201495. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrogén-klorid oxidálására alkalmas katalizátor előállítására
HU 201495 B bi példákkal világítjuk meg. A példákban a szilícium-oxid hordozó fajlagos felületét, átlagos pórusátmérőjét és pórustérfogatát folyékony nitrogén felhasználásával nitrogéngáz adszorpciós módszerrel határozzuk meg (Clyde Orr Jr. és J.M. Dallvalle: 5 „Fine Particle Measurement”, The Macmillan CO., New York, /1959/). 1. példa 0,177-0,063 mm átmérőjű szilikagél mikrogöm- 10 bőket (pórustérfogat 0,75 cm3/g) krómsav-anhidrid 20 tömeg%-os vizes oldatába merítünk, majd szűrjük és az oldószer feleslegét eltávolítjuk. 120 °C hőmérsékleten végzett szárítás után a kapott gömböket-2 órán keresztül 350-400 °C közötti hőmér- 15 sékletű levegővel hőkezeljük. A fenti eljárást háromszor megismételjük, végül egy 3 órás és 500 °C hőmérsékletű hőkezeléssel kapjuk a katalizátort. A fenti eljárással előállított katalizátor röntgensugár difrakciós analízis szerint mikrokristályos 20 szerkezettel rendelkezik. A difrakciós minták szélessége alapján számolt mikrokristály méret a 104. szinten 276, a 110. szinten 280. Az analízis szerint a katalizátor 48 tömeg% krómot és 52 tömeg% szilíciumot tartalmaz. 25 10,2 cm belső átmérőjű fluidágyas reaktort 2 kg fenti katalizátorral töltünk meg. A reaktorba 800 liter/óra és 400 liter/óra térsebességgel hidrogénklorid gázt és oxigéngázt vezetünk, és 400 °C hőmérsékleten reagáltatjuk. A kapott gázt kálium-jo- 30 did vizes oldatában abszorbeáljuk. Az abszorbeált oldatot nátrium-tio-szulfáttal titrálva 78%-os konverziót kapunk. A reakciót folyamatosan folytatjuk. A hidrogén-klorid konverziója 10 nap után 73%, 30 nap után 70%, és ez utóbbi érték hosszú időn 35 keresztül fennmarad. 5 2. példa 20-150 pm átmérőjű szilikagél mikrogömböket (pórustérfogat 1,28 cm3/g) krómsav-anhidrid 50 tömeg%-os vizes oldatába merítünk. Ezután szűrjük és az oldat feleslegét eltávolítjuk. 120 °C hőmérsékleten végzett szárítás után a kapott gömböket 2 órán keresztül 350-400 °C közötti hőmérsékletű levegővel hőkezeljük. A fenti eljárást háromszor megismételjük, majd 3 órás és 500 °C hőmérsékletű hőkezeléssel kapjuk a katalizátort. A kapott katalizátor röntgensugár difrakciós analízis szerint mikrokristályos szerkezettel rendelkezik. A difrakciós minta szélessége alapján számolt mikrokristály méret a 104. szinten 280, a 110. szinten 290 . A katalizátor az analízis szerint 78 tömeg% krómot és 32 tömeg% szilíciumot tartalmaz. Az 1. példában ismertetett fluidágyas reaktort 2 kg fenti katalizátorral töltjük meg. Az 1. példában megadott táplálási mennyiséggel és reakcióhőmérséklettel hidrogén-klorid gázt és oxigéngázt reagáltatunk. A kapott gázt kálium-jodid vizes oldatában abszorbeáljuk. Az abszorbeált oldatot nátrium-tioszulfáttal titráljuk, amely szerint a konverzió 80%. A reakciót folyamatosan folytatjuk. A hidrogénklorid konverziója 10 nap után 74%, 30 nap után 72%, és ez utóbbi értéket hosszú időn keresztül fenntartja. 3-9. példa (1-2. összehasonlító példa) A 2. példában leírt módon különböző mennyiségű krómot tartalmazó katalizátorokat állítunk elő. Az 1. példában ismertetett reakciót megismételjük a kapott katalizátorokkal. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza. 6 1. táblázat Tulajdonság Példaszám Az összehasonlító példa száma 3 4 5 6 7 8 9 1 2 Króm mennyisége (tömeg%) 20 25 30 40 60 70 85 10 15 Katalizátor aktivitás (HC1 konverzió) 62 70 72 75 76 79 80 47 54 Aktivitás 10 nap után (HC1 konverzió) 52 64 67 71 71 74 75 20 31 10-14. példa (3-4. összehasonlító példa) Különböző hordozókkal az 1. példában megadott módon katalizátorokat készítünk 38-43 tömeg% (a) és 55-60 tömeg% (b) krómtartalommal. A katalizátor aktivitását az példában megadott módon mérjük. Az eredményeket a 2. táblázat tartalmazza. 4
