159404. lajstromszámú szabadalom • Katalizátor viniklorid-szintézishez
5 159404 6 Az 1. táblázat adatai alapján szerkesztett, 1. -ábrán bemutatott 1. görbe a csak HgCl2 -t tartalmazó katalizátorral, a 2. görbe a találmány szerinti katalizátorral és a 3. a Hoechstféle katalizátorral kapott eredményeket tünteti fel. Az ábra világosan szemlélteti, hogy a találmány szerinti katalizátor mindkét ismert katalizátort kezdeti aktivitás tekintetében felülmúlja. Ha a táblázat adatait az elsőrendű heterogén katalitikus reakciókra érvényes Froszt-A találmány szerinti katalizátort oly módon állíthatjuk elő, hogy az aktív szén súlyára számított 8—12% HgCla-t, 1—4% CoCl2 -t és adott esetben 1—8% BaCl2 -t a hordozó térfogatával megegyező vagy annál kisebb mennyiségű ionmentes vízben 60—90 C°-on feloldunk, és a kapott oldattal az aktív szenet 60—90 C°-on impregnáljuk. A találmány szerinti katalizátor előállítási módját az alábbi kiviteli példákban szemléltetjük. 1. példa: 3,2X7 mm átlagos szemcseméretű aktív szenet 100—120 C°-os levegőáramban 0,3—0,5% nedvességtartalomig szárítunk. A szárítás ideje tálcás perforált szárítóban 50—55 óra, fluid körülmények között 9—12 óra. 7 kg (14—17 1) szárított és előmelegített aktív szenet 0,814 kg higany(II)-klorid és 0,146 kg kobalt(II)-kloridhexahidrát 5,9 1 ionmentes vízzel készített 75'—80 C°-os oldatával impregnállunk. A kész katalizátort 95—105 C°-os levegőáramban szárítjuk. 2. példa: -féle egyenlet alapján értékeljük ki, megállapítható, hogy a CoCl2 -al módosított katalizátor 16,7%-kal nagyobb kezdeti aktivitást mutat, mint a Hoechst-gyártmányú ésr 75%-kal nagyobbat, mint a csak HgCl2 -t tartalmazó. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy HgCl2 és CoCl2 együttes alkalmazása nemcsak a katalizátor aktivitását növeli, hanem a HgCl2 szublimációs nyomását is csökkenti, amint ezt az alábbi 2. táblázat is bizonyítja. A kész katalizátort 95—105 C°-os levegőáramban szárítjuk. Az 1. példában leírt módon készült, valamint a csak 10,4% higany(II)kloridot tartalmazó katalizátor aktivitása közötti különbséget 90 C°-on világosan mutatja a 2. sz. ábra. Az ábrán 1 : 1 arányú hidrogén-klorid-acetilén gázelegynek azonos kísérleti feltételek mellett mért %-os átalakulási fokát tüntettük fel a reakcióidő (perc) függvényében. A kobált(II)klorid tartalmú katalizátor nagyobb aktivitását, kisüzemi reaktorban végzett kísérletek is bizonyították. A kisüzemi kísérleteket 3400 x 52 mim méretű köpenyes csőreaktorbari végeztük, hőközlő folyadékként dietiléngliikolt használva. Az üzemi tisztaságú hidrogénklorid acetilén 1,1:1 arányú elegyét 75 1 gáz/l katalizátor • óra térfogatsebességgel tápláltuk be a reaktorba. 120 napos folyamatos üzemeltetés alatt, miközben a reakciózóna átlagos hőmérséklete 120—130 C° volt, a katalizátor aktivitása nem csökkent (a konverzió 99%, felett maradt). A katalizátor üzemeltetése során kapott termékgáz gondos vizsgálata azt mutatta, hogy vinilklorid mellett 0,6^/o^nál kisebb mennyiségben képződnek magasabb forrpontú klórozott szénhidrogének. A katalizátor működését kénhidrogén, arzénhidrogén, foszforhidrogén, ammónia és acetilénhomológok jelenléte károsan befolyásolja. A kísérletek során alkalmazott acetilén-hidrogénklorid gázelegy össz-szennyeződése nem volt nagyobb 30 ppm-nél, a nedvességtartalom 0,5—1,0 g/Nm3 között változott. 3,2 X 7 mm átlagos szemcseméretű aktív szenet 100—120 C°-os levegőáramban 0,3—0,5% nedvességtartalomig szárítunk. 7 kg (14—17 1) szárított és előmelegített aktív szenet 0,814 kg higany (Il)klorid, 0,146 kg kobalt (H)klorid- 6 -hexahidrát és 0,280 kg bárium-klorid 5,9 1 ionmentes vízzel készített 75—80 C°-os oldatával impregnálunk. Az impregnálásnál ügyelni kell arra, hogy az oldott sókeveréket egyenletesen vigyük fel az aktív szénre. 65 10 tábla: i. 30 35 40 45 50 55 60 65 2. táblázat Katalizátor sótartalma % H°TM- Gázáramlási seb. Meje csökkenés tC° ml gaz/ml kat/óra Kísérlet HgCL; ideje csökké óra %. 1 10,4% HgCl2 170 1000 42 9,3 2 10,4% HgCl2 +1% CoCl, 170 1000 42 6,6 3
