145017. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid előállítására
0 Megjelent: 1959. június 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.017. SZÁM 12. o. 19—22. OSZTÁLY — MU—101. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás vinilklorid előállítására Műanyagipari Kutató Intézet Feltaláló: Thurzó György A bejelentés napja: 1957. március 20. Vinilkloridoit, sósav és acetilén katalitikus addiciója révén igen sok szabadalom alapján, állítanak elő. Ezeknél általában, higianyklorid (szublimat) a katalizátor hatóanyaga, a reakció optimális: hőfoka pedig 160—220 C° között van. Mivel ezen a hőfokon a szublimat, már erősen illő, a katalizátor a szublimat elfogyása miatti gyors kimerülését, többféle eljárással igyekeztek csökkenteni. Mivel a reakció erősen exoterm, megpróbálkoztak azzal, hogy a reaktorba katalizátor és inaktív anyagú töltést! félváltva adagoltak, s így igyekeztek a. reakcióhő következtében fellépő zónatúlmelegedést elkerülni (Svájci szab. 273.951). Az: A.Wiacker A. G. a, reaktorba belépő gázokat, 30% nitrogénnel hígította, s részben így igyekezett, a, katalizátor élettartamot javítani, másrészt, kis sziublimáttartalímú és báriumkloriddal promotált katalizátort használt. Más szabadalmak ceriumklorid, báriumklorid, Ihoriumklorid hozzátételekkel igyekeznek a katalizátor élettartamot javítani (USP. 2.338.459, USP 2.446.123, USP. 2.448.110, USP 2.552.425). Megkísérelték azt is, hogy a szublimat tenzióját polimer vegyületek, pl. polimetakrilsavamid felvitelével igyekeztek csökkenteni. (USP. 2.566.146.) Ezeknél az! eljárásoknál az. —• acetilénre vonatkoztatott —- térsebesség (térsebesség = az egy óra alatt belépő gáz térfogatának és a reaktortérfogatnak a hányadosa) 20—50 közötti érték volt. (Pl. a Schkopaui üzemben 18 db egyenként 5,6 m3 térfogatú reaktornál 2000 m 3 acetilén gázt vezetnek be óránként, ami 2000/100,8= kb. 20 értéket ad.) Ügy találtuk, hogy a higanykloridot tartalmazó katalizátor1 élettartamát igen nagy mórtékben megnövelhetjük, ha promotorként titándioxidot alkalmazunk. Ezi a pramotor lehetővé teszi, hogy a reakció hőmérsékletét lényegesen, csökkente sük, amivel a katalizátor párolgása is, csökken. Ennek megfelelően tömény acetilénnel, dolgpzr va a szokottnál lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten (már —• acetilénre számítva —• teljes konverzió érhető el. Ezenkívül lehetővé válik, hogy az; acetilén és sósav addíció ját híg gáz; keverékekben, különösen metán parciális oxidálásánál adódó gázkeverékekben — külön, dúsítás nélkül is —' megfelelő fajlagos termelés, mellett foganatosítsuk. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az acetilént tartalmazó gázt sósavval együtt, promotorként titándioxidot tartalmazó merkuriklorid katalizátoron vezetjük át. A katalizátor hordozójaként célszerűen aktív szenet használunk. A reakciótér hőmérsékletéit 90—150, előnyösen 100—130 C°-on tartjuk: és a térsebességet 150—. 500 előnyösen 200—300 értékre állítjuk be. Ilyen alacsony hőmérsékletek és nagy térsebességefc mellett is az; acetilént gyakorlatilag teljes egészében vinilkloriddá alakíthatjuk át. Előnye a találmányszerinti katalizátornak, hogy az, acetilén mellett adott, esetben előforduló kénhidrogén, fosziforhidrogén és arzénhidrogén szenynyezésekkel szemben nem érzékeny. A titándioxid promotorként való alkalmazása következtében elérhető katalizátor élettartamnövelése egyrészt, annak a következménye, hogy az alacsonyabb üzeimhőmérséklet miatt a szublimat hatóanyag kevésbé illékony, s, így a katalizátor kimerülése lassabban következik be, másrészt előnyös hatású a katalizátor mérgekkel szembeni jobb ellenállóképesség is,. Ez: utóbbi hatásra az alábbi kísérletet végeztük. Azonosan szennyezett (kéntartalom: kb. 60 mg/m3 , foszfortartalom: kb 120 mg/m 3 ) mosatlan acetiléngáz; esetében a szublimátos katalizátornál kb 18 óra alatt a konverzió 98%-r ól 80 G/o-ra esett vissza. A titándibxiddal promoteált katalizátort 60 órán át az előbbi módon szenynyezett acetilénnel terhelve a. konverzió változatlanul 100%-os maradt. Ezen szándékos „mérgezés" után a katalizátor több száz órán át dolgozott még — megfelelően tisztított acetilénnel — aktivitásának teljes megtartása mellett. A találmány szerinti eljárást az, alábbi példák kapcsán részletesebben ismertetjük:
