bejelentésben leírt eljárást alkalmazhatjuk előnyösen. A probléma az, hogy a szeparátorban a benzolban oldódó hidrogén mennyisége nem különbözhet nagymértékben a jelenlevő összes hidrogénimennyiségtől, mert ilyen körülményék között a kívánt reakciónyomás növekedése lassú és korlátozott. Az említett bejelentésben leírt eljárás szerint további hidrogént vagy más gázt juttatunk a szeparátorba, és így elkerüljük ezt a nehézséget. Ha azonban az itt leírt kéntelenítési műveletet egy teljes eljárás részévé kívánjuk tenni, azaz a kéntelenített anyagot nyomás alatt és hidrogén jelenlétében tovább kívánjuk kezelni, ezt folytatólagosan tehetjük nagynyomású szeparátor igénybevétele nélkül. A fentiekben leírt kéntelenítő műveletből származó, 2 mg/kg-nál nem több ként tartalmazó anyag két fokozatban hidrogénezhető hordozóra felvitt nikkel jelenlétében. Az első fokozatot „főreaktor fokozatnak", a másodikat „utókezelő reaktor fokozatnak" nevezzük. A főröaktorba belépő anyag előnyösen kevert (gázfolyadék) fázisban van, és előnyösen gőzfázisban hagyja el a reaktort. A reaktor elhagyásakor azonban kevert fázisban is lehet, a reaktor-3
