150583. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akril- vagy metakrilsav előállítására
2 150.583 den esetben 60 C° hőmérsékleten határoztuk meg, a mérést 15 másodperccel a bázisnak a sóoldathoz való hozzáadása után végeztük. Nitrogéntartalmú bázisként legelőnyösebben ammóniát alkalmazhatunk. Általában megfelelnek azonban erre a célra az NH2R, NHR2 és NR3 általános képleteknek megfelelő típusú nitrogiéntartalmú bázisok, mint az alifás aminok, etanolamin, etilamin, trietilámin, etiléndiamin, továbbá aromás vaigy heterociklusos aminok, mint anilin, piridin, cikloalifás aminok, mint piperidin, valamint a hidrazin és hasonló jellegű vegyületek is. A lecsapás során fennálló hőmérsékletnek nincsen döntő jelentősége; szobahőmérséklet és kb. 100 C° közötti hőmérsékletek jól megfelelnek erre a célra. Előnyös azonban, ha a lecsapást a szobahőfoknál magasabb hőmérsékleten végezzük, minthogy az ilyen körülmények között lecsapott vegyületek könnyebben szűrhetők. A kapott csapadékot pl. kb. 100 C° körüli hőmérsékleten megszárítjuk, majd kb. 350—650 C° hőmérsékleten egy első hőkezelésnek vetjük alá a megszárított terméket, ezután az anyagot -megőröljük, tablettákká alakítjuk és ebben az állapotban egy második hőkezelésnek vetjük alá kb. 500 C° és 650 C° közötti, előnyösen 600 C° körüli hőmérsékleten. Azt tapasztaltuk, hogy ilyen kétfokozatú hőkezelés esetén keményebb katalizátort kapunk és az így előállított katalizátor szemcséi kevésbé hajlamosak a kopás következtében előálló szétesésre. A lecsapott katalizátor-vegyület szárítás után kék színt mutat; ebben az állapotban mutatott színárnyalatát e leírásban I. kék színnek nevezzük. Az első hőkezelés során az anyag fázisváltozást szenved; a kapott termék szintén kék színű; ezt II. kék terméknek nevezzük. E II. kék termék röntgen-diffrakciós diagramja eltér az I. kék termékétől. A II. kék termék megő-rlése és szemcsézése ill. tablettázása során további fázisváltozás következik be, amely színváltozással jár együtt; a kapott termék a részecskék szemcsefinomságától függően zöld vagy fekete színű lesz. Amikor azután ezt a megőrölt terméket újabb hőkezelésnek vetjük alá, ellenkező irányú fázisváltozás következik be és ismét az első hőkezelés utáninak megfelelő II. kék terméket kapjuk. Ez a második hőkezelésen keresztülment anyag azonban lényegesen megnövekedett kopásállóságot mutat, vagyis ha a II. kék fázist a zöld fázis felől közelítjük meg, akkor a szemcsék lényegesen keményebbek, mint a II. kék fázisnak az I. kék fázis felől való megközelítése esetén. A kobalt és a molibdén atom-aránya mérsékelten széles határok között változhat a találmány szerinti katalizátorban; előnyös, ha ennek az aránynak az értéke ' nem lényegesen nagyobb, mint 1 : 1. A találmány szerinti katalizátor-rendszer — amint ezt fentebb már említettük — az akrilsav vagy metakrilsav akroleinből vagy metakroleinből ill. ezeket az anyagokat a reakciókörülmények között szolgáltatni képes vegyületekből, mint propilénből gőzfázisban, molekuláris oxigénnel való reagáltatás útján történő előállítása során alkalmazható. Ha a katalizátor előállítása során a bázis menynyiségi arányát a fentebb említett határértékek között tartjuk, oly katalizátorokhoz jutunk, amelyek nagy hozammal (a betáplált aldehid és elfogyasztott aldehid mennyisége alapján számítva) szolgáltatnak telítetlen savakat. A katalizátorvegyület lecsapása során kapott aktív katalizátor súlyszerinti mennyisége is változik a hozzáadott bázis arányától függően; a maximális mennyiségű aktív katalizátorhoz szintén abban az esetben jutunk, ha a hozzáadott bázis mennyiségi aránya a fentebb megadott határértékeken belül van. A telítetlen savak előállítási reakciója bármely alkalmas módon, pl. izotermikus vagy adiabatikus körülmények között, rögzített vagy fluidizált katalizátor-ággyal folytatható le. A betáplált anyag aldehid-tartalma széles határok között változhat, pl. 1 tf% 20 tf% között, előnyösen kb. 2 tf° '0 és kb. 10 tf% között lehet. Az oxigén koncentrációja mérsékelten széles határok között változhat a betáplált elegy ben, igy pl. 1—20 tf%, előnyösen 2—15 tf% lehet. A molekuláris oxigént tartalmazó gáz közömbös gázokkal lehet hígítva, így pl- levegő alkalmazható erre a célra. A reakciót célszerűen valamely hígítógáz, tehát valamely a reakciókörülmények között lényegileg közömbös gáz, pl. nitrogén, propán, bután, izobután, széndioxid és/vagy vízgőz jelenlétében folytatjuk le. A legelőnyösebb ilyen hígítógázkéní vízgőzt vagy nitrogént vagy ezek elegyét alkalmazni. A vízgőz mennyisége széles határok között változhat a betáplált elegyben, pl. 20 tf° 0 és 60 tf% között lehet. A reakciót felemelt hőmérsékleten, előnyösen 300 C° és 500 C° között folytatjuk le. A reagáló anyagok érintkezési ideje pl. 1—30 mp lehet. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait közelebbről az alábbi példák szemléltetik. E példákban a súlyrészek és tf-részek aránya olyan, mint kg : liter. 1. példa: 145,5 sr. kobaltnitrátot (Co/NO;;)o • 6H2O) és 88,<3 sr. ammóniummolibdátot (NH^gMótC^ • 4H2O) feloldunk 320 sr. vízben 60 C° hőmérsékleten, majd lassan, fél óra alatt hozzáadunk 108 sr. 5,14 n vizes ammóniaoldatot (ez a mennyiség 1 g-atom kobaltra számítva 1,15 g-egyenérték ammóniának felel meg), majd az elegyét 15 percig tovább keverjük. A kapott elegy üvegelektróddal, a fent megadott körülmények között mérve pH = 5 értéket mutatott. A képződött csapadékot leszűrjük, kétszer mossuk 500—500 rész desztillált vízben való újbóli szuszpendálás útján. Ezután a csapadékot 110 C° hőmérsékleten megszárítjuk, szemesézzük és 600 C° hőmérsékleten 16 óra hosszat hevítjük. 105 sr. katalizátort kapunk a fenti módon. E katalizátort egy reaktorba visszük és e reaktort folyadékfürdő segítségével 361 C° hőmérsékleten tartjuk. 10 tf% akroleinből, 50 tf°'0 nitrogénből, 10 tf% oxigénből és 30 tf% vízgőzből álló gáz alakú elegyet vezetünk a katalizátoron keresztül 3,5 mp érintkezési idővel (az érintkezési idő meghatározása: a katalizátor-térfogat osztva a másodpercenként betáplált reagáló anyagok térfogatával, normál hőmérsékletre és nyomásra számítva). A reaktorba betáplált akrolein 59,2%-a alakul át akrilsavvá. Az elfogyasztott
