200115. lajstromszámú szabadalom • Alfa-olefinek dimerizálására, vagy ko-dimerizálására alkalmas katalizátorkészítmény
1 HU 200115 B A találmány tárgya új, alfa-olefinek dimerizálására vagy ko-dimerizálására alkalmas katalizátorkészítmény. A katalizátorkészítmény alapja valamely vízmentes szervetlen káliumvegyűlet, melynek felületén fémnátriumot és fémkáliuraot diszpergálunk, ez a készítmény alfa-olefinek dimerizálása vagy ko-dimerizálása során igen aktív, hosszú élettartalmú. A korábbiakban már számos bázikus katalizátorkészitményt javasoltak alfa-olefinek dimerizálására és ko-dimerizálására, a dimerek vagy ko-dimerek előállítására. Ezek a katalizátorok azonban a gyakorlatban nem bizonyultak tökéletesen megfelelőnek, mivel aktivitásuk alacsony vagy a kívánt termékre vonatkozó szelektivitásuk nem kielégítő vagy magas kezdeti aktivitás mellett rövid élettartalmúak. Például a 3 291 752 és a 3 424 814 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban olyan katalizátorkészitményt ismertetnek alfa-olefinek dimerizálására és ko~ -dimerizálására, mely vízmentes kálium-karbonátból és azon diszpergált elemi nátriumból áll. A 22 474/1967 számú japán szabadalmi leírásban rővidszénláncú alfa-olefinek dimerizálására és ko-dimerizálására olyan katalizátorkészitményt ismertetnek, mely kötőanyagként 0,5 tömegX grafitot tartalmazó kálium-karbonát szemcséken diszpergált fémnátriumból áll. A 14 533/1980 számon közzétett japán szabadalmi leírásban alfa-olefinek dimerizálására és ko-dimerizálására valamely granulált vízmentes káliumvegyületre felvitt por formájú vízmentes káliumvegyületból és fémnátriumból álló katalizátorkészitményt ismertetnek. Ezek a katalizátorok nem kielégítően aktívak és/vagy rövid élettartalmúak, és nem teljesen alkalmasak ipari alkalmazásra. Ezek miatt a találmány célja olyan új katalizátorkészítmény kialakítása, mely alfa-olefinek dimerizálására és ko-dimerizálására alkalmas, és aktivitása magas, élettartama hosszú. Célja még a találmánynak eljárás biztosítása alfa-olefinek, a találmány szerinti katalizátorkészítmény alkalmazásával végrehajtott dimerizálására és ko-dimerizálására, előnyösen propilén dimerizálása 4-raetil-l-penténné. A találmány szerinti katalizátorkészitmény alapja valamely vízmentes kálium-karbonátból présel termék, melynek felületén fémnátrium és fémkálium van diszpergálva, az említett préselt termék meg a préselt kálium-vegyület súlyára számított 0,75-2,0 tömegX elemi szenet is tartalmaz és a fémnátrium aránya a fémkáliumhoz 30:70 és 85:15 közötti. A találmány szerinti katalizátorkészitményben szereplő préselt termék vízmentes kálium-karbonátot és ezen kívül elemi szenet tartalmaz. Az elemi szénnek a préselt termékben a kálium karbonátra számított 0,75-2,0 tömegX-os aránya kritikus érték. Nem várt módon azt találtuk - a találmányban foglaltakkal összhangban -, hogy az elemi szénnek a préselt termékben való 0,75 tömegX-os vagy ennél nagyobb arányú jelenléte a katalizátorkészítmény élettartamát lényegesen megnöveli az előzőekben hivatkozott 22 474/1967 számú japán szabadalmi leírásban szereplő, kötőanyagként 0,5 tömegX elemi szenet tartalmazó készítményéhez mérten, és jelentősen növeli a készítmény alfa-olefinek dimerizálása és ko-dimerizálása során kifejtett aktivitását. Ez a hatás akkor a legnagyobb, ha az elemi szón mennyisége 0,9-1,5 tömegX, és az elemi szén mennyiségének növelésével nem növekszik tovább, ha pedig az elemi szén mennyisége a 3 tőmegX-ot meghaladja, a préselt termék kompresszió utáni szilárdsága és a készítmény élettartama is csökken. Az elemi szénnek a préselt termék szervetlen káliumvegyület-tartalmára számított mennyisége előnyösen 0,8-2 tömegX, még előnyösebben 0,9-1,5 tömegX. A fenti hatás akkor érhető el, ha a készítmény elemi szénként grafitot tartalmaz. A grafitot 200 y átlagos átmérőt, előnyösen 50 y átlagos átmérőt meg nem haladó részecskékből álló finom por formájában keverjük össze a kálium-karbonát-porral. A préseléssel előállított terméket alkotó vízmentes kálium-karbonát térfogattömege - a következőkben ismertetésre kerülő módszer szerinti számítás alapján - általában nem haladja meg az 1,0 g/ml értéket. Előnyös, ha a préselt termék előállítására olyan vízmentes kálium-karbonátot használunk, melynek térfogattömeg 0,9-0,5 g/ml, mivel ezáltal a katalizátor aktivitása és élettartama is növekszik, és javul a dimerizált termékekre vonatkozó szelektivitása. A por formájú szervetlen kálium-karbonátot elemi grafittal egyenletesen elkeverjük, és az elegyet préseljük. Meglepő módon azt találtuk, a találmányban foglaltakkal összhangban, hogy a katalizátorkészítmény élettartama és aktivitása tovább növelhető olyan sajátos por formájú szervetlen kálium-karbonát alkalmazásával, melynek átlagos részecskeátméróje 150-600 y, előnyösen 200-600 y, és a részecskék méret szerinti megoszlása a következő: 1-15 tömegX, előnyösen 2-10 tömegX 100 y alatti átmérőjű részecske, 1-20 tömegX, előnyösen 2-15 tömegX 600 y feletti átmérőjű részecske. Ennek megfelelően az ilyen, a préselt termékben valamely sajátos részecskeeloszlású por formájú szervetlen kálium-karbonátot tartalmazó katalizátorkészítmények a találmány szerinti különlegesen előnyös készítmények. A szervetlen kálium-karbonátot a grafitporral a szokásosan alkalmazott módszerek valamelyike szerint keverjük össze. A kapott keveréket szokásosan alkalmazott készülékkel, mint például tablettázógéppel, présgép-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
