153385. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenolok metilezésére
Í533.85 .a je reakció eredményeként a fenol magas konverzióval alakul át metilezett termékekké, aihol a metilezés igert nagyfokú szelektivitással megy végbe o-helyzetben. A találmány szerinti eljárás céljaira bármilyen magnéziumoxid felhasználható. Előnyös, ha a magnéziumoxid lehetőleg mentes olyan oxidoktól vagy vegyületektől, amelyek, savas, karakterűek; ilyen vegyületek pl. az alumíniumoxid vagy a szüiciumdioxid. Ezekből az anyagokból is eltürhetők azonban kisebb szennyezések. Ha ezek a savas anyagok tömörek, így pl. olyan hőmérsékleten kielégítésre kerültek, .amelyen megolvadtak vagy színterelődtek, többé vagy kevésbé intertté válnak és így káros hatás nélkül felhasználhatók a magnéziumoxid hordozójaként. A bázikus jellegű fémoxidok, így a cinkoxid és az ólomoxid, valamint egyéb katalizátorok, amelyek a metanolnak formaldehiddé való átalakítása során használatosak, így a cink-kromit, kisebb mennyiségekben promoter hatást fejtenek ki, aminek következtében megnövekszik a magnéziumoxid aktivitása, jóllehet, ha ezeket a vegyületeket önmagukban használnánk, nem rendelkeznének a találmány szerinti új eljárásban azzal a reakcióképességgel és szelektivitással, mint a magnéziumoxid. Ez a promoter hatás a megadott hőmérséklet-tartomány alsó végén fokozottabb mértékben észlelhető és valószínűleg annak tulajdonítható, hogy ezek a promóterek ezeken a hőmérsékleteken aktívabbak a metanolnak formaldehiddé való átalakításában, mint a magnéziumoxid. Ezeket a promótereket az egész katalizátorágyban felhasználhatjuk heterogén keverékként, a magnéziumoxiddal együtt lecsapva, vagy pedig a reaktor bemenő végén külön zónaként. Felhasználásuk esetén általában 10 súly0/o-ig terjedő mennyiségben vannak jeleni, a katalizátor teljes súlyára számítva. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk katalizátor-résziecskéknek a reagensek gőzei által a reaktorból való elragadását, kívánatos, hogy a magnéziumoxid részecskemérete legalább akkora legyen, hogy a reaktorban maradjon, vagyis a reagensek gőzeinek hatására a részecskék ne távozhassanak a reaktorból. t ' Egy adott térfogatú katalizátor reakcióképes^ sége függ a reagensek gőzének kitett katalizátor felületétől. Egy adott részecskeméret mellett az a katalizátor a legreakcióképesebb, amelynek részecskéi rendkívül porózusak. Könnyen tehet porózus magnéziumoxid részecskéket kapni olyan módon, hogy egy termikusan elbontható, hevítés közben nem olvadó vagy színierelődő maignéziumvegyület részecskéit hőbontásnak vetjük alá. A magnézium-karbonát, a bázikus magnézium-karbonát és a magnéziumibidroxid ideálisan hőbonthatók porózus magnéziumoxid részecskékké. A két magnéziumkarbonát porózusabb magnéziumoxidot ad, mint a magnézium-hidroxid, mert hőbontás közben nagyobb térfogatú gázt adnak le. Minél porózusabb a katalizátor, annál nagyobb térfogatú lesz; egy adott sűlynyi mennyisége. Kívánt esetben ; a ina^éayinyegyületet he lehet vonni inert bordQzpyälj az ezt követő ihőbontás után ag inert szufesztótumon gorózus magnéáuff?*oxid bevofíatat ka$>un3?;. A hőbpntássaj nyert magnéziumoxid hajlamos a színterelődésre, és túl magas hőmérsékletre hevítve kevésbé pórusossá váMc. Előnyös a magnéziumvegyület hőbontását ugyanolyan hőinérséMei^tartoanányban elvégezni, mint amilyen hőmérsékleteknek a magJuéauifHHfid a reakció közben ki lesz téve; ez a hőmérséklfiiMairtomány 475—<6Q0 C°. Ilyen úton a reakciófel tétetek mellett termikusan stabilis magnéziumoxidQt kapunk. Annak érdekében, hogy a magnéziumoxid a lehető leghatékonyabb legyen, az eges» reaktort meg kell tölteni a magnéziumoxid részecskékkel és a reakció hőmérsékletén kell tartani, A magnéziumoxid folytonos üzemi feltételek mellett több napon át megtartja katalitikus; aktivitását, specifikus aktivitásának csekély csökkenésével. Hosszú üzemidők alatt a fajlagos aktivitás fokozatosan csökken szénlerakódás következtében. Amikor ilyesmi bekövetkezük, a katalizátort könnyen regenerálhatjuk olyan módon, hogy a szenet oxigén vagy levegő segítségével oxidáljuk olyan áramlási sebességekkel, hogy a kiaitalizátorágy hőmérséklete ne lépje túl a maximális 600 C°-ot. Inert gázzal, így nitrogénnel vagy argonnal hígított levegőt nagyobb áramlási sebességekkel lehet használni, mint a rendes levegőt. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük. A sófürdő4iőmérsékletek a megadott értéktől ± 3 C°-fcal térhetnek el, és a katalizátorágyJiőmérsékleteket a legközelebbi C° értékként adjuk meg. A %-os értékek az összes példában mólO/0 -ot jelentenek, ha másként nem említjük. összehasonlító példa Ez a példa a magnéziumoxid és az alumíniumoxid katalitikus aktivitását hasonlítja össze ellenőrzött 375 C° hőmérsékleten, mind atmoszferikus, mind annál magasabb nyomáson. Az alumíniumoxid természetes előfordulású bauxitból készített, „Porocel" kereskedelmi elnevezéssel árusított alumíniumoxid volt. A magnéziumoxid katalizátort 4MgC0 3.Mg(OH) 2 .4HäO összetételre számítva minimálisan 99,6% tisztaságú foázikus magnézium-karbonát porból készít©1>tüfc. Ezt a pont lezárt gumizsákba helyeztük és olyan folyadiékfürdőben függesztettük fel, amelyre 5000 p.s.i. külső nyomást gyakoroltunk. Ez a kezelés a port szilárd masszává komprimálta, amelyet a gumizsákból eltávolítottunk, porítottunk és 4--20 lyukbőségű szitán átszitáltunk. A reaktor metanol és fenol oldatát tartalmazó tartályból állt, amely össze volt kapcsolva a reaktorokat adagoló szivattyúval. Az adagolás 1/4 hüvelyk átmérőjű rozsdamentes acélcsövön keresztül olyan elgőzolögtetőbe történt, amelyet 12 hüvelyk hosszú, 1,25 hüvelyk külső átmé-*rőjű, 1 hüvelyk belső átmérőjű rozsdiamentes 4
