152043. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntartalmú anyagok hidrogénezésére
3 152043 4 ot), az acetilén (ill. többfajta acetilén jelenlétében ezek összmennyisége) pedig nem haladja meg a 10 mó]%-ot Dién-vegyületként előnyösen C3 - és/vagy C 4 diének, főként 1,3-butadién lehetnek jelen a kiindulóanyagban, míg acetilénként ilyen esetekben Cr vagy C 4 -acetilének, különösen metilaeetílén lehetnek jelen. Dolgozhatunk olyan kiinduló anyaggal, amelyben a diéneken és acetiléneken kívül más szénhidrogén nincs is jelen; így az eljárás jól alkalmazható butadién-gézáramok szelektív hídrogénezésérc. Felhasználhatók azonban olyan kiíndulóanyagok is, amelyek más szénhidrogéneket, különösen az adott hi drogén ezési reakcióiéi tételek mellett közömbös, pl. telített szénhidrogéneket, továbbá adott esetben aromás szénhidrogéneket és monooleíineket is tartalmaznak; a felhasznált katalizátor szelektív jellege folytán ez utóbbiak sem hidrogéneződnek az eljárás során. A kiindulóanyag előnyösen olyan lehet, amelyben a dién (ill. a diének összmennyisége) legalább 20 mól%-ot, előnyösen azonban legalább 50 mól%-ot ér el. A hidrogénezés erélyessége általában a reaktor hőmérsékletének és a gázáram térsebességének megfelelő együttes megválasztásával szabályozható; a nyomás változtatása rendszerint kevésbé van határozott befolyással a. hidrogénezés mértékére. A roakcióhőmérséklel általában 90 C°-iól 150 C": '»íg terjedhet, előnyösen 100 C° és 130 0" közötti hőmérsékleteken dolgozunk. A reakciót valamely szabad hidrogént tartalmazó gáz jelenlétében folytatjuk le; a betáplálásra kerülő kiindulóanyag folyékony fázisú, gázfázisú vagy kever fázisú lehet. A reakcióelegy óránkénti, térsebessége általában 100 tf/tf/óra és 10 000 tf/tf/óra között lehet; a nyomás a légköritől kb. 70 atm-ig terjedhet, míg a hidrogén: szénhidrogén mólarány — a hidrogénezendő telítetlen szénhidrogénekre számítva — 0,5 és 100 között lehet. A találmány szerinti eljárás különös előnye, hogy a kiindulóanyag hidrogénezése a kívánt mértékű hidrogénezésbez szükséges mennyiséget meghaladó, tehát feleslegben levő hidrogén jelenlétében is történhet és így a hidrogénezés mértékét nem kell a jelenlevő hidrogén menynyiségének a korlátozása útján szabályozni. A hidrogénfelesleg mértéke azonban bizonyos befolyással van a hidrogénezés fokára; a hidrogén: szénhidrogén mólarány növelése esetén a hidrogénezés foka is megnövekszik. Hidrogénforráskánt tiszta hidrogén vagy ismert hidrogéntartalmú gázelegyek, pl. katalitikus reformálási véggázak alkalmazhatók. A katalizátor elkészítése és aktiválása bármely célszerű módon történhet; az alábbiakban leírt három módszer csupán az eljárás lehetséges kiviteli módjainak példaképpeni szemléltetésére szolgál. a) A katalizátor elkészítése történhet impregnálási módszerrel oly módon, hogy valamely nikkelsót, pl. nikkelnitrátot vízben oldunk és a hordozóanyagot ezzel az oldattal átitatjuk. A hordozóanyag célszerűen tetszés szerinti méretű szemcsék vagy tabletták alakjában alkalmazható, ezeket a szemcséket, ill. tablettákat megőrölt hordozóanyagból készíthetjük el. A katalizátort az említett oldattal történő átitatás után megszárítjuk; ebben az állapotban a katalizátor huzamosabb ideig tárolható romlás veszélye nélkül. Felhasználás céljaira a katalizátort aktiválni kell, ami a nikkelsó elbontását eredményező hevítés útján történik. Ha nikkelsóként nikkelnitrátot használtunk, akkor a hevítést kb. 500—550 C° hőmérsékleten kell végezni és a nikkel ennek során oxid-alakba megy át. A végső aktiválást, amelynek során a nikkelt fémnikkellé redukáljuk, hidrogén-áramban vagy hidrogéntartalmú gázáramban, 150 C° és 600 C° közötti hőmérsékleten, a légköritől kb. 13 atm-ig terjedő nyomás alatt történő hevítés útján végezzük. A kezelés ideje a hőmérséklettől függ. Szepiolit-hordozóra felvitt katalizátor esetében pl. légköri nyomás alatt, 500 C° hőmérsékleten 16 óra hosszat történő hevítéssel végezhetjük ezt az aktiválást; a szepiolit-hordoző azonban nem szenved károsodást abban az esetben sem, ha a hevítést 600 C° feletti hőmérsékleten végezzük. b) Elkészíthetjük a katahzátort oiv módon is hnqy nikki lloi miatot valami K pontod 1 a'ah ihn -hoi dn/< il (>i Inni >> " in l'1 i/ < ^ t-t pol t pol ll ikll k( \ ' ] ' ki I l ll)l III lk t ii 111 k I moflszeimk <li>n\< hoov t nk,in il 111111' i nikkelloum it ko^ilkuul mkkt t'<- i^dala lódnak (amlkiil hot>^ tl'vkü o» ,r]J 1 ^lilul nanak) ha t hevítet \ il ,mr h n< rr ujain 1 gkorben pl k' /"mhn-. ga/b^n wg\ hid'ofinai unban, 150—'100 C hontisikld 1 mw vi-250 C" hőmérsékleten torteno kezeles eseten 4 órai hevítés általában kielégítő eredményt ad. Ennek a módszernek további előnye, hogy nem szükséges nagy katalizáformennyiségeket 500 C°-ra vagy ennél is magasabb hőmérsékletre felhevíteni. c") Elkészíthető a katalizátor oly módon is. hogy a nikkfclformiát ammóniában történő oldása útján kapott vízben oldódó komplexvegyületet használjuk fel erre a célra. Hevítés hatására ez a pomlexvegyület elbomlik és ismét nikkelt'ormiátot ad. E vízben oldódó komplexvegyület felhasználása esetén impregnálási módszerrel dolgozhatunk akkor is, ha rendes körülmények között vízben nem oldódó vegyületeket, mint nikkelformiátot használunk fel kiindulóanyagként. A vízben nem oldódó nikkelvegyületet ammcniaoldatban oldjuk és ezt az oldatot használjuk fel a hordozóanyag szemcséinek, ill. tablettáinak impregnálására. A katalizátort a nikkelvegyület oldatával történő átitatása után megszárítjuk és az aktiválást a b) alatt' leírt módszerrel folytatjuk le. A redukció megtörténte után a nikkel katalizátort nem szabad levegővel érintkezésbe jutni hagyni, mert különben a nikkel magától nikkeloxiddá oxidálódhat. Az aktivált katalizátor előnyösen 1—50 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
