152044. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nikkel-katalizátorok aktiválására
152044 hevítők vagy pedig infravörös hevítés segítségével, célszerűbb azonban valamely száraz, előzetesen felhevített gázáramot alkalmazni erre a célra. A 110—150 C° hőmérséklet alacsonyabb annál a hőfoknál, amelynél a redukció meg- 5 kezdődik és így itt nem állnak fenn azok a korlátozások az alkalmazott gáz összetétele szempontjából, amelyek a tényleges redukció során alkalmazott gáz megválasztásánál figyelembe veendők. A nikkelformiát ilyen mérsé- 10 kelten magas hőmérsékletekre való felhevítéséhez szükséges idő is viszonylag rövid, így az előzetes felhevítés során kevésbé játszanak szerepet a felhevítéshez alkalmazott gáznemű közeg hozzáférhetőségére vagy költségére irányuló 15 szempontok, a szükséges gázmennyiségek csekélyebb volta következtében. így tehát ehhez az előzetes felhevítéshez pl. nitrogént, hidrogént, C\—C4 szénhidrogéneket vagy az említett gázokból álló el egyeket használhatunk; amennyi- 20 ben e gázokkal való takarékoskodás kívánatos, az alkalmazott gázt az előhevítési szakasz folyamán vissza is keringtethetjük. Használhatunk ehhez az előzetes felhevítéshez oxidáló gázokat, pl. levegőt is, különösen, ha a hevítést 25 az említett hőmérséklettartomány alsó határához közelebb eső hőmérsékletekre végezzük, gondoskodni kell azonban ilyenkor arról, hogy az ilyen oxidáló gázokat teljesen eltávolítsuk a katalizátor környezetéből, mielőtt a rendszer 30 elérné az aktiválási hőmérsékletet. A hevítés során alkalmazott nyomás és a hevítési időtartam nem játszik lényeges szerepet, célszerű lehet azonban, ha a légköritől 3,4 att-ig terjedő nyomás alatt, 1—20 órai hevítéssel dolgozunk. 35 Gázáram alkalmazása esetén a gáz térsebessége 10 tf/tf/óra és 1000 tí/ti'/óra között lehet. Ha a katalizátor elérte a 110 C° és 150 C° közötti egyenletes hőmérsékletet, a hőmérséklet esetleg szükségessé váló további beállítása, 40 valamint maga az aktiválási művelet már vízgőz-áramban folytatható le. Az aktiválást előnyösen 200 C° és 300 C° közötti hőmérsékleten folytatjuk le, minthogy ilyen hőmérsékleten általában jó aktiválást ér- 45 hetünk el, gyakorlati szempontból ésszerű kezelési időtartam mellett. Az említett hőmérséklet magának a katalizátornak a hőmérsékletére vonatkozik. A katalizátor — amint ezt alább ismertetni fogjuk — tűzálló anyagú hordozóra 50 felvitt nikkelből állhat; az ilyen típusú katalizátor-ágyak aktiválása esetén oly módon szoktak eljárni, hogy az aktiváláshoz szükséges hőt a gázáramnak az aktiválási hőfokot méghaladó hőmérsékletre történő előzetes íelhevitése út- 55 ján juttatják a katalizátorhoz. A vízgőz használata ebben az összefüggésben is előnyt jelenthet a hidrogénnel szemben, minthogy a vízgőznek nagyobb a hőkapacitása (8,4 kal/C° mólonként, szemben a hidrogénével, amely 7,0 kal/C° 60 mólonként, 227 C° hőmérsékleten) és kisebb a hőátadási együtthatója. Ez a nagyobb hőkapacítás azt jelenti, hogy a gázt alacsonyabb hőmérsékletre kell előzetesen felhevíteni; a kisebb hőátadási együttható pe- 35 dig azt jelenti, hogy a gáz kevesebb hőt ad át az ágy ama részének, amellyel először érintkezésbe jut és így a hőfok-grádiens kevésbé lesz meredek a katalizátor-ágyon keresztül. Előnyösen oly módon járhatunk tehát el, hogy a vízgőzt 400 C°-ot meg nern haladó hőmérsékletre hevítjük fel a katalizátor-ágyhoz történő vezetés előtt. A gázáram sebessége 10—1000 gáz-tf./ katalizátor-tf./óra lehet, általában célszerű az adott körülmények között elérhető legnagyobb térsebességgel dolgozni, minthogy a megnövelt gázsebesség elősegíti a reakciótermékek gyors eltávolítását a nikkel közeiébői. A kezelés időtartama 2—100 óra lehet, míg a nyomás a légköritől 3,4 att-ig terjedhet. A nikkelformiát előzetes felhevítése során alkalmazón dó minimális hőmérsékletet az aktiválás alkalmával fennálló nyomással összefüggésben választjuk meg; nagyobb nyomás esetén célszerű magasabb előzetes felhevítési hőmérsékletet alkalmazni, így pl. 3,4 att túlnyomás esetén kívánatos, hogy az előzetes felhevítés hőmérséklete a felső határ (150 C°) közelében legyen. Ha a katalizátor aktiválása rögzített katalizátor-ágyban történik, akkor előnyös, ha- a vízgőzt felülről lefelé haladó irányban vezetjük a katalizátor-ágyon keresztül. Az esetleg kondenzálódott vizet a katalizátor-ágy alján vagy valamely ez alatti helyen összegyűjtjük és előnyösen rögtön a képződése után elvezetjük, ül. lecsepegni hagyjuk. Az aktiválás befejezése után kívánatos lehet a katalizátort 110 C° alatti hőmérsékletre lehűteni. Amennyiben ez így történik, a 110 C° alatti hőmérsékletre hűtést szintén vízgőztől mentes légkörben kell végezni. Ennél a lehűtési folyamatnál ugyanolyan szempontok veendők figyelembe, amilyeneket fentebb a felhevítési művelettel kapcsolatban említettünk, azzal az eltéréssel, hogy a lehűtési műveletnél kerülendő az oxidáló hatású gázok alkalmazása. Nikkel-katalizátorként előnyösen valamely tűzálló hordozóanyagra felvitt nikkelt alkalmazunk; a nikkel mennyiségi aránya az egész katalizátor súlyára számítva előnyösen 1—50 súly%, még előnyösebben 5—2ösúly% lehet. A tűzálló hordozóanyag célszerűen valamely, az alkalmazott aktiválási körülmények között lényegileg közömbös anyag, pl. alumíniumoxid, mész, égetett agyag, vagy valamely kovasavtartalmú anyag, mint szilikagél vagy kovaföld • lehet. Különösen előnyös a szepiolit alkalmazása hordozóanyagként. A szepiolit egy kereskedelmileg beszerezhető ásvány, amely a természetben is előfordul és szintetikusan is előállítható. Ideális képlete H4Mg9 Si) 2 O 30 (OH) 10 ; ez az ásvány „tajtékkő" néven is ismeretes. A nikkelformiát a hordozóra mechanikai úton is felvihető keverés útján, előnyösebb azonban oly módon eljárni, hogy a nikkelíormiátot vizes ammóniaoldatban oldjuk és ezt az oldatot átitatás útján visszük fel a hordozóra. Az átitatott hordozót azután megszárítjuk, aminek során az ammónia túlnyomó része eltávozik. A találmány szerinti eljárással aktivált nik-2
