153039. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátor előállítására olefinek oxidációjához
153039 4 előnyösen állíthatunk elő szilicium-dioxid, pl. homok és szén reagáltatásával elektromos ívfénykemencéiben. Hasonlóan a szilicium-monoxidhoz felhasználható a találmány céljaira a szilicium-monoxid diszproporcionálódási terméke is, amely az (Si02 )x-Siy összetétellel adható meg, minthogy a szilicium-monoxid felhasználásakor a reakció helyén egy többé vagy kevésbé nagy rész kondenzáció következtében már ennek a nagy diszperzitású diszproporcionáládási terméknek az alakjában lehet jelen. Ennek a szilicium-monoxidnak szilicium-díoxiddá való oxidációját előidézheti a bevitt vizes oldatok víztartalma vagy levegő; oxigénje, vagy akár az oldat porlasztásához felhasznált levegő, és végül külön hozzávezetett oxidáló levegő is. Ezekben az esetekben a katalitikus hatékonyságú oxidelegy a maradék gázáramban szuszpendálva marad, és attól a lehűlés közben önmagában ismert módon ciklonok, szűrők vagy hasonlók segítségével elkülöníthető. Ha a találmány szerint 'előállított katalizátort még termikus utókezelésnek kívánjuk alávetni, az oxidelegyet egészben vagy részben átalakíthatjuk a megfelelő szilikátok elegyévé. A katalizátoroknak nedves úton vagy kicsapással vagy átitatással történő előállításával szemben a találmány szerinti eljárásnak az az előnye, hogy a különböző komponensek finom eloszlása és a homogén elegyedés gyakorlatilag egyetlen munkamenetben különösen könnyen érhető el, míg a nedves úton nyert katalizátoroknál, amelyek esetében az aktív oxidképző vegyületeket többnyire termikus kezeléssel utólag kell oxidokká alakítani, az egyes komponensek -eltérő leválása és bomlási sebessége következtében a homogenitás gyakran kívánnivalókat hagy maga után. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák segítségével közelebbről ismertetjük.. 1. példa: . Kvarcnak és koksznak elektromos ívfénykemencében való reagáltatása útján előállított gázsugárba, az előállítás során óránként 4,0 kg szilicium-monoxidot és 2,5 kg szén-monoxidot használva feí, óránként 15 liter olyan oldatot tápláltunk be, amely literenként 69,0 g ammónium-heptamolibdátot, 117,5 g bizmut-citrátot, 60,0 g ammónium-Jhidroxidot és 4,4 g diammónium-hidrogén-foszfátot tartalmazott. A ciklonos szeparátorból óránként 6,9 kg világosszürke, nagy diszperzitású elegyet távolítottunk el, amelynek fajlagos felülete 106 m2 /g volt. A termék röntgendiagratmja nagyszámú interferencia-vonalat mutatott, amelyek közül molibdéndioxidot és bizmutot (csekély mennyiségek) tudtunk azonosítani. A vegyelemzés az alábbi öszszetételt adta: 74,3n% Si02 , 11,4% Mo0 3 , 13,8% Bi2 0 3 és 0,5% P 2 0 5 . A kapott porból 67 g-ot vízzel sűrű péppé kevertünk és 3 mm hosszú és 2 mm átmérőjűv henger alakú testekké alakítottuk, 120 C°-on szárítottuk és 540 C°-on, 16 órán át levegőn temperáltuk. Az így kapott tabletták a katalizátorok szempontjából nagyon kedvező, 17 kg/ cm2 szilárdságot mutatták a henger tengelyével párhuzamos irányban, és 8 kg/cm2 értéket ad-5 tak* a henger tengelyére merőleges irányban. Az így előállított alaktestekből 60 g-nyi súlyút 27 mm belső átmérőjű kvarc csőreaktorba tápláltunk be, és 530 CV hőmérsékleten, 133 ni/ óra adagolási sebesség mellett érintkeztettük 10 olyan gázalakú eleggyel, amely 7,5 térf.% propilénből, 48,9*térf.% levegőből és 43,6 térf.% vízből állt. Ilyen módon óránként 13,3 g akro-" leint nyertünk, ami a felhasznált propilénre vonatkoztatva 53%-os propilén-kihasználásnak 15 felel meg. Egy ismert eljárás leírásában, amely eljárásban kicsapással előállított szilicium-dioxidos hordozó katalizátort vízgőz jelenlétében, 260 és 538 C° közötti hőmérsékleteken bizmut-, molib-20 dén- és foszfor-oxidokkal használnak propilén oxidálásához, a propilén-felhasználást (a beadagolt propilénre vonatkoztatva), maximálisan 41%-ként adják meg, jóllehet a bizmut-, molibdén- és foszfor-oxidok mennyisége kb. 50 25 súly%A kal kétszer akkora volt, mint a találmány szerint előállított katalizátor esetében. 2. példa: 30 Öránként 4,0 kg sziliciUm-monoxidból és 2,5 kg szén-monoxidból kb. 2000 C° hőmérsékletű forró gázáramot állítottunk elő, és abba óránként 12—13 liter olyan vizes oldatot adagoltunk be, amely ammónium-heptamolibdátot, 35 bizmut-citrátot, ammónium-hidroxidot és diammónium-ihidrogén^foszfátot tartalmazott. Az oldat literenkénti anyagkoncentrációja a következő volt: 62,7 g molibdén, 102,0 g bizmut, 1,68 g foszfor, kb. 92 g citromsav és kb. 60 g am-40 mónium (NH+ 4 -ként számolva). A ciklonos szeparátorból óránként 8—8,5 kg szürke, nagy diszperzitású port távolítottunk el, amely 50 m2 /g fajlagos felülettel rendelkezett. Ebből a porból 500 g-ot sűrű péppé elegyítet-45 tünk 205 g vízzel, 120 C°-on szárítottuk, majd ezt követően 16 órán át levegőn temperáltuk 540 C° hőmérsékleten, aminek révén világos zöldessárga színű, darabos, nagyon kemény termék keletkezett. Ezt a terméket aprítás és szitá-50 lás útján 0,5 és 2 mm közötti szemcseméretre vittük. Az ilyen szemcseméretű anyag fajlágois felülete 4.1 m2 /g, átlagos mikropórus-átmérője 100 A volt. Vegyelemzés útján a következő összetételt kaptuk: 66,0% Si02 , 15,0% Mo0 3 , 55 18,4% Bi2 0 3 és 0,6<y 0 P 2 O g . A megadott módon előállított katalizátorból 70 g-ot betápláltunk 27 mm belső átmérőjű, krómnikkelaűélból készített reaktorba. A töltet rétegmagassága 150 mm volt; a töltetben ezen 60 a magasságon belül eltolható mikrotermoelem foglalt helyet. A katalizátorréteg belsejében mért 540 C° maximális hőmérsékleten és 505 C° minimális hőmérséklet mellett óránként 11,8 g akroleint kaptunk, ha óránként 120 ni olyan 6!) gázelegyet használtunk fel, amely 6,9 térf.%
