178718. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkének izomerizálására
3 178718 4 hosszabodik és a berendezésben gazdaságosabban használható a hagyományos katalizátoroknál. A szekunder krakkolási és polimerizációs reakciók háttérbe szorulnak és a katalizátor aktivitás-csökkenése is kisebb, mint az eddig használt izo- 5 merizációs katalizátoroké. A katalizátort úgy állítjuk elő, hogy az alumínium-oxid felületére 0,5—12súly%, előnyösen 1—7 súly% kovasav rakódjék le (a katalizátor összsúlyára vonatkoztatva). 10 A katalizátor előállítására a már említett olasz szabadalomban leírt különböző módszerek használhatók. A találmány szerinti váz-izomerizálási reakciót úgy hajtjuk végre, hogy az álként vagy alkénkeve- 15 réket — adott esetben alkánok vagy közömbös gázok, mint N2 vagy C02 jelenlétében - a katalizátorral érintkeztetjük 300—600 °C-on, előnyösen 400-550 °C-on. Az alkalmazott nyomás függ a kezelendő alkéntől vagy szénhidrogén-elegytől, de álta- 20 Iában légköri nyomás és 10 atm között változik. A térfogatsebesség - mint az óránként keresztülhaladó izomerizálandó alapanyag gramm-súlyának és a katalizátor gramm-súlyának a hányadosa — 0,1—20, előnyösen 0,2—10 g/gxó között változhat. 25 A 3-4 mm átmérőjű labdacsokból álló kereskedelmi gammaalumínium-oxi dot - melynek tulajdonságait az 1. táblázatban közöljük - N2 -áramban 450 °C-on szárítjuk. A fenti A1203 egy részét összehasonlítási célzattal ebben a formájában használjuk, másik részét pedig az 1. példában leírtak szerint tetraetil-orto-szilikáttal kezeljük, a kezelt A1203 Si02-tartalma 5,6%. 2. példa 1. táblázat Gömb alakú gamma-alumínium-oxid A jellemzői Térfogatsűrűség Fajlagos felület Pórusok össztérfogata Na20 0,51 g/cm3 301 m2/g 0,879 cm3/g 0,07% Ezt a katalizátort, valamint a szilikáttal nem kezelt A1203 egy részét a 2. táblázatban ismertetett összetételű C4-alkének váz-izomerizálásához használjuk. 1. példa E példában közöljük az 1001 616 számú olasz 30 szabadalmi leírás szerinti katalizátorelőállítást. 100 g Al203-ot és 20 g (C2 Hs 0)4 Si-ot autoklávba helyezünk. Az autoklávot légtelenítjük és az 02- -nyomok eltávolítása céljából N2-gázzal többször átmossuk, majd N2-gázzal 5 kg/cm2 nyomást létesí- 35 tünk. Az autoklávot 200 °C-ra melegítjük és ezen a hőmérsékleten tartjuk 4 óráig. Ezután lehűtjük, a nyomást csökkentjük és az alumínium-oxidot eltávolítjuk, majd 2 óráig 200°C-on, N2-gáz jelenlétében 40 hőkezeljük, végül levegőn 4 óráig 500 °C-on kalcináljuk. A fentiek szerint kezelt gamma-alumínium-oxid-labadcsok elemzése 5,6 súly% kovasavtartalmat mutat ki. 45 Az A1203-minták alkének izomerizálásánál kifejtett katalitikus aktivitását a következő példákban leírt próbákban vizsgáljuk meg. 2. táblázat C4-olefin kiindulóanyag összetétele C2 —C3 szénhidrogének 0,37% izobután 3,23% n-bután 16,517 transz-butén-2 14,03% izobutén 1,50% butén-1 64,36 A két katalizátort egy-egy 20 cm3 térfogatú, álló-ágyas csőreaktorba helyezzük. A C4-kiindulóanyagot 492°C-on, légköri nyomáson, 1,70 g/g térfogatsebességgel bocsátjuk át a katalizátorágyon. A reaktorból távozó gázáramot — a Cs-termékek szobahőmérsékleten történő kondenzálása után - gázkromatográfiával elemezzük, az elemzési adatokat a 3. táblázatban közöljük. 3. táblázat A reaktorból izomerizálás után kimenő gázáram összetétel Katalizátor Alumínium-oxid A Alumínium-oxid A + 5,6% Si02 Kontaktidő (óra) 1,5 3,5 2,25 4 6 8 Térfogatsebesség (g/gxó) 1,72 1,70 1,66 1,66 1,76 1,83 C2 —C3 szénhidrogének 1,74 1,10 3,38 3,36 3,18 2,99 Izobután 2,96 3,13 3,26 3,21 3,15 3,10 n-Bután 15,83 16,21 16,99 16,75 16,59 16,43 transz-Butén-2 26,72 27,92 21,70 21,90 23,75 25,10 Izobutén 9,11 6,87 20,77 19,00 15,73 13,73 Butén-1 18,50 19,75 14,57 15,05 16,59 16,80 dsz-Butén-2 22,34 22,94 17,01 18,73 19,65 20,57 C5 szénhidrogének 2,80 2,08 232 2,00 1,36 1,28
