181951. lajstromszámú szabadalom • Eljárás króm-tartalmú oxidációs katalizátorok előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 181951 Bejelentés napja: 1974. IX. 3. Elsőbbsége: 1973. IX. 4. (393 732) Amerikai Egyesült Államok ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1982. XII. 28. Megjelent: 1985. VIII. 3l. Nemzetközi osztályozás: (SA—2687) NSZOj B 01 J 23/31 Feltalálók: Grasselli, Robert Kari, vegyész, Chagrin Falls, Ohio, Miller, Arthur Francis, vegyész, Lyndhurst, Ohio, Shaw, Wilfrid Garside, vegyész, Lyndhurst, Ohio, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas: The Standard Oil Company, Cleveland, Ohio, Amerikai Egyesült Államok Eljárás króm-tartalmú oxidációs katalizátorok előállítására 1 Az olefinek ammo-oxidálása, oxidativ dchidrogénezése és oxidálása katalizátorok jelenlétében ismert eljárás. Ilyen megoldásokat ismertetnek például a 3 642 930, 3 414 631 és 3 576 764 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, amelyek szerint vas-tartalmú, bizmut-molibdén katalizátorokat alkalmaznak. A bizmut-molibdén katalizátoroknál a katalitikus aktivitás növelésére a vasat alapvető komponensként tételezték fel. így például a 3 417 631 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban leírják, hogy butadién esetében az elérhető legjobb kitermelés vasmentes katalizátorral 5,8%. Ezzel szemben, vas-tartalmú katalizátor esetében azt tapasztalták, hogy a legjobb butadién hozam 70% volt. Ezért a szakemberek a vasat jó hozam elérése érdekében elengedhetetlen komponensként vették figyelembe. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátorok összetétele az ismert bizmut-molibdén katalizátoroktól eltérő, amennyiben vas helyett krómot tartalmaznak. Meglepő módon azt találtuk, hogy a találmány szerinti eljárássl előállított, króm-tartalmú katalizátor oxidációs reakcióknál 99 —100%-os konverziót is elérhetővé tesz, a szelektivitás gyakran több, mint 90%, ugyanakkor a hozam legalább annyi, mint ami az ismert vas-tartalmú katalizátorokkal elérhető. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátorok további előnye, hogy még nagyon magas (700 °C) hőmérsékleten is nagyon szelektívek. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátor kompozíciót az alábbi empirikus képlettel írhatjuk le: Aa Db Nic Cod Cre Bif Mo12 Ox, ahol A valamely alkálifém, a TI, vagy Çu közül egyet vagy 2 többet jelent; és D a P, As, Sb, Sn, Ge, B, W, V elemek közül egyet, vagy többet jelent; és ahol a és b 0—4 közötti érték; c és d értéke 0—20, de c + d legalább 0,1; 5 p értéke 0,1—10; / értéke 0,01—6, és x annyi oxigén atomot jelent, amennyi szükséges a jelenlévő többi elem szabad vegyértékének lekötéséhez. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátor a 10 fenti általános képlet keretei között bármilyen összetételű lehet. Előnyösek azok a katalizátorok, amelyek alkálifémet és azok, amelyek kobaltot és nikkelt is tartalmaznak. A katalizátort a benne szereplő fémek oldható sóinak oldatból történő együttes lecsapásával, illetve a sók vagy a 15 különböző elemek oxidjainak összekeverésével állíthatjuk elő. Miután a katalizátort alkotó fémek sóinak oldatát öszszekevertük, az így nyert terméket emelt hőmérsékleten, célszerűen 200 °C és 700 °C közötti hőmérsékleten kalcináljuk, így oxid-komplexet állítunk elő. 20 A találmány szerinti eljárással előállított kataliztorokat alkalmazhatjuk hordozó nélkül, vagy hordozóra felvive. Alkalmas hordozó anyagok a szilícium-diöxid, alumíniumoxid, titándioxid, cirkoniumdioxid, bórfoszfát és más hasonlók. A szilíciumdioxid hordozóanyagot előnyben részesítjük. 25 Amint már említettük, a találmány szerinti katalizátorok még magas hőmérsékleten is nagyon1 szelektívek. így lehetővé válik, hogy magas hőmérsékleten hajthassuk végre a reakciót, anélkül, hogy a rekció előírt kitermelését lényegesen 30 rántanánk. 181951
