118845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vegyi reakciók elvégzéséhez való katalizátorok előállítására és alkalmazására, különösen gáznemű olefines szénhidrogének polimerizálásánál
A találmány szerinti eljárás értelmében az olefinek polimerizálására felhasznált szilárd katalizátorok hatékony főalkatrészei foszforsavak, amelyek az eredeti keverék 5 80 vagy több százalékát tehetik ki, amely keveréket utóbb szilárd katalizátor előállítása céljából szabályozott feltételek mellel! égetünk. Az összetett katalizátorban a fontos aktív alkatrész legtöbbször a pirosává! 10 megközelítő összetételű sáv, bár olyan összetételű katalizátorok is készíthetők, amelyeknek lényeges alkatrésze az ortosav. Kísérleteink alapján azt találtuk, hogy a háromféle foszforsav közül a metasav az, amelynek 15 legkisebb a polimerizálást katalizáló hatóképessége van, úgyhogy annak ily célra való alkalmazása nem jön tekintetbe, bár 35 Pirofoszforsav H4 P,07 (P2 0, —2H2 0) Ortofoszforsav (I PO, (P.2 Or j — 3H,0) Az eredeti sav-adszorbcns-keverékekben akár az orto- akár a pirosavat használhatjuk. Az ezt követő égetés, amely szük-i 40 séges ahhoz, hogy az adszorbens felületén és likacsaiban lehető legnagyobb polimerizáló hatóképességű foszforsavat létesítsünk, rendszerint olyan savösszetételt szolgáltat, amely valahol a piro- és a metasav között 45 van, de az előbbit jobban megközelíti. Ha az elsődleges keverékekben orlosavat használunk, a kívánt összetétel eléréséhez hosszabb tartamú hevítésre van szükség. A 75—100°/o-os ortofoszforsav közönséges 50 hőmérsékleteken eléggé viszkózus folyadék, azonban hatékony mechanikai keverőeszközök alkalmazása esetén finoman elosztott kovasavas adszorbensekbe jól bekebeleztethető, egyenletes összetételű pasz•r >5 ták előállítása céljából. Az előzetes keverés után, amelyet közönséges vagy kissé fokozott hőmérsékleten eszközölhetünk, a pasztát formázott részecskékre sajtoljuk, majd kb. 180—300 C° közé cső égetési 60 hőmérsékletre vagy adott cselben 40üC°-ig terjedő égetési hőmérsékletre hevítjük. Sok esetben előnyös, ha a keverékeket 400 C° fölötti és 500 C° nagyságrendű vagy ezt meghaladó hőmérsékletekre túl-65 hevítjük, azután az égetett masszát őröljük, majd a nagyság szerint osztályozott (szitált) részecskéket fokozott hőmérsékleten,előnyösen 240—260 C°-on gőzzel érintkezésbe hozzuk és így újra hidratáljuk ad-70 dig, amíg a kívánt összetételt és hatóképességet kapjuk. jelen lehet. Az eredeti keverékek elkészítésénél célszerű vagy az orto- vagy a pirosavból kiindulni, mimellett olyan keverési 20 hőmérsékleteket alkalmazunk, amelyeknél a savak annyira folyósak, hogy finoman eloszlott adszorbensekkel jól keverednek. Nem állítjuk, hogy az égetett végtermékekben jelenlévő egyfajta foszfor- 25 sav vagy különböző foszforsavak keveréke bármely adott olefinre vagy olefinkevierékre vagy más vegyi reakciónál egyforma polimerizáló hatást gyakorol, minthogy mindegyik savnak saját jellegzetes hatása 30 van. Teljesség kedvéért az orto- és pirofoszforsavak képletét és néhány adatát aif alábbiakban közöljük. Olvadási pont C° Bomlás C°-oa ) 61 38.6 elveszít l /2 H2 0-t 213 C°-on Őrléssel és osztályozással előállított, szabályos alakú és egyenletes kiterjedésű katalizátorrészecskék alkalmazása, szabálytalan alakú és változó méretű részecskék 75 helyett, ugyancsak a találmány körébe tartozik. Ha a szilárd foszforsav-katalizátorokat úgy készítjük, hogy az eredeti pasztákat szilárd égetett termék előállítása céljából egyszerűen hevítjük, majd a termé- 80 ket őröljük és osztályozzuk, akkor elkerülhetetlen, hogy durvább és finomabb részecskéket kapjunk, még ha a használatra aránylag kis átmérőkorzeteket választunk is. Ha pl. cm-ként mintegy 1—8 lyuk- 85 számú szitán átmenő részecskéket készítünk, akkor feltűnő összeállási törekvés lép fel, úgyhogy az üregek százalékos aránya sokkal kisebb, mint amikor egyenletes méretű részecskéket használunk. Ezt az 90 összeállási törekvést még előmozdítja az a körülmény, hogy a részecskék már eredetileg is szabálytalan alakúak. Ami a részecskék használatra alkalmas alakját illeti, sokféle aJlaktest alkalmaz- 95 Ijató, amelyek közül a legegyszerűbb a hengeres vagy prizmás alaktest, beleértve a rövid vagy üreges hengereket is, mimellett mindegyik alaktest érdesített felületű. A derékszögű formák általában kerülendők, 100 minthogy azoknál geometrikailag fennáll a tömör összeállás lehetősége és így csatornák léphetnek fel. Alkalmasnak mutatkozott az olyan alaktesl, amelynek met-i szete négylevelű lóhere alakú központi fu- 105 rattal vagy keresztmetszete cakkozott sze-
