173538. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátor előállítására
173538 4 míniumoxidok, amelyek 400—850 C°on való hőkezeléssel készülnek. Az alumíniumoxid-komponens hordozóként is szolgál a többi katalizátorkomponens számára, és előnyös, ha gyakorlatilag mentes nátriumtól, például 0,5 s%-nál kévésébe nátriumot tartalmaz. Az alumíniumoxidot rendszerint a végső katalizátor alakját meghatározó alakban használjuk, tehát gömb, pilula, szemcse, extrudátum vagy por alakjában. Előnyös a katalizátor számára a gömb alak. Nátriummentes alumíniumoxidgömbök kényelmesen és előnyösen készíthetők a jólismert olajbacsepegtetéses módszerrel. Ez röviden abból áll, hagy alumíniumnak meghatározott körülmények között sósavval való kezelésével kapott alumíniumoxidszoJt forró olajfürdőben cseppecskék alakjában diszpergálunk. A cseppek géllé alakulva gömb alakú részecskéket alkotnak. Az alumíniumoxidot kémiailag megkötjük ammóniát használva közömbösítő- vágjkicsapószerként. Az ammóniát rendszerint egy ammóniaprekurzor, például hexametiléntetramin szolgáltatja, amelyet belekeverünk a szolba. Az ammóniaprekurzornak csak egy része bomlik el ammóniává a kezdeti gélképződés viszonylag rövid tartama alatt. Az ezt követő érés során a visszamaradt ammóniaprekurzor elbomlik és tovább polimerizálja az alumíniumoxidot, kívánatos pórusosságát kialakítva. 10-24 órai érés után 50—105 C°-on, az alumíniumgömböcskéket mossuk, szárítjuk, és 500-850 C°-on kalcináljuk, illetve aktiváljuk. Bár a találmány platinacsoportbeli fémet, vagyis platinát, palládiumot, ródiumot, ruténiumot, ozmiumot vagy irídiumot tartalmazó katalizátor előállítására irányul, az előnyös katalizátor komponens a platina. A platinacsoportbeli fém az alumíniumoxidhoz bármely ismert művelettel hozzáadható. Előnyös erre a célra impregnálást alkalmazni, amikor az alumíniumoxid-részecskéket egy oldható platinacsoportbeli fém-veg/ület vizes oldatába mártjuk, az oldatban szuszpendáljuk, az oldattal itatjuk vagy másképp hozzuk érintkezésbe. E célra alkalmas vegyületek a platinaklorid, hidrogénkloroplatinát, ammóniumkloroplatinát, dinitrodiaminplatina palládiumklorid, hidrogénkloropalladát és hasonlók. A platina katalizátorhoz való hozzáadásának igen előnyös módja abban áll, hogy az alumíniumoxidot sósavval megsavanyított vizes hidrogénkloroplatinát-oldathoz adjuk, a platinának az alumíniumoxidon való egyenletes elosztása megkönnyítésére. Az így kapott készítmény mindig tartalmaz kötött halogént, noha a kötött halogén rendszerint kevesebb annak l,5s%-ánál. Az alumíniumoxidot célszerű az impregnáló oldattal szobahőmérsékleten legalább 30 percig érintkeztetni, majd az impregnáló oldatot szárazra bepárolni. Például egy adott térfogat alumíniumoxid-részecskét bemártunk egy gőzköpenyes forgó szárítóban ugyanolyan térfogatú impregnáló oldatba, majd a szárítóban szobahőmérsékleten rövid ideig forgatjuk. Ezután vízgőzt vezetünk a szárító köpenyébe az oldat bepárlására, és így gyakorlatilag száraz impregnált alumíniumoxidrészecskéket nyerünk. 1 A száraz készítményt általában levegőn 375—600 C°-on kalcináljuk a platinacsoportbeli fém komponensek oxiddá alakítására. Előnyösen a kiindulási anyagként használt alumíniumoxid-platinacsoportbeli fém készítményt redukált alakban állítjuk elő. Ebből a célból a készítményt '/ízmentes hidrogénben 425-650 C°-on kezeljük, hogy a platinacsoportbeli fém az alumíniumoxidon egyenletesen és finoman diszpergálva oszoljék el. A találmány szerinti eljárás értelmében az alumíniumoxid-platinacsoportbeli fém kiindulási anyagot először egy Friedel-Crafts-fémhalogeniddel kezeljük, hogy a fémhalogenidet az alumíniumoxiddal reagáltatva 2—15 s% kötött halogéntartalmú készítményt kapjunk. Ennek ismert módja abból áll, hogy a Fríedel-Crafts-fémhalogenidet elgőzölögtetjük, és rászul)limaijuk az alumíniumoxid-platinacsoportbeli fémre. A Friedel-Crafts-fémhalogenid gőzök hidrogénnel, nitrogénnel vagy valamely másik iners hígító gázzal hígíthatok. Erre a célra redukáló gáz, például hidroBén a legalkalmasabb. A Friedel-Crafts-fémhalogenid az alumíniumoxiddal legalább bizonyos mértékben a szublimáció közben reagál. A gyakorlatban azonban előnyös a Friedel-Crafts-fémhalogenidet az alumíniumoxiddal érintkezésben a Friedel-Crafts-fémhalogenid párolgási hőmérsékleténél valamivel magasabb hőmérsékleten utólag hőkezelni. Ez az utólagos hőkezelés, amelyet az adott Friedel-Crafts fémhalogenidtől függően rendszerint 200—600 C°-on végzünk, elősegíti a Friedel-Crafts-fémhalogenidnek az aluminiumoxidual való reagálását, miközben elgőzölög és eltávozik a reagálatlan Friedel-Crafts-fémhalogenid, úgyhogy a végső katalizátorkészítmény gyakorlatilag mentes tőle. Különféle Friedel-Crafts-femhalogenidek használhatók, de nem szükségszerűen azonos eredménnyel. A Friedel-Crafts-fémhalogenid előnyösen egy klcrid, például alumíniumklorid, antimon-tri- és -pentaklorid, berilliumklorid, vas(III)klorid, gallium(III)klorid, ón(IV)klorid, titán(IV)klorid, cink klorid, cirkóniumklorid, bórtriklorid és hasonlók. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli alakjában Friedel-Crafts-fémhalogenidként alumíniumkloridot használunk. Az alumíniumklorid mintegy 178C°-on szublimál, és alkalmas elgőzölögtetési hőmérséklete 180—550C0. Az alumíniumklorid legalább részben hidrogénklorid fejlődése közben reagál az alumíniumoxiddal. Ilyenkor a készítmény mintegy 2—15 s% kötött halogént tartalmaz, valószínűleg, de nem szükségszerűen egy oxialumíniumklorid alakjábap, amely gyakorlatilag mentes a reagálatlan Fried el-Crafts-íémhalogenidt ől. Ezt a készítményt azután tovább kezeljük egy polihalogén-vegyülettel, előnyösen olyannal, amely legalább 2 halogénatomot tartalmaz szén- vagy kénatomon. Az ilyen vegyületeket összefoglalóan gem-dihalogenideknek nevezik. Erre a célra előnyösek a metilénhalogenidek, halogénoforrnok, metilhalogénoformok, széntetrahalogenidek, kéndihalogenidek, szulfurilhalogenidek, tionilhalogenidek, karbonilhalogenidek és tiokarboniltetrahalogenidek. Különösen alkalmas a metilénklorid, kloroform, metilkloroform, széntetraklorid, szulfurilklorid, tionilklorid, karbonilklorid, tiokarboniltetraklorid és hasonlók. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
