201109. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többszörösen telítetlen szénhidrogének hidrogénezésére szénhidrogén elegyekben
3 HU 201109 B ■4 elegy esetén a monoén izomerek egyike vagy ezeknek összessége. Állandó hidrogénmennyiség esetén a minimális szén-monoxid-mennyiség a katalizátor palládiumtartalmával és a hidrogénezés hőmérsékletével nő. Ha a hidrogéngáz mennyiségét gyakorlati megfontolások alapján emeljük, akkor a szén-monoxid mennyiségét is emelni kell. A minimális szén-monoxid-mennyiségnél nagyobb mennyiségű szén-monoxid alkalmazása a szelektív hidrogénezés eredményét nem befolyásolja. A szén-monoxid mennyisége akkor éri el a felső határértéket, ha a szén-raonoxid gáz a hidrogénezésre kerülő szénhidrogénelegyben már nem oldódik fel, azaz, ha a katalizátoron heterogén, gázból és folyadékból álló keverékfázis keletkezik. A szénhidrogénelegy tömegére vonatkoztatott szén-monoxid-mennyiség legalább 0,05 tömeg%. 20 tömegX-nál nagyobb mennyiségű szén-monoxid-adagolás az adott feltételek mellett a tapasztalat szerint nem befolyásolja az elérhető eredményeket. A találmány szerinti eljárásban nemcsak egy meghatározott palládium katalizátor alkalmazható. A katalizátor 0,01-3 tömegX, előnyösen 0,1-2 tömeg% palládiumot tartalmaz. A katalizátor hordozója inert anyag, azaz nem befolyásolhatja a szelektív hidrogénezést. Ilyen hordozó például az alumínium-oxid (AI2O3), a szilikagél és az aktív szén. A hidrogénezés többi paraméterei, azaz a szénhidrogénkeverék hidrogénezésre kerülő komponenseinek a koncentrációja, a hidrogén és a szén-monoxid szénhidrogénelegyhez való hozzákeverésének a módja nem lényeges elemei a találmány szerinti eljárásnak. A reakcióhómérséklet szerepét csak azért kell figyelembe venni a találmány szerinti eljárásban, mert a szén-monoxid minimális mennyisége a hőmérséklet emelésével nő. A nagy reakciósebesség miatt a szelektív hidrogénezést alacsony hőmérsékleten is végrehajthatjuk. A reakcióhómérséklet alsó határát elsődlegesen gyakorlati szempontok határozzék meg, a találmány szerinti eljárás szempontjából ez a hőmérséklet lényegtelen. A víztartalmú szénhidrogénelegyeknél a reakcióhőmérséklet alsó határa 0 °C körüli. A reakcióhómérséklet felső határát a szénhidrogénelegynek a hidrogénezés előtti és utáni kritikus paraméterei határozzák meg. Ezek például propén esetén a következők: 91,9 °C és 4,5 MPa. Ennek megfelelően a reakcióhómérséklet felső határa propén jelenlétében például 90 °C. Ha a hidrogénezést magasabb hőmérsékleten folytatjuk le, a berendezést a megfelelő nyomáson üzemeltetjük. Előnyösen 10 °C és 75 °C közötti hőmérsékleten dolgozunk. A reakciónyomás csak közvetetten befolyásolja a találmány szerinti eljárást. Elég nagy kell ahhoz legyen, hogy a katalizátoron folyadékfázis legyen jelen. Ha a feloldásra kerülő hidrogén és szén-monoxid mennyisége nő, a nyomást is növelni kell. A reakciónyomás általában 1,5 MPa körüli, a 6 MPa nyomást csak ritkán lépjük túl. A reakciónyomásnak és reakcióhómérsékletnek helyes megválasztásával minden összetételű keveréknél elérhetjük, hogy a katalizátoron folyadékfázis legyen jelen. Ha a szükséges hidrogén-koncentráció túl nagy ahhoz, hogy a kívánt reakciókörülmények között a szénhidrogénelegyben teljesen oldatban legyen, a szénhidrogénelegyet két vagy több lépésben hidrogénezhetjük vagy a hidrogénezett szénhidrogénelegyet részben visszavezethetjük a körfolyamatba. A bevitt szénhidrogénelegyek lehetnek például az 1. és 2. táblázatban felsorolt keverékek. A hidrogénezésre kerülő szénhidrogénelegyet ismert eljárás szerint finom eloszlású hidrogénnel és szén-monoxiddal elegyítjük, hogy a gázok gyorsabban oldódjanak fel. A katalizátoron átvezetett szénhidrogénelegy mennyisége a hidrogénezési reakcióban a szokásos 5-300 1 szénhidrogénelegy/1 katalizátor.óra. A hidrogénezés előtti és utáni szénhidrogénelegy összetételét előnyösen gázkromatográfiásán határozzuk meg. A komponensek mennyiségének változásából számítjuk az átalakulást és az izomerizálódást. A találmány szerinti eljárással meglepő módon a többszörösen telítetlen és a hármas kötést tartalmazó vegyületeket kvantitatív hidrogénezhetjük a megfelelő monoénekké, mégpedig sztöchiometrikus mennyiségű hidrogén felhasználásával. A szénhidrogénelegyben visszamaradó többszörösen telítetlen és hármas kötést tartalmazó vegyületek mennyisége a kimutathatósógi határon van. Az eredetileg jelenlévő és a szelektív hidrogénezés során keletkező monoének nem alakulnak át. Ez különösen a 78 28 723 számú francia szabadalmi leírás figyelembevételével meglepő. A találmány szerinti eljárás előnyei a következők:- a hidrogénezésre kerülő vegyületeket gyakorlatilag kvantitatív hidrogénezzük.- a monoének nem hidrogénezödnek telített vegyületekké, függetlenül attól, hogy a monoének már eredetileg jelen voltak a szénhidrogénelegyben vagy a hidrogénezés révén keletkeztek,- a hidrogénezés a többszörösen telítetlen és hármas kötést tartalmazó vegyületek széles koncentráció-tartományánál is szelektív,- a monoének kimutatható mértékben nem izomerizálódnak, például a butén-1 nem izoraerizálódik butén-2-vé,- a katalizátor már a minimális mennyiségű szén-monoxid jelenlétében eléri a kívánt aktivitást,- sem a hidrogénezésre kerülő szénhidrogéneleggyel, sem a hidrogénnel, sem a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
