Каталізатор і спосіб проведення газофазної реакції з його використанням, застосування оксиду алюмінію як носія каталізатора для газофазної реакції
Формула / Реферат
1. Каталізатор для газофазної реакції, який містить активні елементи, що включають мідь, осаджені на оксиді алюмінію, причому вказаний оксид алюмінію містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, титан введений в попередник оксиду алюмінію на стадії до утворення оксиду алюмінію, а газофазною реакцією є реакція оксихлорування вуглеводню.
2. Каталізатор за п. 1, який відрізняється тим, що титан введений на одній із стадій одержання гідрату оксиду алюмінію.
3. Каталізатор за будь-яким з п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 15 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію.
4. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить щонайменше 0,05 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію.
5. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 5 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію.
6. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить щонайменше 0,2 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію.
7. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 1,5 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію.
8. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що він містить, додатково до міді, щонайменше ще один активний елемент, вибраний з лужних металів, лужноземельних металів, рідкісноземельних металів і металів з групи, яка складається з рутенію, родію, паладію, осмію, індію, платини і золота.
9. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що активний елемент або елементи, інші, ніж мідь, вибирають з лужних металів, лужноземельних металів і рідкісноземельних металів.
10. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що активними елементами є мідь, магній і щонайменше один лужний метал, і можливо щонайменше один рідкісноземельний метал.
11. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що активними елементами є мідь, магній і щонайменше один лужний метал.
12. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-11, який містить наступні активні елементи: мідь/магній/калій, мідь/магній/натрій, мідь/магній/літій, мідь/магній/цезій, мідь/магній/натрій/літій, мідь/магній/калій/літій, мідь/магній/цезій/літій, мідь/магній/натрій/калій, мідь/магній/натрій/цезій, мідь/магній/калій/цезій.
13. Каталізатор за будь-яким з пп. 11 або 12, який відрізняється тим, що вміст міді каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 30 та 90 г/кг, вміст магнію каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 10 та 30 г/кг і вміст лужного металу або металів каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 0,1 та 30 г/кг, причому атомні співвідношення Cu:Mg:(лужний метал або метали) дорівнюють 1:(0,1-2):(0,05-2).
14. Застосування оксиду алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, як носія каталізатора для газофазної реакції, що містить активні елементи, включаючи мідь, причому титан введений в попередник оксиду алюмінію на стадії до утворення оксиду алюмінію, а газофазною реакцією є реакція оксихлорування вуглеводню.
15. Застосування за п. 14, яке відрізняється тим, що титан введений на одній із стадій одержання гідрату оксиду алюмінію.
16. Спосіб проведення газофазної реакції, який відрізняється тим, що включає використання каталізатора за будь-яким з пп. 1-13, причому газофазною реакцію є реакція оксихлорування вуглеводню.
17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що газофазна реакція є реакцією оксихлорування вуглеводню, що містить від 1 до 4 атомів вуглецю.
18. Спосіб за будь-яким з п. 16 або п. 17, який відрізняється тим, що газофазна реакція є реакцією оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану.
19. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізняється тим, що газофазну реакцію проводять в псевдозрідженому шарі.
20. Застосування каталізатора за будь-яким з пп. 11-13 у газофазній реакції, яка є реакцією оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану для підтримання постійного вмісту кисню в залишкових газах і в рециркульованих газах.
Текст
Реферат: Даний винахід належить до каталізатора, який містить активні елементи, що включають мідь, осаджені на оксиді алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, і його використання в газофазних реакціях, таких як оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану. Цей каталізатор є придатним для підтримки постійного вмісту кисню в залишкових газах, а, отже, і в рециркульованих газах. Даний винахід, крім того, належить до застосування оксиду алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, як носія каталізатора і як розріджувача каталізатора. У одному з прикладів, каталізатор, який містить СuСl2, MgCl2, KCl і LiCl, осаджені на оксиді алюмінію, що містить 1,13 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, використовують для оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану в реакторі з псевдозрідженим шаром. UA 99090 C2 (12) UA 99090 C2 UA 99090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дана заявка заявляє переваги тимчасової заявки на патент США 60/539583, зареєстрованої 29 січня 2004 року. Даний винахід відноситься до каталізатора і до газофазного способу, що використовує такий каталізатор. Газофазні реакції, і, зокрема реакції окислення, як правило, використовують каталізатори, що містять активні елементи, осаджені на інертному носії. Ці носії включають в себе оксид алюмінію, силікагелі, змішані оксиди і глини або інші носії природного походження. У конкретному разі реакції оксихлорування вуглеводнів, і зокрема етилену, з використанням хлористого водню і повітря або кисню, каталізатори, що складаються з активних елементів, які містять мідь, осаджені на інертному носії, подібному до оксиду алюмінію, є дуже успішними. Так, заявки на Європейські патенти EP-A 255156, ЕР-А-375 202, EP-A 494474, ЕР-А-657212 і EP-A 657213, EP-A 115540 описують каталізатори для оксихлорування етилену, що містять активні елементи, які містять мідь, осаджені на оксиді алюмінію. У способах оксихлорування етилену з використанням повітря або кисню є звичайним рециркулювання залишкових газів після збору 1,2-дихлоретану, що утворився, і видалення води і усього неперетвореного хлористого водню або його частини для підвищення якості неперетвореного етилену, і тим самим, для запобігання переробці або відкачці в атмосферу великих кількостей газу. Оскільки горючий газ рециркулює за допомогою компресора, вміст кисню в цьому газі відіграє ключову роль при підтримці безпеки системи. У залежності від наявних тиску і температур, накладаються різні обмеження на вміст кисню. Це є причиною того, чому робота при стабільному розподілі кисню в залишкових газах являє собою важливу промислову перевагу, з точки зору безпеки і контролю промислового реактора, і чому ця перевага так ціниться. Таким чином, тепер несподівано був знайдений каталізатор, який є придатним для підтримки постійного вмісту кисню в залишкових газах, а, отже, і в рециркульованих газах. Даний винахід відноситься до каталізатора, що містить активні елементи, які містять мідь, осаджені на оксид алюмінію, вказаний оксид алюмінію містить щонайменше 0,03 г титану, обчислені для форми металу, на кг оксиду алюмінію. Для цілей даного винаходу, оксид алюмінію означає сполуку формули Al2O3, таке яке може утворитися в результаті кальцинування гідрату алюмінію, який може бути представлений, наприклад, формулою AlO(OH)H2O і характеризується ненульовою питомою площею поверхні, 2 що переважно знаходиться в межах між 50 і 300 м /г. Оксид алюмінію каталізатора відповідно до даного винаходу містить щонайменше 0,03 г, переважно щонайменше 0,05 г, а особливо переважним чином щонайменше 0,1 г і найпереважніше щонайменше 0,2 г титану, вираженого в формі металу, на кг оксиду алюмінію. Оксид алюмінію каталізатора відповідно до даного винаходу переважно містить, найбільше, 15 г, переважно, найбільше, 5 г, і особливо переважним чином, найбільше, 1,5 г титану, вираженого в формі металу, на кг оксиду алюмінію. Вміст титану в оксиді алюмінію може вимірюватися за допомогою будь-якої відповідної методики. Вміст титану в оксиді алюмінію переважно вимірюється за допомогою оптичної емісійної спектрометрії індуктивно зв'язаної плазми (ICP-OES) після повного розчинення зразка. Оксид алюмінію може бути будь-якого походження і може бути отриманий за допомогою будь-якого відомого способу, оскільки він задовольняє вмістам титану, розглянутим вище; переважно титан вводиться в попередник оксиду алюмінію на стадії до його утворення, наприклад, на одній з стадій отримання гідрату алюмінію. Оксид алюмінію може являти собою, повністю або частково, тип η, γ, θ або δ. Переважно, це тип δ або γ, а особливо переважно, тип δ. Оксид алюмінію каталізатора відповідно до даного винаходу, крім того, переважно має середній діаметр частинок в межах між 5 і 200 мкм, переважно, в межах між 20 і 120 мкм. Середній діаметр частинок переважно встановлюється за допомогою класифікацій з вимірюваннями на сухих вібраційний ситах. Питома площа поверхні оксиду алюмінію, виміряна за допомогою способу БЕТ, з азотом, 2 2 2 переважно знаходиться в межах між 50 м /г і 300 м /г, переважно, в межах між 75 і 250 м /г, і 2 2 особливо переважним чином, в межах між 100 м /г і 210 м /м. Об'єм пор оксиду алюмінію каталізатора відповідно до даного винаходу переважно 3 3 знаходиться в межах між 0,1 і 1 см /г, переважно, між 0,2 і 0,8 см /г, і особливо переважним 3 чином, в межах між 0,25 і 0,6 см /г. 1 UA 99090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Нарешті, об'ємна густина (виміряна при вільній сипкості) оксиду алюмінію каталізатора 3 відповідно до даного винаходу переважно змінюється в межах між 0,5 і 1 кг/дм , переважно, в 3 3 межах між 0,6 і 0,9 кг/дм , і особливо переважним чином, в межах між 0,65 і 0,75 кг/дм . Необхідно зазначити, що оксид алюмінію каталізатора відповідно до даного винаходу може, крім того, містити змінну кількість атомів, інших, ніж титан, таких як атоми лужних металів, кремнію або заліза, які можуть вводитися на одній з стадій отримання гідрату алюмінію. У каталізаторі відповідно до даного винаходу переважно є щонайменше два активних елементи, в числі яких один являє собою мідь. З цієї причини каталізатор відповідно до даного винаходу містить, в доповнення до міді щонайменше ще один активний елемент, переважно вибраний з лужних металів, лужноземельних металів, рідкісноземельних металів і металів з групи, яка складається з рутенію, родію, паладію, осмію, іридію, платини і золота. Активні елементи каталізатора відповідно до даного винаходу переважно присутні в каталізаторі в формі солей, переважно, в формі хлоридів. Лужні метали означають елементи з групи Ia Періодичної таблиці. Переважні лужні метали включають в себе калій, натрій, літій і цезій. Лужноземельні метали означають елементи з групи Па Періодичної таблиці. Переважні лужноземельні метали включають в себе магній, кальцій, барій і стронцій. Магній є особливо переважним. Рідкісноземельні метали означають елементи 57-71 Періодичної таблиці і їх суміші. У каталізаторі відповідно до даного винаходу активний елемент або елементи, інші, ніж мідь, найпереважнішим чином, вибираються з лужних металів, лужноземельних металів і рідкісноземельних металів. У каталізаторі відповідно до даного винаходу, активні елементи найпереважнішим чином являють собою мідь, можливо, магній, щонайменше один лужний метал і можливо щонайменше один рідкісноземельний метал. Найбільш переважним чином, активні елементи являють собою мідь, магній, щонайменше один лужний метал і можливо щонайменше один рідкісноземельний метал. Каталізатори, у яких активні елементи являють собою мідь, магній і щонайменше один лужний метал, дають хороші результати. Каталізатори, що містять наступні активні елементи, дають дуже хороші результати: мідь/магній/калій, мідь/магній/натрій; мідь/магній/літій, мідь/магній/цезій, мідь/магній/натрій/літій, мідь/магній/калій/літій і мідь/магній/цезій/літій, мідь/магній/натрій/калій, мідь/магній/натрій/цезій і мідь/магній/калій/цезій. Каталізатори, що містять наступні активні елементи, дають чудові результати: мідь/магній/калій, мідь/магній/натрій; мідь/магній/літій, мідь/магній/цезій, мідь/магній/натрій/літій, мідь/магній/калій/літій і мідь/магній/цезій/літій. Вміст міді, обчислений для форми металу, переважно знаходиться в межах між 30 і 90 г/кг, переважно, в межах між 40 і 75 г/кг і особливо переважним чином, в межах між 50 і 70 г/кг каталізатора. Вміст магнію, обчислений для форми металу, переважно знаходиться в межах між 10 і 30 г/кг, переважно, в межах між 12 і 25 г/кг, і особливо переважним чином, в межах між 15 і 20 г/кг каталізатора. Вміст лужного металу (металів), обчислений для форми металу, переважно знаходиться в межах між 0,1 і 30 г/кг, переважно, між 0,5 і 20 г/кг, і особливо переважним чином, в межах між 1 і 15 г/кг каталізатора. Атомні відношення Си:Mg:лужний метал (метали), як правило, дорівнюють 1:0,1-2:0,05-2, переважно, 1:0,2-1,5:0,1-1,5, і особливо переважним чином, 1:0,5-1:0,15-1. Каталізатор відповідно до даного винаходу переважно має питому площу поверхні, виміряну 2 2 за допомогою способу БЕТ, з азотом, в межах між 25 м /г і 300 м /г, переважно, в межах між 50 і 2 2 200 м /г, і особливо переважним чином, в межах між 75 і 175 м /г. Спосіб отримання каталізатора відповідно до даного винаходу не є критичним сам по собі. Переважний спосіб отримання складається в просоченні оксиду алюмінію відповідно до даного винаходу водним розчином, що містить бажані кількості солей активних елементів каталізатора. До водного розчину можуть додаватися різні добавки, включаючи хлористоводневу кислоту. Просочення може здійснюватися на одній або декількох стадіях. Переважно, воно здійснюється на одній стадії. Після просочення, особливо переважним чином, йде стадія сушіння отриманого каталізатора. Солі активних елементів, що використовуються для просочення оксиду алюмінію, можуть являти собою оксиди, гідроксиди, нітрат, карбонати, ацетати і хлориди. Переважно, вони являють собою хлориди. 2 UA 99090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Просочення переважно здійснюється при температурі вище за температуру навколишнього середовища, для поліпшення розчинності просочуючих солей. Поява рідкої фази, що не адсорбується твердим матеріалом, переважно виключається за допомогою обмеження об'єму просочуючого розчину до 70-100% від об'єму пор кількості оксиду алюмінію, що використовується. Даний винахід, крім того, відноситься до використання оксиду алюмінію відповідно до даного винаходу як носія каталізатора відповідно до даного винаходу. З цією метою, даний винахід відноситься до використання оксиду алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, обчислені для форми металу, на кг оксиду алюмінію, як носія каталізатора. Даний винахід, крім того, відноситься до використання оксиду алюмінію відповідно до даного винаходу як розріджувача каталізатора. Потім, він може використовуватися, як є, тобто в формі без просочення, або в формі, що просочилася щонайменше одним активним елементом. Для цієї мети, даний винахід відноситься до використання оксиду алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, обчислені для форми металу, на кг оксиду алюмінію, як розріджувача каталізатора. Каталізатор відповідно до даного винаходу може використовуватися в будь-якому способі, що включає газофазну реакцію. Це є причиною того, чому даний винахід, крім того, відноситься до способу, що включає газофазну реакцію, в якому газофазна реакція каталізується за допомогою каталізатора відповідно до даного винаходу. Газофазна реакція переважно являє собою реакцію окислення вуглеводню, особливо переважним чином, реакцію оксихлорування вуглеводню, що містить 1-4 атома вуглецю. Вуглеводні, що містять 1-4 атоми вуглецю, включають в себе метан, етан, етилен, пропан, пропілен, бутени, ацетилен, хлоретан, хлорпропан, дихлорметан і дихлоретан. Найпереважнішим чином, газофазна реакція являє собою реакцію оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану. Реакція оксихлорування може мати місце в фіксованому шарі або в псевдозрідженому шарі. Якщо реакція має місце в фіксованому шарі, каталізатор відповідно до даного винаходу переважно знаходиться в формі гранул або пластівців будь-якої форми. Якщо реакція має місце в псевдозрідженому шарі, каталізатор відповідно до даного винаходу переважно знаходиться в формі порошку. Реакція оксихлорування переважно має місце в псевдозрідженому шарі. Молекулярний кисень, необхідний для реакції оксихлорування, переважно вводиться в реактор, або розбавленим, наприклад, для форми повітря, або чистим. Переважно кисень вводиться в реактор в чистому вигляді. Температура, при якій має місце реакція оксихлорування, як правило, знаходиться в межах між 200 і 300C, переважно, між 220 і 280C, особливо переважним чином, в межах між 230 і 270C. Тиск, при якому має місце реакція оксихлорування, сам по собі не є критичним. Як правило, він має місце при тиску в межах між 0,1 і 1 МПа, переважно, в межах між 0,1 і 0,8 МПа. Швидкість псевдозрідження каталізатора відповідно до даного винаходу, під час реакції оксихлорування сама по собі не є критичною. її вибір залежить в основному від розподілу розмірів частинок каталізатора і розмірів пристрою. Як правило, має місце робота при швидкостях псевдозрідження, що знаходяться в межах між 5 і 100 см/сек. Нарешті, відношення реагентів, що використовуються для реакції оксихлорування, є таким же, як те, яке, як правило, використовується в попередніх способах. Як правило, робота має місце при невеликому надлишку етилену по відношенню до стехіометричної кількості, необхідної для взаємодії з HCl, що використовується. Однак каталізатор відповідно до даного винаходу служить в рівній мірі і для роботи з великими надлишками етилену або поблизу стехіометрії, або, насправді, навіть при надлишку HCl. Каталізатор відповідно до даного винаходу не тільки надає переваги забезпечення, для способу, в якому він використовується, стабільного розподілу кисню в залишкових газах, а, отже, і в рециркульованих газах, але також і забезпечення стабільного вмісту етилену в цих газах. Це являє собою економічну перевагу, оскільки відношення хлористого водню до загальної кількості етилену (включаючи рециркуляцію), що надходить в реактор, являє собою первинний параметр для ефективного регулювання реакції оксихлорування: воно визначає ступінь перетворення. Неконтрольований надлишок може привести до різних проблем, таких як корозія і злипання, у разі псевдозрідженого шару. Є ясним також, що безперервна зміна, 3 UA 99090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розтягнута в реальному часі, являє собою більш високе робоче навантаження, яке виключається у разі даного винаходу. Приклади, які йдуть далі, призначені для ілюстрації даного винаходу без обмеження його об'єму. Приклад 1 (відповідно до даного винаходу) Каталізатор спочатку отримують з гідратованого оксиду алюмінію типу PURAL SCC 30, що поставляється на ринок SASOL (колишня CONDEA Chemie GmbH), який кальцинують, з отриманням оксиду алюмінію з питомою площею поверхні 180 м7г. Цей оксид алюмінію містить 1,13 г титану, вираженого в металевій формі, на кг оксиду алюмінію. Вміст титану вимірюють за допомогою оптичної емісійної спектрометрії індуктивно зв'язаної плазми (ICP-OES) після повного розчинення зразка. Цей оксид алюмінію демонструє наступні інші властивості: об'єм 3 3 пор = 0,35 см /г; об'ємна густина (вимірюється при вільній сипкості) 0,7 кг/дм і середній діаметр частинок = 47 мкм. Приблизно до 750 г цього оксиду алюмінію, додають водний просочуючий розчин, що містить, в розчиненому стані, 162 г СuСl2Н2О, 144 г MgCl26H2O, 17,2 г KCl і 10,6 г LiCl. Вологий твердий продукт потім нагрівають при 180C протягом 18 годин. Таким чином, отримують 1 кг каталізатора, з обчисленими в формі металу, по відношенню до загальної маси каталізатора, вмістом міді 60 г/кг, вмістом магнію 17 г/кг, вмістом калію 9 г/кг і вмістом літію 1,75 г/кг. Виражена, як атомне відношення, частка різних металів Cu:Mg:K:Li дорівнює 1:0,74:0,24:0,26. Приклад 2 (відповідно до даного винаходу) Приблизно 16 тонн каталізатора, отриманого способом, описаним в Прикладі 1, вміщують в промисловий реактор з псевдозрідженим шаром для оксихлорування етилену до 1,2дихлоретану. У цьому реакторі, гази вводяться знизу через пристрій для розподілу газів. Робочі умови, при яких здійснюється Приклад 2, є наступними: - витрата реагентів (тонна/година): С2Н4/НСl/О2:2,7/7,5/1,9 - температура: 246C - тиск: 0,49 МПа - швидкість псевдозрідження: 33 см/сек - час контакту: 26 сек. Робочі параметри реакції оксихлорування спостерігають протягом 24 годин і вони показані на фігурі 1, яка показує зміну вмісту (% об.) кисню (графік А) і вмісту (% об.) етилену (графік В) в залишкових газах, протягом 24 часового періоду (вісь x показує час в год. хв.). Можна спостерігати, що вміст кисню і етилену в залишкових газах залишаються достатньо постійними протягом цього часу. Приклад 3 (порівняльний) Каталізатор отримують, слідуючи такій же процедурі, як в Прикладі 1, починаючи з гідратованого оксиду алюмінію PURAL SCC 30, що поставляється на ринок SASOL (колишньою CONDEA Chemie GmbH), який кальцинують, з отриманням оксиду алюмінію з питомою площею 2 поверхні 180 м /г. На відміну від оксиду алюмінію в Прикладі 1, оксид алюмінію, що розглядається в Прикладі 3, містить 0,015 г титану, обчислені для форми металу, на кг оксиду алюмінію. Вміст титану також вимірюють за допомогою оптичної емісійної спектрометрії індуктивно зв'язаної плазми (ICP-OES) після повного розчинення зразка. Цей оксид алюмінію 3 демонструє наступні властивості: об'єм пор = 0,35 см /г; об'ємна густина (що вимірюється при 3 вільній сипкості) 0,70 кг/дм і середній діаметр частинок = 46 мкм. Приклад 4 (порівняльний) Приблизно 16 тонн каталізатора, отриманого способом, описаним в Прикладі 3, вміщують в такий же реактор, як той, який описаний в Прикладі 2. У цей реактор гази вводяться знизу, через пристрій для розподілу газу. Робочі умови, при яких здійснюється Приклад 4, є наступними: - витрата реагенту (тонна/година): С2Н4/НСl/О2: 3/8,5/2,1 - температура: 250C - тиск: 0,52 МПа - швидкість псевдозрідження: 33 см/сек - час контакту: 26 сек. Робочі параметри реакції оксихлорування спостерігають протягом 24 годин, і вони показані на фігурі 2, яка показує зміну вмісту (% об.) кисню (графік А) і вмісту (% об.) етилену (графік В) в залишкових газах протягом 24 часового періоду (вісь x показує час в год. хв.). Зміна вмісту кисню в залишкових газах є значною. Воно змінюється постійно і швидко від менш ніж 0,8 до 4 UA 99090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 більше за 2% об'ємних, і навпаки, примушуючи оператора робити безперервні коректування для запобігання зупинці установки автоматикою безпеки. Вміст етилену в залишкових газах також демонструє швидкі раптові зміни в межах між 6-7% об'ємних і більш ніж 9% об'ємних. Приклад 5 (відповідно до даного винаходу) Приблизно 16 тонн каталізатора, отриманого способом, описаним в Прикладі 1, вміщують в промисловий реактор з псевдозрідженим шаром для оксихлорування етилену до 1,2дихлоретану. У цьому реакторі, гази вводяться знизу, через пристрій для розподілу газів. Робочі умови, при яких здійснюється Приклад 5, є наступними: - витрата реагенту (тонна/година): С2Н4/НСІ/О2: 3,1/8,6/2,2 - температура: 246,4C - тиск: 0,52 МПа - швидкість псевдозрідження: 33 см/сек - час контакту: 26 сек. Робочі параметри реакції оксихлорування спостерігають протягом 24 годин, і вони показані на фіг. 3, яка показує зміну вмісту (% об.) кисню (графік А) і вмісту (% об.) етилену (графік В) в залишкових газах протягом 24 часового періоду (вісь x показує час в год. хв.). Можна побачити, що вміст кисню і етилену в залишкових газах є досить постійним протягом всього часу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Каталізатор для газофазної реакції, який містить активні елементи, що включають мідь, осаджені на оксиді алюмінію, причому вказаний оксид алюмінію містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, титан введений в попередник оксиду алюмінію на стадії до утворення оксиду алюмінію, а газофазною реакцією є реакція оксихлорування вуглеводню. 2. Каталізатор за п. 1, який відрізняється тим, що титан введений на одній із стадій одержання гідрату оксиду алюмінію. 3. Каталізатор за будь-яким з п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 15 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію. 4. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить щонайменше 0,05 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію. 5. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 5 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію. 6. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить щонайменше 0,2 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію. 7. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що оксид алюмінію містить найбільше 1,5 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію. 8. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що він містить, додатково до міді, щонайменше ще один активний елемент, вибраний з лужних металів, лужноземельних металів, рідкісноземельних металів і металів з групи, яка складається з рутенію, родію, паладію, осмію, індію, платини і золота. 9. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що активний елемент або елементи, інші, ніж мідь, вибирають з лужних металів, лужноземельних металів і рідкісноземельних металів. 10. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що активними елементами є мідь, магній і щонайменше один лужний метал, і можливо щонайменше один рідкісноземельний метал. 11. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що активними елементами є мідь, магній і щонайменше один лужний метал. 12. Каталізатор за будь-яким з пп. 1-11, який містить наступні активні елементи: мідь/магній/калій, мідь/магній/натрій, мідь/магній/літій, мідь/магній/цезій, мідь/магній/натрій/літій, мідь/магній/калій/літій, мідь/магній/цезій/літій, мідь/магній/натрій/калій, мідь/магній/натрій/цезій, мідь/магній/калій/цезій. 13. Каталізатор за будь-яким з пп. 11 або 12, який відрізняється тим, що вміст міді каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 30 та 90 г/кг, вміст магнію каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 10 та 30 г/кг і вміст лужного металу або металів каталізатора, обчислений в формі металу, знаходиться в межах між 0,1 та 30 г/кг, причому атомні співвідношення Cu:Mg:(лужний метал або метали) дорівнюють 1:(0,12):(0,05-2). 5 UA 99090 C2 5 10 15 14. Застосування оксиду алюмінію, що містить щонайменше 0,03 г титану, вираженого в формі металу, на 1 кг оксиду алюмінію, як носія каталізатора для газофазної реакції, що містить активні елементи, включаючи мідь, причому титан введений в попередник оксиду алюмінію на стадії до утворення оксиду алюмінію, а газофазною реакцією є реакція оксихлорування вуглеводню. 15. Застосування за п. 14, яке відрізняється тим, що титан введений на одній із стадій одержання гідрату оксиду алюмінію. 16. Спосіб проведення газофазної реакції, який відрізняється тим, що включає використання каталізатора за будь-яким з пп. 1-13, причому газофазною реакцію є реакція оксихлорування вуглеводню. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що газофазна реакція є реакцією оксихлорування вуглеводню, що містить від 1 до 4 атомів вуглецю. 18. Спосіб за будь-яким з п. 16 або п. 17, який відрізняється тим, що газофазна реакція є реакцією оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізняється тим, що газофазну реакцію проводять в псевдозрідженому шарі. 20. Застосування каталізатора за будь-яким з пп. 11-13 у газофазній реакції, яка є реакцією оксихлорування етилену до 1,2-дихлоретану для підтримання постійного вмісту кисню в залишкових газах і в рециркульованих газах. 6 UA 99090 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCatalyst and method for conducting gas phase reaction with its use, use of alumina as a carrier of gas phase reaction
Автори англійськоюStrebelle Michel, Petitjean, Andre
Назва патенту російськоюКатализатор и способ проведения газофазной реакции с его использованием, применение оксида алюминия в качестве носителя для газофазной реакции
Автори російськоюСтребелль Мишель, Петижан Андре
МПК / Мітки
МПК: B01J 21/04, C07C 17/15, B01J 23/72
Мітки: реакції, носія, каталізатора, газофазної, застосування, спосіб, проведення, використанням, каталізатор, алюмінію, оксиду
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-99090-katalizator-i-sposib-provedennya-gazofazno-reakci-z-jjogo-vikoristannyam-zastosuvannya-oksidu-alyuminiyu-yak-nosiya-katalizatora-dlya-gazofazno-reakci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Каталізатор і спосіб проведення газофазної реакції з його використанням, застосування оксиду алюмінію як носія каталізатора для газофазної реакції</a>
Попередній патент: Спосіб прогнозування перебігу переднього ендогенного увеїту
Наступний патент: Резистентна до гербіциду соняшникова рослина, полінуклеотид, що кодує резистентну до гербіциду велику субодиницю білка ацетогідроксикислотної синтази
Випадковий патент: Штамп для видавлювання порожнистих деталей з внутрішнім фланцем