203292. lajstromszámú szabadalom • Kétféle alkálifémet tartalmazó katalizátor szénhidrogének dehidrogénezésére, és eljárás szénhidrogének dehidrogénezésére
HU 203292B valamilyen platinakomponenst, valamilyen ónkomponenst és egy alkáli- vagy alkáliföldfémkomponenst tartalmaz. A szabadalmi leírás IV. példájában platina-, ón- káliumtartalmú kompozíciót mutatnak be, amely 0,2 t%-nál kevesebb kötött klórt tartalmaz. A 4 329 258. számú és a 4 363 721. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan katalizátort ismertetnek, amely egy platina-csoportbeli fémet, ónt, egy alkáli-vagy alkáliföldfémet és egy kötött halogén elemet tartalmaz tűzálló ásványi fémoxidhordozón, A két szabadalmi leírás szerinti katalizátorokban az alkáli- vagy alkáliföldfém és a platinacsoportbeli fém közötti atomarány 0,2- 10 közötti érték. A szabadalmi leírásokban bemutatják, hogy ha a reformáló eljárásoknál alkalmazott, platina-csoportbeli fémet, ónt és halogént tartalmazó katalizátorhoz ppm mennyiségű alkáli vagy alkáliföldfémet adunk, növekszik az 5-nél nagyobb szénatomot szénhidrogéneket tartalmazó frakció hozama. A 1 499 297. számú brit szabadalmi leírásban olyan dehidrogénező eljárásban alkalmazott katalizátort ismertetnek, amely platinát, a következő elemek közül: gallium, indium és tallium legalább egyet, valamint valamilyen alkálifémet, főleg lítiumot vagy káliumot és hordozóanyagként alumínium-oxidot tartalmaz. A szabadalom szerinti katalizátor 0,01 t%-0,l t% mennyiségű halogént is tartalmaz. A halogéntartalmat célszerű ebben a kis 1% tartományban tartani, a katalizátor szelektivitásának és stabilizáló hatásának növelésére. A szakterületen elsődlegesen használt, az előzőekben ismertetett katalizátorok valamilen platinacsoportbeli komponenst, valamilyen IVA csoporthoz tartozó komponenst és egy alkáli- vagy alkáliföldfém-komponenst tartalmaznak, a katalizátorokban az alkáli- vagy alkáliföldfém és a platinacsoportbeli komponens közötti atomarány 10-nél nagyobb érték, ezekből a katalizátorokból a halogénkomponenst teljesen el kell távolítani vagy a lehető legalacsonyabb szinten, általában 0,1 t%-nál kisebb, de minden esetben 0,2 t%-nál kisebb értékben kell tartani, elemi bázison számolva. A 3 996 304. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 18. oszlopának 47. sorával kezdődően olyan katalizátor kompozíciót ismertetnek, amely egy alumínium-oxid tartalmú tűzálló szervetlen oxidvegyületet, egy ón komponenst, egy ródium komponenst, egy platina vagy palládium komponenst és egy alkáli- vagy alkáliföldfém komponenst tartalmaz. Az ismeretek szerint az alkálifém-komponensek között azok az előnyösek, amelyek káliumot és/vagy lítiumot tartalmaznak. Ezek a katalizátorok specifikusan alkalmazhatók szelektív hidrogénező katalizátorként, főleg konjugált diolefin szénhidrogének monoolefin szénhidrogénekké való átalakításánál. Bár a szabadalmi leírásokban nyilvánosságra került, hogy az alkálifém-komponens káliumot és/vagy lítiumot tartalmazhat, de nem ismertetik a találmányunk szerinti specifikus katalizátort, amelyben az alkálikomponens tartalmazhat 0,05 t%-2 l% közötti mennyiségű lítiumot és 0,05 t%-3 t% közötti mennyiségű káliumot, a kompozíció tömegére számolva. Ahogyan a későb3 biekben ismertetésre kerülő példákból látható, a hidrogénező eljárásokban elsődlegesen alkalmazott katalizátorok széles körében nem kerültek ismertetésre a találmányunk szerinti, új katalizátor kompozíciók. Meglepetésünkre azt tapasztaltuk, hogyha a katalizátorba kétféle alkálifémet, lítiumot és káliumot tartalmazó komponenst teszünk, akkor olyan katalizátor kompozíciót kapunk, amelyekkel jobb eredményt lehet elérni. Ilyen módon találmányunk jobb eredményeket biztosító katalizátor kompozíciókra vonatkozik. Ezen kívül találmányunk az eddigieknél jobb eredményű szénhidrogén konverziós eljárásokra, főleg szénhidrogének dehidrogénezésére vonatkozik. Ennek megfelelően találmányunk olyan, széleskörben alkalmazható katalizátor kompozíciókra vonatkozik, amely valamely platina-csoportbelikomponenst, egy periódus rendszer IVA csoportjabeli komponenst és kétféle alkáli komponenst tartalmaz valamilyen hordozóanyagon, a katalizátor kompozícióban a kétféle alkáli-tartalmú komponens a kompozíció tömegére számolva 0,051%-2 X% közötti mennyiségű lítiumot és 0,051%-31% közötti mennyiségű káliumot tartalmaz. Ezen túlmenően találmányunk olyan szénhidrogén dihidrogénező eljárásokra vonatkozik, amelyek során a szénhidrogén nyersanyagot dehidrogénező körülmények között valamely platina-csoportbeli komponenst, valamely IVA csoportbeli komponenst, egy kétféle alkálitartalmú komponenst és valamilyen hordozóanyagot tartalmazó katalizátorral hozzuk érintkezésbe, a kétféle alkáli tartalmú komponens 0,051%-2,01% lítiumot és 0,05t%-31% káliumot tartalmaz, a katalizátor kompozíció tömegére vonatkoztatva. A következő leírás találmányunk részletesebb ismertetésére szolgál. Még egyszer összefoglalva találmányunk jó hatásfokú katalizátor kompozícióra, valamint a katalizátor alkalmazására vonatkozik. A találmányunk szerinti katalizátor alkalmazási területe a dehidrogénezés. Az előzőekben leírtak szerint a találmányunk szerinti katalizátorok egyik jellemző alkotóeleme egy platina-csoportbeli komponens. A platina-csoportbeli komponens a következők valamelyike lehet: platina, palládium, iridium, ródium, ozmium, ruténium vagy ezek keveréke. A csoport elemei közül azonban a platina a legelőnyösebb. Jelenlegi ismereteink szerint az összes platina-csoportbeli komponens a katalizátorban fémes állapotban van jelen. A platina-csoportbeli komponenst az egész katalizátoron alaposan el kell oszlatni. A katalizátorban lévő platina-csoportbeli komponens mennyisége a kész katalizátor kompozíció elemi bázisára számolva 0,01 t%-51% közötti érték. Előnyösen a katalizátor 0,11%-2,0 t% platina-csoportbeli komponenst, leginkább 0,1t%-2,01% platinakomponenst tartalmaz. A platina-csoportbeli komponenseket valamilyen alkalmas módon, pl. együttes kicsapással, együttes gélesítéssel, ioncseréléssel, impregnálással, gőzfázisú vagy atomos állapotú anyagból való 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
