203291. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkánok és cikloalkánok izomerizálásához alkalmas katalizátor előállítására
HU 203291 B 3 4 rozás ideje indokolatlanul hosszú lesz. A szén-tetraklorid mennyisége szintén fontos. Ha a platinázott alumínium-oxid tömegére számítva 8%-nál kisebb mennyiséget alkalmazunk, a katalizátor izomerizáló aktivitása csökken. 10%-nál nagyobb mennyiség mérgező gázok fokozódó kibocsátását vonja maga után. 1. Példa (ismert eljárás) 2 g granulált ^-alumínium-oxidot tetszőleges ismert eljárás segítségével tömegére számítva 0,6% platinával vonjuk be. A platinázott alumínium-oxidot üvegreaktorban 500 °C hőmérsékleten légköri nyomás alatt álló, zeolit segítségével szárított nitrogénáramban kiizzítjuk. A gázáram térfogat-sebessége 500 óra. Ezt követően az üvegreaktor hőmérsékletét 300 °C-ra állítjuk be, és 0,1 MPa nyomású, 100 óra 1 térfogat-sebességű gázáramot vezetünk a reaktorba. A nitrogén hordozógáz 0,5 kg/m3 széntetrakloridot tartalmaz. A klórozást addig folytatjuk, míg az alumínium-oxid tömege 30%-ának megfelelő mennyiségű szén-tetrakloridot nem vezettünk be a reaktorba. A klórozás időtartama ilyen módon a klórozó ágens szükséges mennyiségétől, a koncentrációjától és a hordozógáz áramlási térfogat-sebességétől függ. Megfigyelhető, hoy a katalizátor 360 °C-ra felmelegszik. A klórozott katalizátort 350 ”C hőmérséklegen 500 óra'1 térfogat-sebessége száraz nitrogénáram segítségével aktiváljuk 1,5 órán át. A mérgező gázokat felfogjuk, mennyiségüket meghatározzuk. Egy kilogram platinázott alumínium-oxidra számítva az alábbi gázokat találtuk: hidrogén-klorid95 g foszgén6,5 g széntetraklorid80g. A katalizátor tömeg%-ban kifejezett összetétele az alábbi: 0,52 g platina, 9,8 t% klór, a fennmaradó része alumínium-oxid. A katalizátort tisztított, szárított hidrogénnel átöblítjük, majd 140 °C hőmérsékleten szárított bután-frakcióval érintkeztetjük. A frakció összetétele: 971% n-bután, kb. 21% etán és propán. A frakció adagolási sebessége 1,0 óra'1, a hidrogén/bután mólarány 1:1, a nyomás légköri. A kísérlet első fél órája alatt a kilépő termékelegy összbutántartalmának 32,8%-a izobután volt. 2. Példa (ismert eljárás) A katalizátort az 1. példában leírtak szerint állítjuk elő, de a platinázott alumínium-oxidra vonatkoztatva 20 t% szén-tetrakloridot alkalmazunk. Klórozás közben a katalizátor hőmérséklete 360 °C- ig emelkedik. A toxikus gázok mennyisége 1 kg alumínium-oxidra számítva: hidrogén-kloridó 1,0 g foszgén3,2g széntetraklorid5,0 g. A szén-tetraklorid mennyiségi csökkenése a magas klórozási hőmérsékletre vezethető vissza. A katalizátor összetétele az alábbi: 0,541% platina, 7,01% klór, a fennmaradó rész alumínium-oxid. Az aktivitás vizsgálatához az 1. példában leírt kísérleti elrendezést alkalmazzuk. Az első 30 perc alatt a termékelegy összbutántartalmának 16,5t%a izobután. 3. Példa (ismert eljárás) 5 65 g platinázott alumínium-oxidot rozsdamentes acélból álló csőreaktorba viszünk; a reaktor elektromos fűtésű, átmérője 0,04 m, hossza 1 m. Az alumínium-oxidot 4 óra alatt 500 °C hőmérsékleten száraz, 500 óra"1 térfogat-sebességű nitrogénáramban 10 izzítjuk. Utána a reaktor hőmérsékletét 275 °C-ra mérsékeljük,és0,l MPa nyomással 100 óra"1 térfogat-sebességű, és 0,1 MPa nyomással 100 óra" térfogatsebességű, száraz nitrogénáramot vezetünk keresz- 15 tül, amely 0,5 kg/m3 mennyiségben szén-tetrakloridot tartalmaz. A platinázott alumínium-oxidra számítva 301% széntetrakloridot alkalmazunk. Klórozás közben a katalizátor hőmérséklete 350 °C-ig emelkedik. 20 A klórozott katalizátor aktivitását az 1. példa szerint végezzük. A toxikus gázok mennyisége: hidrogén-klorid 76 g foszgén 10 g 25 szén-tetraklorid 161 g, 1 kg platinázott alumínium-oxidra vonatkoztatva. A katalizátor összetétele az alábbi: 0,55 t% platina, 7,2 t% klór, a fennmaradó rész alumínium-oxid. 30 A katalizátort tisztított, szárított hidrogénnel átöblítjük, majd vízzel mosott, utána szárított pentánfrakcióval érintkeztetjük 140 °C hőmérsékleten. A nyersanyag 98 t% n-pentánt tartalmaz, térfogatsebessége 2,0 óra"1, a hidrogén/pentán mólarány 35 2:1, és a nyomás 3,0 MPa. Az első 200 óra alatt a kilépő termékelegy összpentántartalmának 65,2%-a, az 1-4 szénatomos szénhidrogének hozama 1%-nál kisebb. 40 45 50 55 60 65 4. Példa 0,61% platinát, 0,5 t% klórt és 0,251% fluort tartalmazó platinázott alumínium-oxidot az 1. példa szerint kiizzítunk, majd légköri nyomáson két lépcsőben szén-tetrakloriddal klórozunk. Az első klórozási lépcső hőmérséklete 170 °C, a nitrogénáram 0,55 kg/m3 széntetrakloridot tartalmaz, térfogatsebessége 100 óra"1. A platinázott alumínium-oxidra számítva az első lépcsőben összesen 10%-nak megfelelő mennyiségű szén-tetrakloridot alkalmazunk. Klórozás közben a katalizátor hőmérséklete elérte a 275 °C-t. A gázáramot megszüntetjük, és a második lépcső 260 °C-nyi hőmérsékletét beállítjuk. Ezt követően 0,04 kg/m3 szén-tetrakloridot tartalmazó nitrogénáramot vezetünk a katalizátoron keresztül, míg a felhasznált széntetraklorid mennyiséged nem érte az alumínium-oxid tömegének 10%-át. E lépcsőben a katalizátor gyakorlatilag nem melegszik a reakcióhőtől. A toxikus gázok mennyisége: hidrogén-klorid56 g foszgénnincs széntetraklorid 26 g, 1 kg platinázott alumínium-oxidra vonatkoztatva. A katalizátor összetétele: 0,58 t% platina, 7,21% 3
