203292. lajstromszámú szabadalom • Kétféle alkálifémet tartalmazó katalizátor szénhidrogének dehidrogénezésére, és eljárás szénhidrogének dehidrogénezésére
HU 203292B Az ábrák rövid ismertetése: Az 1. és 2. ábrák a találmányunk szerinti, A” katalizátor és a találmányunktól eltérő „B" katalizátor teljesítőképességét mutatja be paraffinok dehidrogénező folyamatában. Az 1. ábra a normál paraffinok tömeg%-ban kifejezett konverzióját mutatja a mérés órákban kifejezett idejének függvényében. A 2. ábra a katalizátor szelektivitását, a keletkezett normál olefin-szénhidrogének t%-ában kifejezve, ábrázolja a normál paraffin konverzió t%ában kifejezett értékének függvényében. A 3. és 4. ábrák a két további katalizátor teljesítőképességét mutatja be a paraffinok dehidrogénező folyamatában. A 3. és a 4. ábrákban a „C” katalizátor találmányunktól eltérő, a „D” katalizátor találmányunk szerinti katalizátort jelent. A 3. ábra normál paraffinok t%-ában kifejezett konverzióját mutatja be a mérés órákban kifejezett idejének függvényében. A 4. ábra a katalizátor szelektivitását, a keletkezett normál olefin-szénhidrogének t%-ában kifejezve, ábrázolja a normál paraffin konverzió t%-kában kifejezett értékének függvényében. I. példa 30,2 g óntartalmú alumínium-oxid-hordozót 4,6 g 2,54 t%-os hidrogén-(hexakloro-platinát) (IV) oldattal és 16,43 g 0,8 t%-os lítium-nitrát oldattal impregnáltuk, a két oldathoz 1,44 g 71 t%-os, 59,6 g vízben oldott salétromsav oldatot is adtunk. A katalizátort 2 óra 20 percen keresztül 150 'C-on kemencében szárítottuk. Ezután a következő lépcsőben a katalizátort 540 °C hőmérsékleten 2,5 órán át levegőáramban izzítottuk. Az így kapott 29,5 g kompozíciót ezután 6,7 g 3,4 t%-os kálium-ldorid és 88,6 g víz elegyében impregnáltuk. A kompozíciót ezután gőzzel 2 órán át, kemencében 150 °C-on 2 órán át melegítettük, majd 540 "C-on 2,5 órán át izzítottuk. Ezután a katalizátort redukáltuk. A kapott, A” jelű katalizátor 0,391% platinát, 0,51% ónt, 0,771% káliumot, 0,441% lítiumot és 0,75 t% kloridiont tartalmaz. II. példa A második katalizátort úgy készítettük, hogy egyetlen alkáli komponenst tartalmazott. A katalizátort lényegében az 1. példa szerinti eljárással készítettük, azonban itt elhagytuk a káliummal való impregnálást és az azt követő gőzben és kemencében való szárítást és az izzítást. így a katalizátor alkáli komponense csak lítiumot tartalmazott. Az így kapott „B” jelű katalizátor kompozíció 0,38 t% platinát, 0,51% ónt, 0,61% lítiumot és 0,11% kloridiont tartalmazott. Meg kell jegyezni, hogy az „A” és „B” katalizátorok súlyszázalékban eltérő alkálifém-tartalma ellenére, a két katalizátor összességében azonos mólszámú alkálikomponenst tartalmaz. A^,A” és „B” katalizátorok rendre 8,4.10'“ és 8,5.10 “ mól alkálifémet tartalmaznak a katalizátor 100 g-jára számítva. III. példa A harmadik katalizátort lényegében a 2. példában leírt eljárás szerint készítettük. Eszerint ezt a katalizátort nem a találmányunk szerinti eljárással készítettük és csak egyetlen alkálikomponenst tar11 talmaz. A kapott „C” jelű katalizátor 0,371% platinát, 0,5 t% ónt, 0,61% lítiumot és 0,11% kloridiont tartalmaz. IV. példa A negyedik katalizátort lényegében az 1. példában leírt módon készítettük. Ennél a katalizátornál azonban a kálium-ldorid oldatot kálium-nitrát oldattal helyettesítettük. Az így kapott „D” jelű katalizátor készítmény 0,38 t% platinát, 0,5 t% ónt, 0,761% káliumot, 0,451% lítiumot és 0,19 tK% klórt tartalmaz. Ilyen módon ez a katalizátor a találmányunk szerinti katalizátornak felel meg. V. példa Ebben a példában az ,A” és „B” katalizátorok katalizátorhatásának vizsgálatát mutatjuk be normál paraffinok dehidrogénezésénél. Ezeket az értékelő vizsgálatokat olyan kísérleti üzemben végeztük, amely egy reaktorból és a termék szétválasztására szolgáló berendezésekből áll. A sarzshoz szükséges nyersanyag mennyiséget a reakciózónába bevezetve 5 cm3 katalizátorral érintkeztettük. A reakciózónából távozó terméket ezután szétválasztottuk, majd elemeztük. A bevezetett nyersanyag 10- 13 szénatomos normál paraffinokat tartalmazott. A reakciózónában 138 kPa túlnyomást tartottunk. A nyersanyagot a reakciózónába óránként 350 ml mennyiségben tápláltuk be, amely 70 óra"1 folyadék-térsebességnek felelt meg. A nyersanyag fajlagos sűrűsége 0,7531 ml/g és móltömege 166, így a moláris betáplálás 1,59 mól/óra volt. A reakciózónába 11,2 g/óra mennyiségben hidrogént is bevezettünk, így a hidrogén és a szénhidrogén mólaránya 4:1. A reeaktorba belépő hőmérsékletet 495 ‘C-on tartottuk. A dehidrogénezési műveletben két óra u tán a kilépési hőmérséklet 473 °C volt az, A” katalizátor esetében és 481 °C volt a „B” katalizátor esetében. A vizsgálat eredményeit az 1. és 2. ábrákon mutatjuk be. Az 1. ábra a normál paraffinok tömeg%ban kifejezett konverzióját mutatja be a reakció órákban kifejezett idejének függvényében. A normál paraffin konverzió meghatározása úgy történik, hogy a betáplált nyersanyagnak a reakció során átalakult részének tömegét elosztottuk az összes nyersanyag töm egével. Az 1. ábrán látható, hogy 20 óra eltelte után az, A” katalizátor nagyobb konverziót eredményezett, mint a „B” katalizátor. A 2. ábra az összes normál olefin-szénhidrogénekre mutatott, t%-ban kifejezett szelektivitást ábrázolja a normál paraffin konverzió t%-ban kifejezett értéke függvényében. Az összes normál olefinszénhidrogénekre mutatott szelektivitást t%-ban úgy határoztuk meg, hogy a sarzshoz felhasznált nyersanyag mennyiség kívánt normál olefin-szénhidrogénekké átalakult részének tömegét elosztottuk a reakciónak alávetett, a sarzshoz betáplált nyersanyag tömegével. A 2. ábrán láthatjuk, hogy a találmányunk szerinti, A” katalizátor a kívánt normál olefin-szénhidrogének képzésében nagyobb vagy összemérhető mértékű szelektivitást mutatott, mint a „B” katalizátor. Összegezve, azt láthatjuk, hogy a 80 órás reakcióidő utolsó 60 órájában az, A” katalizátor nagyobb konverziót mutatott, mint a 12 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
