157753. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrogénező katalizátorok előállítására
3 157753 4 oxidból előállított 20 súlyrész hordozóra leválasztva 80 súlyrész nikkelt tartalmaz, ahol a sziliciumdioxid fajlagos felülete 130 m2 Jg, á kiindulási anyagként használt benzol 58%-a hidrogéneződött egy óra alatt. B — Olyan katalizátort használva^ amely az A jelű kísérletben használttal azonos hordozó 50 súlyrészére leválasztva csupán 50 súlyrész nikkelt tartalmazott, egy óra eltelte után a kiindulási benzolnak csupán 36%-a hidrogéneződött. Ennek megfelelően a katalizátor aktivitása csupán 64,5%-a az A kísérletben felhasznált katalizátorénak. C — Olyan katalizátort; használva, amely kovasav hordozó (csupán 30 m2 /g fajlagos felületű sziliciumdioxid) 20 súlyrészére leválasztva 80 súlyrész nikkelt tartalmaz, egy óra eltelte után a kiindulási anyagként használt benzolnak csupán 17%-a hidrogéneződött. Ennek megfelelően a katalizátor aktivitása csupán 30,5%-a az A kísérletben használt katalizátorénak. D — Olyan katalizátort használva, amely a C kísérletben használttal azonos kovaföld hordozó 50 súlyrészére leválasztva csupán 50 súlyrész nikkelt tartalmazott, egy óra eltelte után a kiindulási benzolnak csak 10'%-a hidrogéneződött. Ennek megfelelően a katalizátor aktivitása csupán 8%-a az A jelű kísérletben használt katalizátorénak. A találmány szerinti katalizátorokat előnyösen lehet felhasználni bármilyen hidrogénezési műveletben, ahol általában kedvező eredménnyel használhatók a nikkel vagy kobalt katalizátorok, függetlenül attól, hogy az ilyen műveleteket folyadék- vagy gőzfázisban folytatjuk le. Példaként megemlíthetjük a karbonil-csoportok és/ vagy olefinkötések hidrogénezési reakcióit, például a furfurol hidrogénezését furfurilalkohollá vagy a furfurilalkohol hidrogénezését tetrahidrofurfurilalkohollá, vagy a krotonaldehid hidrogénezését butanollá, a mezitiloxid vagy metilizobutilketon hidrogénezését metilizobutilkarbinolíá, az olefinek, például a propilén hidrogénezését paraffinokká, így például propánná, az arornás szénhidrogének, így a benzol hidrogénezését cikloalifás szénhidrogénekké, így ciklohexánná, a nitro- vagy nitrilcsoportok hidrogénezését aminő-csoporttá, az iminek átalakítását ammónia és hidrogén jelenlétében aminokká stb., ahol igen előnyösen felhasználhatók a találmány szerinti katalizátorok. A találmány szerinti katalizátorokat, előnyösen úgy állíthajuk elő, hogy a fémkatalizátornak a hordozóra való leválasztása érdekében a fém vízoldható sójának vizes oldatát a hordozó jelenlétében reagáltatjuk olyan lúgos reagens vizes oldatában, amely képes arra,, hogy kicsapja a fém vízoldható vegyületét, így például hidroxidját, oxidját vagy bázikus karbonátját. A lúgos reagens például nátriumhidroxid vagy nátriumkarbonát vagy ezek keveréke lehet. Nikkel és kobalt esetében lehetőség van arra, hogy a lúgos reagens oldatát a hordozóval elegyített nikkel- vagy kobalt-só-oldatba vigyük be, vagy pedig — ezzel ellentétben — arra, hogy a fémsó oldatát a hordozóval elegyített lúgos reagens-oldatba vigyük be. Réz esetében azt találtuk, hogy á gyakorlatban e két eljárási mód közül az első nem ad kedvező eredményeket, úgyhogy előnyös a második megoldási módot alkalmazni. Mindkét esetben lehetőség van arra, hogy a fémsó oldatát- a hordozóval elegyítve adagoljuk a lúgos reagens oldatához. Ezután a hordozó és a rá leválasztott csapadék elegyét vízzel mossuk annak érdekében, hogy a keverék lúgosságát a lehető legnagyobb mértékben megszüntessük, mad szűrés után részleges •vagy teljes mértékű dehidratálés következik. Végül a katalizátort a megfelelő alakra visszük, például golyócskák kialakítása útjain. Mindezeket a műveleteket a hordozós nikkel, köbalt vagy réz kátalaizátorok előállításának gyakorlatában szokásos módszerek szerint végezhetjük. Az így előállított katalizátort felhasználás előtt hidrogénnel redukáljuk, magas hőmérsékleten, célszerűen 320 C° és 520 C°, előnyösen 450 C° és 500 C° közötti hőmérsékleten kobalt és nikkel-katalizátor esetében, és 120 C° és 200 C° közötti, előnyösen 150 C° és 170 C° közötti hőmérsékleten réz katalizátor esetében. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. •1. példa Keverővel ellátott rozsdamentes acéledénybe 60 g 130 m2 /g fajlagos felületű „Aerosil" minőségű tiszta sziliciumdioxidot, valamint 12 liter vízben oldva 1200 g kristályos nikkelnitrátot [(N03)2 Ni.6H 2 0], tehát összesen 242 g nikkelt viszünk be. A reakcióelegyet keverés közben 95 C°-ra melegítjük, majd egy óra alatt 1,06 liter 300 g/liter koncentrációjú nátriumhidroxid-oldatot adunk hozzá. Ezáltal az elegy pH-ja 8,2-re növekszik. Ezután a hőmérsékletet 15 percen át 95 C°-on tartjuk keverés közben, majd az oldatot hűlni hagyjuk. A kicsapás folytán kapott szilárd keveréket ezután kúpalakú mosóberendezésbe visszük, amelyben 24 órán át mossuk, óránként 8 liter vízzel. Ezután a terméket a kúpalakú tölcsérben. 5 órán át ülepedni hagyjuk, majd szűrjük. A szűrőpogácsát szárító helyiségben megszárítjuk kb. 15 C°on, hogy ilyen módon kb. 18—20 súly% vizet tartalmazó terméket kapjunk. Ezt a terméket megőröljük és a szokásos módon 11 mm átmérőjű és 11 ;mm magas tablettákká sajtoljuk, marjd. a katalizátor-tablettákat kemencébe helyezzük, amelyben 480 C°-on hidrogénnel végzett redukciónak vetjük őket alá. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
