173971. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagynyomású szintézisek elvégzésére, különleges geometriájú vas-oxid katalizátor jelenlétében
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 173971 JÉÉlk. Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1974. I. 29. (CE-985) B 01 J 35/00 *9* Német Szövetségi Köztársaság Uniós elsőbbsége: 1973. II. 19. (P 23 08 101.8) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1979. III. 28. Megjelent: 1980. II. 29. Feltaláló: Szabadalmas: Dr. Hindrichs Helmut vegyész, Leonding Bei Linz, Ausztria Chemie Linz AG., Linz, Ausztria Eljárás nagynyomású szintézisek elvégzésére, különleges geometriájú vas-oxid- katalizátor jelenlétében 1 2 A találmány eljárás nagynyomású szintézisek elvégzésére vas-oxid-olvadékból készült - adott esetben aktiváló adalékokat is tartalmazó - különleges geometriájú katalizátorok jelenlétében. Nagy nyomáson végrehajtott katalitikus szinté- 5 ziseknél — így a vas-oxiddal katalizált ammóniaszintézisnél - a katalizátor aktivitása a részecskenagyság csökkenésével nő. Az önmagában megkívánt nagyobb aktivitás mellett azonban hátrányként jelentkezik, hogy a fmomszemcsés 10 - például 2-4 mm szemcsenagyságú - katalizátoranyagból álló töltetek gázokkal szembeni ellenállása nagyobb, és a finomszemcsés töltetek megengedhető értékre emelkedik. Az említettek miatt a szokásos — axiális irány- 15 ban áramló gázzal működő - reaktoroknál nem alkalmaznak körülbelül 5 mm-nél kisebb szemcsenagyságú katalizátorokat. A 281.870 és a 298.517 számú osztrák szabadalmi leírásokban már javasolták, hogy a gáz axi- 20 ális irányú vezetésének radiális vagy csigavonal irányba való megváltoztatásával a reaktor nyomás veszteségét olyan mértékben csökkentsék, hogy körülbelül 2-2,5 mm szemcsenagyságú katalizátor is alkalmazható legyen. Az említett megoldásoknál 25 a gázt a katalizátorrétegek között radiálisán, illetve, csigavonal irányában belülről kifelé vezetik a reaktor betéte és köpenye közötti szabad térben, éspedig rpegfelelő elemeken keresztül, amelyek legalábbis reaktorban levő katalizátor-teret hátrányosan 30 befolyásolják, a gáz csigavonal irányú vezetésénél nagyobb nyomásveszteség mutatkozik, mint a gáz radiális irányú vezetésénél. Meglepetéssel tapasztaltuk, hogy a nagyobb aktivitás eléréséhez nem szükséges a katalizátor megfelelően kis szemcsenagysága, hanem elegendő az is, ha a katalizátorszemcse térkiteijedésének egyik irányában az optimális szemcsenagyságnak megfelelő méretű, ugyanakkor az erre merőleges két irányban a méretek tetszés szerint nagyobbak lehetnek. Ez azt jelenti, hogy egy olyan, 5 mm-nél kisebb — például 1—2 mm - szélességű, illetve vastagságú, lándzsa alakú katalizátorrészecske — amelynek a hossza a szélességének, illetve vastagságának többszöröse — azonos sőt nagyobb aktivitású, mint a vele körülbelül azonos térfogatú gömb alakú katalizátorszemcse. Ugyanez vonatkozik a prizma-, csonkagúla- vagy csonkkúp alakú katalizátorszemcsékre is, sőt még a korong- vagy lapformájú részecskékre is, amelyeknél a térbeli kiterjedés csak egyik irányban kisebb 5 mm-nél. Az említett alakú katalizátorszemcsék alkalmazása a golyó alakú kontaktanyagokéval szemben előnyös, mert ha a szemcséket úgy rendezzük el, hogy a legnagyobb térkiterjedésük - lándzsáknál, hengereknél vagy prizmáknál hossztengelyük, illetve magasságuk, korongoknál vagy lapoknál átmérőjük, illetve élhosszuk - iránya párhuzamos a gázáramlás irányával, kisebb a gázárammal szembeni ellenállás és így nagyobb aktivitás mellett kisebb a nyomás-173971
