202132. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén-oxid és etilén-oxid szintézisénél alkalmazható katalizátor előállítására
HU 202132B 13 14 réniumot különböző mennyiségben tartalmazó oldattal vagy többszöri impregnálással két vagy több, olyan oldattal impregnáljuk, amely oldatok mindegyike legalább egyet tartalmaz az említett fémekből. Az ezüst-tartalmú oldatokban az ezüst kon- 5 centrációja 1 g/litertől az oldhatóság felső határáig terjed, értéke előnyösen 10 g/1 és az oldhatóság határa, ha egyszeri impregnálást alkalmazunk. A további fémek koncentrációja (fémben kifejezve) lxl0‘3 g/1 és 12 g/1, előnyösen lOxlO-3 g/1 és 12 g/1 közötti érték egyszeri impregnálás esetében. A rénium koncentrációja (fémten kifejezve) 5xl0’3 g/1 és 20 g/1, előnyösen 50xl0'3 g/1 és 20 g/1 közötti érték egyszeri impregnálás esetében. A fenti határokon belüli koncentrációérték megválasztása függ a katalizátor porozitásától, a katalizátoron kialakítani kívánt koncentrációtól és attól, hogy az impregnálást egyszer vagy többször végezzük. A legalkalmasabb koncentrációt kísérleti úton határozzuk meg. A hordozóra felvitt ezüst-vegyület fémezüstté való alakítását általában „redukciónak” nevezzük, mivel a pozitív töltésű Ag+ ionokat alakítjuk fémes Ag atommá. A redukció ideje általában 0,5 perc és 8 óra közötti idő, az alkalmazott körülményektől függően. A találmány szerinti ezüst katalizátorok különösen nagy kezdeti szelektivitást mutatnak etüén-molekuláris oxigénnel végzett közvetlen oxidálásánál. Az üyen ezüstkatalizátorok jelenlétében végzett etüén-oxid előállítási eljárás a szakterületen ismert. Ezeknél általában megfelelő hőmérsékletet, nyomást, tartózkodási időt, hígítóanyagokat, így például nitrogént, szén-dioxidot, gőzt, argont, metánt vagy más telített szénhidrogént alkalmaznak a katalitikus aktivitást mérséklő anyagok, így például 1,2- 10 diklór-etán, vinil-klorid vagy klórozott polifenol jelenlétében, esetenként recirkuláltatással vagy két egymást követő reaktorban végezve a műveletet, az etüén-oxid kihozatal növelése érdekében. A nyomás általában atmoszférikus értéktől 35.10s Pa 15 nyomásig terjed, de ennél nagyobb nyomás is alkalmazható. A molekuláris oxigént bármely ismert forrásból biztosíthatjuk. A megfelelő oxigénnek relatíve tisztának kell lennie és a koncentrált oxigénáram tartalmazhat az oxigén mellett kis mennyisé- 20 gű egy vagy több hígítóanyagot, így például nitrogént, argont vagy valamely más oxigéntartalmú gázt, így például levegőt. Ezek alapján kimondhatjuk, hogy a találmány szerinti katalizátorok hatásos működéséhez nem szükségesek különleges körülmények. A 2. táblázatban összefoglaljuk az ismert etüén-oxid előáüítási körülményeket. 2. táblázat GHSV* Bemenő nyomás 1500-10.000 10,4.10s Pa—27.105Pa Betáplált anyagok etülén 1-40% 02 3-21% C02 2-40% etán 0-3% Argon és/vagy metán és/vagy nitrogén hígítóanyag, klór-szénhidrogén lassító 0,3-20 ppm total hőmérséklet 180-315"C katalizátor hőmérséklet 180-325 *C O2 konverzió-szint 10-60% EO termelés *........................... 32-257 kg EO lm3 katalizátor esetén óránként *áüandó hőmérsékleten és nyomáson 1 liter ka-A találmány szerinti katalizátorok előnyös alkalmazásánál az etüén és oxigén érintkeztetését a katalizátoron 180-330 *C, előnyösen 200-325 *C közötti hőmérsékleten végezzük. A találmány szerinti katalizátorok egyik előnyös kiviteli formájánál az első promotor (rénium) és a második promotor (további fém) mellett kopromotorként még kenet is alkalmazunk. A kopromotorok pontos formája a katalizátoron nem ismert. Feltételezés szerint a kopromotor nem elemi formában van jelen, mivel felvitele ionos, sóvegyület- vagy komplex-formában történt és a fémezüst előáüításának körülményei nem elegendők ahhoz, hogy a jelenlévő ként elemi kénné redukálja. Legvalószínűbb, hogy a kén a katalizátoron valamely vegyülete, valószínűleg oxigén-tartalmú ve-50 gyülete formájában van jelen. A találmány szerinti katalizátor előnyös megvalósítási formájánál a kopromotort oxi-anionos formájában, tehát oxigént tartalmazó negatív ion formájában alkalmazzuk. Ilyenek például a szulfátok, szulfitok, tioszulfátok, 55 biszulfitok, biszulfátok, szulfonátok, perszulfátok, ditionátok, ditionitek. Előnyösen ammónium-szulfátot vagy alkálifém-szulfátot alkalmazunk. Kopromotorként, mint azt már korábban is említettük, molibdént, wolframot vagy krómot is alkalmazha- 60 tunk. Ezeket molibdátok, dimolibdátok, para-molibdátok, izo- vagy hetero-molibdátok, wolframátok, para-wolframátok, meta-wolframátok, izovagy hetero-wolframátok, kromátok, dikromátok, kromitok, halogén-kromitok formájában alkalmaz- 65 zuk. Előnyösek a szulfátok, molibdátok, wolframá-8
