195125. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széndioxid eltávolítására olefinttartalmú gázáramokból
195125 Jellemzően a kalcinált alkálifémvegyülettel kezelt alumínium-oxidot úgy állítjuk elő, hogy az alumínium-oxidot I.A csoportba tartozó alkálifém vegyületével — melyet megfelelő oldószerben, például vízben, vala- 5 mely alkoholban vagy észterben oldunk — hozzuk érintkezésbe. Oldószerként előnyösen vizet használunk. Az alkálifémvegyület és az alumínium-oxid érintkezésbe hozható bármely, a szakember számára ismert, szilárd- 10 anyag-folyadék érintkezésbe hozására alkalmas módon. Alkalmas például a nedvesítés vagy nagymennyiségű folyadék alkalmazása is. Az alumínium-oxidot és az alkálifémvegyület oldatát kellő ideig reagáltatjuk, 15 majd az oldat fölöslegét — ha van — szűréssel vagy dekantálással távolítjuk el. Ezután a kezelt alumínium-oxidot 150—700°C-ra?, előnyösen 200—400°C-ra melegítjük. A melegítést 5—10 órán át folytatjuk körűibe- 20 lül 100—1000 térfogat gáz/térfogatkatalizátor/óra gázáramban. E célra alkalmas gázok például a nitrogéngáz, levegő, földgáz, argon- és héliumgáz. Ügyelni kell arra, hogy széntartalmú gázáramok, például a földgáz 25 alkalmazása esetén a kalcinálás hőmérsékletét 300°C alatt tartsuk, és ezáltal minimálisra csökkentsük a katalizátoron a szénlerakódás mértékét. Ha a katalizátor készítése során oxigéntartalmú gázt alkal- 30 mázunk, célszerű a kész katalizátort nitrogén-, argon- vagy héliumgázzal átöblíteni, nehogy az oxigén a szénhidrogéngáz áram: ba jusson. Bár a nyomás mértéke nem meghatározó, a katalizátor kalcinálása során elő- 35 nyösen légköri nyomáshoz közeli vagy az alatti nyomást biztosítunk, hogy ezzel megkönnyítsük a melegítés során keletkező gázok eltávolítását. 40 A találmány szerinti eljárásban minden olyan alkálifémvegyület használható, amely az előzőekben ismertetett oldószerekben oldódik és kalcinálással M20 képletnek megfelelő alkálifém-oxiddá alakítható. A megfelelő vegyületek közé tartoznak például az alkálifémek hidroxidjai, nitrátjai és acetátjai. Hozzáférhetőségük és áruk figyelembevételével előnyösek a lítium-, nátrium- és kálium-hidroxid. 50 Az olefingázáram adszorbenságyra való betáplálási sebessége nem meghatározó, de a reaktor méretével változik. Általában az olefin betáplálás térsebessége 1 —15, elő- 5g nyösen 5—8 g betáplált anyag/g adszorbens/óra. Valamely gáz, például etilén betáplálásának arányát az alkalmazott nyomás befolyásolja. Mindenesetre a betáplálási aránynak megfelelőnek kell lennie ahhoz, hogy hatásos érintkezés jöjjön létre a betáplált gáz és a kezelt alumínium-oxid adszorbens között. A találmány szerinti eljárás igen alkalmas arra, hogy a kívánt reakciókörülmények mellett az olefint folyamatosan vezessük át 65 3 a kalcinált alkálifémvegyülettel kezelt alumínium-oxidon. Általában a találmány szerinti eljárást 0—100°C hőmérsékleten hajtjuk végre. Az előnyös hőmérséklettartomány 25—50°C. Az eljárás során alkalmazott nyomás légköri nyomás és 104,46 bar közötti tartományba esik. Előnyösen etilénáram esetén 28,6—69,97 bar, propilénáram esetén légköri nyomás és 9,97 bar, buténáram esetén légköri nyomás és 3,07 bar közötti értékű A találmány szerinti eljárás hatékonyságát figyelembevéve 1 ppm alatti inhibitort, azaz szén-dioxidot tartalmazó olefingázáramok állíthatók elő. A kalcinált alkálifém-vegyülettel kezelt álumínium-oxid melegítéssel valamely gázáram, például nitrbgén-hélium- vagy argongáz-, levegő- vagy földgázáram jelenlétében könnyen regenerálható. Mint az előzőekben már említettük, oxigéntartalmú gázáram alkalmazása után a regenerált katalizátorágyat a katalizátornak az eljárásba történő újbóli alkalmazása előtt célszerű nitrogén-, hélium- vagy argongázzal átöblíteni. A katalizátort a szén-dioxid- és vízeltávozás befejeződéséig 150—700°C, előnyösen- 200—400°C hőmérsékleten tartjuk. A regenerálás általában 1—24 órát, előnyösen 5—10 órát vesz igénybe. Szokásos léptékű üzemi eljárás céljára a találmány szerint előállított katalizátort három katalizátorágyba osztjuk, melyek közül egyet regenerálunk, a másik kettőt sorba kötve vezetjük át rajtuk az olefintartalmú gázáramot. Amikor az olefintartalmú gázárammal elsőként érintkezésbe lépő katalizátorágy szén-dioxiddal telítetté válik — amit az első katalizátorágyról lejövő gáz szén-dioxid-tartalmának vizsgálatával állapítunk meg—, másodikként kapcsolt katalizátorágyat használjuk tovább első katalizátorágyként és másodikként utána kapcsoljuk a frissen regenerált katalizátorágyat. A széndioxiddal telített, kikapcsolt katalizátorágyat az előzőekben ismertetett módon regeneráljuk. Az alábbiakban példák segítségével világítjuk meg a találmányt. 4 1. Példa Az alumínium-oxid kezelése Az alábbi adszorbenseket alkalmazzuk: Gyártó cég Adszorbens megjelölése Alcoa Alcoa Kaiser Philadelphia Quartz Corp. Davison Linde Linde H—151 Á1203 Z—100 A1203 K—201 A1203 PQ 108 Si02 Grade 979 Si02/Al203 5A molekulaszűrő 13X molekulaszűrő 3
