118845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vegyi reakciók elvégzéséhez való katalizátorok előállítására és alkalmazására, különösen gáznemű olefines szénhidrogének polimerizálásánál

lényegileg száraz gázkeverékek mennek át, fokozatosan dehidratálódik. E hátrány elkerülésére a találmány magában foglalja azt a különleges mozzanatot is, hogy a 5 polimerizálandó gázkeverékekhez vagy más reakciós vegyületekhez a t

sav összetételének fenntartására szabályozott mennyiségű vízgőzt adunk úgy, hogy a sav gőznyomását a gázkeverékben lévő gőz parciáto lis nyomásával kiegyensúlyozzuk. Ha ezt a módszert alkalmazzuk, akkor megállapításunk szerint a katalizátormasszák hatékony élettartama nagy mértékben növekszik, továbbá kevesebb szén rakódik 15 le és valamivel nagyobb hőmérsékleteket alkalmazhatunk, ami a polimerizálási hányadnak és így a telep kapacitásának növekedését eredményezi. Ha olefines gázokat polimerizálunk, a vízgőz mennyisége 20 a körülményekhez képest a gázkeverék 1—6 térfogat o/o-át teheti ki. Ha a katalizátorokat gáznemű olefinek polímerizálására használjuk, akkor csak egyszerű berendezés, pl. cső vagy torony szűk-25 séges, amelybe a katalizátort minL töltőanyagot helyezzük. A gázokat a katalizátoron való átvezetésük előtt valamely meghatározott nyomásra hozzuk és valamely megfelelő hőmérsékletre előmclegít-30 jűk vagy, ha kívánatos, a katalizátorkamrát kívülről fűtjük. Néhány kísérleti próba a legjobb üzemi feltételeket rendszerint meghatározza. Például, ha a felhasznált hőmérsékletek és nyomások ohanok, bog}' 35 a polimerizált termékek gőzfázisbau maradnak, akkor a gázokat a katalizátorral töltött tornyokban felfelé áramoltatjuk, míg ha a polimerizált termékek mint folyadékok kondenzálódnak, a legjobb erednie-40 nyeket úgy érjük el, hogy leMémenő áramlást alkalmazunk, úgyhogy a katalizátor felületein folyadék nem gyűlemlik fel. Az ipari olefin-polimerizálási gyakorlatban a legjobb hatásfok elérésére több. 45 akár soros, akár párhuzamos kapcsolású reakcióstornyot használhatunk. Párhuzamos kapcsolású tornyok használatának az az előnye, liog3' általában megszakítás nélküli üzemet enged meg. minthogy a gáz-50 áramot részben kimerült katalizátormaszszákat tartalmazó tornyokból friss vagy regenerált anyagot tartalmazó tornyokba tereibetjük, míg az előbb említett tornyokban lévő anyagot regenerálhatjuk. A 55 soros üzem hőmérsékletfokozatokat, valamint szükséghez képest a tornyok között hűtést és frakcionálási tesz lehetővé. A hőmérsékletfokozatokat illetőleg olefines gáznemű keverékek esetén azt találtuk, hogy szénhidrogéngáz-keverékekből a leg- 60 könnyebben polimerizálható gáznemű olefinek, mint pl. izobutilén, kon tak tanyagok útján többé vagy kevésbé szelektive viszonylag alacsony hőmérsékleteken, pl. 75—100 C°on távolíthatók el, míg a fenn- 65 maradó olefines alkatrészeket, beleértve a buténeket és a propilént, valamivel magasabb. pl. 120—260 C° hőmérsékleteken polimerizálhatjuk. A különöző egyéni olefinek szelektív eltávolítása úgy is elérhető, hogv növekvő katalizises hatékonyságú katalizátormasszákat használunk. így a sorozat első tornyában olyan összetételű katalizátort alkalmazhatunk, amely kevésbé hatékony savalkatrészt vagy részben kimerült anyagot tartalmaz, míg az ezt kö- 75 vető egységekben savat nagyobb százalékban tartalmazó katalizátorokat rövidebb ideig alkalmazhatunk. A soros kapcsolású tornyok közötti elkülönítést és hűtést illetőleg a következő két körülményt 80 érdemes megemlíteni: 1. a polimerizálási reakciók exotermikusak. úgyhogy a polimerizálandó terméknek az aktív katalizátoron való áthaladásakor hőmérsékletnövekedés állhat elő, amit közbenső hűtéssel 85 küszöbölünk ki; 2. az aránylag magas forrpontú polimerek közbenső elkülönítésével megakadályozzuk az ilyen polimerek túlpolimerizálódását vagy alkileződését, minthogy azokat a katalizátorral való to- 90 vábbi érintkezéstől elvonjuk és egyúttal megakadályozzuk azt is. hogy a polimérek a következő katalizátorrészecskék felületét beszennyezzék úgy. hogy azokon folyékony alakban kondenzálódnak, végül széntar- 95 talmú bevonatok fokozatos lerakódását is kiküszöböljük. Valószínűnek látszik, hogy olefíntarlalmú gázkeverékek olefinjeinek polimerizálásakor fellépő reakciók tetemes része 100 kevert s nem egyszerű jellegű és egymástól eltérő molekulák egyesülését hozza létre. Például analitikai adatok azt mutatják, liogy az az etilén, amely az olefintartalmú gázkeverékből eltűnik, propilén- 105 nel és butilénekkel való közvetlen egyesülés útján amilénekben, hexilénekban és magasabb forrpontú monoolefinekbeu jelenik meg. Hasonlóképen a propilén bizonyos százalékban kevert poliméreket al- 110 kot a butilénekkel és a különböző butilének között szintén kevert polimerizálódás lép fel. Ezt szelektív polimerizálódásnak nevezhetjük. Nyilvánvaló, hogy pl. izo- és n-butilének keverékéljen a kevert polimeri- 115 zálódás meghatározott százalékú folyékony monoolefint szolgáltat, amely 2.2.3-trime-