197524. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az ónt kizárólag a hordozó savas centrumaihoz kötött állapotban tartalmazó hordozós platina-ón katalizátorok előállítására
197524 A találmány célja olyan katalizátor-előállítási eljárás kidolgozása, amellyel elérhető, hogy a hordozós Pt-Sn katalizátorokban az ón egyedül és kizárólag a hordozó aktív savas centrumaihoz kapcsolódjon, és ott olyan igen stabil ionos állapotú felületi komplexet alakítson ki, amely ionos állapotát hidrogén atmoszférában is megtartja. Felismertük, hogy ezeket a célokat maradéktalanul elérhetjük, ha platinát adott esetben réniummal vagy palládiummal együtt tartalmazó, alumínium-oxid vagy szilikagél hordozós katalizátort termikusán előkezelünk, ezután alkil-lítiummal reagáltatunk, majd az így kapott, lítiummal módosított hordozós katalizátort klórtartalmú ónvegyületekkel reagáltatjuk. A termikusán előkezelt, platinatartalmú hordozós katalizátorban az alumínium-oxid vagy szilikagél hordozó reakcióképes felületi hidroxilcsoportjai (azaz a hordozó savas centrumai) kicserélődési reakcióba lépnek az alkil-lítiummal, amelynek eredményeként a hordozón -O-Li felületi képződmények alakulnak ki. Az igy kialakult -O-Li felületi képződmények ! ítium-klorid kilépés közben reagálnak a klórtartalmú ónvegyületekkel; a reakcióban a hordozó felületén - (0)-„,SnCln_mAlk4^n képlettel leírható, ón4T iont, kloridiont és adott esetben alkilcsoportot tartalmazó képződmények alakulnak ki. Ez a reakció szelektíven zajlik le, így biztonsággal megakadályozható, hogy az ózonvegyület a katalizátor fémkomponensével (platinával) lépjen reakcióba. Az utóbbi felületi képződményből hidrogéngáz jelenlétében végzett hőkezelés (stabilizálás) hatására (-0-)ÿSn típusú felületi képződmény alakul ki, amelyben az ón ionos állapotban stabilan kapcsolódik a hordozóhoz, és ionos állapotát hidrogén atmoszférában is megtartja. A találmány tárgya tehát eljárás az ónt kizárólag a hordozó savas centrumaihoz kötött állapotban tartalmazó hordozós platina-ón katalizátorok előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy 0,3—10 tömeg% platinát és adott esetben legföljebb 0,5 tömeg% réniumot vagy palládiumot tartalmazó, alumínium-oxid vagy szilikagél hordozós katalizátort atmoszferikus nyomáson és inert gáz jelenlétében, vagy csökkentett, de 10-6 barnái nagyobb nyomáson 150—500°C hőmérsékleten előkezelünk, az előkezelt katalizátort 15—100°C hőmérsékleten, inert gáz atmoszférában 1 g hordozós katalizátorra vonatkoztatva 0,06—0,4 g C„H2n-|_| Li általános képletü lítiumvegyület — a képletben n értéke 1 és 4 közötti egész szám — 5—10 szénatomos szénhidrogénnel készített oldatával reagáltatjuk, az el nem reagált lítiumvegyületet mosással eltávolítjuk, a kapott, lítiummal módosított hordozós katalizátort adott esetben szárítjuk, majd inert gáz atmoszférában, keton vagy szénhidrogén oldószerben, 15—70°C-on 12—24 órán át 1 g hordo-3 zós katalizátorra vonatkoztatva 0,0002— 0,015 g SnCl4 vagy SnCl2Alk2 képletü ónvegyülettel — a képletben Alk 1—4 szénatomos alkilcsoportot jelent — reagáltatjuk, a kapott terméket mossuk, kívánt esetben szárítjuk, végül, hidrogéngázban vagy legföljebb 90 térfogatié inert gázt tartalmazó hidrogén — inert gáz elegyben 0,5—3 órán át 3Q0—600°C hőmérsékleten stabilizáljuk. A találmány szerinti eljárásban C„H2„+lLi általános képletü lítiumvegyületként előnyösen butil-lítiumot használunk. A lítiumvegyületet előnyösen hexános vagy heptános oldatban reagáltatjuk a hordozós katalizátorral, és az el nem reagált lítiumvegyületet célszerűen szintén hexánnal vagy heptánnal mossuk ki a hordozós katalizátorból. Kívánt esetben az így kapott, lítiummal módosított katalizátort szárítjuk; a szárítást célszerűen csökkentett nyomáson, 20—80°C- on végezzük. A következő reakciólépésben, azaz a lítiummal módosított hordozós katalizátor és az ónvegyület reakciója során keton oldószerként célszerűen acetont vagy metil-etil-ketont, míg szénhidrogén oldószerként célszerűen benzolt használunk. Az SnCl2Alk2 általános képletü ónvegyület előnyösen dietil-ón-diklorid lehet. A reakcióban képződött lítium-kloridot és az el nem reagált ónvegyületet célszerűen alkohollal (így metanollal), keton oldószerrel (így acetonnal) vagy szénhidrogén oldószerrel (így hexánnak vagy benzollal) mossuk ki a termékből. A leírásban és az igénypontsorozatban az „inert gáz" megjelölésen hidrogéntől és oxigéntől eltérő, vízmentes gázokat értünk. Inert gázként célszerűen nitrogént vagy argont alkalmazunk. A találmány szerinti eljárással — amellett, hogy az ónt szigorúan egységes, a hordozóhoz kötött, ionos állapotban tartalmazó katalizátort alakítunk ki — a katalizátorhordozó savas centrumait is blokkoljuk. Reformáló jellegű hordozós platina katalizátorokkal végzett vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a hordozó savas centrumainak blokkolásával előtérbe kerülnek az egyszeres dehidrogénezési, azaz az olefin képződéséhez vezető reakciók, ugyanakkor mind a hidrokrakk-, mind a vázizomerízációs reakciók visszaszorulnak. Ezzel párhuzamosan csökken a hordozó savas centrumainak végbemenő kokszképződési reakciók sebessége is, ezáltal nő a katalizátor stabilitása, illetve kisebb mértékű lesz a katalizátor öregedése. A találmány szerinti eljárással előállítható katalizátorok legfontosabb előnyei az ismert hordozós Pt-Sn katalizátorokhoz viszonyítva a következők: — stabilabb működés; — kisebb mértékű kokszképződés; — a krakkreakciók visszaszorulása; — fokozott, irányított szelektivitás. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
