199371. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén-diklorid fluidágyas előállítására etilén oxiklórozásával, valamint eljárás a hozzá szükséges katalizátor előállítására
9 HU 199371 B Példák A következő példákban, amelyeket a találmány szerinti eljárással előállított katalizátor egyedülálló hatásának bizonyítására mutatunk be, az etilént, oxigént és sósavat gázfázisban a következő mólarányban adagoltuk a reaktorba: 1 mól etilén és 0,8 mól oxigén 2 mól sósavra számolva. Miután az elméleti 2:1 sósav.etilén mólarányt biztosító adagolási sebességet igen nehéz biztosítani és a sósav-konverziót a sósav/etilén mólarány valamennyire befolyásolja, szükséges volt a mért %-os sósav-átalakulást némileg korrigálni, az elméleti 2:1 mólaránytól való eltérésnek megfelelően. Ezt a korrigálást az alábbi képlet alapján végeztük: X2=l/2 (X,Y,) ahol X2 jelentése a korrigált %-os sósav konverzió (a 2:1 sósav/etilén mólarányra korrigálva); X, jelentése %-os sósav-konverzió, a kilépő gázok összetételének meghatározásával, Y, jelentése sósav/etilén mólarány a kilépő gázok összetételének meghatározása alapján. A fenti egyenletet alkalmazva, a%-os sósav átalakulás értékeinek meghatározásához minden (1,96—2,04) : 1 közötti sósav/etilén kiindulási mólarány esetében, az etilén-hatásosság és a nyers EDC tisztítása lényegében változatlan, így gyakorlatilag csak a %-os sósav-átalakulás értéke mutat változást a sósav/etilén mólarány csekély változásának hatására. A reakcióhőmérséklet 220 és 230°C közötti érték a fluidágyon való áthaladáskor. Az alkalmazott katalizátorok mindegyike 10 t% réz-kloridot tartalmaz, a hordozó anyaga fluidizá Iható gamma-alumínium-oxid, amelynek a fajlagos felülete 150—165 m2/g. Az összes fémet az alumínium-oxid hordozóra csapattuk ki, oly módon, hogy a hordozót elkevertük a réz-klorid, az alkálifém-klorid és a ritka földfém-klorid vizes olda- 5 tával, majd a nedves anyagot megszárítottuk, gőzfürdő és/vagy 275°C körüli szárítószekrény alkalmazásával (szárítási idő kb. 4—8 óra). Az ily módon kialakított katalizátor fajlagos felülete kb. 10—30%-kai ala- 10 csonyabb érték, mint az eredeti hordozó felülete. A kísérlet lefolytatása alatt (amelynek ideje nem meghatározó, de amely idő alatt a maximális fluidizációról gondoskodtunk), 15 megfigyeltük és értékeltük a katalizátor-szemcsék összetapadását, és a kapott eredményeket szintén a következő példákban foglaljuk össze. 20 A) Összehasonlító példa A 3 427359 sz., a 4 069 170 sz. és a 4 124534 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban leírtak szerinti katalizátorokat készítettünk, amelyek összetétele: 10,6 t% réz- 25 -klorid, 1 t% lantán-klorid és 1 t% kálium-klorid, kis fajlagos felületű alfa-alumínium-oxid hordozón és a fémsók felvitelét az előzőekben ismertetett módon, egyidőben végeztük. A találmány szerinti eljárással előállí- 30 tott katalizátor a fenti katalizátortól az alkalmazott hordozóban különbözik. A fenti katalizátort oxiklórozáshoz alkalmaztuk, a kapott eredményeket és a reakciókörülményeket a következő táblázatban foglaltuk össze. 35 Az eredmények alapján megállapítható, hogy az alacsony fajlagos felületű alfa-alumínium-oxid alkalmazásával kicsi a %-os etilén-konverzió és kicsi a %-os etilén-hatásosság is. Ez azt mutatja, hogy a találmány szerin- 40 ti eljárással előállított katalizátorok esetében nagy fajlagos felületű alumínium-oxid hordozót kell alkalmazni. 10 A táblázat Hordozó: 32 m2/g fajlagos felületű alumínium-oxid; Fémsók: KC1, LaClî, CuCl?; Fémek t%-os (kloridjuk formájában): 1% K, 1% La 10,6% Cu; Reagensek mólaránya: C2H^/02/HCl = 1,0/0,8/2,0 Hőm. °C Kontaktidó, nip %-os etilén konverzió EDC kihozatal, % %-os etilen hatásosság 225 20 25,8 98,9 25,5 B) Összehasonlító példa Kísérleteket végeztünk a katalizátor hatásosság kimutatására olyan esetekben, amikor a fémeket kombináltan vagy csak önmagukban alkalmaztuk. A kísérleteknél alkálifémként KCl-ot, ritka földfémként CaCl3-ot használtunk. A réz-klorid mennyisége 10,6 t% volt. A betáplált gázok mólaránya: 1 mól etilén, 0,8 mól oxigén és 2 mól sósav. Mértünk a sósav %-os konverziójának értékét és korrigáltuk minden, az elméleti sósav/etilén=2:l mólaránytól eltérő esetben. A leírásban ismertetett reaktort alkalmaztuk. Kontrollként standard, gamma-alumínium-oxid-hordozós réz-klorid katalizátort használtunk. A kapott eredményeket, valamint a katalizátor tapadására vonatkozó megfigyelésemig két a következő B táblázat tartalmazza. 6
