178251. lajstromszámú szabadalom • Eljárás malein- és ftálsavanhidrid előállítására aromás szénhidrogének részleges oxidációja útján
MAGYAR népköztársaság SZABADALMI LEÍRÁS 178251 # Bejelentés napja: 1977. IV. 29. (II—250) Elsőbbsége: 1976. IV. 30. (P—189 189) Lengyelország Nemzetközi osztályozás: C 07 C 51/16 C 07 C 51/54 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1981. VIII. 28. Megjelent: 1983. XI. 30. Feltalálók: Szabadalmas: Chrzaszcz Jerzy okleveles vegyészmérnök, Varsó, Weremiej Kazimierz vegyész- Instytut Chemii Przemyslowej, technikus, Wolomin, Rybacki Lucjan vegyészmérnök, Varsó, Dr. Wal Witold Varsó, Lengyelország vegyészmérnök, Varsó, Draniak Bogda okleveles vegyészmérnök, Michalowice k/Warszawy, Lengyelország Eljárás malein- és ftálsavanhidrid előállítására aromás szénhidrogének részleges oxidációja után A találmány tárgya eljárás savanhidridek, különösen maleinsavanhidrid előállítására aromás szénhidrogéneknek gáz halmazállapotban a levegő oxigénjével történő katalitikus oxidációja útján. A szénhidrogének oxidációs eljárását stacionárius katalizátorággyal ellátott csőreaktorban hajtjuk végre. Katalizátorokként vanádium-molibdén-oxidokat vagy vanádium-oxidokat alkalmaznak, melyek megfelelő promotorokat tartalmaznak. Benzol oxidációs eljárásában például olyan vanádium-molibdén-katalizátorokat alkalmaznak, melyek promotorokként foszforsavat, az ezüst, réz, vas, nikkel, kobalt, cink, kadmium, germánium, ón, króm, antimon, bizmut, wolfram, urán és egyéb fémek alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-oxidjait tartalmazzák. Xilol és naftalin oxidációja esetén olyan vanádiumkatalizátorokat alkalmaznak, melyek promotorokként kálium-piroszulfátot, alkálifém-oxidokat, valamint a következő fémek oxidjait tartalmazzák: titán, ón, wolfram, antimon, bizmut, urán, molibdén, ezüst, cink és mások. Szokásosan egy olyan hordozóba viszik bele a katalizátor anyagot, melynek kis fajlagos felülete van. Irodalmi adatok szerint a katalitikus benzol-oxidáció szokásosan 390 °C—450 °C hőmérséklettartományban megy végbe. Az eljárás lehetőleg alacsony hőmérsékleten történő lefolytatásának az az előnye, hogy javulnak a gazdaságossági paraméterek, nagyobb biztonságot lehet elérni, és mindenek előtt meghosszabbodik az alkalmazott katalizátor élettartama. 178251 2 Az ezen eljárásban katalizátorként alkalmazott vanádium- és molibdén-oxidok élettartama 2—3 év. A katalizátorok használat közben öregedésre hajlamosak, és aktivitásuk csökken. Az öregedési folyamat 5 annál gyorsabban lép fel, minél magasabb az eljárás során alkalmazott hőmérséklet. Azért, hogy a katalizátor élettartama során ezt az aktivitás csökkenést kiegyenlítsék, az eljárás hőmérsékletét emelni kell. Az aromás szénhidrogének oxidációs 10 eljárása azon alapul, hogy gáz formájú szénhidrogének és levegő keverékét mintegy 390 °C—450 °C hőmérsékleten stacioner katalizátorágyon vezetik át. Ebben a keverékben a szénhidrogének koncentrációja előnyösen nem lehet több, mint 43 g szénhidrogén 1 m3 levegő- 15 ben, mivel a szénhidrogénekben gazdagabb keverékek a levegővel robbanó keverékeket képeznek. A 62 512 számú lengyel szabadalmi leírás szerint az 1 m3 levegőben 55 g benzolt tartalmazó reakciókeverék oxidációja foszfor-, nátrium- és ezüst-sókat promotor- 20 ként tartalmazó katalizátor jelenlétében 1 óra alatt lefolyik 400 °C—410 °C hőmérsékletnél 1 liter katalizátorra jutó 100 g benzol terhelés mellett. 89 mólszázalékos össz-benzolkonvcrzió mellett a kitermelés maleinsavanhídridre 74 mólszázalék. 25 Jelenleg azonban ennek az eljárásnak ipari megvalósítása megalapozatlannak tűnik, mivel a reakcióelegy összetétele jelentősen túl van a robbanási határőn, minek következtében költséges biztonsági berendezések alkalmazására lenne szükség. 30 Az 1 m3 levegőben 43 g benzolt tartalmazó reakció-
