182591. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zeolit-tipusú sziliko-aluminát katalizátorok előállítására
182591 12 A reaktorba beviszünk 4 ml (2,8 g) katalizátort, amelynek a szemcsemérete 0,595—0,177 mm lyukbőségnek felel meg és a katalizátort két óra hosszat 500 °C-on hevítjük vízmentes nitrogéngázáramban. A metanolt 240 °C, 300 °C és 400 °C hőmérsékleten tápláljuk be 1,75 g/g óra térsebességgel. A három fenti hőmérséklet egyikénél sem volt kimutatható dimetiléter a távozó reakciótermékekben, de teljes egészében megtalálható volt a metanol. 9. példa Ez a példa a TRS—22 módosított kristályos szilíeium-dioxid kitűnő katalitikus dehidratáló tulajdonságait mutatja be. A szilícium-dioxidot az 1. példa szerint állítottuk elő és proton-koncentráció milliekvivalense egy gramm katalizátorra vonatkoztatva 1,5-10-* 1 2. A 7. példában megadott módon és készülékben végezzük a műveleteket, amelynek során a reaktorba betöltünk 5 ml (3,5 g) katalizátort, amelynek a részecskemérete 0,595—0,177 mm lyukbőségnek felel meg. A katalizátort 2 óra hosszat vízmentes nitrogéngázáramban hevítjük, az adszorbeált víz eltávolítása érdekében és utána metanolt táplálunk a reaktorba 1,5 g/g óra térsebességgel 250 °C és 265 °C reaktorhőmérsékleten. A reaktorból távozó termékeket gázkromatográfiásán elemezzük és azt tapasztaljuk, hogy azokat dimetiléter, reagálatlan metanol és víz alkotja, de nem mutatható ki melléktermékek jelenléte. A kapott eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze. 11 1. Táblázat Metanol dehidratálása dimetiléterré Katalizátor: TRS—22 Hőmérséklet, °C 250 265 Nyomás, bar 1 1 Térsebesség g/g óra (WHSV) 1,5 1,5 CHjOH-konverzió mól% 82,4 88,1 Láthatjuk, hogy a találmány szerinti kristályos szilicium-dioxid kitűnő dehidratáló aktivitással rendelkezik, és az átalakulás nagyobb, mint az aktív alumínium-oxidokkal kapott értékek, amelyeket szilíciumvegyületekkel kezeltünk. Azt találtuk, hogy TRS—22 katalizátorral 250 °C-on 5 és 265 °C-on 1,5-ös térsebességnél a metanolátalakulás megegyezik a 300 °C-on 1-es térsebesség mellett olyan aktív alumínium-oxiddal kapott metanolkonverzióvaí, amelyet szilícium-vegyülettel kezeltünk vagy ennél nagyobb metanolátalakulást érünk el. 10 10. példa (Összehasonlító példa) Ez a példa a TRS—22 módosított kristályos szilí- 15 cium-dioxid hatását mutatja dimetilétemek szénhidrogénekké, elsősorban könnyű olefinekké történő átalakításánál. A katalizátort az 1. példa szerint állítjuk elő, de a szilícium-dioxid nátrium-kationokat tartalmaz, így a proton-koncentráció milliekvivalens egy 20 gramm katalizátorra számítva 4,1-10-4. Egy 8 mm belső átmérőjű elektromosan fűtött csőreaktorba betöltünk 2 ml (1 g) katalizátort, amelynek a részecskemérete 0,595—0,177 mm lyukbőségnek felel meg. 25 A katalizátort 550 °C-on hevítjük 2 óra hosszat nitrogéngázáramban az abszorbeált víz eltávolítása érdekében, amennyiben jelen van. Gáza laki; dimetilétert t áplálunk be a reaktorba, miközben a esövezetet melegítjük a kondenzáció megelőzése érdekében. A reak- 30 torban folyásirányban lefelé egy melegíthető mintavevőt építünk be, amely lehetővé teszi, hogy a reaktorból távozó termékeket gázkromatográfhoz vezessük és a reakciótermékeket megelemezzük. A konverzió számításánál a dimetiléter részleges 35 hidrogénezésénél keletkező metanolt reagálatlan terméknek tekintjük, így a moláris átalakulást arra a dimetiléterre vonatkoztatjuk, amely szénhidrogénekké, szén-monoxiddá és szén-dioxiddá alakult. A moláris szelektivitást a termékekre nézve a di- 40 metiléter azon mólszámaira vonatkoztatjuk, amelyek a jelzett termékké alakulnak, a reagált összes mólszámra számítva. Az így kapott eredményeket a 2. táblázatban adjuk meg. 45 A táblázat adataiból láthatjuk, hogy a szóban forgó katalizátor nem nagyon szelektív, mivel jelentős menynyiségű szén-monoxid, szén-dioxid és metán képződött 2. táblázat Dimetiléter átalakulása szénhidrogénekké Katalizátor: TRS—22 Kis. Hőm. Nyom. Térseb. Konv/menet Termékszelektivitás, mól % szám °C bár WHSV mól % CO + C02 + CH4 — C2H4—C3Ha —C4+ 1 375 ï (M55 23 Î43 30 A 503 2 475 1 0,20 97,0 10,9 6,5 26,1 56,5 7
