185892. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenol cikohexanonná történő szelektív hidrogénezésére
1 185892 2 ráspontú melléktermékek részaránya 0,1 súly% alatt van. Annak érdekében, hogy a hidrogénezési termék összetételét a lehető legmesszebbmenően állandó és optimális szinten tartsuk, a fenol konverzió-foká- 5 nak csökkenésekor, 1400, 3200 és 5100 üzemóra után a betáplált hidrogén szén-monoxid-koncentrációját 120, 90, illetőleg 70 ppm-re csökkentjük. A kísérletet összesen 10500 óra hosszat folytatjuk, anélkül, hogy közben a katalizátor teljesítőké- 10 pességének csökkenése lenne tapasztalható. 2. példa 1 5 Az 1. példában ismertetett készülékbe 55 g alábbi jellemző adatokat mutató katalizátort viszünk be: fajlagos felület 112 m2/g összes pórustérfogat 0,17 cmVg pórustérfogat r = 100—500 Â 0,06 cmVg A katalizátor aktiválása és teljesítőképességének vizsgálata az 1. példában ismertetett körülmények között történik. Az optimálisan lehetséges ciklohexanon-mennyiség elérése céljából a gázban, az eltelt üzemidőtől függően az alábbi szén-monoxid-koncentrációkat alkalmazzuk: a 400. üzemóráig 900. üzemóráig 1600. üzemóráig 2100. üzemóráig 2800. üzemóráig 3500. üzemóráig 3800. üzemóráig 190 ppm CO 140 ppm CO 90 ppm CO 60 ppm CO 40 ppm CO 30 ppm CO 20 ppm CO palládium-tartalom kalcium-oxid-tartalom töltetsűrűség fajlagos felület összes pórustérfogat pórustérfogat r>500 Â 0,24 cmVg a perifériális Pd-réteg behatolási mélysége röntgen-szerkezet 0,53 súly% 2,3 súly% 0,55 kg/1 148 m2/g 0,78 cmVg 0,24 cmVg 0,3 mm y-Ahöí, kevés i?-A1203 20 25 30 A katalizátor hidrogén-gázáramban történő aktiválását 458 K° hőmérsékleten 6 óra hosszat folytatjuk, majd 408 K° reaktortérbeli hőmérséklet mellett 70 1/h hidrogéngáz és 47 g gőzalakú fenol 35 elegyét vezetjük el egyszer a katalizátor felett, mi mellett a betáplált fenol hangyasav-koncentrációja 380 ppm. A reakciótermék kondenzálható alkotórészeinek analízise a következő eredményt mutatja: átlago- 40 san 97,7—98,4 súly% ciklohexanon, 1,2—1,6 súly% ciklohexanol és 0,3 súly% átalakulatlan fenol. A magasabb forráspontú melléktermékek részaránya 0,07 súlyzó körül van. A fenol konverzió-fokának csökkenésével, 1600, 45 4500, illetőleg 8100 üzemóra után a fenolban jelenlevő hangyasav koncentrációját 300, 220, illetőleg 160 ppm-re csökkentjük, amikoris ismét beáll, illetőleg közel állandó szinten marad a termék eredeti összetétele. 50 A kísérletet 11 500 üzemórán keresztül folytatva, a katalizátor teljesítőképessége nem mutat csökkenést. 3. példa 55 Összehasonlítás az ismert eljárással. A találmány szerint alkalmazott katalizátorral való összehasonlítás céljából a 85 341. sz. NDK- beli szabadalmi leírásban közölt 1. példa szerint go előállított katalizátort alkalmazzuk 89 g mennyiségben, az előző példák szerinti berendezésben. E katalizátor jellemző adatai a következők: palládium-tartalom 0,54 súly% 65 kalcium-oxid-tartalom 23,7 súly% töltetsűrűség 0,98 kg/1 A kondenzálható alkotórészek leválasztása után oly reakcióterméket kapunk, amely átlagosan 93 súly% ciklohexanorit, 4—5 súly% ciklohexanolt és 1,5 súly% átalakulatlan fenolt tartalmaz, 0,6 súly% magasabb forráspontú szennyezések mellett. 3800 üzemóra útim a konverzió-fok számottevő csökkenése tapasztható, amely a szén-monoxid-tartalom további csökkentésével már nem kompenzálható. A katalizátort ezért teljesítőképességének helyreállítása céljából in situ regenerálni kell nitrogéngáz-levegő elegyekkel 458 K° hőmérsékleten. összehasonlításul ugyanezt a katalizátort vizsgáltuk friss állapotban, moderátor hozzáadása nélkül is. Egyebekben a fent leírtak szerint eljárva olyan hidrogénezés i terméket kaptunk, amely átlagosan csak 78 súly% ciklohexanont, 16 súly% ciklohexanolt, továbbá 5 súlyVo magasabb forráspontú és 0,8 súly% alacsonyabb forráspontú szennyezéseket tartalmazott. 4. példa Az alábbi példában a találmány szerinti eljárásnak egy kisüzemi hidrogénező berendezésben, 50 1 katalizátortérfogattal, a hidrogénezőgáz körfolyamatban való vezetésével lefolytatott kivitelezését ismertettük. A fenolt a körfolyamatban vezetett gáz által párologtatjuk el, az elegyet a megadott hőmérsékletre előzetesen felmelegített állapotban vezetjük be egy csőreaktorba és ott a reakcióhő elvezetése mellett reagáltatjuk. A reakcióterméket azután kondenzáljuk és leválasztjuk a gázból. Az inertgáz-tartalom által meghatározott gázmennyiségnek a körfolyamatból való elvezetése után egy keringtetó-berendezés kiegyenlíti a készülékben fellépő nyomásveszteséget. Friss gáz hozzáadása és az elegy előmelegítése után újból fenolt párologtatunk el a gázban, amelyet azután a reaktorba vezetünk. A kísérleti berendezés lehetővé teszi egy meghatározott moderátor-koncentrációnak a beállítását. Nagyobb koncentráció-értékek elérése céljából megnövelt (500 ppm) hangyasav tartalmú fenolt adunk a betáplált elegyhez, míg a moderátor-tarta6
