162860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilénoxid előállítására
űf jelenséggel Mr számolni, Wz az űj jelenség az, hogy az etiléntartalmú kiindulási keverék bizonyos etilénkonoentrációtól kezdve teljes mértékben indifferens, míg alacsonyabb koncentrációiknál a nevezett szénhidroigén valóban negatív hatást fejt ki. Ennek a jelenségnek a reakciómechanizmusa ismeretlen, de feltételezi a találmány szerinti katálizátorkészítimény különböző viselkedését. A katalizáto'rkészífcmények különböző viselkedése eltér az ismert összetételű katalizátorkészítményektől azért, mivel a két említett szabadalom szerint az etán befolyása nem kapcsolódott az ezüstkatalizátorok jellegéhez. __ A vázolt előnyök elérése céljából döntő jelentőségű, hogy a műveleteket az előírt módon végezzük, vagyis egyidejűleg két tényezőt kell összehangolna, a specifikus katalizátorkészítményt és az ehhez specifikus etilénboncentrációt. A katalizátorkészítmény aktív része ezüst és legalább két alkáliföldfém, kalcium és bárium, ha a fenti elemek mellett más elemek vagy más férnek, illetve metalloidok is jelen lehetnek a katalizátorban. A katalizátor hatásossága tekintetében fontos tényező az is, hogy az aktív részben az elemek milyen arányban vannak jelen.' Jó eredményeket értünk el olyan készítményekkel, amelyek 1 gramatom alkáliföldfémre vagy az alkáliföldfémek összes mennyiségére számítva 4—15 gramatom ezüstöt tartalmaznak. A jelen találmány egyik előnyös foganatosítási módja szerint a katalizátor aktív részét megfelelő hordozóanyagokra felvitt állapotban alkalmazzuk. Erre a célra a szakmában szokásos kerámiai jellegű hordozók alkalmazhatók. A kerámiai hordozók közül nem korlátozó értelemben az alumíniumoxidot említjük. Az alumíniumoxidnak megfelelően porózus alakban kell lenni, előnyösen pedig makroporózus alumíniumoxidot használunk. Ha a kiindulási anyagikeverékben magas etilénkoncentrációt alkalmazunk, akkor a reakciófolyamatok nagy mértékben egyszerűsíthetők és lehetővé válik igen előnyös és gazdaságos etilénoxid gyártás. Az eljárás egyszerűsített folyamatábráját a csatolt 1. ábrán szemléltetjük. Az ezüst katalizátort és alkálifémeiket tartalmazó 1 reaktorba a 2 vezetéken keresztül etilént és oxigént vagy oxigéntartalmú gázkeveréket vezetünk, az etilén és oxi<?én vagy oxigéntartalmú gázt tartalmazó keveréket a 3. és 4. ponton vezetjük be. Az 1 reaktorból az etilénoxidot és nem reagált komponenseket tartalmazó keveréket elvezetjük. A reakcióterméket az 5 toronyban továbbítjuk, ahol az etiléndioxidot abszorbeáltatjuk, a nem reagált komoonenseket az 5 torony tetejéről elvezetve részben recirkuláltatjuk nagy etiléntartalmúk folytán, a recirkuláltatottt gázt a 6 vezetéken keresztül az 1 reaktorba vezetjük. A nem reagált reakció^ompxmenseik egy részt a 8 toronyba vezetjük be, ahol az etilént kimossuk és ha széndioxid és inert gáz is jelen van akkor ezt tisztítjuk á 10 berendezésben, a viszszanyert etilént pedig a 9 vezetéken keresztül az 1 reaktorba visszavezetjük. A 7 és 11 vezetéken keresztül vizet és az etilén kimosására alkalmas mosófolyadékot vezetünk a rendszerbe. Az 5 és 8 torony között egy közbülső fázisban pl. a széndioxid kimosását végezhetjük el, emellett több oxidációs reaktort és egyéb szokásos berendezést is iktathatunk a rendszerbe. A találmány szerinti eljárásnál az etilénkohcentráció növelésével nagy szelektivitás érhető el, sőt az előnyös konoentrációtartomány felső határértékeihez közel az eljárás lehetővé teszi — hogy ellentétben a szokásos szintézisekkel — inhibitorok jelenléte1 nélkül menjen végbe a folyamat. Ez egy rendkívül fontos előny, mivel így a reaktorból távozó etilénmenites a nem kívánatos szennyezőktől és az etilénoxid is rendkívül tiszta. Ilyen nagy a tisztasági követelmény a polimerizációra használt etilénoxidnál. Ha azonban a szintézist egy inhibitor jelenlétében végezzük, akkor ezt tág vegyületesoportból választhatjuk és erre a célra halogénezett szerves vegyületeket, ezek közül pedig a diklóretánt javasoljuk. A találmány szerinti eljárásnál gyakorlati szempontból a felhasznált inhibitorok mennyisége tekintetében semmiféle megszorításra nincs szükség. Anélkül, hogy az eljárás oltalmi körét korlátoznánk, a felhasználható inhibitorok mennyisége a teljes gázkeverékben 0,3 térfogat ppm értéknél kisebb, előnyösen 0.01 és 0,3 ppm, de ennél magasabb koncentrációk, égészen 10—30 ppm-ig alkalmazhatók. További előnyt jelent, hogy a széndioxid kimosására használt torony elhagyható, illetve a kimosás mértéke korlátozható, mivel a széndioxid jelenléte a kiindulási keverékben gyakorlati szempontból nines koncentráció-határok közé szorítva és nem befolyásolja a katalizátor aktivitását. A széndioxidnak a szintézisfolyamatból való eltávolítására rendszerint elegendő a szokásosan alkalmazott tisztítási művelet. Az eljárás előnyeihez tartozik, hogy az etánra nem érzékeny, így az etán a recirkuláltatott elegyben feldúsulhat anélkül, hogy eltávolítására külön berendezést kellene a folyamatba beiktatni, amelyek a beruházási és üzemeltetési költségeket növelnék. Végeredményben megállapíiiiató, jnogy ha a kiindulási anyagkeverékben etilén van jelen, akkor ez önmagában feldolgozható, ha pedig etán a recirkuláció folytán feldúsul, akkor ezt a tisztítási művelet mindenkor ellensúlyozza. A találmány szerinti eljárás előnyeihez sorolr>*£, ' Jiv még 8%-nál magasabb oxigénkoncent, a_ i k ilmazható egészen a robbanási határ "g, „alt növelhető az üzem termelékenysége. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
