136157. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olefinek és diolefinek előállítására dehidratáló katalizis segélyével
Megjelent 1953. évi december hó 15-én /• : ^ _ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL * SZABADALMI LEÍRÁS 136.157. SZÁM. 12 o. 19-22 OSZTÁLY. — U—1169. ALAPSZÁM. Eljárás olefinek és diolefimek előállítására dehidralálő katalízis segélyévelf Les Usines de Melle cég, Melle (Franciaország) A bejelentés napja: 1943. május 27. Franciaországi elsőbbsége: 1942. július 30. Ismeretes már olefineknek és diolefineknek dehidratáláa útján, megfelelő katalizátorok jelenlétében való előállítása oly anyagokból, amelyek molekulája egy vagy több molekula víz elemeit tartalmazza. Ily. módon állítják például elő az, etilént, a propilént, a butiléneket stb. a megfele'ő alkoholok kataliziees deihldratálása útján. Hasonló módon ia meiiltvinil-karbinolból, a propen^l-karbinolból, aiz alul— karbinolból, az 13 butilénglikolból, az 1,3-butadién't. állíthatjuk elő. Ezt az utóbbi vegyületet a tetrahidrofurán dehidratálása útján is előállíthatjuk. Nemrégiben eljárást ismertettek piperilén előállítására tetrahidrometílfurán dehidratálása útján, mimellett ezt az utóbbi vegyületet a furfurol hidrogénezése útján állították elő. Mindezeket a dehidratáló reakciókat oly katalizátorok jelenlétében foganatosítják, amelyek általában tfémoxidokból vagy fémsókból állnak, mint amilyen például a kaolin, az alumíniumfoszfát, az alkálifoszfátok stb. Javasolták már bizonyos ásványi savak, például, foszforsav alkalmazását is. Mindezen dehidratáló katalizátorok' alkalmazása azonban komoly hátrányokkal jár. Nevezetesen e katalizátorok másodlagos reakciók lejátszódását idézik elő, amelyek csökkentik a termelési hányadot és gyakran lerontják a kapott termék tisztaságát, így például az alkoholok dehidratálásakor gyakran megfigyelhetjük, hogy az olefinek önmagával lejátszódó polimerizáeiós reakciói mennek végbe. A metiltetrahidrofuránnak piperilénné való dehidratálását pedig egyebek között oly mellékreakció kíséri, amely 1,4-pentadién képződésélhez vezet. Ez oly szénihidrogén, melynek kettős kötései •nem konjugáltak és az ennekfolytán nem alkalmas •arra, hogy belőle szintetikus kaucsukot állítsunk elő. E káros mellékreakciók mértéke tág határok között változik a felhasznált katalizátor természete szerint anélkül, hogy azokat bármikor is teljesen vissza lehetne szorítani. ' Az találtuk, hogy a bórfoszfát, amely a PO4B képletnek megfelelő jól megbatározott vegyi anyag és amelyet bármely ismeretes módon előállíthatunk, például, úgy, hogy tömény foszforsavat finoman porított bórsavra hagyunk behatni, alkalmas arra, hogy valamennyi fentemlített dehidratáló reakciót rendkívül előnyös feltételek mellett katalizálja. E katalizátor valóban lehetővé teszi, hogy igen nagymértékben csökkentsük, sőt olykor teljesen kiküszötbö'jük a fentebb említett káros mellékreakciókat, és ennek következtében segélyével nagyobb termelési hányadot érhetünk el és közvetlenül nagy tisztaságú termékeket állíthatunk elő. Azt is megfigyelhetjük, hogy e katalizátor használata esetén a reakció egyéb melléktermékeinek mennyisége, nevezetesen a gázhalmazállapotú bomlástermékek és nehéz termékek mennyisége is csökken. A bórfoszfát alkalmazásának továbbá még az az előnye is van, hogy lehetővé teszi jóval alacsonyabb hőmérsékletek a-kalmazását, mint amelyeket az eddig szokásos katalizátorok felhasználása esetén alkalmaznak, így például avégett, hogy a metiltetrahidrofurán dehidratálásánál hasonló hatást érjük el,, mint kaolininak 450 üc -on való alkalmazásánál, elegendő. ha a bórfoszfát esetében 350 C° hőmérsékletet alkalmazunk. Részben ennek a sajátságos hatásnak köszönhetők, az elért termelési hányadok tekintetében, a fentebb említett előnyök, minthogy a bomlási reakciók alacsony hőmérsékleten lassabban ímemnek végbe Végül jól ismeretes, hogy a dehidratá'ó katalizátorok majdnem mindig előidézik a kezelt termék megbontását, ami szénnek a kontaktanyagra való lerakódásában mutatkozik meg és ami a katalizátor elszennyeződése következtében, főként hosszabb idő után, a kontaktanyag katalizises hatékonyságának gyengülését okozza. Bár ezt a hátrányt teljesen elkerülni nem tudjuk, a bórfoszfát mégis azt a kettős előnyt nyújtja, hogy az elszenesedés mértéke kevésbbé erős, a katalizátor regenerálása pedig könnyű. Ha a katalizátort 400—600 C°-os magasabb hőmérsékleten légáram ha: tasának vetjük alá, úgy kezdeti hatékonyságát helyreállítjuk és ezt a műveletet sokszor megismételhetjük, anélkül, hogy a katalizátor tulajdonságai és hatékonysága megváltoznának.
