159240. lajstromszámú szabadalom • Eljárás paraffinszénhidrogének dehidrogénezésére

159240 dulási anyagra számítva 3,5 mól% metán, 3,5 mól% etán és 10,9 mól% propán képződött. Szén is lerakódott a katalizátorra 3,61 súly% mennyiségben. Egy második kísérletben a műveleti körülményeik változtatása nélkül 0,33 súly% lítiumot tartalmazó platmakatalizátort használtunk. Ebben az esetben az izobután 29,2%~a alakult át izöbutilénné (az 1. órában), és az átalakulás hatásfoka 75,4% volt. Könnyű paraffinszénhidrogénként 2,4 mól% metán, 0,9 mől% etán és 6,2 mól% propán képződött a kiindulási anyagra számítva. A katalizátort megelemezve 0,85% lerakódott szenet találtunk. Érdekes az a tény, hogy a 21. órára az izobutilénátalakulás csak 29,0%-ra csökkent, viszont az átalakulás hatásfoka 91,5%~ra nőtt. Azonkívül a kmkkolódás oly mértékben csökkent, hogy csak 0,7°/0

metán, nyomnyi mennyiségű etán és 2,0% propán képződött. Egy harmadik kísérletben a katalizátor 0,31 atomsúly arzént .tartalmazott 1 atomsűlynyi platinára, az utóbbi mennyisége 0,75 súly% volt, a lítiumé pedig 0,5 súly%. Ezt a kísérletet ugyanolyan műveleti körülményék között hajtottuk végre azzal a különbséggel, hogy a betáplált izobután tartózkodási idejét az óránkénfolyadéktérsebességnek az előző két kísérletben alkalmazott 2,0-ról 4,0-ra való növelésével csökkentettük. Az 1. órában az izobután átalakulása 30,0% volt, és ez csak 29,8%-ra csökkent a kísérlet 21 órás tartama alatt. Az izobutilénhozam a 21. órában 29,1% volt, a hatásfok 97,7%. Az arzénnek a lítiumozott alumínium-platina katalizátorhoz való hozzáadása lényegében kiküszöbölte az izomerizáoiót és a krakkolódást, mivel összesen csak 0,7% könnyű paraffin (Ci—^C3

) képződött, és csak 0,3 súly% szenet találtunk a katalizátorban. A harmadik kísérletben kapott eredmények annál is inkább meglepők, minthogy az óránkénti .folyadéktérsebesség kétszerese volt az első két kísérletben alkalmazottnak. Az 1. táblázatban összefoglaljuk az e három kísérlet 1. órájában kapott eredményeket. 1. táblázat Kísérlet: 12 3 Katalitikus összetevők alumíniumoxidon Pt Pt-Li Pt-Li-As Átalakulás, mól% Izobutáné — — 30,0 Izöbutilénné 23,8 29,2 29,1 Az átalakulás hatásfoka 57,1 75,4 97,7 Könnyű paraffinszénhidrogén termék, mól% Metán 3,5 2,4 Etán 3,5 0,9 0,7 Propán 10,9 6,2 Szánlerakódás a katalizátoron, súly% 3,61 0,85 0,33 2. példa: Hogy meghatározzuk a lassító hatását a platinaösszetevőre, három kísérletet végeztünk 5 0,68 att nyomás alatt, 575 C°-on, 2:1 hidrogén: : szénhidrogén mólaránnyal és 4,0 óránkénti folyadéktérBebességgel. Mindhárom katalizátor hordozója alumíniumoxid volt. Az eredményeket a 2. táblázatban közöljük. 10 50 2. táblázat A katalizátor jelzése A B Platina súly% 0,75 0,75 0,375 15 Arzén/platina atomarány 0,31 0 0 Lítium, súly% 0,50 0,50 0,50 Átalakulás, mól% Izobutáné 29,8 23,2 15,7 Izöbutilénné 29,1 21,6 14,5 20 Hatásfok 97,7 93,2 92,4 Könnyű paraffinszénhidrogének, mól% 0,7 1,6 1,2 Szénlerakódás a katalizátoron, súly% 0,33 0,51 0,08 ne A 2. táblázatban közölt adatokat az egyes kísérletek 21. órájában kaptuk. Amikor az A és C katalizátorokat összehasonlítjuk, mikor a platin'atartalmat felére csökkentettük, láthatjuk, hogy a katalizátor általános hatásossága 30 csökken, bár a hatásfok nem latszik lényegesen változni, és az átalakulás jobban csökken, mint a kraklkolódás. Az A és B katalizátorokat összehasonlítva kitűnik, hogy az arzén hozzáadásának hatására a kriakkolódás igen jelentő-39 sen csökkent, viszont nem csökken az átalakulás vagy a hatásfok. Ebből arra lehet következtetni, hogy az arzén hatása nagyon szelektív, és nem csupán platinának a teljes katalitikus hatásból való kivonásából áll. 40 3. példa: öt kísérletet végeztünk 21 óra időtartammal 0,68 att nyomás alatt, 575 C°-on, 2 : 1 hidrogén : szénihidrogén mólaránnyal és 4,0 órán-45 kénti folyadéktérsebességgel, ötféle katalizátorkészítményt próbáltunk ki, mindegyik 0,5 súly% lítiumot és 0,75 súly% platinát tartalmazott, de az arzéntartalmuk különböző volt. Az eredményeket a 3. táblázatban közöljük. 3. táblázat A katalizátor jelzése D E F G-H Arzén/platina 55 atomarány 0 0,21 0,31 0,47 1,30 Átalakulás, mól% Izobutáné 23,2 27,4 29,8 22,6 5,8 Izöbutilénné 21,6 26,4 29,1 21,7 5,3 Hatásfok 93,2 96,4 97,7 96,0 91,4 60 Könnyű paraffinszénhidrogének mól% 1,6 1,0 0,7 0,9 0,5 Szénlerakódás a katalizátoron, 65 súlyO/0

o,51 0,24 0,33 0,07 0,05 4