156673. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves észterek előállítására szolgáló katalizátor előállítására

3 156673 4 járással regenerálva eredeti aktivitását nyeri vissza. A regenerálandó katalizátorokat a reger nerálás során először molekuláris oxigén hatásának tesszük ki, így a nemesfém oxiddá alakul. Ezután az oxidot gáz halmazállapotú szénhidrogénekkel, előnyösen olefinnel, emelt hőmérsékleten elemi fémmé redukáljuk. Ezután a már regenerált katalizátor ismét felhasználásra kerülhet a kémiai folyamatban. A szénhidrogénekkel végzett redukciót 100— —600 C°, előnyösen ,300—500 C° hőmérsékleten valósítjuk meg. Célszerűen normál nyomáson dolgozunk, de végrehajtható a redukció nagyobb nyomáson is. Az olefin gázáramot célszerűen ellenirányban vezetjük a katalizátoron át. A gáz mennyisége 10—500, előnyösen 50— 200 normál liter óránként minden liter katalizátor térfogatra. A szükséges kezelési idő 1 és 12 óra között változik a reakció körülményeitől (gázmennyiség, hőmérséklet, stb.) függően. Szénhidrogénként metán, -etán, proán, bután vagy előnyösen olefinek, mint például etilén, propilén, butilén alkalmazható. Szerves észter előállításhoz nemesfém katalizátorként alkalmazhatók a periódusos rendszer VIII. oszlopába tartozó nemesfémek, pl. palládium, vagy ezeknek a nemesfémeknek a keveréke, vagy előnyösen palládiumnak és más nemesfémeknek — pl. aranynak vagy ezüstnek •—• a keveréke. A szükséges nemesfém koncentráció 0,05—5 g, előnyösen 0,1—2 g nemesfém 100 cm3 katalizátor hordozóra számítva. Keverék alkalmazásánál pl. palládium és arany keveréke esetén — hogy ilyen példát is említsünk — 2—150 súlyrész aranyat veszünk 100 súlyrész palládiumra. Katalizátor hordozóként olyan anyagot alkalmazunk, amelyet a reakció körülményei között a rekacióban résztvevő anyagok nem támadnak meg. Például kovasav, szilikátok, izzított alumíniumoxid, spinell, stb. jelen esetben is alkalmazható. A katalizátorhoz célszerű a katalizátor hordozóra számított 0,1—10, előnyösen 1—S súly százaléknyi mennyiségben alkálisót adagolni. Különösen a nátrium és kálium-sók, vagy ezek keveréke alkalmazható előnyösen. Általában az alkálifémeknek azzal a szerves savval alkotott sóját alkalmazzuk, amely a reakcióban is résztvesz, tehát pl. ecetsav, propionsav, stb. De felvihetjük a katalizátorra az alkálifémeket hidroxidjuk, karbonátjuk, foszfátjuk stb. alakjában is.' A katalizátor regenerálása során, kihevítés előtt ajánlatos a használt katalizátoron lévő alkálisókat, lehetőség szerint vizes mosással, gondosan eltávolítani. Ez a mosás csak akkor alkalmazandó feltétlenül, ha fennáll a hordozó alkáli-vegyületének képződési lehetősége. Telítetlen szerves észter előállításánál alkalmazható mono-olefin nyersanyag például az etilén, propilén, butilén, heptén, decén. Olefinként alkilbenzolok is alkalmazhatók — pl. toluol, xilolok, etilbenzol és metil-etil-benzol. Ezért legalábbis a szóbanforgó reakció szempontjából, olefin típusú vegyületekként kell figyelembe vennünk ezeket. A szerves sav előnyösen telített karbonsav vagy aromás karbonsav lehet, mint pL ecetsav, propionsav, vajsav, benzoesav, ftálsav, adipinsav, bexahidrobenzoesav. A reakció fő terméke pl. ecetsavból és a olefinekből kiindulva pl. vinilacetát, allilacetát és 'metallilacetáit, etilénből és a már említett magasabb szénatomszámú savakból kiindulva vinilpropionát, ill. vinilbutirát. Az olefin szerves savakkal és oxigénnel végbemenő jelen reakciója 500 C° és 350 C° közti hőmérséklet tartományban, előnyösen 100 C° és 250 C° között valósítható meg -közönséges vagy 200 atü-ig növelt, célszerűen 20 atü-ig növelt •nyomáson. A szénhidrogén: oxigén mólarány pl. 80 :20 és 98 :2 között változhat, míg a sav szénhidrogén mólaránya pl. 1:1 és 1 : 100 között lehet. A szénhidrogén áramlási sebessége óránként 5—50 mól a reakciótér 1 literére számítva. Ha gázfázisban dolgozunk, a reakciótérben rögzített, azaz álló katalizátort alkalmazunk. Ugyancsak célszerűnek találtuk, ha reakciótérként több egymással párhuzamos olyan -csövet alkalmazunk, amelyek kívülről, előnyösen elgőzÖlögt-ethető folyadékkal pl. vízzel hűthetők. A csövek belső átmérője 20—60 mm, a hosszúk 1—20 m, azaz a hosszméretet úgy kell megválasztani, hogy az-üres reakciótérre számított áramlási sebesség 10 és 200 cm/sec között legyen. A reaktorból távozó reakció-termékeket a szokásos módon dolgozzuk fel; szobahőmérsékletre hűtjük azokat, majd a kondenzátumból a képződött észtert, önmagában ismert módon tisztán kinyerjük. Az át nem alakult szénhidrogént, savakat és az el nem használódott oxigént a reakiciótérbe visszavezetjük. A visszavezetés előtt célszerű a melléktermékként képződött széndioxidot a keverékből eltávolítani. Amikor hosszabb üzemelési idő után a katalizátor hatékonysága csökken, a korábbiakban vázolt regenerálási, eljárásnak vetjük alá. A regenerálás magában a reakciótérben is elvégezhető, előnyösebb azonban a katalizátort a reakciótérből kivenni és a regenerálást külön berendezésben végrehajtani. 1. példa: A katalizátor hordozó lítium^alumínium-s-pinell, amelyre palládiumsóként annyi nátrium-paltádiumkloridat viszünk fel, hogy a k-ész katalizátor literenként 18 g palládiumot tartalmazzon. A sót lúgos hidrazin-oldattal, a szokásos módon fémmé redukáljuk. Ezután a katalizátort kló-rmentesre mossuk és megszárítjuk. Majd levegőáramban 2 óra hosszat 600 C°-on végzett hevítéssel a fém palládiumot oxiddá alakítjuk. A katalizátor egy részét 400 C°-on etilén áramban 3 óra hosszat kezeljük, egyidejűleg másik részét összehasonlító kísérlet elvégzésé-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60