181732. lajstromszámú szabadalom • Eljárás propilén vagy izobutilén oxidálására
3 181732 4 a sók vagy a különböző elemek oxidjainak összekeverésével állíthatjuk elő. Miután a katalizátort alkotó fémek sóinak oldatát összekevertük, az így nyert terméket emelt hőmérsékleten, célszerűen 200 °C és 700 °C közötti hőmérsékleten kalcináljuk, így oxid-komplexet állítunk elő. A találmány szerinti katalizátorok használhatók az oxidációs, ammo-oxidációs és az oxidativ dehidrogénezési reakciók széles skálájában. Előnyösen alkalmazhatjuk propilén vagy izobutilén ammo-oxidálásához, propilén vagy izobutilén oxidálásához és a kb. 4-10 szénatomot tartalmazó olefinek oxidativ dehidrogénezéséhez. A találmány értelmében lényegében ismert paraméterű eljárásokhoz alkalmazunk új katalizátort. Ezekben az eljárásokban molekuláris oxigént, előnyösen levegőt alkalmazunk a betáplálandó reagensek közt, és a reakciókat általában kb. 200 és kb. 600 °C között előnyösen pedig kb. 300 és kb. 500 °C között hajtjuk végre. A reagensek aránya a különböző reakcióknál változhat, de általában kb. 5—15 mól levegő per 1 mól olefin tartományba esik. A reakciókat atmoszférikus nyomáson, túlnyomáson és csökkentett nyomáson is végrehajthatjuk, ahol a másodperc tört részétől 20 másodpercig vagy tovább tartó kontakt időket engedünk meg. A reakciók fixágyas és fluid-ágyas reaktorban egyaránt végrehajthatók. A fluid-ágyas reaktorban általában szemcsék, tabletták, gömbök vagy hasonlók alakjában használhatjuk a katalizátort. A fluid-ágyas reaktorban kis szemcseméretű, például mikrogömb alakú katalizátort alkalmazunk, hogy a reakció során fluid állapotban tarthassuk őket. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátorokat alkalmazhatjuk hordozó nélkül, vagy hordozóra felvive. Alkalmas hordozó anyagok a szilíciumdioxid, alumíniumoxid, titándioxid, cikróniumdioxid, bórfoszfát és más hasonlók. A szilíciumdioxid hordozóanyagot előnyben részesítjük. Amint már említettük, a találmány szerinti katalizátorok még magas hőmérsékleten is nagyon szelektívek. így lehetővé válik, hogy magas hőmérsékleten hajthassuk végre a reakciót, anélkül, hogy a reakció előírt kitermelését lényegesen rontanánk. A következőkben a találmány szerinti eljárást közelebbről a példák kapcsán szemléltetjük, anélkül, azonban hogy a találmányt a példákra korlátoznánk. 1—15. példák. Propilén ammo-oxidálása A reaktort 0,8 cm belső átmérőjű rozsdamentes csőből szerkesztettük. A reaktor kb. 6 cm3 térfogatú katalizátort tartalmazó zónával rendelkezik és kívülről fűthető. A különböző katalizátor-kompozíciók 80% aktív katalizátort és 20% Si02-t tartalmaztak; az alábbi módon állítottuk elő őket: 1-3. példa AK0ji Ni2,5 Co455 Cr3 BiPo.s Mo12 Ox összetételű katalizátor előállításához 30 cm3 mele| vízben 31,8 g ammóniumheptamolibdátot f /(H4 N)e Mo7024 ■ 4H20/ oldunk és 26,8 g 40%-os szilíciumdioxid szólt adunk hozzá. Állandó keverés közben lassan melegítjük az elegyet kb. 5 percig, és 0,9 g 85%-os foszforsavat, 10,9 g nikkelnitrátot /Ni (No3)2 • 6H20/ és 19,7 g kolbaltnitrátot /Co(No3)2 • 6H20/ adunk egymás után hozzá. A fűtést és keverést néhány percig folytatjuk. Külön Készítünk egy vizes oldatot, amely 18,0 g kromnitrátot /Cr(N03)3 • 9H20/, 7,2 g tuzmutnitrárot /Bi(N03)3 • 5H20/ és 0,19 g 45%-os káliumhidroxidot tartalmaz. Ezt a második oldatot a forró tányéron levő első szuszpenzióhoz adjuk. Amikor az adagolást befejezzük, a melegítést addig folytatjuk, amíg az elegy sűrűsödni kezd. Az előállított sűrű pasztát 120X-OS szárítószekrényben szárítjuk, miközben időnként megkeverjük. A megszárított katalizátort 550 °C-on 20 óráig hőkezeljük. 4. és 5. példa A Kqj Ní2 Co4 Cr3 Bi Moj2 Ox összetételű katalizátor előállítása érdekében 60 cm3 meleg vízben feloldunk 63,56 g ammóniumheptamolibdátot és 50,90 g 40%-os szilíciumdioxid szólt adunk hozzá, így szuszpenziót állítunk elő. Külön készítünk egy vizes keveréket 9,00 g krómtrioxidból (Cr03), 14,55 g bizmutnitrátból, 34,93 g kobaltnitrátból, 17,45 g nikkelnitrátból és 3,03 g 10%-os káliumnitrát oldatból. A vizes keveréket lassan hozzáadjuk a szuszpenzióhoz és az így kapott keveréket forró tányéron melegítjük amíg sűrűsödni kezd. A pasztát 120 °C-on szárítjuk és 550 °C-on kalcináljuk 16 órát. 6. és 7. példa A K0)i Ni7 Cr3 Bi Pq,s Mo12 Qx összetételű katalizátor előállítására szuszpenziót készítünk 63,56 e ammóniummolibdát 60 cm3 me^5 vízben való oldásával és 52,95 g 4-%-os sziliciumoxid szól oldathoz való adásával, továbbá 3,46 g 42,5%-os foszforsav adagolásával. Külön kevés, forró tényéron levő vízben elkeverünk 9,00 g krómtrioxidot, 61,04 g nikkelnitrátot, 3,03 g 10%-os káliumnitrát-oldatot és 14,55 g bizmutnitrátot. A kapott oldatot lassan a szuszpenzióhoz adagoljuk melegítés közben. Mikor az elegy sűrűsödni kezd, levesszük a forró tányérról és 120°C-os szárítókályhába helyezzük. A szárított anyagot 290 °C-on hevítjük három órát, 425 °C-on ismét három órát, míg 550 °C-on 16 órát. 8. és 9. példa A Kn ^ j C07 Cr3 Bi Po. 5 Mo 12 Ox összetételű katalizátort pontosan ugyanúgy készítünk, mint a 6. és 7. példában, eltekintve attól, hogy 61,12 g kobaltnitráttal helyettesítjük a nikkelnitrátot. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
