167826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátor előállítására
3 167826 4 W—Ni-szulfid-katalizátorok ezen a hőmérsékleten kielégítően működnek (600-as térsebesség, 360 °C, 99,8%-os konverzió), de a térsebesség növelésével a konverzió erősen csökken. A hőmérséklet emelése ugyan növeli a katalizátor aktivitását, de ezzel egyidejűleg a korróziós problémákat is. A katalizátor működése szempontjából előnyös a kénfelesleg (10%), ami viszont a termelt kénhidrogén hasznosítása során rendkívül hátrányos, illetőleg külön tisztító berendezéseket kell beépíteni. (Him. Prom. 1961. 77—84. p.) Nitrilekből történő aminők előállítását tanul^ mányozva megállapítható, hogy általában a Raney-nikkel alapú katalizátor-szuszpenzió használata terjedt el. (Lásd 3 574 754 USA szabadalmi leírás) referálva CA. 75 (p/5221f) és 21 353 számú japán szabadalmi leírás (1963) referálva CA. 60/p/2756 f). Az eljárások hátránya, hogy a reakciótermékből a katalizátort külön műveletekkel kell elválasztani. Az alkoholok katalitikus aminálása esetén Raney-nikkel típusú katalizátorok alkalmazásával csak viszonylag alacsony térsebesség érhető el és magas ammóniaalkohol mólarány mellett is a hozam 70% körül van. (Tr. Belorusz. Szel'szkohoz. Akad. 42, 232—238 p. 1968. (CA. 72/2954 z). Alumíniumszilikát típusú katalizátorok használata esetén elkerülhető ugyan a telítetlen vegyületek képződése, de a hozam itt is 70% körüli (Ucs. Zap. Perm. Gosz. Pedagog. Inszt. 32, 27—32 p. 1965. (CA: 66/28 323 u). Ugyancsak viszonylag alacsony hozamot lehet elérni a Ni, Cu fém- és Cr, Ti stb. fémoxid-komponensekből készült katalizátor alkalmazása esetéri (3 128 311 sz. USA szabadalmi leírás, referálva (CA. 61/574 d)). A találmány célkitűzése olyan katalizátor előállítása, amely a vázolt problémákat egyidejűleg oldja meg, azaz mechanikailag stabil, alacsony hőmérsékleten, atmoszferikusán nagy térsebességgel, hosszú katalizátor élettartammal és közel 100%-os kén, illetve hidrogén konverzióval dolgozik, valamint egyéb vegyi folyamatok katalizálására is eredményesen alkalmazható. A céllal összhangban eljárást dolgoztunk ki stabil, nikkellel módosított spinell-típusú katalizátor előállítására, Mg 0-ból, AbC^-ból és adott esetben Si02 -ből, Valamint Ni, Co, Mo, W termikusan bontható sóiból. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy 10—23 súly% MgO-t, 30—85, előnyösen 65 súly% Al203 -at és adott esetben legfeljebb 36 súly%, előnyösen 5 súly% SiOs-t, továbbá 3—22 súly%, célszerűen 9—12 súly% NiO-t vagy ezzel ekvivalens mennyiségű Ni(II)-vegyületet szükség szerint képlékenységet biztosító segédanyaggal öszszekeverünk és formázzuk, majd legfeljebb 400 °C-on szárítjuk és legfeljebb 2000 °C-on izzítjuk, majd az így kapott Al203-al és adott esetben SiC"2-dal promotált és NiO-komponenst tartalmazó MgO.Al203 katalizátor-alaptestet célszerűen 400 °C alatt termikusan oxiddá bontható, 2,5—5 súly% fémtartalomnak megfelelő mennyiségű W- vagy 0,2—15 súly% Co és/vagy 0,2—17 súly% Mo-só oldatával impregnáljuk és ezt követően legfeljebb 400 °C-on szárítjuk, majd a kapott katalizátor aktiváljuk, mimellett a katalizátor oxid alakú Co-, Mo- és W-komponenseit hidrogént tartalmazó gázzal aktív fémkomponensekké redukáljuk, vagy adott esetben 5—35%-os 5 kénsav oldattal kezeljük, és a katalizátort 80— 120 °C közötti, előnyösen 110 °ö hőmérsékleten szárítjuk, majd hidrogént tartalmazó gázzal aktív szulfid formává redukáljuk. A katalizátor-alaptestre impregnálással, fém-10 tartalomban kifejezve előnyösen 2,5—5 súly% W-t vagy 2—5 súly% Co-t és/vagy 4—6 súly% Mo-t viszünk fel. A redukciót reaktorban 200—400 °C-on 1—80 ata nyomású, 20—100 térf.%-ban hidrogént tar-15 talmazó gázzal, legfeljebb 2000 Nl/1 kat. óra térsebességgel és legfeljebb 6 órán át, ugyanakkor a kénsavval kezelt katalizátor redukcióját azonos körülmények között, azonban 20—100 térf.% hidrogén-, továbbá kén-, N2-, CO2-, Co-, valamint 20 rövidszénláncú szénhidrogén-tartalmú gázzal végezzük. Eljárásunk szerint olyan katalizátort készítünk, melyeknél a katalizátor-alaptestre felvitt komponensek teljes mennyisége — az aktiválási mű-25 veletek befejezése után — katalitikusan aktív formában van jelen. Az aktiválási műveletet minden körülmények között a reaktorban kéli végezni, mert a művelet befejezése után az aktív katalizátor erősen piroforos és a leggondosabb 30 tárolás esetén is dezaktiválódás lép fel. A katalizátor tárolása ezért félkész állapotban — oxid formára alakított komponensekkel — célszerű. Az aktiváláshoz felhasznált hidrogén-tartalmú (pl. bontott gázban) előforduló kisszénatomszámú 35 szénhidrogének, szénmonoxid, széndioxid és vízgőz a katalizátort nem károsítják. A NiO-dal módosított MgO.Al2 03 (spinell) típusú találmány szerinti katalizátor nagy mechanikai szilárdságú, stabil pórusszerkezetű és kitű-40 nő hőstabilitású. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példák szemléltetik: 45 1. példa A katalizátor készítésénél a kereskedelemben kapható magnezitből (MgC03 ), timföldből (A1 2 0 3 ) és nikkel-II-szulfát-heptahidrátból (NiS04 -7H 2 0) 50 indulunk ki. A magnezitet felhasználás előtt 3 órán át 1750 °C hőmérsékleten izzítjuk, melynek során MgO képződik. A komponenseket az alábbi mennyiségben mérjük össze: 55 magnéziumoxid (MgO) 193 g timföld (A12 0 3 ) 520 g szilíciumdioxid (SÍO2) 15 g nikkel-II-szulfát-heptahidrát (NÍSO4 • 7H2 0) 310 g 60 A kimért anyagokat porcelán mozsárban porítjuk, 0,2 mm lyukbőségű szitán átszitáljuk, 250 ml deszt. vízzel és csúsztató anyaggal, pl. 22,5 g parafin olajjal homogén masszává dolgozzuk és csigaprésen gyűrűformára alakítjuk. Ez-65 után 12 napig szellős, szobahőmérsékletű helyen 2
