179299. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszfor-vanádium- oxigén komplett oxidációs katalizátor regenerálására
9 179299 10 talmú alifás szénhidrogének. Az eljárásban alkalmazható halogenidek még az alábbiak: 1,6-diklórhexán, 1.2- diklórhexán, 1,2-dibrómhexán, 2,2-diklórhexán, 2.3- dildórhexán, 2,5-diklórhexán, 3,4-diklórhexán, n-hexflbromid, szek-hexilbromid és 3-brómhexán. A reaktiválás során a koksz-képződés lehetőségét előnyösen csökkentik az eléggé rövid szénláncú (általában legfeljebb 4-szénatomos) szerves halogenidek. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható átmeneti halogének olyan gáz alakú anyagok lehetnek, amelyeknek forráspontja eléggé alacsony, így a C1F, C1F3, BrF, BrCl, JBr, BrF5,F20, C120, C102 (robbanékony), d206, Q207, Br20 és a klór, bfóm és jód oxisavai. Magas reaktiváló hőmérsékleteken alkalmazható anyagok a CF4, CHF3, Freon 13, Freon 22, Freon 21 és a triklórecetsav. Előnyös esetben a reaktiválószerek nem fém-halogenidek. A fentiekben leírt egyéb halogén- vagy halogenid-tartalmú anyagok is használhatók reaktiválószerként. A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként olyan alkánokat, alkéneket vagy aromás vegyilletéket alkalmazhatunk, amelyeket általában maleinsavanhidriddé alakítanak. Az aromás vegyületek közül maleinsavanhidrid előállítására előnyösen általában benzolt használnak. Atkánként előnyösen n-butánt alkalmaznak, különösen viszonylag nagy koncentrációban. Egy különösen előnyös eset az, amikor a betáplált anyag össz-szénhidrogén tartalmának több, mint 50 súly%-a n-bután. Használhatjuk ezenkívül butánok és butén vagy butadién keverékeit is.. Néhány esetben o-xilolt is alkalmazhatunk kiindulási anyagként, ha ftálsavanhidridet kívánunk előállítani. Megvalósíthatjuk az oxidációs eljárást oly módon, hogy az oxigénben a kiindulási anyag koncentrációját az adott rendszerben a robbanásveszély határértékei alatt vagy felett tartjuk. A fentiekben említett katalizátor felett a butánon kívül egyéb anyagokat, így buténeket vagy aromás vegyületeket is elvezethetünk maleinsavanhidrid előállítása céljából. Egyéb vegyületeket is előállíthatunk, így ecetsavat. Kiindulási anyagként alkalmazhatunk még propánt, propánt, pentánokat, penténeket vagy hoszszabb szénláncú, telített vagy telítetlen alifás szénhidrogéneket, elágazó szénláncú aromás vegyületeket és cikloparaffinokat. Az Üyen kiindulási anyagokból kapott termékek az irodalomból ismertek. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa Ebben a példában olyan katalizátort reaktiváltunk széntetrakioridos kezeléssel, amelyet bizonyos ideig bután és levegő keverékével érintkeztettünk, majd a katalizátort tovább használtuk, hogy szemléltessük a halogenides kezelésnek a kimerült katalizátorra gyakorolt hatását. A kezelés eredménye az volt, hogy megjavult a kitermelés és a szelektivitás. A széntetrakioridos kezelést úgy végeztük, hogy a betáplált n-bután-levegő keverékhez széntetrakloridot adtunk. A beadagolt gázáram körülbelül 1,1 térfogat% n-butánt tartalmazott mesterségesen előállított levegő atmoszférában. A gázáram keresztülhaladt a reaktoron, amely a találmány szerinti katalizátort tartalmazta. A katalizátorban a foszfor-vanádium atom-arány körülbelül 1,2 volt és a katalizátor cink promotort tartalmazott vanádiumra vonatkoztatva körülbelül 0,2 atomarányban. Normális körülmények között a butánt és levegőt tartalmazó kiindulási anyag térsebességét úgy állítottuk be, hogy atmoszférikus nyomáson óránként körülbelül 1,4 súlyegység legyen. Ugyanezt a térsebességet és nyomást tartottuk, amikor a betáplált anyaghoz széntetrakloridot adtunk. A 30-perces széntetrakioridos kezelés után az 1,1 térfogat%-os bután-áramot egy olyan tisztító berendezésen vezettük át, amely Ö°C-on tartott folyékony széntetrakloridot tartalmazott, majd bevezettük a reakciózónába, amelyet 400 °C hőmérsékleten tartottunk. A gőznyomás számítások azt mutatták, hogy a reakciózónába bevezetett anyag körülbelül 4,1 térfogat% széntetrakloridot tartalmazott. A széntetrakioridos kezelés, amint ezt az alábbi I. táblázat mutatja, a katalizátor maleinsavanhidrid előállításakor jelentkező szelektivitásának jelentős javulását eredményezte körülbelül 22-órás reagáltatás után. Az I. táblázat magában foglalja az eredeti friss katalizátorral 420 °C reakcióhőmérsékleten, valamint a kimerült katalizátorral kapott eredményeket is, a konverziót, szelektivitást és a kitermelést 450 °C reaktor hőmérsékleten, a reaktiválás előtt. 2. példa Üvegből készült csőkemencébe körülbelül 10 g kimerült katalizátort helyeztünk, amelynek összetétele azonos volt az 1. példában megadott katalizátorével, nitrogéngázt vezettünk keresztül a kemencén és a katalizátort 400 °C-ra melegítettük. Ezután a nitrogén gázt szobahőmérsékleten tömény vizes sósav-oldaton vezettük át. A savval telített gáz áramot ezután bevezettük a csőkemencébe, eközben a csőkemence hőmérsékletét továbbra is 400 °C-on tartottuk. Négy óra múlva befejeztük a sósavas kezelést, és a katalizátort tiszta nitrogén áramban lehűtöttük. Ezután a katalizátort egy kisméretű reaktorba helyeztük, amely ugyanúgy működött, mint az 1. példa szerinti, és atmoszférikus nyomáson, óránként 1,4 súlyegység térsebességgel 1,1% n-butánt tartalmazó levegő áramot tápláltunk be. Az alábbi II. táblázatban megadjuk a kimerült katalizátorral a sósavas kezelés előtt és a kezelt katalizátorral 230 órán át tartó üzemeltetéssel kapott konverzió, szelektivitás és kitermelés értékeket. A szokásos foszfor-vanádium-oxigén -komplex katalizátorral különböző betáplált anyagokat oxidálva a következő eredményeket kapjuk: Metánt a katalizátor felett 500 °C hőmérsékleten átbocsátva a konverzió 3%, a termék túlnyomó része a szén oxidjaként keletkezik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 c
